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JP7363667B2 - engine equipment - Google Patents
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Description

本発明は、エンジン装置に関する。 The present invention relates to an engine device.

従来、この種のエンジン装置としては、燃焼室の内部に燃料を噴射する筒内噴射弁と燃焼室の頂部付近に設置された点火プラグとを有するエンジンを備えるものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。このエンジン装置では、圧縮行程において筒内噴射弁から燃料噴射を行ない、点火プラグ近傍に成層混合気を形成して成層燃焼を行う燃焼モード運転中にノッキング発生が検出されると、点火時期を遅角する。また、点火時期に応じた燃料噴射時期の遅角量が、基準量より小さい場合には、遅角量に応じて遅角した噴射時期において圧縮行程における燃料噴射を実行する。 Conventionally, as this type of engine device, one has been proposed that includes an engine having an in-cylinder injection valve that injects fuel into the inside of the combustion chamber and a spark plug installed near the top of the combustion chamber (for example, (See Patent Document 1). In this engine system, if knocking is detected during combustion mode operation in which fuel is injected from the in-cylinder injection valve during the compression stroke and stratified combustion is performed by forming a stratified mixture near the spark plug, the ignition timing is delayed. make a corner Further, when the amount of retardation of the fuel injection timing according to the ignition timing is smaller than the reference amount, fuel injection in the compression stroke is performed at the injection timing retarded according to the amount of retardation.

特開2018-131948号公報Japanese Patent Application Publication No. 2018-131948

上述のエンジン装置では、一般的に、排気を浄化する触媒を有する浄化装置を暖機するときには点火時期を遅角し、より多くの熱を浄化装置側に供給することが行なわれ、点火時期として膨張行程が選択される場合もある。この場合、点火をより確実にするために点火に同期して燃料噴射を行なう膨張行程噴射も考えられている。こうした膨張行程噴射では、エンジンの負荷率などから定まる目標燃料噴射量の過半を吸気行程で1回または複数回に分けて燃料噴射し、膨張行程では最後の燃料噴射として行なわれる。このため、燃料噴射モードとして膨張行程噴射を確定するタイミングは、1回目の燃料噴射より前、例えば圧縮上死点(TDC:Top Dead Center)より180度以上前(例えばBTDC270(Before TDC 270度)のタイミングとなる。一方、点火時期の確定のタイミングは、膨張行程での点火の場合、圧縮上死点より前(例えばBTDC90)でよい。このような場合に、燃料噴射モードを確定するタイミングと点火時期を確定するタイミングとの間で膨張行程噴射の終了が指令されると、燃料噴射は膨張行程噴射で行なわれ、点火は膨張行程で行なわれない場合が生じる。この場合、エンジンの燃焼の安定性を欠いてしまう。 In the above-mentioned engine devices, when warming up a purification device that has a catalyst that purifies exhaust gas, the ignition timing is generally retarded to supply more heat to the purification device, and the ignition timing is An expansion stroke may also be selected. In this case, expansion stroke injection, in which fuel is injected in synchronization with ignition, is also being considered to ensure more reliable ignition. In such expansion stroke injection, the majority of the target fuel injection amount, which is determined based on the engine load factor, is injected once or in multiple times during the intake stroke, and is performed as the last fuel injection during the expansion stroke. Therefore, the timing to determine expansion stroke injection as the fuel injection mode is before the first fuel injection, for example, 180 degrees or more before compression top dead center (TDC: Top Dead Center) (for example, BTDC 270 (Before TDC 270 degrees)). On the other hand, in the case of ignition during the expansion stroke, the timing for determining the ignition timing may be before compression top dead center (for example, BTDC90).In such a case, the timing for determining the fuel injection mode and If the end of expansion stroke injection is commanded between the timing of determining the ignition timing, fuel injection will be performed in the expansion stroke, and ignition may not be performed in the expansion stroke.In this case, the engine combustion It lacks stability.

本発明のエンジン装置は、膨張行程噴射を終了するときにエンジンの燃焼の安定性が欠けるのを抑制することを主目的とする。 The main purpose of the engine device of the present invention is to suppress lack of combustion stability in the engine when ending expansion stroke injection.

本発明のエンジン装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。 The engine device of the present invention employs the following means to achieve the above-mentioned main purpose.

本発明のエンジン装置は、
燃焼室に燃料を噴霧する筒内噴射弁と前記筒内噴射弁から噴霧される燃料に点火可能な点火プラグとを有するエンジンと、
前記エンジンの排気を浄化する浄化触媒を有する浄化装置と、
前記筒内噴射弁による燃料噴射と前記点火プラグによる点火とを制御する制御装置と、
を備えるエンジン装置であって、
前記制御装置は、前記浄化装置の暖機として、前記筒内燃料噴射弁からの最後の燃料噴射を膨張行程で行なう膨張行程噴射と膨張行程の燃料噴射に同期して前記点火プラグにより点火する膨張行程点火とを用いて暖機する膨張行程噴射暖機を実行する際、所定のタイミングで燃料噴射モードが前記膨張行程噴射であることを確定し、その後のタイミングで点火時期を確定するものであり、
前記制御装置は、前記膨張行程噴射暖機を終了したときに、点火時期を確定するタイミングにおいて既に燃料噴射モードが膨張行程噴射で確定しているときには、点火時期として前回の点火時期を保持する、
ことを特徴とする。
The engine device of the present invention includes:
An engine having an in-cylinder injection valve that sprays fuel into a combustion chamber and a spark plug that can ignite the fuel sprayed from the in-cylinder injection valve;
a purification device having a purification catalyst that purifies the exhaust gas of the engine;
a control device that controls fuel injection by the in-cylinder injection valve and ignition by the spark plug;
An engine device comprising:
The control device includes an expansion stroke injection in which the last fuel injection from the in-cylinder fuel injection valve is performed during the expansion stroke and an expansion stroke injection in which the fuel injection is ignited by the spark plug in synchronization with the fuel injection in the expansion stroke to warm up the purification device. When performing expansion stroke injection warm-up using stroke ignition, the fuel injection mode is determined to be the expansion stroke injection at a predetermined timing, and the ignition timing is determined at a subsequent timing. ,
When the expansion stroke injection warm-up is completed, the control device maintains the previous ignition timing as the ignition timing if the fuel injection mode has already been determined as expansion stroke injection at the timing of determining the ignition timing.
It is characterized by

本発明のエンジン装置では、浄化装置の暖機として、筒内燃料噴射弁からの最後の燃料噴射を膨張行程で行なう膨張行程噴射と膨張行程の燃料噴射に同期して点火プラグにより点火する膨張行程点火とを用いて暖機する膨張行程噴射暖機を実行する際には、所定のタイミングで燃料噴射モードが膨張行程噴射であることを確定し、その後のタイミングで点火時期を確定する。膨張行程噴射暖機を終了したときに、点火時期を確定するタイミングにおいて既に燃料噴射モードが膨張行程噴射で確定しているときには、点火時期として前回の点火時期を保持する。これにより、燃料噴射モードが膨張行程噴射で確定されたタイミングから点火時期を確定するタイミングまでの間に膨張行程噴射暖機が終了されても、燃料噴射モードが膨張行程噴射のときの点火時期が保持されるから、膨張行程噴射と点火のタイミングがズレることを抑制することができる。この結果、膨張行程噴射を終了するときにエンジンの燃焼の安定性が欠けるのを抑制することができる。 In the engine device of the present invention, as warm-up of the purification device, the last fuel injection from the in-cylinder fuel injection valve is performed in the expansion stroke, and the expansion stroke is performed in which the fuel injection is ignited by the spark plug in synchronization with the fuel injection in the expansion stroke. When performing expansion stroke injection warm-up using ignition, it is determined at a predetermined timing that the fuel injection mode is expansion stroke injection, and the ignition timing is determined at a subsequent timing. When the expansion stroke injection warm-up is completed, if the fuel injection mode has already been determined as expansion stroke injection at the timing of determining the ignition timing, the previous ignition timing is held as the ignition timing. As a result, even if the expansion stroke injection warm-up is completed between the timing when the fuel injection mode is determined as expansion stroke injection and the timing when the ignition timing is determined, the ignition timing when the fuel injection mode is expansion stroke injection is Since this is maintained, it is possible to prevent the timing of expansion stroke injection and ignition from shifting. As a result, it is possible to suppress the lack of combustion stability in the engine when the expansion stroke injection ends.

本発明の一実施例としてのエンジン装置10の構成の概略を示す構成図である。1 is a configuration diagram schematically showing the configuration of an engine device 10 as an example of the present invention. ECU70により実行される急速暖機点火時期制御の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of rapid warm-up ignition timing control performed by ECU70. 対象の気筒とその一つ前の気筒におけるクランク角に対する燃料噴射と点火の様子の一例を示す。An example of fuel injection and ignition with respect to crank angles in a target cylinder and the cylinder immediately before it is shown. 急速暖機時のエンジン12の回転数Neと点火時期Tfの時間変化の一例を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating an example of temporal changes in the rotational speed Ne of the engine 12 and the ignition timing Tf during rapid warm-up.

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。 Next, a mode for carrying out the present invention will be described using examples.

図1は、本発明の一実施例としてのエンジン装置10の構成の概略を示す構成図である。実施例のエンジン装置10は、図示するように、エンジン12と、エンジン12を制御する電子制御ユニット(以下、「ECU」という)70とを備える。なお、このエンジン装置10は、エンジン12からの動力だけを用いて走行する自動車や、エンジン12に加えてモータを備えるハイブリッド自動車、エンジン12からの動力を用いて作動する建設設備などに搭載される。実施例では、エンジン装置10が自動車に搭載されている場合を想定して説明する。 FIG. 1 is a block diagram schematically showing the structure of an engine device 10 as an embodiment of the present invention. As illustrated, the engine device 10 of the embodiment includes an engine 12 and an electronic control unit (hereinafter referred to as "ECU") 70 that controls the engine 12. Note that this engine device 10 is installed in a car that runs using only the power from the engine 12, a hybrid car that includes a motor in addition to the engine 12, construction equipment that operates using the power from the engine 12, etc. . The embodiment will be described assuming that the engine device 10 is installed in an automobile.

エンジン12は、ガソリンや軽油などの燃料を用いて吸気・圧縮・膨張・排気の4行程によって動力を出力する内燃機関として構成されている。このエンジン12は、筒内に燃料を噴射する筒内噴射弁26と、点火プラグ30とを有する。筒内噴射弁26は燃焼室29の頂部の略中央に配置されており、燃料をスプレー状に噴射する。点火プラグ30は、筒内噴射弁26からスプレー状に噴霧される燃料に点火できるように筒内噴射弁26の近傍に配置されている。エンジン12は、エアクリーナ22によって清浄された空気を吸気管25を介して燃焼室29に吸入し、吸気行程や圧縮行程において筒内噴射弁26から1回又は複数回に亘って燃料を噴射し、点火プラグ30による電気火花によって爆発燃焼させて、そのエネルギによって押し下げられるピストン32の往復運動をクランクシャフト16の回転運動に変換する。 The engine 12 is configured as an internal combustion engine that uses fuel such as gasoline or light oil to output power through four strokes: intake, compression, expansion, and exhaust. This engine 12 includes an in-cylinder injection valve 26 that injects fuel into a cylinder, and a spark plug 30. The in-cylinder injection valve 26 is disposed approximately at the center of the top of the combustion chamber 29, and injects fuel in a spray form. The spark plug 30 is arranged near the in-cylinder injection valve 26 so as to ignite the fuel sprayed from the in-cylinder injection valve 26. The engine 12 sucks air purified by the air cleaner 22 into the combustion chamber 29 through the intake pipe 25, and injects fuel from the in-cylinder injection valve 26 once or multiple times during the intake stroke or compression stroke. The electric spark from the ignition plug 30 causes explosive combustion, and the reciprocating motion of the piston 32 pushed down by the energy is converted into rotational motion of the crankshaft 16.

エンジン12の燃焼室29から排気管33に排出される排気は、一酸化炭素(CO)や炭化水素(HC)、窒素酸化物(NOx)の有害成分を浄化する浄化触媒(三元触媒)34aを有する浄化装置34を介して外気に排出される。 Exhaust gas discharged from the combustion chamber 29 of the engine 12 to the exhaust pipe 33 is purified by a purification catalyst (three-way catalyst) 34a that purifies harmful components such as carbon monoxide (CO), hydrocarbons (HC), and nitrogen oxides (NOx). It is discharged to the outside air through a purification device 34 having a

ECU70は、図示しないが、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROM、データを一時的に記憶するRAM、入出力ポートを備える。ECU70には、エンジン12を制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。ECU70に入力される信号としては、例えば、クランクシャフト16の回転位置を検出するクランクポジションセンサ40からのクランク角θcrや、エンジン12の冷却水の温度を検出する水温センサ42からの冷却水温Tw、吸気バルブ28を開閉するインテークカムシャフトの回転位置および排気バルブ31を開閉するエキゾーストカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサ44からのカム角θci,θcoを挙げることができる。また、吸気管25に設けられたスロットルバルブ24のポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサ46からのスロットル開度THや、吸気管25に取り付けられたエアフローメータ48からの吸入空気量Qa、吸気管25に取り付けられた温度センサ49からの吸気温Ta、吸気管25内の圧力を検出する吸気圧センサ58からの吸気圧Pinも挙げることができる。更に、浄化装置34の浄化触媒34aの温度を検出する温度センサ34bからの触媒温度Tcや、排気管33に取り付けられた空燃比センサ35aからの空燃比AF、排気管33に取り付けられた酸素センサ35bからの酸素信号O2、シリンダブロックに取り付けられてノッキングの発生に伴って生じる振動を検出するノックセンサ59からのノック信号Ksも挙げることができる。 Although not shown, the ECU 70 is configured as a microprocessor centered on a CPU, and includes, in addition to the CPU, a ROM for storing processing programs, a RAM for temporarily storing data, and an input/output port. Signals from various sensors necessary to control the engine 12 are input to the ECU 70 via input ports. Signals input to the ECU 70 include, for example, the crank angle θcr from the crank position sensor 40 that detects the rotational position of the crankshaft 16, the cooling water temperature Tw from the water temperature sensor 42 that detects the temperature of the cooling water of the engine 12, Examples include cam angles θci and θco from the cam position sensor 44 that detects the rotational position of the intake camshaft that opens and closes the intake valve 28 and the rotational position of the exhaust camshaft that opens and closes the exhaust valve 31. In addition, the throttle opening TH from a throttle valve position sensor 46 that detects the position of the throttle valve 24 provided in the intake pipe 25, the intake air amount Qa from an air flow meter 48 attached to the intake pipe 25, The intake air temperature Ta from the temperature sensor 49 attached to the air intake pipe 25 and the intake pressure Pin from the intake pressure sensor 58 which detects the pressure inside the intake pipe 25 can also be mentioned. Further, the catalyst temperature Tc from the temperature sensor 34b that detects the temperature of the purification catalyst 34a of the purification device 34, the air-fuel ratio AF from the air-fuel ratio sensor 35a attached to the exhaust pipe 33, and the oxygen sensor attached to the exhaust pipe 33 are detected. The oxygen signal O2 from the cylinder block 35b and the knock signal Ks from the knock sensor 59 which is attached to the cylinder block and detects vibrations caused by the occurrence of knocking can also be mentioned.

ECU70からは、エンジン12を制御するための各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。ECU70から出力される信号としては、例えば、スロットルバルブ24のポジションを調節するスロットルモータ36への駆動制御信号や、筒内噴射弁26への駆動制御信号、点火プラグ30への駆動制御信号を挙げることもできる。 Various control signals for controlling the engine 12 are output from the ECU 70 via an output port. Examples of the signals output from the ECU 70 include a drive control signal to the throttle motor 36 that adjusts the position of the throttle valve 24, a drive control signal to the in-cylinder injection valve 26, and a drive control signal to the spark plug 30. You can also do that.

ECU70は、クランクポジションセンサ40からのクランク角θcrに基づいて、クランクシャフト16の回転数、即ち、エンジン12の回転数Neを演算している。また、ECU70は、エアフローメータ48からの吸入空気量Qaとエンジン12の回転数Neとに基づいて、エンジン12の負荷としての体積効率(エンジン12の1サイクルあたりの行程容積に対する1サイクルで実際に吸入される空気の容積の比)KLも演算している。 The ECU 70 calculates the rotation speed Ne of the crankshaft 16, that is, the rotation speed Ne of the engine 12, based on the crank angle θcr from the crank position sensor 40. Further, the ECU 70 determines the volumetric efficiency as a load of the engine 12 (actually in one cycle with respect to the stroke volume per cycle of the engine 12) based on the intake air amount Qa from the air flow meter 48 and the rotation speed Ne of the engine 12. The ratio of the volume of air taken in) KL is also calculated.

こうして構成されるエンジン装置10では、ECU70は、エンジン12が目標回転数Ne*と目標トルクTe*とに基づいて運転されるようにエンジン12の吸入空気量制御や、燃料噴射制御、点火制御を行なう。吸入空気量制御では、ECU70は、エンジン12の目標トルクTe*に基づいて目標空気量Qa*を設定し、吸入空気量Qaが目標空気量Qa*となるように目標スロットル開度TH*を設定し、スロットルバルブ24のスロットル開度THが目標スロットル開度TH*となるようにスロットルモータ36を制御する。燃料噴射制御では、ECU70は、エンジン12の回転数Neと体積効率KLとに基づいて空燃比AFが目標空燃比AF*(例えば理論空燃比)となるように筒内噴射弁26の目標燃料噴射量Qfd*を設定し、筒内噴射弁26から目標燃料噴射量Qfd*の燃料が1回又は複数回に亘って噴射されるように筒内噴射弁26を制御する。点火制御では、ECU70は、エンジン12の回転数Neと負荷率KLとに基づいて目標点火時期Tf*を設定し、目標点火時期Tf*で点火が行なわれるようにイグニッションコイル38を制御する。 In the engine device 10 configured in this manner, the ECU 70 controls intake air amount control, fuel injection control, and ignition control of the engine 12 so that the engine 12 is operated based on the target rotational speed Ne* and the target torque Te*. Let's do it. In the intake air amount control, the ECU 70 sets the target air amount Qa* based on the target torque Te* of the engine 12, and sets the target throttle opening TH* so that the intake air amount Qa becomes the target air amount Qa*. Then, the throttle motor 36 is controlled so that the throttle opening TH of the throttle valve 24 becomes the target throttle opening TH*. In the fuel injection control, the ECU 70 controls the target fuel injection of the in-cylinder injection valve 26 so that the air-fuel ratio AF becomes the target air-fuel ratio AF* (for example, the stoichiometric air-fuel ratio) based on the rotational speed Ne of the engine 12 and the volumetric efficiency KL. The amount Qfd* is set, and the in-cylinder injection valve 26 is controlled so that the target fuel injection amount Qfd* of fuel is injected from the in-cylinder injection valve 26 once or multiple times. In the ignition control, the ECU 70 sets a target ignition timing Tf* based on the rotational speed Ne of the engine 12 and the load factor KL, and controls the ignition coil 38 so that ignition is performed at the target ignition timing Tf*.

次に、こうして構成された実施例のエンジン装置10の動作、特に、浄化装置34の浄化触媒(三元触媒)34aを急速暖機する際の動作について説明する。浄化装置34の急速暖機は、触媒温度Tcが活性化する温度未満の所定温度以下の条件やアクセルオフの条件が成立しているときに行なわれる。急速暖機は、エンジン12の始動時の水温Twが第1所定温度(例えば35度や45度など)未満のときには、吸気行程で1回~3回の燃料噴射を行ない、より迅速に触媒暖機を行なってエミッションをよくするために最終の燃料噴射を膨張行程で行なうと共に膨張行程における燃料噴射と同期して点火する膨張行程噴射暖機により行なわれる。一方、エンジン12の始動時の水温が第1所定温度以上のときには、エミッションを良好に保つために最終の燃料噴射を圧縮行程で行なうと共に膨張行程で点火する圧縮行程噴射暖機により行なわれる。膨張行程噴射暖機では、できる限り点火時期Tfを遅角するように制御される。点火時期Tfを遅角すると、燃焼効率が低下するため、吸入空気量を増やすことによりエンジン12の回転数Neを維持する。この結果として、燃焼ガス量が増えるため、エミッション成分の絶対量も増えるが、触媒暖機は促進される。圧縮行程噴射暖機では、エミッションを良好に保持しながら触媒暖機を行なうため、点火時期Tfの遅角量は膨張行程噴射暖機のときに比して小さくなる。実施例では、膨張行程噴射暖機が選択されるか圧縮行程噴射暖機が選択されるかにより、点火時期Tfのベース値としてのベース点火時期Tfbaseと、エンジン12の回転数Neを暖機用回転数Neset(例えば1300rpmや1500rpmなど)に保つために点火時期Tfの遅角量を補正するフィードバックの補正値Tkの遅角側ガード値Tfgrdとを変更する。このため、膨張行程噴射暖機のときのベース点火時期Tfb1および遅角側ガード値Tfg1と圧縮行程噴射暖機のときのベース点火時期Tfb2および遅角側ガード値Tfg2とを予め定めてマップとして記憶し、膨張行程噴射暖機が選択されたときにはマップからベース点火時期Tfb1および遅角側ガード値Tfg1をベース点火時期Tfbaseおよび遅角側ガード値Tfgrdに設定して用い、圧縮行程噴射暖機が選択されたときにはマップからベース点火時期Tfb2および遅角側ガード値Tfg2をベース点火時期Tfbaseおよび遅角側ガード値Tfgrdに設定して用いる。なお、膨張行程噴射暖機のときのベース点火時期Tfb1としてはATDC20(After TDC(Top Dead Center:上死点)20度)やATDC18などを用いることができ、遅角側ガード値Tfg1としては3度や5度などを用いることができる。また、圧縮行程噴射暖機のときのベース点火時期Tfb2としては膨張行程噴射暖機のときのベース点火時期Tfb1より進角側だあり、例えばATDC10やATDC15などを用いることができ、遅角側ガード値Tfg2としては3度や5度などを用いることができる。 Next, the operation of the engine device 10 of the embodiment configured as described above, particularly the operation when rapidly warming up the purification catalyst (three-way catalyst) 34a of the purification device 34, will be described. Rapid warm-up of the purifying device 34 is performed when the condition that the catalyst temperature Tc is below a predetermined temperature below the activation temperature or the condition that the accelerator is turned off are satisfied. In rapid warm-up, when the water temperature Tw at the time of starting the engine 12 is lower than the first predetermined temperature (for example, 35 degrees or 45 degrees), fuel is injected 1 to 3 times during the intake stroke to warm up the catalyst more quickly. The final fuel injection is performed during the expansion stroke in order to improve the engine's performance and improve emissions, and is performed by expansion stroke injection warm-up, which is ignited in synchronization with the fuel injection during the expansion stroke. On the other hand, when the water temperature at the time of starting the engine 12 is higher than the first predetermined temperature, the final fuel injection is performed in the compression stroke and ignited in the expansion stroke to maintain good emissions. During the expansion stroke injection warm-up, the ignition timing Tf is controlled to be delayed as much as possible. If the ignition timing Tf is retarded, the combustion efficiency will decrease, so the rotational speed Ne of the engine 12 is maintained by increasing the amount of intake air. As a result, since the amount of combustion gas increases, the absolute amount of emission components also increases, but catalyst warm-up is accelerated. In the compression stroke injection warm-up, the catalyst is warmed up while maintaining good emissions, so the amount of retardation of the ignition timing Tf is smaller than in the expansion stroke injection warm-up. In the embodiment, depending on whether expansion stroke injection warm-up or compression stroke injection warm-up is selected, the base ignition timing Tfbase as the base value of the ignition timing Tf and the rotation speed Ne of the engine 12 are set for warm-up. In order to maintain the rotational speed Neset (for example, 1300 rpm, 1500 rpm, etc.), the feedback correction value Tk for correcting the amount of retardation of the ignition timing Tf and the retard side guard value Tfgrd are changed. Therefore, the base ignition timing Tfb1 and retard side guard value Tfg1 during expansion stroke injection warm-up and the base ignition timing Tfb2 and retard side guard value Tfg2 during compression stroke injection warm-up are determined in advance and stored as a map. However, when expansion stroke injection warm-up is selected, base ignition timing Tfb1 and retard side guard value Tfg1 are set and used as base ignition timing Tfbase and retard side guard value Tfgrd from the map, and compression stroke injection warm-up is selected. When the base ignition timing Tfb2 and the retard side guard value Tfg2 are set as the base ignition timing Tfbase and the retard side guard value Tfgrd from the map, the base ignition timing Tfb2 and the retard side guard value Tfgrd are used. Note that ATDC20 (After TDC (Top Dead Center) 20 degrees) or ATDC18 can be used as the base ignition timing Tfb1 during expansion stroke injection warm-up, and 3 as the retard side guard value Tfg1. Degrees, fifth degrees, etc. can be used. In addition, the base ignition timing Tfb2 during compression stroke injection warm-up is on the advanced side compared to the base ignition timing Tfb1 during expansion stroke injection warm-up, and for example, ATDC10 or ATDC15 can be used. As the value Tfg2, 3 degrees, 5 degrees, etc. can be used.

また、急速暖機は、シフトポジションがニュートラルポジション(Nポジション)のときとドライブポジション(Dポジション)ときに実行される。実施例では、シフトポジションにより上述の第1所定温度を切り替える。即ち、シフトポジションにより膨張行程噴射暖機を選択するか圧縮行程噴射暖機を選択するかを判定するエンジン12の始動時の水温Twが第1所定温度を切り替えるのである。例えば、Nポジションのときには第1所定温度として45度を用い、Dポジションのときには第1所定温度として35度を用いるものとし、Nポジションのときの方がDポジションのときに比して膨張行程噴射暖機が選択しやすいようにしてもよい。 Further, rapid warm-up is performed when the shift position is the neutral position (N position) and when the shift position is the drive position (D position). In the embodiment, the above-mentioned first predetermined temperature is switched depending on the shift position. That is, the water temperature Tw at the time of starting the engine 12, which determines whether expansion stroke injection warm-up or compression stroke injection warm-up is selected depending on the shift position, switches the first predetermined temperature. For example, in the N position, 45 degrees is used as the first predetermined temperature, and in the D position, 35 degrees is used as the first predetermined temperature. Warming up may be made easier to select.

急速暖機が標高の高い高地で行なわれるときには、空気密度が小さくなることからエンジン12の出力トルクが低下するため、膨張行程噴射暖機と圧縮行程噴射暖機のいずれの場合にもベース点火時期Tfbaseを進角側に補正する。 When rapid warm-up is performed at high altitudes, the output torque of the engine 12 decreases due to the lower air density. Correct Tfbase to the advance side.

次に、急速暖機の際の点火時期について説明する。図2は、浄化装置34の急速暖機の際にECU70により実行される急速暖機点火時期制御の一例を示すフローチャートである。以下では、膨張行程噴射暖機が選択されているときを想定して説明する。 Next, the ignition timing during rapid warm-up will be explained. FIG. 2 is a flowchart illustrating an example of rapid warm-up ignition timing control executed by the ECU 70 during rapid warm-up of the purification device 34. The following description assumes that expansion stroke injection warm-up is selected.

急速暖機点火時期制御が実行されると、ECU70は、先ず、エンジン12の回転数Neを入力する処理(ステップS100)と、点火時期Tfから第1レート値Trt1を加えた値を新たな点火時期Tfとして計算(確定)する処理(ステップS110)とを、エンジン12の回転数Neが所定回転数Neref以上に至るまで(ステップS120)、繰り返す。急速暖機では、先ず、吸入空気量を増加してエンジン12の回転数Neを暖機用回転数Neset(例えば1300rpmや1500rpmなど)に上昇させると同時に点火時期をゆっくりと遅角するのである。したがって、第1レート値Trt1は、エンジン12の回転数Neの上昇を阻害しない程度の値を用いるのが好ましい。また、所定回転数Nerefは、暖機用回転数Nesetより若干小さい値を用いることができる。また、繰り返し頻度は、点火時期Tfの計算(確定)を繰り返し頻度であり、例えば、4気筒エンジンの場合にはクランク角180度毎の頻度となり、6気筒エンジンの場合にはクランク角120度毎の頻度となる。以下の繰り返し処理でも同様である。 When the rapid warm-up ignition timing control is executed, the ECU 70 first inputs the rotation speed Ne of the engine 12 (step S100), and sets the value obtained by adding the first rate value Trt1 from the ignition timing Tf to the new ignition timing control. The process of calculating (determining) the time Tf (step S110) is repeated until the rotation speed Ne of the engine 12 reaches a predetermined rotation speed Neref or higher (step S120). In rapid warm-up, first, the amount of intake air is increased to raise the rotation speed Ne of the engine 12 to the warm-up rotation speed Neset (for example, 1300 rpm or 1500 rpm), and at the same time, the ignition timing is slowly retarded. Therefore, it is preferable to use a value for the first rate value Trt1 that does not inhibit the increase in the rotational speed Ne of the engine 12. Further, the predetermined rotation speed Neref may be a value slightly smaller than the warm-up rotation speed Neset. In addition, the repetition frequency is the frequency at which the calculation (determination) of the ignition timing Tf is repeated. For example, in the case of a 4-cylinder engine, it is every 180 degrees of crank angle, and in the case of a 6-cylinder engine, it is every 120 degrees of crank angle. The frequency of The same applies to the following repeated processing.

エンジン12の回転数Neが所定回転数Neref以上に至って暖機用回転数Neset(例えば1300rpmや1500rpmなど)程度になると、点火時期Tfから第2レート値Trt2を加えた値を新たな点火時期Tfとして計算(確定)する処理(ステップS130)を、点火時期Tfとベース点火時期Tfbaseとの差分が閾値Tfref1以下になるまで繰り返す。この処理はエンジン12の回転数Neを暖機用回転数Nesetを保持しながら点火時期Tfをベース点火時期Tfbaseにする処理となる。第2レート値Trt2は、エンジン12の回転数Neを暖機用回転数Nesetを保持することができる程度の値であり、第1レート値Trt1より大きな値を用いることができる。閾値Tfref1は、第2レート値Trt2やこれより若干小さい値を用いることができる。ベース点火時期Tbaseは、上述したように、膨張行程噴射暖機が選択されているときにはベース点火時期Tfb1が用いられ、圧縮行程噴射暖機が選択されているときにはベース点火時期Tfb2が用いられる。 When the rotational speed Ne of the engine 12 reaches a predetermined rotational speed Neref or higher and reaches a warm-up rotational speed Neset (for example, 1300 rpm or 1500 rpm), the new ignition timing Tf is set by adding the second rate value Trt2 from the ignition timing Tf. The process of calculating (determining) (step S130) is repeated until the difference between the ignition timing Tf and the base ignition timing Tfbase becomes equal to or less than the threshold value Tfref1. This process is a process in which the ignition timing Tf is set to the base ignition timing Tfbase while keeping the rotational speed Ne of the engine 12 at the warm-up rotational speed Neset. The second rate value Trt2 is a value that can maintain the rotational speed Ne of the engine 12 at the warm-up rotational speed Neset, and can be a value larger than the first rate value Trt1. The second rate value Trt2 or a value slightly smaller than this can be used as the threshold value Tfref1. As the base ignition timing Tbase, as described above, the base ignition timing Tfb1 is used when the expansion stroke injection warm-up is selected, and the base ignition timing Tfb2 is used when the compression stroke injection warm-up is selected.

ステップS140で肯定的判定がなされると、膨張行程噴射暖機(あるいは圧縮行程噴射暖機)が開始される。膨張行程噴射暖機では、対象の気筒のクランク角が点火時期Tfに至る直前に筒内噴射弁26からスプレー状に燃料噴射が行なわれ、点火時期Tfに至ったときに点火プラグ30から点火される。なお、点火時期Tfの計算は、BTDC90(Before TDC 90度)などに開始される。 If an affirmative determination is made in step S140, expansion stroke injection warm-up (or compression stroke injection warm-up) is started. In the expansion stroke injection warm-up, fuel is injected in the form of a spray from the in-cylinder injection valve 26 just before the crank angle of the target cylinder reaches the ignition timing Tf, and when the ignition timing Tf is reached, the fuel is ignited from the ignition plug 30. Ru. Note that the calculation of the ignition timing Tf is started at BTDC90 (Before TDC 90 degrees) or the like.

こうして膨張行程噴射暖機(あるいは圧縮行程噴射暖機)が開始されると、暖機終了移行条件が成立するまでエンジン12の回転数Neに基づく点火時期Tfのフィードバック制御を繰り返す(ステップS150~S190)。暖機終了移行条件としては、触媒温度Tcが活性化する温度以上である条件やエンジン12の冷却水温Twが第2所定温度(例えば70度など)以上である条件、積算吸入空気量が所定量以上である条件、アクセルオンとされた条件などのうちのいずれか一つあるいは複数が成立したときとすることができる。フィードバック制御の繰り返し頻度は、上述したように点火時期Tfの計算(確定)を繰り返し頻度である。フィードバック制御では、先ず、エンジン12の回転数Neを入力し(ステップS150)、エンジン12の回転数Neと暖機用回転数Nesetとの差分(Ne-Neset)に対して比例項と積分項とによるフィードバックの補正値Tkを計算し(ステップS160)、補正値Tkを遅角側ガード値Tfgrdによりガードする(ステップS170)。目標回転数Ne*は、暖機用回転数Neset(例えば1300rpmや1500rpmなど)である。遅角側ガード値Tfgrdは、膨張行程噴射暖機が選択されているときには遅角側ガード値Tfg1が用いられ、圧縮行程噴射暖機が選択されているときに遅角側ガード値Tfg2が用いられる。そして、ベース点火時期Tfbaseに補正値Tkを加えて点火時期Tfを計算(確定)する(ステップS180)。例えば、ベース点火時期TfbaseをATDC20とし遅角側ガード値Tfgrdを5度とすれば、点火時期TfはATDC25までの範囲内で計算(確定)される。 When the expansion stroke injection warm-up (or compression stroke injection warm-up) is started in this way, feedback control of the ignition timing Tf based on the engine speed Ne of the engine 12 is repeated until the warm-up end transition condition is satisfied (steps S150 to S190). ). Warm-up completion transition conditions include conditions where the catalyst temperature Tc is equal to or higher than the activation temperature, conditions where the cooling water temperature Tw of the engine 12 is equal to or higher than a second predetermined temperature (for example, 70 degrees, etc.), and the cumulative intake air amount is equal to or higher than a predetermined amount. This may be the case when one or more of the above conditions, the condition that the accelerator is turned on, etc. are satisfied. The feedback control repetition frequency is the frequency at which the calculation (determination) of the ignition timing Tf is repeated, as described above. In the feedback control, first, the rotation speed Ne of the engine 12 is input (step S150), and a proportional term and an integral term are calculated for the difference (Ne-Neset) between the rotation speed Ne of the engine 12 and the warm-up rotation speed Neset. A feedback correction value Tk is calculated (step S160), and the correction value Tk is guarded by a retard side guard value Tfgrd (step S170). The target rotation speed Ne* is a warm-up rotation speed Neset (for example, 1300 rpm or 1500 rpm). As for the retard side guard value Tfgrd, the retard side guard value Tfg1 is used when the expansion stroke injection warm-up is selected, and the retard side guard value Tfg2 is used when the compression stroke injection warm-up is selected. . Then, the correction value Tk is added to the base ignition timing Tfbase to calculate (determine) the ignition timing Tf (step S180). For example, if the base ignition timing Tfbase is ATDC20 and the retard side guard value Tfgrd is 5 degrees, the ignition timing Tf is calculated (determined) within the range up to ATDC25.

ステップS190で暖機終了移行条件が成立していると判定したときには、点火時期Tfから第3レート値Trt3を減じた値を新たな点火時期Tfとして計算(確定)する処理(ステップS200)を点火時期Tfが終了判定点火時期Tfendに至るまで(ステップS210)、繰り返す。即ち、エンジン12の回転数Neを暖機用回転数Nesetで保持した状態で点火時期Tfが終了判定点火時期Tfref2に至るように比較的迅速に進角するのである。第3レート値Trt3は、比較的迅速に進角させる必要から、第2レート値Trt2より大きな値を用いるのが好ましい。終了判定点火時期Tfendは、例えばTDCやTDC近傍の値を用いることができる。なお、フィードバックの補正値Tkについては値0にクリアされる。 When it is determined in step S190 that the warm-up end transition condition is satisfied, the process (step S200) of calculating (determining) the value obtained by subtracting the third rate value Trt3 from the ignition timing Tf as the new ignition timing Tf is performed. The process is repeated until the timing Tf reaches the end determination ignition timing Tfend (step S210). That is, while the rotational speed Ne of the engine 12 is maintained at the warm-up rotational speed Neset, the ignition timing Tf is advanced relatively quickly so as to reach the end determination ignition timing Tfref2. As the third rate value Trt3 needs to be advanced relatively quickly, it is preferable to use a value larger than the second rate value Trt2. For the end determination ignition timing Tfend, for example, TDC or a value near TDC can be used. Note that the feedback correction value Tk is cleared to the value 0.

点火時期Tfが終了判定点火時期Tfendに至ると、膨張行程噴射(あるいは圧縮行程噴射)を終了する。続いて、燃料噴射モードが膨張行程噴射で確定しているか否かを判定し(ステップS220)、燃料噴射モードが膨張行程噴射で確定していると判定したときには点火時期Tfとして前回の点火時期Tfを保持する(ステップS230)。燃料噴射モードは吸気行程における1回目の燃料噴射より前のタイミング(例えばBDTC270など)で確定され、点火時期Tfは圧縮上死点(TDC)より若干前のタイミング(例えばBTDC90など)により計算(確定)される。このため、点火時期Tfが終了判定点火時期Tfref2に至ることにより、燃料噴射モードが確定するタイミングと点火時期Tfの計算(確定)のタイミングとの間に膨張行程噴射が終了した場合には、膨張行程噴射に同期して点火が行なわれない場合が生じる。この場合、実施例では、前回の点火時期Tfを保持するから、膨張行程噴射に同期した点火を行なうことができる。図3に、対象の気筒とその一つ前の気筒におけるクランク角に対する燃料噴射と点火の様子の一例を示す。なお、図3では、BTDC90などをB90などと略し、ATDC90などをA90などと略している。また、図3中、ハッチングされた四角は燃料噴射を意味しており、ハッチングされた四角の上の下向きの太矢印は点火を意味している。この例では、エンジン12としては4気筒を想定しており、燃料噴射モードの確定タイミングとして吸気行程を開始するBDTC270を用い、点火時期Tfの計算(確定)のタイミングとしてBTDC90を用い、膨張行程噴射の開始時期の計算のタイミングとしてTDCを用いた。また、この例では、1回目の燃料噴射を吸気行程で行ない、2回目の燃料噴射を圧縮行程で行ない、3回目の燃料噴射(最終の燃料噴射)を膨張行程で行なうものとした。図示するように、膨張行程噴射の終了が対象の気筒の燃料噴射確定タイミングであるBTDC270の後であって点火時期の計算(確定)のタイミングであるBTDC90の前(BTDC270からBTDC90の間)に行なわれた場合を考えると、点火時期Tfを一つ前の気筒の点火時期Tf(前回値)とすることにより膨張行程噴射に同期して点火することができるのが解る。 When the ignition timing Tf reaches the end determination ignition timing Tfend, the expansion stroke injection (or compression stroke injection) is ended. Next, it is determined whether the fuel injection mode has been determined to be expansion stroke injection (step S220), and when it is determined that the fuel injection mode has been determined to be expansion stroke injection, the previous ignition timing Tf is set as the ignition timing Tf. is held (step S230). The fuel injection mode is determined at a timing before the first fuel injection in the intake stroke (for example, BDTC270, etc.), and the ignition timing Tf is calculated (determined) at a timing slightly before compression top dead center (TDC) (for example, BTDC90, etc.). ) to be done. Therefore, if the ignition timing Tf reaches the end determination ignition timing Tfref2 and the expansion stroke injection ends between the timing at which the fuel injection mode is determined and the timing at which the ignition timing Tf is calculated (determined), the expansion Ignition may not occur in synchronization with stroke injection. In this case, in the embodiment, since the previous ignition timing Tf is maintained, ignition can be performed in synchronization with expansion stroke injection. FIG. 3 shows an example of fuel injection and ignition with respect to crank angles in a target cylinder and the cylinder immediately before it. In addition, in FIG. 3, BTDC90 etc. are abbreviated as B90 etc., and ATDC90 etc. are abbreviated as A90 etc. Further, in FIG. 3, a hatched square means fuel injection, and a thick downward arrow above the hatched square means ignition. In this example, it is assumed that the engine 12 is a four-cylinder engine, and BDTC270 is used to start the intake stroke as the timing for determining the fuel injection mode, BTDC90 is used as the timing for calculating (determining) the ignition timing Tf, and expansion stroke injection is performed. TDC was used as the timing for calculating the start time. Further, in this example, the first fuel injection is performed in the intake stroke, the second fuel injection is performed in the compression stroke, and the third fuel injection (final fuel injection) is performed in the expansion stroke. As shown in the figure, the end of the expansion stroke injection is performed after BTDC270, which is the fuel injection determination timing for the target cylinder, and before BTDC90, which is the ignition timing calculation (determination) timing (between BTDC270 and BTDC90). If we consider the case where the cylinder is ignited, it can be seen that by setting the ignition timing Tf to the ignition timing Tf (previous value) of the previous cylinder, ignition can be performed in synchronization with the expansion stroke injection.

次に、点火時期Tfから第4レート値Trt4を減じた値を新たな点火時期Tfとして計算(確定)する処理(ステップS240)を、点火時期Tfと急速暖機の終了後に設定される目標点火時期Tf*との差分が閾値Tfref2未満に至るまで(ステップS250)、繰り返す。即ち、エンジン12の回転数Neを暖機用回転数Nesetで保持した状態で点火時期Tfが除変により目標点火時期Tf*に至るように進角するのである。第4レート値Trt4は、除変により進角させる必要から、第3レート値Trt3より小さい値が用いられる。 Next, a process (step S240) of calculating (determining) a value obtained by subtracting the fourth rate value Trt4 from the ignition timing Tf as a new ignition timing Tf is performed to calculate the ignition timing Tf and the target ignition set after the end of the rapid warm-up. This process is repeated until the difference from the time Tf* becomes less than the threshold value Tfref2 (step S250). That is, while the rotational speed Ne of the engine 12 is maintained at the warm-up rotational speed Neset, the ignition timing Tf is advanced so as to reach the target ignition timing Tf* by deviation. The fourth rate value Trt4 is a value smaller than the third rate value Trt3 because it is necessary to advance the angle by deviation.

ステップS220で燃料噴射モードが膨張行程噴射で確定していない、即ち、通常噴射などで確定していると判定したときには、前回の点火時期Tfを保持することなく、点火時期Tfから第4レート値Trt4を減じた値を新たな点火時期Tfとして計算(確定)する処理(ステップS240)を、点火時期Tfと急速暖機の終了後に設定される目標点火時期Tf*との差分が閾値Tfref2未満に至るまで(ステップS250)、繰り返す。 When it is determined in step S220 that the fuel injection mode has not been determined to be expansion stroke injection, that is, it has been determined to be normal injection, etc., the previous ignition timing Tf is not held and the fourth rate value is changed from the ignition timing Tf. The process (step S240) of calculating (determining) the value obtained by subtracting Trt4 as the new ignition timing Tf is performed until the difference between the ignition timing Tf and the target ignition timing Tf* set after the end of rapid warm-up is less than the threshold value Tfref2. The process is repeated until the process is completed (step S250).

図4は、急速暖機時のエンジン12の回転数Neと点火時期Tfの時間変化の一例を示す説明図である。図4の点火時期Tfでは下方側を遅角側として上方側を進角側として示した。急速暖機の実行条件が成立した時間T1では、エンジン12の回転数Neを暖機用回転数Nesetに上昇させると同時に点火時期Tfを第1レート値Trt1を用いたレート処理で遅角する処理を開始する。エンジン12の回転数Neが暖機用回転数Nesetに至った時間T2では、エンジン12の回転数Neを暖機用回転数Nesetで保持しながら点火時期Tfを第2レート値Trt2を用いたレート処理で比較的迅速に遅角する処理を開始する。点火時期Tfがベース点火時期Tfbaseまで遅角した時間T3から暖機終了移行条件が成立する時間T4までは、エンジン12の回転数Neに基づく点火時期Tfのフィードバック制御が行なわれる。暖機終了移行条件が成立する時間T4では、エンジン12の回転数Neを暖機用回転数Nesetで保持しながら点火時期Tfを第3レート値Trt3を用いたレート処理で比較的迅速に進角する処理を開始する。そして、点火時期Tfが終了判定点火時期Tfref2に至った時間T5では、膨張行程噴射(あるいは圧縮行程噴射)を終了し、点火時期Tfを第4レート値Trt4を用いたレート処理で除変させて急速暖機の終了後に設定される目標点火時期Tf*とする処理を開始する。このとき、エンジン12の回転数Neは急速暖機の終了後に設定される目標回転数Ne*となるように調整される。図3では、浄化装置34の暖機が完了したことにより終了する場合を想定し、エンジン12の回転数Neをアイドル回転数となるようにした。点火時期Tfが目標点火時期Tf*に至った時間T6で急速暖機が完全に終了し、エンジン12からアクセル開度に応じたトルクを出力する通常の点火時期Tfとなる。 FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of temporal changes in the rotational speed Ne of the engine 12 and the ignition timing Tf during rapid warm-up. In the ignition timing Tf of FIG. 4, the lower side is shown as a retard side and the upper side is shown as an advance side. At time T1 when the conditions for executing rapid warm-up are satisfied, the rotation speed Ne of the engine 12 is increased to the warm-up rotation speed Neset, and at the same time, the ignition timing Tf is retarded by rate processing using the first rate value Trt1. Start. At time T2 when the rotational speed Ne of the engine 12 reaches the warm-up rotational speed Neset, the ignition timing Tf is adjusted to the rate using the second rate value Trt2 while maintaining the rotational speed Ne of the engine 12 at the warm-up rotational speed Neset. Starts the process of retarding the process relatively quickly. Feedback control of the ignition timing Tf based on the rotational speed Ne of the engine 12 is performed from time T3 when the ignition timing Tf is retarded to the base ignition timing Tfbase until time T4 when the warm-up end transition condition is satisfied. At time T4 when the warm-up end transition condition is satisfied, the ignition timing Tf is relatively quickly advanced by rate processing using the third rate value Trt3 while maintaining the engine 12 rotation speed Ne at the warm-up rotation speed Neset. Start the process. Then, at time T5 when the ignition timing Tf reaches the end determination ignition timing Tfref2, the expansion stroke injection (or compression stroke injection) is ended, and the ignition timing Tf is gradually changed by rate processing using the fourth rate value Trt4. Processing to set the target ignition timing Tf* after the end of rapid warm-up is started. At this time, the rotation speed Ne of the engine 12 is adjusted to the target rotation speed Ne* that is set after the rapid warm-up is completed. In FIG. 3, the rotation speed Ne of the engine 12 is set to the idle rotation speed, assuming a case where the warm-up of the purification device 34 is completed. Rapid warming is completely completed at time T6 when the ignition timing Tf reaches the target ignition timing Tf*, and the normal ignition timing Tf is reached at which the engine 12 outputs torque according to the accelerator opening.

以上説明した実施例のエンジン装置10では、膨張行程噴射を終了したときに、燃料噴射モードが膨張行程噴射で確定していると判定したときには点火時期Tfとして前回の点火時期Tfを保持する。これにより、最後の膨張行程噴射に同期して点火することができる。この結果、膨張行程噴射を終了するときに、膨張行程噴射に同期して点火されないことにより生じ得るエンジンの燃焼の安定性が欠ける事象が生じるのを抑制することができる。 In the engine device 10 of the embodiment described above, when the expansion stroke injection is completed and it is determined that the fuel injection mode is determined to be the expansion stroke injection, the previous ignition timing Tf is held as the ignition timing Tf. This makes it possible to ignite in synchronization with the last expansion stroke injection. As a result, when the expansion stroke injection ends, it is possible to suppress the occurrence of an event in which combustion stability in the engine is lacked, which may occur due to not being ignited in synchronization with the expansion stroke injection.

もとより、エンジン12の回転数Neが暖機用回転数Nesetに至った以降はエンジン12の回転数Neと暖機用回転数Nesetとの差分を用いて得られるフィードバックの補正値Tkをベース点火時期Tfbaseに加えて点火時期Tfを計算するから、膨張行程噴射暖機を行なうときでもエンジン12の回転数Neを安定させながら点火時期Tfの遅角した状態を保持することができる。また、点火時期Tfをベース点火時期Tfbaseより遅角させることができるから、より迅速に浄化装置34を暖機することができる。しかも、遅角側ガード値Tfgrdでガードするから、必要以上に点火時期Tfを遅角させることを抑止することができる。 Of course, after the engine 12 rotation speed Ne reaches the warm-up rotation speed Neset, the feedback correction value Tk obtained using the difference between the engine 12 rotation speed Ne and the warm-up rotation speed Neset is used as the base ignition timing. Since the ignition timing Tf is calculated in addition to Tfbase, it is possible to maintain the retarded state of the ignition timing Tf while stabilizing the rotational speed Ne of the engine 12 even when performing expansion stroke injection warm-up. Furthermore, since the ignition timing Tf can be retarded from the base ignition timing Tfbase, the purifier 34 can be warmed up more quickly. Moreover, since the ignition timing Tf is guarded by the retard side guard value Tfgrd, it is possible to prevent the ignition timing Tf from being retarded more than necessary.

さらに、実施例のエンジン装置10では、膨張行程噴射暖機を終了するときには、点火時期Tfを比較的迅速に終了判定点火時期Tfendに至るように除変し、その後、点火時期Tfを比較的ゆっくりと急速暖機の終了後に設定される目標点火時期Tf*になるように除変する。これにより、膨張行程噴射暖機をスムースに終了させることができると共に点火時期Tfを急速暖機の終了後の目標点火時期Tf*とする際の点火時期Tfの急変を抑制することができる。 Furthermore, in the engine device 10 of the embodiment, when ending the expansion stroke injection warm-up, the ignition timing Tf is changed relatively quickly so as to reach the end judgment ignition timing Tfend, and then the ignition timing Tf is changed relatively slowly. The target ignition timing Tf* is set after the rapid warm-up is completed. Thereby, expansion stroke injection warm-up can be ended smoothly, and sudden changes in ignition timing Tf can be suppressed when setting ignition timing Tf to target ignition timing Tf* after the end of rapid warm-up.

実施例のエンジン装置10では、急速暖機の完了による終了の際に燃料噴射モードが膨張行程噴射で確定していると判定したときには点火時期Tfとして前回の点火時期Tfを保持するものとした。しかし、膨張行程噴射暖機から圧縮行程噴射暖機に切り替えるために膨張行程噴射暖機を終了する際に燃料噴射モードが膨張行程噴射で確定していると判定したときには点火時期Tfとして前回の点火時期Tfを保持するものとしてもよい。 In the engine device 10 of the embodiment, when it is determined that the fuel injection mode is expansion stroke injection upon completion of rapid warm-up, the previous ignition timing Tf is held as the ignition timing Tf. However, when it is determined that the fuel injection mode is fixed as expansion stroke injection when ending expansion stroke injection warm-up to switch from expansion stroke injection warm-up to compression stroke injection warm-up, the ignition timing Tf is set to the previous ignition timing. It is also possible to hold the timing Tf.

実施例のエンジン装置10は、例えば後段に自動変速機を備える自動車に搭載されるものとしたり、走行用の動力を出力するモータと共にハイブリッド自動車に搭載されるものとしてもよい。 The engine device 10 of the embodiment may be mounted, for example, in an automobile equipped with an automatic transmission in the rear stage, or may be mounted in a hybrid automobile together with a motor that outputs driving power.

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン12が「エンジン」に相当し、浄化装置34が「浄化装置」に相当し、ECU70が「制御装置」に相当する。 The correspondence between the main elements of the embodiments and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problems will be explained. In the embodiment, the engine 12 corresponds to an "engine," the purification device 34 corresponds to a "purification device," and the ECU 70 corresponds to a "control device."

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。 The correspondence relationship between the main elements of the examples and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problem is that the example implements the invention described in the column of means for solving the problem. Since this is an example for specifically explaining a form for solving the problem, it is not intended to limit the elements of the invention described in the column of means for solving the problems. In other words, the interpretation of the invention described in the column of means for solving the problem should be based on the description in that column, and the examples are based on the description of the invention described in the column of means for solving the problem. This is just one specific example.

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。 Although the embodiments of the present invention have been described above using examples, the present invention is not limited to these examples in any way, and may be modified in various forms without departing from the gist of the present invention. Of course, it can be implemented.

本発明は、エンジン装置の製造産業などに利用可能である。 INDUSTRIAL APPLICATION This invention can be utilized for the manufacturing industry of an engine device, etc.

10 エンジン装置、12 エンジン、16 クランクシャフト、22 エアクリーナ、24 スロットルバルブ、25 吸気管、26 筒内噴射弁、34b 温度センサ、28 吸気バルブ、29 燃焼室、30 点火プラグ、31 排気バルブ、32 ピストン、33 排気管、34 浄化装置、34a 浄化触媒、35a 空燃比センサ、35b 酸素センサ、36 スロットルモータ、38 イグニッションコイル、40 クランクポジションセンサ、42 水温センサ、44 カムポジションセンサ、46 スロットルバルブポジションセンサ、48 エアフローメータ、49 温度センサ、58 吸気圧センサ、59 ノックセンサ、70 電子制御ユニット。 Reference Signs List 10 engine device, 12 engine, 16 crankshaft, 22 air cleaner, 24 throttle valve, 25 intake pipe, 26 in-cylinder injection valve, 34b temperature sensor, 28 intake valve, 29 combustion chamber, 30 spark plug, 31 exhaust valve, 32 piston , 33 exhaust pipe, 34 purification device, 34a purification catalyst, 35a air-fuel ratio sensor, 35b oxygen sensor, 36 throttle motor, 38 ignition coil, 40 crank position sensor, 42 water temperature sensor, 44 cam position sensor, 46 throttle valve position sensor, 48 air flow meter, 49 temperature sensor, 58 intake pressure sensor, 59 knock sensor, 70 electronic control unit.

Claims (1)

燃焼室に燃料を噴霧する筒内噴射弁と前記筒内噴射弁から噴霧される燃料に点火可能な点火プラグとを有するエンジンと、
前記エンジンの排気を浄化する浄化触媒を有する浄化装置と、
前記筒内噴射弁による燃料噴射と前記点火プラグによる点火とを制御する制御装置と、
を備えるエンジン装置であって、
前記制御装置は、前記浄化装置の暖機として、前記筒内燃料噴射弁からの最後の燃料噴射を膨張行程で行なう膨張行程噴射と膨張行程の燃料噴射に同期して前記点火プラグにより点火する膨張行程点火とを用いて暖機する膨張行程噴射暖機を実行する際、所定のタイミングで燃料噴射モードが前記膨張行程噴射であることを確定し、その後のタイミングで点火時期を確定するものであり、
前記制御装置は、前記膨張行程噴射暖機を終了したときに、点火時期を確定するタイミングにおいて既に燃料噴射モードが膨張行程噴射で確定しているときには、点火時期として前回の点火時期を保持する、
ことを特徴とするエンジン装置。
An engine having an in-cylinder injection valve that sprays fuel into a combustion chamber and a spark plug that can ignite the fuel sprayed from the in-cylinder injection valve;
a purification device having a purification catalyst that purifies the exhaust gas of the engine;
a control device that controls fuel injection by the in-cylinder injection valve and ignition by the spark plug;
An engine device comprising:
The control device includes an expansion stroke injection in which the last fuel injection from the in-cylinder fuel injection valve is performed during the expansion stroke and an expansion stroke injection in which the fuel injection is ignited by the spark plug in synchronization with the fuel injection in the expansion stroke to warm up the purification device. When performing expansion stroke injection warm-up using stroke ignition, the fuel injection mode is determined to be the expansion stroke injection at a predetermined timing, and the ignition timing is determined at a subsequent timing. ,
When the expansion stroke injection warm-up is completed, the control device maintains the previous ignition timing as the ignition timing if the fuel injection mode has already been determined as expansion stroke injection at the timing of determining the ignition timing.
An engine device characterized by:
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