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JPH1193757A - Control device for internal combustion engine - Google Patents

Control device for internal combustion engine

Info

Publication number
JPH1193757A
JPH1193757A JP9252328A JP25232897A JPH1193757A JP H1193757 A JPH1193757 A JP H1193757A JP 9252328 A JP9252328 A JP 9252328A JP 25232897 A JP25232897 A JP 25232897A JP H1193757 A JPH1193757 A JP H1193757A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
knocking
preignition
output
ignition
internal combustion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9252328A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nobuaki Murakami
信明 村上
Hiromitsu Ando
弘光 安東
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Motors Corp
Original Assignee
Mitsubishi Motors Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Motors Corp filed Critical Mitsubishi Motors Corp
Priority to JP9252328A priority Critical patent/JPH1193757A/en
Publication of JPH1193757A publication Critical patent/JPH1193757A/en
Pending legal-status Critical Current

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Landscapes

  • 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)
  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 内燃機関におけるプレイグニッションの発生
を簡易に、且つ確実に検出してプレイグニッションを抑
制して内燃機関を保護する。 【解決手段】 ノッキングセンサを用いてノッキングを
検出し、例えば点火時期の遅角制御によりッキングを抑
制すると共に、このノッキング抑制の制御にも拘わらず
ノッキングが所定期間に亘って継続するとき、これをプ
レイグニッションの発生として検出する。そしてプレイ
グニッションの発生を検出したとき、例えばプレイグニ
ッションが発生している気筒に対する燃料噴射量または
吸入空気量の減少制御して該気筒の出力を低下させる。
特にプレイグニッションが軽度の場合には出力を低減さ
せてプレイグニッションを抑制し、重度の場合には出力
を停止させることでエンジンの損傷を防ぐ。
(57) [Problem] To easily and reliably detect the occurrence of preignition in an internal combustion engine and suppress the preignition to protect the internal combustion engine. SOLUTION: Knock is detected by using a knock sensor, and the knocking is suppressed by, for example, retard control of the ignition timing. When knocking continues for a predetermined period despite the control of knocking suppression, this is detected. It is detected as the occurrence of preignition. Then, when the occurrence of preignition is detected, for example, the output of the cylinder is reduced by controlling the decrease of the fuel injection amount or intake air amount for the cylinder in which preignition has occurred.
In particular, when the preignition is light, the output is reduced to suppress the preignition, and when the preignition is heavy, the output is stopped to prevent engine damage.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関において正
規の点火時期以前に混合気が着火燃焼するプレイグニッ
ションを簡易に、且つ確実に検出して内燃機関の損傷を
未然に防ぎ、ひいては点火プラグの熱価余裕を最小限に
見積ることを可能とする内燃機関の制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention detects a preignition in which an air-fuel mixture is ignited and burned before a regular ignition timing in an internal combustion engine, and prevents damage to the internal combustion engine by detecting the preignition easily. The present invention relates to a control device for an internal combustion engine that can estimate a margin of heat value to a minimum.

【0002】[0002]

【関連する背景技術】火花点火式の内燃機関において
は、点火プラグによる正規の点火時期以前に混合気が燃
焼するプレイグニッションが生じることがある。このプ
レイグニションは、例えば点火プラグの先端部(硝子
部)や、燃焼室内の堆積カーボン等の熱面において該燃
焼室に導入された混合気が着火燃焼する現象である。こ
のようなプレイグニッションが発生するノッキングが生
じ、このノッキングによって燃焼室内における物質表面
の熱的な境界層が破壊されて熱面温度が上昇するので、
上記プレイグニッションが益々発生し易くなる。
2. Related Art In a spark ignition type internal combustion engine, a preignition in which an air-fuel mixture burns before a regular ignition timing by a spark plug may occur. The preignition is a phenomenon in which an air-fuel mixture introduced into the combustion chamber is ignited and burned at a tip portion (glass part) of a spark plug or a hot surface of deposited carbon or the like in the combustion chamber. Knocking in which such preignition occurs occurs, and this knocking destroys the thermal boundary layer of the material surface in the combustion chamber and increases the hot surface temperature.
The preignition is more likely to occur.

【0003】ちなみに燃料性状等に起因する単なるノッ
キングであれば、例えば点火時期を遅角制御することで
上記ノッキングを解消することができる。しかしプレイ
グニッションに起因するノッキングの場合には、上述し
たように点火時期を遅角制御しても、更にはその点火を
中止してもノッキングが止むことがないので、内燃機関
が暴走して破損に至る虞がある。
Incidentally, if the knocking is merely caused by the properties of the fuel or the like, the knocking can be eliminated by, for example, retarding the ignition timing. However, in the case of knocking caused by pre-ignition, knocking does not stop even if ignition timing is retarded as described above or even if ignition is stopped, so the internal combustion engine runs away and breaks May occur.

【0004】そこで従来、例えば実開平4−17142
号公報には、各気筒に設けた筒内圧センサにより検出さ
れる圧縮行程中における筒内圧からプレイグニッション
の発生を検出し、プレイグニッションが発生した気筒に
対する燃料供給を停止することで、エンジン(内燃機
関)を保護する技術が開示されている。
Therefore, conventionally, for example, Japanese Utility Model Laid-Open Publication No.
Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-163556 discloses an engine (internal combustion engine) that detects the occurrence of pre-ignition from the in-cylinder pressure during a compression stroke detected by an in-cylinder pressure sensor provided for each cylinder, and stops fuel supply to the cylinder in which the pre-ignition has occurred. Institutions) are disclosed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述した
公報に開示の技術にあっては、各気筒毎に筒内圧センサ
を組み込む必要があるので、コスト高になることが否め
ない。しかもプレイグニッションを検出した場合、直ち
にその気筒に対する燃料供給を停止するので、ドライバ
ビリティが著しく損なわれる虞がある。ちなみにプレイ
グニッションが連続して発生することのない軽度な場合
には、例えばその出力を若干絞り込むだけでプレイグニ
ッションが収束する可能性がある。しかしプレイグニッ
ションの発生を一意に検出して燃料供給を停止制御する
だけなので、ドライバビリティを配慮した制御を行うこ
とは困難である。
However, in the technology disclosed in the above-mentioned publication, it is necessary to incorporate an in-cylinder pressure sensor for each cylinder, so that the cost is unavoidable. In addition, when pre-ignition is detected, the fuel supply to the cylinder is immediately stopped, so that drivability may be significantly impaired. By the way, in the case of a mild case in which preignition does not occur continuously, there is a possibility that preignition will converge, for example, by narrowing the output slightly. However, since only the occurrence of preignition is uniquely detected and the fuel supply is stopped and controlled, it is difficult to perform control in consideration of drivability.

【0006】また内燃機関に用いる点火プラグについて
は、一般的に全負荷運転時における耐熱性(耐久性やプ
レイグニッション)や、通常運転時における自己浄化性
を配慮して、必要最小限の熱価のものが選定される。し
かしながら内燃機関の高性能・低燃費化を図る場合に
は、燃焼安定性や排ガス・燃費を配慮して点火プラグの
諸元を決定する必要があり、前述したプレイグニッショ
ン防止の観点だけに立脚してその熱価を決定することが
困難である。
In general, a spark plug used for an internal combustion engine has a minimum necessary heat value in consideration of heat resistance (durability and preignition) during full load operation and self-cleaning property during normal operation. Is selected. However, in order to achieve high performance and low fuel consumption of the internal combustion engine, it is necessary to determine the specifications of the spark plug in consideration of combustion stability, exhaust gas, and fuel efficiency. It is difficult to determine the heat value.

【0007】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たもので、その目的は、内燃機関に備えられたノッキン
グ検出の機能を有効に活用しながらプレイグニッション
の発生を簡易に、且つ確実に検出してプレイグニッショ
ンを抑制し、内燃機関を効果的に保護することのできる
内燃機関の制御装置を提供することにある。更には本発
明は、プレイグニッションを効果的に抑制することで、
点火プラグの熱価余裕を最小限に見積ることを可能とす
る内燃機関の制御装置を提供することを目的としてい
る。
[0007] The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to easily and reliably prevent the occurrence of pre-ignition while effectively utilizing a knocking detection function provided in an internal combustion engine. An object of the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine that can detect and prevent pre-ignition and effectively protect the internal combustion engine. Furthermore, the present invention effectively suppresses pre-ignition,
It is an object of the present invention to provide a control device for an internal combustion engine that can estimate a heat value margin of a spark plug to a minimum.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
べく本発明に係る内燃機関の制御装置は、ノッキング検
出手段によって内燃機関のノッキングが検出されたとき
前記内燃機関に対する燃焼パラメータを制御して前記ノ
ッキングを抑制するノッキング抑制手段と、上記燃焼パ
ラメータの制御によるノッキングの抑制にも拘わらず、
そのノッキングが所定期間に亘って継続するとき、これ
を内燃機関におけるプレイグニッションの発生として検
出するプレイグニッション判定手段とを備え、更にこの
プレイグニッション判定手段によりプレイグニッション
の発生が検出されたとき、該プレイグニッションが発生
している気筒の出力を低下させる出力制御手段とを具備
したことを特徴としている。
In order to achieve the above object, a control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention controls a combustion parameter for the internal combustion engine when knocking of the internal combustion engine is detected by knocking detection means. Knock suppression means for suppressing the knocking, despite the suppression of knocking by controlling the combustion parameters,
When the knocking continues for a predetermined period, the engine includes a pre-ignition determining means for detecting the occurrence of the pre-ignition in the internal combustion engine, and further, when the occurrence of the pre-ignition is detected by the pre-ignition determining means, Output control means for reducing the output of the cylinder in which the preignition has occurred.

【0009】好ましくは請求項2に記載するように前記
ノッキング抑制手段においては、ノッキングが検出され
た気筒の点火時期を遅角制御してノッキングを抑制する
ようにし、また前記出力制御手段においては、プレイグ
ニッションが発生している気筒に対する燃料噴射量また
は吸入空気量の減少制御することで該気筒の出力を低下
させることを特徴としている。
Preferably, in the knocking suppression means, the knocking is suppressed by retarding the ignition timing of a cylinder in which knocking has been detected, and the output control means includes: The output of the cylinder is reduced by controlling the fuel injection amount or the intake air amount to decrease in the cylinder in which the preignition has occurred.

【0010】即ち、本発明に係る内燃機関の制御装置
は、ノッキング検出手段によりノッキングが検出された
とき、例えば点火時期の遅角制御によってノッキングを
抑制すると共に、このノッキングに対する抑制制御にも
拘わらずそのノッキングが所定期間に亘って継続するよ
うな場合には、そのノッキングの発生原因がプレイグニ
ッションであると判定し、この判定結果に従ってプレイ
グニッションが発生している気筒に対する燃料噴射量ま
たは吸入空気量を減少させてその出力を低下させること
でレイグニッションを抑制することを特徴としている。
That is, when the knocking is detected by the knocking detecting means, the control device for the internal combustion engine according to the present invention suppresses the knocking by, for example, retarding the ignition timing, and in spite of the suppression control for the knocking. If the knocking continues for a predetermined period, it is determined that the cause of the knocking is pre-ignition, and the fuel injection amount or intake air amount for the cylinder in which the pre-ignition occurs is determined according to the determination result. The characteristic is that the ignition is suppressed by reducing the output of the motor.

【0011】また請求項3に記載するように本発明に係
る内燃機関の制御装置は、内燃機関に生じるノッキング
の検出情報に基づいて該内燃機関におけるプレイグニッ
ションの発生を検出するプレイグニッション検出手段を
備え、更に上記プレイグニッション検出手段により検出
される前記プレイグニッションの継続期間に応じて該プ
レイグニッションが発生している気筒の出力を低減させ
る出力低減手段、および前記プレイグニッションの継続
期間が予め設定した判定期間を越えたとき、前記プレイ
グニッションが発生している気筒の出力を停止させる出
力停止手段を具備したことを特徴としている。
According to a third aspect of the present invention, a control device for an internal combustion engine according to the present invention includes a preignition detecting means for detecting occurrence of preignition in the internal combustion engine based on detection information of knocking occurring in the internal combustion engine. The output reducing means for reducing the output of the cylinder in which the preignition is occurring in accordance with the duration of the preignition detected by the preignition detecting means, and the duration of the preignition is preset. An output stopping means for stopping the output of the cylinder in which the preignition has occurred when the determination period has elapsed is provided.

【0012】好ましくは請求項4に記載するように前記
出力低減手段としては、点火時期を遅角制御して、或い
は燃料噴射量または吸入空気量の減少制御して出力を低
下させるようにし、また前記出力停止手段においては、
燃料噴射または吸入空気の導入を停止させることで、プ
レイグニッションの程度に応じた出力制御を段階的に行
うようにしたことを特徴としている。
Preferably, as the output reducing means, the output is reduced by retarding the ignition timing or controlling the fuel injection amount or the intake air amount to decrease. In the output stopping means,
By stopping the fuel injection or the introduction of the intake air, the output control according to the degree of the pre-ignition is performed stepwise.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施形態に係る内燃機関の制御装置について説明する。
図1はこの実施形態に係る制御装置が組み込まれる筒内
噴射型の内燃機関の概略的なシステム構成を示してい
る。図1において1は自動車用の筒内噴射型ガソリンエ
ンジン本体(以下、エンジンと略記す)であり、2はそ
の燃料供給系、3は吸気系であって、4はEGR(排気
ガス再循環)系である。また5はその全体の制御を司る
電子制御ユニット(ECU)である。尚、三元触媒やマ
フラー等を備えた排気系については省略してある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A control device for an internal combustion engine according to one embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a schematic system configuration of an in-cylinder injection type internal combustion engine in which a control device according to this embodiment is incorporated. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an in-cylinder injection gasoline engine main body (hereinafter abbreviated as engine) for an automobile, reference numeral 2 denotes a fuel supply system, reference numeral 3 denotes an intake system, and reference numeral 4 denotes EGR (exhaust gas recirculation). System. Reference numeral 5 denotes an electronic control unit (ECU) that controls the entire system. The exhaust system including a three-way catalyst and a muffler is omitted.

【0014】この種のエンジン1は一般的なポート噴射
型のエンジンと異なり、そのシリンダヘッドに点火プラ
グ11と共に電磁式の燃料噴射弁12を取り付けたもの
で、該燃料噴射弁12によって燃焼室内に燃料を直接噴
射するものとなっている。またシリンダに上下摺動自在
に保持されたピストンの頂面には、その圧縮行程の後期
に前記燃料噴射弁12から噴射された燃料噴霧が到達す
る部位に位置して、例えば半球状のキャビティが形成さ
れている。
This type of engine 1 is different from a general port injection type engine in that an electromagnetic fuel injection valve 12 is mounted on a cylinder head of the engine 1 together with a spark plug 11. The fuel is directly injected. On the top surface of the piston slidably held by the cylinder, a hemispherical cavity is located at a position where the fuel spray injected from the fuel injection valve 12 reaches the latter part of the compression stroke. Is formed.

【0015】更に前記シリンダヘッドには略直立方向に
吸気ポート13が形成されている。この吸気ポート13
から燃焼室に導入される吸気流は、該燃焼室内での希薄
燃料の確実な燃焼を促すための逆タンブル流を発生させ
る。また排気系に連接される排気ポート14は略水平方
向に形成されており、更にこの排気ポート14の斜め下
方には大径のEGRポート15が分岐して設けられてい
る。尚、図中16はエンジン冷却水温Twを検出する水
温センサであり、17はクランク角信号SGTを出力す
るベーン型のクランク角センサである。また18は圧電
素子からなるノッキングセンサである。
Further, an intake port 13 is formed in the cylinder head in a substantially upright direction. This intake port 13
The intake air flow introduced into the combustion chamber from above generates a reverse tumble flow for promoting reliable combustion of the lean fuel in the combustion chamber. Further, an exhaust port 14 connected to the exhaust system is formed in a substantially horizontal direction, and a large-diameter EGR port 15 is branched and provided diagonally below the exhaust port 14. In the drawing, reference numeral 16 denotes a water temperature sensor for detecting the engine cooling water temperature Tw, and reference numeral 17 denotes a vane type crank angle sensor for outputting a crank angle signal SGT. Reference numeral 18 denotes a knocking sensor composed of a piezoelectric element.

【0016】一方、吸気ポート13に接続される吸気系
3は、サージタンク31と、電子式吸入空気量制御弁で
あるドライブバイワイヤ型スロットルボディ(DBW−
T/B)32と、このスロットルボディ32に吸気管3
3を介して接続されたエアクリーナ34とを備えてい
る。またこの吸気管33のエアクリーナ34の近傍に
は、吸入空気量Qaを検出する為のエアフローセンサ3
3aが設けられている。上記スロットルボディ32に
は、ステップモータ35により駆動されてその流路を開
閉するバタフライ式のスロットルバルブ36と共に、該
スロットルバルブ36の開度(スロットル開度θTH)を
検出する為のスロットルポジションセンサ37や、スロ
ットルバルブ36の略全閉状態を検出してエンジン1の
アイドル状態を認識するアイドルスイッチ等が組み込ま
れている。
On the other hand, the intake system 3 connected to the intake port 13 includes a surge tank 31 and a drive-by-wire type throttle body (DBW-
T / B) 32 and an intake pipe 3
3 and an air cleaner 34 connected through the air cleaner 3. An air flow sensor 3 for detecting an intake air amount Qa is provided near the air cleaner 34 in the intake pipe 33.
3a is provided. The throttle body 32 includes a butterfly type throttle valve 36 driven by a step motor 35 to open and close its flow path, and a throttle position sensor 37 for detecting the opening degree of the throttle valve 36 (throttle opening degree θTH). Also, an idle switch or the like for recognizing an idle state of the engine 1 by detecting a substantially fully closed state of the throttle valve 36 is incorporated.

【0017】また吸気管33には、前記スロットルバル
ブ36をバイパスして前記吸気マニホルド(吸気ポート
13)に吸気する為のバイパス通路38が併設されてお
り、その管路にはリニアソレノイド式のエアバイパスバ
ルブ39が介装されている。このエアバイパスバルブ3
9は、例えばスロットルバルブ36が故障したようなと
きに開弁し、スロットルバルブ36が閉弁された状態で
あっても一定流量の吸気が可能とする役割を担う。
The intake pipe 33 is provided with a bypass passage 38 for bypassing the throttle valve 36 and sucking air into the intake manifold (intake port 13). A bypass valve 39 is provided. This air bypass valve 3
Numeral 9 plays a role of opening the valve when the throttle valve 36 is out of order, for example, and enabling intake of a constant flow rate even when the throttle valve 36 is closed.

【0018】尚、前記EGRポート15には、大径のE
GRパイプ41が接続され、更にステップモータ式のE
GRバルブ42を介して前記吸気マニホールドの上流に
接続されて前記EGR系4が構成されている。このEG
R系4は、エンジン1からの排ガスの一部を該エンジン
1の吸気系に環流させ、これによりエンジン1の燃焼室
内の燃焼温度を低下させ、NOx排出量を低減させる役
割を担うものである。このEGR系4を介して環流され
るEGRガスの量は、EGRバルブ42の開度を制御す
ることで調整される。
The EGR port 15 has a large diameter E.
A GR pipe 41 is connected, and a step motor type E
The EGR system 4 is connected upstream of the intake manifold via a GR valve 42. This EG
The R system 4 has a role of circulating a part of the exhaust gas from the engine 1 to the intake system of the engine 1, thereby lowering the combustion temperature in the combustion chamber of the engine 1 and reducing NOx emissions. . The amount of EGR gas circulated through the EGR system 4 is adjusted by controlling the opening of the EGR valve 42.

【0019】また燃料噴射弁12には、燃料パイプ21
を介して燃料制御装置22が接続され、燃料タンク23
から供給される燃料が所定の燃圧でエンジン1の燃焼室
に向けて噴射されるようになっている。この燃料噴射弁
12を介する噴射燃料量は燃料制御装置22により制御
され、より具体的には燃料噴射弁12の開弁時間(燃料
噴射時間Tinj)を可変することにより制御される。ま
た前記点火プラグ11は、点火コイル19により点火駆
動されるもので、前記ECU5の制御の下でその点火タ
イミングTignが調整される。
The fuel injection valve 12 has a fuel pipe 21
The fuel control device 22 is connected via the
Is supplied to the combustion chamber of the engine 1 at a predetermined fuel pressure. The amount of fuel injected through the fuel injection valve 12 is controlled by the fuel control device 22. More specifically, the amount of fuel injected is controlled by varying the valve opening time (fuel injection time Tinj) of the fuel injection valve 12. The ignition plug 11 is driven by an ignition coil 19, and its ignition timing Tign is adjusted under the control of the ECU 5.

【0020】また前記エンジン1の総合的な制御を司る
電子制御ユニット(ECU)5は、図示しない入出力装
置,制御プログラムや制御マップ等を記憶した記憶装置
(ROM,RAM等),中央処理装置(CPU),タイ
マカウンタ等を備えて構成される。そしてECU5は前
述した各種のセンサ類からの検出情報を入力し、後述す
る燃料噴射モードや燃料噴射量を始めとして、点火時期
やEGRガスの導入量等を決定して燃料噴射弁12や点
火コイル11,EGRバルブ42等をそれぞれ駆動制御
する。またこのECU5には、図示しない多数のスイッ
チやその他のセンサ類が接続されると共に、各種警告灯
や機器類等が接続される。
An electronic control unit (ECU) 5 for overall control of the engine 1 includes an input / output device (not shown), a storage device (ROM, RAM, etc.) storing control programs and control maps, and a central processing unit. (CPU), a timer counter and the like. The ECU 5 inputs detection information from the various sensors described above, determines an ignition timing, an amount of EGR gas introduction, and the like, including a fuel injection mode and a fuel injection amount to be described later, and determines the fuel injection valve 12 and the ignition coil. 11, drive control of the EGR valve 42 and the like. In addition, a large number of switches and other sensors (not shown) are connected to the ECU 5, and various warning lights and devices are connected to the ECU 5.

【0021】上述した如く構成される筒内噴射型内燃機
関(エンジン)1における基本的なエンジン制御につい
て簡単に説明すると、その始動時にはエンジン1が冷機
状態にあって燃料の気化率が低く、しかも燃圧も低いの
で、先ずECU5の制御の下で比較的リッチな空燃比と
なるように燃料の噴射制御が行われる。そしてエンジン
1がアイドル運転を開始すると、エンジン冷却水温Tw
が所定値に上昇するまで、その始動時と同様に燃料を噴
射してリッチな空燃比を確保する。その後、所定の燃焼
サイクルが経過してO2センサが活性化されたとき、前
記ECU5の制御の下で前記O2センサの出力に応じた
空燃比フィードバック制御を開始し、またエンジン1か
らの有害排出ガス成分を三元触媒により浄化させる。
The basic engine control in the in-cylinder injection type internal combustion engine (engine) 1 configured as described above will be briefly described. When the engine 1 is started, the engine 1 is in a cold state and the fuel vaporization rate is low. Since the fuel pressure is also low, the fuel injection control is first performed under the control of the ECU 5 so that the air-fuel ratio becomes relatively rich. When the engine 1 starts idling, the engine cooling water temperature Tw
Until the pressure rises to a predetermined value, fuel is injected in the same manner as at the time of the start to secure a rich air-fuel ratio. Thereafter, when a predetermined combustion cycle has elapsed and the O 2 sensor has been activated, the air-fuel ratio feedback control according to the output of the O 2 sensor is started under the control of the ECU 5, and harmful emissions from the engine 1 are started. Exhaust gas components are purified by a three-way catalyst.

【0022】さてエンジン1の暖機が終了すると、EC
U5は吸入空気量Qaやアクセル開度θTH等から得た目
標平均有効圧Peとエンジン回転速度Neとに基づき、例
えば燃料噴射制御マップを参照して燃料噴射の制御モー
ドを決定し、更に燃料噴射量と燃料噴射時期とをそれぞ
れ決定して燃料噴射弁12を駆動する。更にはこれに関
連して前記スロット弁32やEGRバルブ42の開閉制
御等を行う。尚、当然のことであるが、燃料噴射量は燃
料噴射弁12の開弁時間幅Tinjによって決定される。
When the warm-up of the engine 1 is completed, EC
U5 determines the control mode of fuel injection based on the target average effective pressure Pe obtained from the intake air amount Qa, the accelerator opening θTH, and the like, and the engine speed Ne, for example, by referring to a fuel injection control map. The fuel injection valve 12 is driven by determining the amount and the fuel injection timing. Further, in connection with this, opening / closing control of the slot valve 32 and the EGR valve 42 is performed. It should be noted that the fuel injection amount is determined by the valve opening time width Tinj of the fuel injection valve 12 as a matter of course.

【0023】上記各燃料噴射モードについて簡単に説明
すると、アイドル運転時や低速走行時等の低負荷域にお
いては、例えば圧縮行程の後期において燃料を噴射して
希薄燃焼を実現する圧縮行程噴射モードが選択される。
特にこの圧縮行程噴射モードでは、スロット弁を32を
解放すると共に、リーンな平均空燃比(例えば30〜4
0程度)となるように燃料の噴射が制御される。すると
この時点においては既に燃料の気化率が上昇しているこ
とから、圧縮行程において噴射された燃料の噴霧は上死
点に移行するピストンの頂部に衝突し、キャビティの湾
曲面に沿って点火プラグ11の周辺に導かれる。この結
果、その点火時点には点火プラグ11の周囲に理論空燃
比近傍の混合気が層状に形成され、全体としてリーンな
空燃比であっても確実な着火が可能となり、希薄燃焼が
実現される。尚、この制御領域においてはEGRバルブ
42を開放し、燃焼室内に大量(例えば30%以上)の
EGRガスを導入することによりNOxの大幅な低減が
図られる。
To briefly explain each of the above fuel injection modes, in a low load region such as an idling operation or a low speed traveling, for example, a compression stroke injection mode in which fuel is injected in the latter half of the compression stroke to realize lean combustion is provided. Selected.
Particularly, in this compression stroke injection mode, the slot valve 32 is opened and the lean average air-fuel ratio (for example, 30 to 4) is set.
(About 0) is controlled. At this point, since the vaporization rate of the fuel has already risen, the fuel spray injected in the compression stroke collides with the top of the piston which moves to the top dead center, and the ignition plug follows the curved surface of the cavity. It is led around 11. As a result, at the time of the ignition, a mixture in the vicinity of the stoichiometric air-fuel ratio is formed in a layer around the spark plug 11, and even if the air-fuel ratio is lean as a whole, reliable ignition becomes possible, and lean combustion is realized. . In this control region, the EGR valve 42 is opened, and a large amount (for example, 30% or more) of EGR gas is introduced into the combustion chamber, so that the NOx is significantly reduced.

【0024】これに対して定速走行時等の中負荷域で
は、その負荷状態やエンジン回転速度Neに応じて、吸
気行程の前期において燃料を噴射して希薄燃焼を実現す
る吸気行程噴射モードや、通常のストイキオフィードバ
ック制御モードが選択される。ちなみに吸気行程噴射モ
ードを選択した場合には、比較的リーンな空燃比(例え
ば20〜23程度)となるようにスロットル弁32の開
弁量と燃料噴射弁12からの燃料噴射量とが制御され
る。この場合、吸気ポート13から流入した吸気流が形
成する逆タンブル流によって点火プラグ11の近傍に燃
料噴霧が運ばれるので、全体的にリーンな空燃比でも確
実な着火が可能となり、安定な希薄燃焼が実現される。
On the other hand, in a middle load region such as when the vehicle is traveling at a constant speed, an intake stroke injection mode in which fuel is injected in the first half of the intake stroke to achieve lean combustion according to the load condition and the engine speed Ne. The normal stoichiometric feedback control mode is selected. By the way, when the intake stroke injection mode is selected, the opening amount of the throttle valve 32 and the fuel injection amount from the fuel injection valve 12 are controlled so as to obtain a relatively lean air-fuel ratio (for example, about 20 to 23). You. In this case, the fuel spray is conveyed to the vicinity of the ignition plug 11 by the reverse tumble flow formed by the intake air flowing from the intake port 13, so that reliable ignition can be achieved even with a lean air-fuel ratio as a whole and stable lean combustion Is realized.

【0025】尚、ストイキオフィードバック制御を実行
する場合には、O2センサによる検出結果に応じてEG
Rバルブ42を開閉制御することで空燃比のフィードバ
ック制御が行なわれる。そしてこの場合には、有害排ガ
ス成分を三元触媒により浄化すると共に、EGRバルブ
42を制御して燃焼室内に適量のEGRガスを導入する
ことで有害排ガスとして発生するNOx等の低減が図ら
れる。
When executing the stoichiometric feedback control, the EG is controlled in accordance with the detection result of the O 2 sensor.
By controlling the opening and closing of the R valve 42, feedback control of the air-fuel ratio is performed. In this case, the harmful exhaust gas component is purified by the three-way catalyst, and the EGR valve 42 is controlled to introduce an appropriate amount of EGR gas into the combustion chamber, thereby reducing NOx and the like generated as harmful exhaust gas.

【0026】一方、急加速時や高速走行時等の高負荷域
にあっては、オープンループ制御によるエンリッチモー
ドが選択され、アクセル開度θTHやエンジン回転速度N
e等に応じて比較的リッチな空燃比となるように燃料の
噴射が制御される。尚、中高速走行中の惰行運転時は、
例えば燃料カットモードが設定され、燃焼室への燃料噴
射が停止される。この燃料カットはエンジン回転速度N
eが復帰回転速度より低下した場合や、アクセルペダル
が踏み込まれた際に、即座に中止される。
On the other hand, in a high load region such as during rapid acceleration or high-speed running, the enrichment mode by open loop control is selected, and the accelerator opening θTH and the engine speed N
The fuel injection is controlled so that the air-fuel ratio becomes relatively rich according to e and the like. Note that during coasting operation during mid-high speed traveling,
For example, a fuel cut mode is set, and fuel injection into the combustion chamber is stopped. This fuel cut corresponds to the engine speed N
It is immediately stopped when e becomes lower than the return rotation speed or when the accelerator pedal is depressed.

【0027】さて上述した如き燃焼制御によって希薄燃
焼を実現する筒内噴射型エンジン1において、この発明
に係る制御装置が特徴とするところは、ノッキングセン
サ18によってエンジン1におけるノッキングの発生を
検出し、このノッキング情報に基づいてプレイグニッシ
ョンの発生を検出する機能を備えている点、更にプレイ
グニッションの発生を検出した際、ノッキング(プレイ
グニッション)が発生した気筒の出力を制御することで
プレイグニッションを抑制し、ひいてはプレイグニッシ
ョンに起因するエンジン1の損傷を未然に防ぐ機能を備
えている点にある。
In the in-cylinder injection type engine 1 which realizes lean combustion by the above-described combustion control, the control device according to the present invention is characterized in that the knocking sensor 18 detects the occurrence of knocking in the engine 1, It has a function to detect the occurrence of pre-ignition based on this knocking information, and furthermore, when the occurrence of pre-ignition is detected, suppresses the pre-ignition by controlling the output of the cylinder in which knocking (pre-ignition) has occurred. In addition, it has a function of preventing damage to the engine 1 due to pre-ignition.

【0028】即ち、この機能は前記ECU5が備える機
能の一部として実現され、概略的には図2に示すよう
に、ノッキングセンサ18から求められるノッキング情
報に従ってプレイグニッションの発生を検出するプレイ
グニッション検出手段51と、このプレイグニッション
検出結果に従って当該プレイグニッションが発生した気
筒に対する出力を低下させる出力制御手段52とを備え
て構成される。
That is, this function is realized as a part of the function provided in the ECU 5. As schematically shown in FIG. 2, the pre-ignition detection for detecting the occurrence of pre-ignition in accordance with the knocking information obtained from the knocking sensor 18 is performed. Means 51 and output control means 52 for reducing the output to the cylinder in which the preignition has occurred in accordance with the preignition detection result.

【0029】特に前記プレイグニッション検出手段51
は、ノッキングセンサ18からの出力をフィルタリング
処理してノッキングに固有な振動周波数成分を抽出し、
その抽出成分に従って各気筒毎にノッキングの発生を検
出するノッキング検出手段53と、このノッキング検出
手段53によってノッキングが検出されたとき、ノッキ
ングが発生した気筒に対する燃焼パラメータ、具体的に
は点火プラグ11の点火時期を遅角制御することでノッ
キングを抑制するノッキング制御手段54と、このノッ
キング制御手段54によるノッキング抑制時におけるノ
ッキングの発生状態を監視して、プレイグニッションに
起因するノッキングを検出するプレイグニッション判定
手段55とを備えて実現される。
In particular, the preignition detecting means 51
Extracts a vibration frequency component unique to knocking by filtering an output from the knocking sensor 18,
Knocking detection means 53 for detecting the occurrence of knocking for each cylinder in accordance with the extracted component; and, when knocking is detected by the knocking detection means 53, combustion parameters for the cylinder in which knocking has occurred, Knocking control means 54 for suppressing knocking by retarding the ignition timing, and preignition determination for detecting knocking caused by preignition by monitoring the state of occurrence of knocking when knocking is suppressed by knocking control means 54 And means 55.

【0030】尚、ノッキング検出手段53および点火時
期の遅角制御を実行するノッキング制御手段54は、燃
料性状等に起因するノッキングを解消するべく設けられ
る従来一般的なノッキングに対する制御機能をそのまま
活用することで実現される。またプレイグニッション判
定手段55は、後述するようにノッキング抑制時におけ
るノッキングの連続発生回数を計数し、その連続発生回
数が所定値を越えたとき、換言すればノッキングを抑制
するべく点火時期の遅角制御を実行しているにも拘わら
ず上記ノッキングが継続して発生しているとき、これを
プレイグニッションの発生として検出するように構成さ
れる。
The knocking detecting means 53 and the knocking control means 54 for executing the ignition timing retard control utilize the control function for the conventional general knocking provided to eliminate the knocking caused by the fuel property or the like. This is achieved by: Further, the pre-ignition determination means 55 counts the number of continuous occurrences of knocking during knocking suppression as described later, and when the number of continuous occurrences exceeds a predetermined value, in other words, retards the ignition timing to suppress knocking. When the knocking continues to occur despite execution of the control, the knocking is detected as the occurrence of preignition.

【0031】即ち、プレイグニッション検出手段51
は、ノッキング対策用として設けられるノッキング検出
手段53およびノッキング制御手段54が持つ機能を積
極的に活用し、点火時期の遅角制御によってノッキング
を抑止するべくエンジン1の燃焼を制御しているにも拘
わらず、そのノッキングが解消されない場合、これを点
火プラグ11による混合気の点火とは無関係に燃料が着
火燃焼している状態、つまりプレイグニッションが発生
したとして検出するものとなっている。
That is, the pre-ignition detecting means 51
Is actively utilizing the functions of the knocking detection means 53 and the knocking control means 54 provided as a countermeasure against knocking, and controlling the combustion of the engine 1 to suppress knocking by retarding the ignition timing. Regardless, if the knocking is not eliminated, this is detected as a state in which fuel is ignited and burned, that is, preignition has occurred, irrespective of ignition of the air-fuel mixture by the spark plug 11.

【0032】しかして上述し如くしてプレイグニッショ
ンの発生が検出されたならば、その検出情報が出力制御
手段52に与えられ、エンジン1に対する燃焼パラメー
タの制御により、その出力の低下制御が行われる。具体
的には出力制御手段52は、燃料噴射弁12を介する燃
料噴射量を低減したり、或いはその吸入空気量を低減し
たり、更には点火時期を遅角制御する等してプレイグニ
ッションが発生した気筒、ひいてはエンジン1の各気筒
の出力を低減制御する出力低減制御手段56を備えてい
る。更にこの出力低減制御手段56を強制的に制御する
ことで、燃料噴射や吸気の導入自体を停止させ、当該気
筒の出力を停止させる出力停止制御手段57を備えてい
る。
When the occurrence of preignition is detected as described above, the detection information is given to the output control means 52, and the control of the combustion parameters for the engine 1 is performed to reduce the output. . Specifically, the output control means 52 reduces the amount of fuel injected through the fuel injection valve 12 or reduces the amount of intake air thereof, and furthermore, performs pre-ignition by, for example, retarding the ignition timing. Output control means 56 for reducing and controlling the output of each cylinder of the engine 1 and the cylinders of the engine 1. Further, there is provided an output stop control means 57 for forcibly controlling the output reduction control means 56 to stop the fuel injection and the introduction of the intake air itself and to stop the output of the cylinder.

【0033】これらの出力低減制御手段56および出力
停止制御手段57は、前記プレイグニッション検出手段
51により検出されるプレイグニッションの連続発生回
数を計数するプレイグニッション回数判定手段58によ
りその作動が制御される。特に出力停止制御手段57は
前記プレイグニッション判定手段55によって検出され
るプレイグニッションの連続検出回数に基づき、その連
続検出回数に応じて出力低減制御手段56による出力低
減量を増大させるように作動制御される。また出力停止
制御手段57は上記連続検出回数が所定値を越えたとき
に起動され、出力低減制御手段56を介してエンジンの
出力を強制的に停止させるものとなっている。即ち、プ
レイグニッションの発生状況に応じてエンジン1の出力
が段階的に低減制御され、プレイグニッションの発生が
顕著な場合、最終的にはエンジン1の出力自体が停止さ
れるようになっている。
The operation of the output reduction control means 56 and the output stop control means 57 is controlled by a pre-ignition number judging means 58 for counting the number of consecutive occurrences of pre-ignition detected by the pre-ignition detecting means 51. . In particular, the output stop control means 57 is operatively controlled based on the number of continuous detections of preignition detected by the preignition determination means 55 so as to increase the amount of output reduction by the output reduction control means 56 in accordance with the number of continuous detections. You. The output stop control means 57 is started when the number of consecutive detections exceeds a predetermined value, and forcibly stops the output of the engine via the output reduction control means 56. That is, the output of the engine 1 is stepwise reduced and controlled in accordance with the occurrence state of preignition, and when the occurrence of preignition is remarkable, the output itself of the engine 1 is finally stopped.

【0034】尚、この図2に示すプレイグニッション判
定手段55においては、ノッキングの連続検出回数から
プレイグニッションの発生を判定しているが、ノッキン
グが継続的に発生している時間の経過(ノッキング継続
期間)をモニタリングすることで、上記プレイグニッシ
ョンの発生を検出するようにしても良い。また同様にプ
レイグニッション回数判定手段58においても、プレイ
グニッションの連続検出回数ではなく、プレイグニッシ
ョンの発生状態の継続時間に応じて前記出力低減制御手
段56および出力停止制御手段57をそれぞれ制御する
ものであっても良い。
The pre-ignition judging means 55 shown in FIG. 2 judges the occurrence of pre-ignition from the number of continuous knocking detections, but the lapse of time during which knocking occurs continuously (knock continuation). The occurrence of the preignition may be detected by monitoring the period. Similarly, in the pre-ignition frequency determination means 58, the output reduction control means 56 and the output stop control means 57 are controlled not according to the number of continuous detections of pre-ignition but according to the duration of the occurrence state of pre-ignition. There may be.

【0035】次に上述した如く構成される本装置の一連
の制御動作について説明する。この制御は、図3にその
処理手続きの流れを示すようにノッキング情報に基づく
プレイグニッションの検出処理と、その検出結果に基づ
く出力制御(プレイグニッションの抑制制御)とからな
り、先ず所定の制御周期毎にノッキングセンサ18を介
して求められるノッキング信号VRを読み込むことから
開始される[ステップS1]。そしてノッキング信号V
Rのレベルを、所定のノイズ判定下限値VNLおよびノイ
ズ判定上限値VNHとそれぞれ比較し[ステップS2,S
3]、ノッキング信号VRがノイズ判定下限値VNLより
小さい場合には、ノッキングの発生条件までに余裕があ
ると判断してその点火時期を進角制御する[ステップS
4]。これに対して前記ノッキング信号VRがノイズ判
定上限値値VNHより大なるときには、これをノッキング
が生じていると判定し、上記点火時期を遅角制御する
[ステップS5]。
Next, a series of control operations of the present apparatus configured as described above will be described. This control includes a pre-ignition detection process based on knocking information and an output control (pre-ignition suppression control) based on the detection result, as shown in FIG. The process starts by reading a knocking signal V R obtained through the knocking sensor 18 every time [Step S1]. And knocking signal V
The level of R is compared with a predetermined noise determination lower limit value V NL and a noise determination upper limit value V NH [Steps S2 and S2.
3] If the knocking signal V R is smaller than the noise determination lower limit value V NL, it is determined that there is a margin before the knocking occurrence condition, and the ignition timing is advanced (Step S).
4]. When the knocking signal V R becomes larger than the noise judgment upper limit value V NH For this, it was determined that knocking has occurred, and controls retarding the ignition timing [Step S5].

【0036】尚、ノッキング信号VRが上記ノイズ判定
下限値VNLとノイズ判定上限値VNHとの間にある場合に
は、通常の運転状態であると判定し、上述した点火時期
の制御は格別に行わない。但し、この場合、および前述
した点火時期の進角制御を実行した場合には、後述する
プレイグニッション判定に用いる制御パラメータn,m
をそれぞれ零(0)にリセットして[ステップS6,S
7]、前述したステップS1からの処理手順を繰り返し
実行する。
When the knocking signal V R is between the noise determination lower limit value V NL and the noise determination upper limit value V NH , it is determined that the vehicle is in a normal operation state, and the above-described ignition timing control is performed. Not special. However, in this case, and when the above-described advance control of the ignition timing is performed, the control parameters n and m used for the pre-ignition determination described later are used.
Are reset to zero (0), respectively [Steps S6 and S
7], the processing procedure from step S1 described above is repeatedly executed.

【0037】さて前述した如くノッキングを検出して点
火時期の遅角制御を実行した場合には[ステップS3,
S5]、次いでノッキングの連続検出回数を計数する制
御パラメータnをインクリメントした後[ステップS
8]、そのノッキング連続検出回数(制御パラメータ
n)が予め設定されたプレイグニッション判定値Nに達
したか否かを判定する[ステップS9]。そしてて制御
パラメータnによって示されるノッキング連続検出回数
が上記判定値Nに達するまで、ノッキング信号VRがノ
イズ判定上限値値VNHより大なることを条件として前述
した点火時期の遅角制御を実行しながら、その繰り返し
回数を計数する。
When the knocking is detected and the ignition timing is retarded as described above [Step S3,
S5], and then increment a control parameter n for counting the number of consecutive knocking detections [Step S5].
8] It is determined whether or not the knocking consecutive detection number (control parameter n) has reached a pre-ignition determination value N set in advance [Step S9]. Then it until the knocking continuously detecting the number of times indicated by the control parameter n reaches the determination value N, perform the retard control of the ignition timing described above on the condition that the knock signal V R becomes larger than the noise judgment upper limit value V NH While counting the number of repetitions.

【0038】ちなみに点火時期の遅角制御を繰り返し実
行している期間において、前記ノッキング信号VRから
ノッキングの消滅が検出された場合には、点火時期の遅
角制御によりノッキングが抑制されたことになるので、
そのノッキングは燃料性状等に起因する通常のものであ
ると判断される。この場合には、前述した如くその制御
パラメータnがリセットされるので、この時点から改め
てノッキング連続発生回数の計数が行われることにな
る。
[0038] Incidentally in the period running repeatedly retard control of the ignition timing, when the disappearance of knocking from the knock signal V R is detected, that the knocking by retarding control of the ignition timing is suppressed Because
It is determined that the knocking is normal due to fuel properties and the like. In this case, since the control parameter n is reset as described above, the number of consecutive knocking occurrences is counted again from this point.

【0039】しかして前記制御パラメータnにより、ノ
ッキングの連続発生回数が前記判定閾値Nに達した場
合、前述した点火時期の遅角制御にも拘わらずノッキン
グが継続して発生していることから、そのノッキングは
プレイグニッションに起因するものであると判定される
[ステップS9]。そこでこの場合には、プレイグニッ
ションを抑制するべく、そのノッキングが発生している
気筒、ひいてはエンジン1に対する出力の低減処理が実
行される[ステップS10]。この出力の低減処理は、
例えば当該気筒に対して噴射する燃料量を低減したり、
或いは当該気筒に導入する吸気量を低減する等して行わ
れる。即ち、運転条件であるアクセルの踏み込み量とエ
ンジン回転数Neとに基づいて設定される目標エンジン
出力Peを所定量低減させてプレイグニッションを抑制
するべく、燃料噴射量や導入空気量を低減制御する。
When the number of consecutive knocking occurrences reaches the determination threshold N according to the control parameter n, knocking continues to occur despite the ignition timing retard control described above. It is determined that the knocking is caused by pre-ignition [Step S9]. Therefore, in this case, in order to suppress the pre-ignition, a process of reducing the output to the cylinder in which knocking has occurred, and eventually to the engine 1 is executed [Step S10]. This output reduction process
For example, reducing the amount of fuel injected into the cylinder,
Alternatively, it is performed by reducing the amount of intake air introduced into the cylinder. That is, the target engine output Pe, which is set based on the accelerator pedal depression amount and the engine speed Ne, which is the operating condition, is reduced by a predetermined amount, and the fuel injection amount and the introduced air amount are controlled to be reduced in order to suppress the pre-ignition. .

【0040】しかしてこの出力の低減処理は、プレイグ
ニッションの継続期間を管理する制御パラメータmをイ
ンクリメントしながら[ステップS11]、そのプレイ
グニッションの連続検出回数(制御パラメータm)が所
定の限界値Mに達したか否かを判定しながら[ステップ
S12]、繰り返し実行される。この繰り返し処理によ
って、プレイグニッションの連続検出回数(継続期間)
に応じて徐々に目標エンジン出力Peの低減の度合いが
増やされ、エンジン出力Peが絞り込まれる。
In this output reduction process, while the control parameter m for managing the duration of the preignition is incremented [Step S11], the number of continuous detections of the preignition (control parameter m) is set to a predetermined limit value M. It is repeatedly executed while determining whether or not it has reached [Step S12]. By this repetition processing, the number of continuous detections of preignition (duration)
, The degree of reduction of the target engine output Pe is gradually increased, and the engine output Pe is narrowed down.

【0041】そして制御パラメータmからプレイグニッ
ションの連続検出回数(継続期間)が限界値Mに達した
とき、これ以上のプレイグニッションの発生(継続)は
エンジン1の損傷を招くと判断し、エンジン出力自体を
停止制御する[ステップS13]。即ち、気筒に対する
燃料の噴射自体を停止させ、或いは燃焼に供する吸入器
の導入自体を停止させる。
When the number of continuous detections of preignition (duration) reaches the limit value M from the control parameter m, it is determined that the occurrence (continuation) of preignition beyond this will cause damage to the engine 1 and the engine output The device itself is controlled to stop [Step S13]. That is, the injection of fuel itself into the cylinder is stopped, or the introduction of an inhaler used for combustion is stopped.

【0042】尚、出力の低減処理によってプレイグニッ
ションが抑制された場合には、当然のことながらプレイ
グニッションに起因するノッキング自体がなくなるの
で、ノッキングの消滅によって前述したように制御パラ
メータn,mがそれぞれリセットされる[ステップS6,
S7]。従ってこの場合には、再度、ノッキング情報に
基づくプレイグニッションの判定処理が繰り返し実行さ
れることになる。
When the pre-ignition is suppressed by the output reduction process, the knocking itself due to the pre-ignition is naturally eliminated, and the control parameters n and m are respectively reduced by the disappearance of the knock as described above. Reset [Step S6,
S7]. Therefore, in this case, the pre-ignition determination process based on the knocking information is repeatedly executed again.

【0043】かくして上述した如くプレイグニッション
の発生を検出し、その状況に応じて当該気筒の出力を低
減制御してプレイグニッションを抑制する本装置によれ
ば、プレイグニッションの継続によるエンジン1の損傷
を未然に防ぐことができる。しかもノッキングの検出機
構を有効に利用してプレイグニッションの発生を検出す
るので、例えば筒内圧センサ等の特殊な検出機構が不要
であり、その構成の簡素化を図ることができる上、検出
精度も十分に高めることができる。
As described above, according to the present apparatus which detects the occurrence of preignition and controls the output of the cylinder in accordance with the situation to suppress the preignition, damage to the engine 1 due to the continuation of preignition is eliminated. It can be prevented beforehand. In addition, since the occurrence of preignition is detected by effectively utilizing the knocking detection mechanism, a special detection mechanism such as an in-cylinder pressure sensor is not required, so that the configuration can be simplified and the detection accuracy can be improved. Can be raised enough.

【0044】更にはプレイグニッションの状態、特にそ
の継続時間に応じた出力の低減処理を実行するので、例
えば軽度なプレイグニッションである場合には、これを
速やかに収束させることができ、また出力の低減に制御
にも拘わらずプレイグニッションが継続する場合に始め
て、その出力を停止制御するので、プレイグニッション
を抑制するに際してドライバビリティが大きく劣化する
虞がなくなる。換言すれば軽度なプレイグニッションで
ある場合には、ドライバビリティを損なうことなしに、
プレイグニッションを効果的に抑制することが可能とな
る。
Further, since the output reduction processing is executed according to the state of the preignition, especially the duration thereof, for example, in the case of a mild preignition, this can be quickly converged and the output can be reduced. Since the output is controlled to be stopped only when the preignition is continued despite the reduction control, there is no danger that the drivability is greatly deteriorated when the preignition is suppressed. In other words, in the case of mild play ignition, without compromising drivability,
Preignition can be effectively suppressed.

【0045】また上述した如くしてプレイグニッション
を効果的に抑制し得る本装置によれば、点火プラグ11
の熱価余裕を最小限に見積ることが可能となるので、低
中負荷時における燃焼特性を十分に確保しながら、点火
プラグ11におけるカーボン浄化機能を重視した熱価の
プラグを選定することが可能となる等の効果も奏せられ
る。換言すれば従来にあっては、全負荷時におけるプレ
イグニッションや耐久性の観点から、十分な余裕を見込
んだ高熱価の点火プラグを選定していたが、本装置を備
えることで浄化機能や低中負荷時における燃焼特性を重
視した低熱価の点火プラグの選定が可能となる。
According to the present apparatus which can effectively suppress preignition as described above, the ignition plug 11
It is possible to estimate the heat value margin of the ignition plug 11 while minimizing the heat value margin of the ignition plug 11 while ensuring sufficient combustion characteristics at low and medium loads. And the like. In other words, in the past, from the viewpoint of pre-ignition and durability at full load, a high heat value spark plug was selected with a sufficient margin. It is possible to select a low heat value spark plug that emphasizes the combustion characteristics at the time of medium load.

【0046】尚、本発明は上述した実施形態に限定され
るものではない。例えばプレイグニッションの発生が検
出された場合、そのプレイグニッションが発生した気筒
のみならず、エンジン1の全ての気筒に対して同時に同
様な出力制御を施すようにしても良い。またプレイグニ
ッションを抑制する際の出力低減制御として、点火時期
の遅角制御を併用することも勿論可能である。この場
合、図3で示したステップS8,S9,S10をスキップ
し、遅角制御量が限界値Mに達したときに出力の停止制
御を行うことによって制御ロジックを簡素化することが
できる。また噴射燃料量の低減制御と空気量の低減制御
とを同時に実行することも可能である。更には筒内噴射
型のエンジンのみならず、吸気ポート噴射型エンジンに
も適用可能である。その他、本発明はその要旨を逸脱し
ない範囲で種々変形して実施することができる。
Note that the present invention is not limited to the above embodiment. For example, when the occurrence of preignition is detected, the same output control may be simultaneously performed on all cylinders of the engine 1 as well as on the cylinder where the preignition has occurred. Further, it is of course possible to use ignition timing retard control together as output reduction control when suppressing preignition. In this case, control logic can be simplified by skipping steps S8, S9, and S10 shown in FIG. 3 and performing output stop control when the retard control amount reaches the limit value M. It is also possible to simultaneously execute the injection fuel amount reduction control and the air amount reduction control. Further, the present invention can be applied to not only a direct injection type engine but also an intake port injection type engine. In addition, the present invention can be variously modified and implemented without departing from the gist thereof.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ノ
ッキングセンサから検出される情報に基づいてプレイグ
ニッションの発生を検出し、その検出結果に基づいて気
筒に出力を低減させてプレイグニッションを抑制するの
で、簡易にして効果的にエンジンの損傷を防ぐことが可
能となる。しかも低中負荷時の燃焼特性を重視した低熱
価の点火プラグを選定し、また点火プラグにおけるカー
ボンの浄化機能も十分に発揮させることが可能となる。
As described above, according to the present invention, the occurrence of pre-ignition is detected based on the information detected from the knocking sensor, and the output is reduced to the cylinder based on the detection result to reduce the pre-ignition. Because of suppression, it is possible to simply and effectively prevent engine damage. In addition, it is possible to select a low heat value ignition plug that emphasizes the combustion characteristics at low and medium loads, and to sufficiently exhibit the carbon purification function of the ignition plug.

【0048】特にノッキングが検出された気筒の点火時
期を遅角制御してノッキングを抑制し、更には燃料噴射
量や吸入空気量を低減して出力を低下させてプレイグニ
ッションを抑制するので、ノッキング制御を有効に活用
しながら、簡易な制御の下で連続して発生するプレイグ
ニッションを、その程度に応じて確実に抑制することが
できる。
In particular, knocking is suppressed by retarding the ignition timing of the cylinder in which knocking is detected, and furthermore, the pre-ignition is suppressed by reducing the output by reducing the fuel injection amount and intake air amount. Pre-ignition that continuously occurs under simple control can be reliably suppressed according to the degree of control while effectively utilizing the control.

【0049】また請求項3に記載するようにプレイグニ
ッションの継続時間に応じて出力を徐々に低減し、所定
時間が経過したときにその出力を停止させるので、プレ
イグニッションの発生状況に応じた適切な制御が可能な
ので、エンジン出力の急激な変化を押さえてドライバビ
リティの悪化を防止しながらプレイグニッションを消息
させることが可能となり、それでもなおプレイグニッシ
ョンが収まらないときに出力を停止させるので、エンジ
ンの損傷と言う最悪自体を確実に回避することが可能と
なる等の効果が奏せられる。
Further, as described in claim 3, the output is gradually reduced in accordance with the duration of the preignition, and the output is stopped when a predetermined time has elapsed. Control, it is possible to suppress pre-ignition while suppressing drastic changes in engine output and prevent deterioration in drivability.If the pre-ignition still does not stop, the output is stopped, so the engine The effect of being able to reliably avoid the worst case of damage is achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明が適用される筒内噴射型内燃機関の要部
概略構成図。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a main part of a direct injection internal combustion engine to which the present invention is applied.

【図2】本発明の一実施形態に係る内燃機関の制御装置
の概略構成を示す機能ブロック図。
FIG. 2 is a functional block diagram showing a schematic configuration of a control device for an internal combustion engine according to one embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施形態に係るプレイグニッション検
出処理とプレイグニッション抑制制御の一例を示す処理
手順の流れを示す図。、
FIG. 3 is a diagram showing a flow of a processing procedure showing an example of preignition detection processing and preignition suppression control according to the embodiment of the present invention. ,

【符号の説明】[Explanation of symbols]

51 プレイグニッション検出手段 52 出力制御手段 53 ノッキング検出手段 54 ノッキング制御手段 55 プレイグニッション判定手段 56 出力低減制御手段 57 出力停止制御手段 58 プレイグニッション回数判定手段 REFERENCE SIGNS LIST 51 preignition detection means 52 output control means 53 knocking detection means 54 knocking control means 55 preignition determination means 56 output reduction control means 57 output stop control means 58 preignition number determination means

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F02P 5/152 F02P 5/15 D 5/153 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI F02P 5/152 F02P 5/15 D 5/153

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内燃機関に生じるノッキングを検出する
ノッキング検出手段と、このノッキング検出手段により
ノッキングが検出されたとき前記内燃機関に対する燃焼
パラメータを制御して前記ノッキングを抑制するノッキ
ング抑制手段と、このノッキング抑制手段による前記燃
焼パラメータの制御にも拘わらず、前記ノッキングが所
定期間に亘って継続するとき、前記内燃機関におけるプ
レイグニッションの発生として検出するプレイグニッシ
ョン判定手段と、このプレイグニッション判定手段によ
りプレイグニッションの発生が検出されたとき、該プレ
イグニッションが発生している気筒の出力を低下させる
出力制御手段とを具備したことを特徴とする内燃機関の
制御装置。
A knocking detecting means for detecting knocking occurring in the internal combustion engine; a knocking suppressing means for controlling a combustion parameter for the internal combustion engine when knocking is detected by the knocking detecting means to suppress the knocking; Despite the control of the combustion parameter by the knocking suppressing means, when the knocking continues for a predetermined period, a preignition determining means for detecting occurrence of preignition in the internal combustion engine, and a pre-ignition determining means for detecting the occurrence of the preignition in the internal combustion engine. An internal combustion engine control device, comprising: output control means for reducing the output of a cylinder in which preignition has occurred when the occurrence of ignition is detected.
【請求項2】 前記ノッキング抑制手段は、ノッキング
が検出された気筒の点火時期を遅角制御してノッキング
を抑制するものであって、 前記出力制御手段は、燃料噴射量または吸入空気量の減
少制御して当該気筒の出力を低下させることを特徴とす
る請求項1に記載の内燃機関の制御装置。
2. The knocking suppression means for retarding ignition timing of a cylinder in which knocking is detected to suppress knocking, wherein the output control means reduces a fuel injection amount or an intake air amount. The control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the control is performed to reduce the output of the cylinder.
【請求項3】 内燃機関に生じるノッキングの検出情報
に基づいて該内燃機関におけるプレイグニッションの発
生を検出するプレイグニッション検出手段と、このプレ
イグニッション検出手段により検出される前記プレイグ
ニッションの継続期間に応じて該プレイグニッションが
発生している気筒の出力を低減させる出力低減手段と、
前記プレイグニッションの継続期間が予め設定した判定
時間を越えたとき、前記プレイグニッションが発生して
いる気筒の出力を停止させる出力停止手段とを具備した
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
3. A pre-ignition detecting means for detecting occurrence of pre-ignition in the internal combustion engine based on detection information of knocking occurring in the internal combustion engine, and according to a duration of the pre-ignition detected by the pre-ignition detecting means. Output reducing means for reducing the output of the cylinder in which the preignition has occurred,
An internal combustion engine control device, comprising: output stop means for stopping the output of a cylinder in which the preignition has occurred when the duration of the preignition exceeds a predetermined determination time.
【請求項4】 前記出力低減手段は、点火時期を遅角制
御して、或いは燃料噴射量または吸入空気量の減少制御
して出力を低下させるものであって、 前記出力停止手段は、燃料噴射または吸入空気を停止さ
せることを特徴とする請求項3に記載の内燃機関の制御
装置。
4. The output reducing means reduces the output by retarding the ignition timing or controlling the fuel injection amount or the intake air amount to decrease, and the output stopping means controls the fuel injection. The control device for an internal combustion engine according to claim 3, wherein the intake air is stopped.
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