JP7743371B2 - Internal combustion engine control device and internal combustion engine control method - Google Patents
Internal combustion engine control device and internal combustion engine control methodInfo
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Description
本発明は、内燃機関制御装置及び内燃機関制御方法に関する。 The present invention relates to an internal combustion engine control device and an internal combustion engine control method.
近年、自動車におけるガソリンエンジンは、燃費改善の要求が高まっている。これにより、内燃機関に対して超高EGRや超希薄燃焼の採用が検討されている。この場合に、混合気への着火性を確保する点火制御が必要となる。また、薄い混合気に対して安定して着火できるように、リーン耐性の向上が図る必要がある。その手段の一つとして、燃焼室に構成された点火プラグを事前に昇温する予備点火が有効である。予備点火は、燃料に着火しないタイミングで実施される。 In recent years, there has been an increasing demand for improved fuel efficiency in gasoline engines used in automobiles. As a result, the adoption of ultra-high EGR and ultra-lean burn in internal combustion engines is being considered. In this case, ignition control is required to ensure the ignition of the mixture. Furthermore, it is necessary to improve lean tolerance so that lean mixtures can be ignited stably. One effective means of achieving this is pre-ignition, which heats up the spark plug installed in the combustion chamber in advance. Pre-ignition is performed at a time when the fuel will not be ignited.
予備点火の技術は、例えば、特許文献1に記載されている。特許文献1には、希薄燃焼に対する点火制御として、排気行程から吸気工程にかけて点火プラグにおいて複数の放電を実施する予備点火を行う内燃機関用点火装置及び車両用制御装置が開示されている。特許文献1に開示された内燃機関用点火装置は、混合気を燃焼させる主点火の前かつ、燃料噴射信号を出力する前に予備点火を終了する。 Pre-ignition technology is described, for example, in Patent Document 1. Patent Document 1 discloses an ignition device for an internal combustion engine and a vehicle control device that performs pre-ignition by performing multiple discharges in the spark plug from the exhaust stroke to the intake stroke as ignition control for lean burn. The internal combustion engine ignition device disclosed in Patent Document 1 ends pre-ignition before the main ignition that burns the air-fuel mixture and before outputting a fuel injection signal.
しかしながら、特許文献1に記載された車両用制御装置では、点火プラグの電極において多くの放電を行うため、電極の摩耗を促進して寿命低下を引き起こす。また、点火コイルに投入するエネルギーが増大するため、点火コイルが高温となり、点火装置の損傷や低寿命化を招く恐れがある。 However, the vehicle control device described in Patent Document 1 generates a large amount of discharge at the electrodes of the spark plug, which accelerates electrode wear and shortens the lifespan of the electrodes. Furthermore, the increased energy input to the ignition coil causes the ignition coil to heat up, which could damage the ignition device or shorten its lifespan.
本発明は、上記の問題点に鑑み、予備点火の実施によって希薄燃焼における失火を低減すると共に、点火装置の劣化を抑制することができる内燃機関制御装置及び内燃機関制御方法を提供することを目的とする。 In view of the above problems, the present invention aims to provide an internal combustion engine control device and an internal combustion engine control method that can reduce misfires during lean burn by implementing pre-ignition and suppress deterioration of the ignition device.
上記課題を解決し、本目的を達成するため、本発明の内燃機関制御装置は、燃焼室と、燃焼室内の混合気に着火するための火花を発生させる点火装置と、を備える内燃機関を制御する。内燃機関制御装置は、内燃機関の燃焼サイクルのうちの吸気行程において点火装置を制御して、混合気に着火するための主点火とは異なる予備点火を実施させる制御部を備える。制御部は、燃焼室内における混合気の流動様態に応じて、点火装置に出力する予備点火信号の点火周期及び周波数を決定する。制御部は、吸気行程を、混合気の流動速度が所定値以上である高流速区間と、混合気の流動速度が所定値未満である低流速区間に分けて、前記高流速区間において優先的に前記予備点火を実施し、高流速区間に実施する予備点火の点火周期及び周波数を変化させる。 To solve the above problems and achieve the present object, an internal combustion engine control device of the present invention controls an internal combustion engine including a combustion chamber and an ignition device that generates a spark to ignite the air-fuel mixture in the combustion chamber. The internal combustion engine control device includes a control unit that controls the ignition device during the intake stroke of the combustion cycle of the internal combustion engine to perform pre-ignition that is different from the main ignition for igniting the air-fuel mixture. The control unit determines the ignition period and frequency of a pre-ignition signal to be output to the ignition device according to the flow state of the air-fuel mixture in the combustion chamber. The control unit divides the intake stroke into a high-flow-velocity section where the flow velocity of the air-fuel mixture is equal to or greater than a predetermined value and a low-flow-velocity section where the flow velocity of the air-fuel mixture is less than the predetermined value, and performs the pre-ignition preferentially in the high-flow-velocity section and changes the ignition period and frequency of the pre-ignition performed in the high-flow-velocity section.
本発明によれば、希薄燃焼における失火を低減すると共に、点火装置の劣化を抑制することができる。 This invention reduces misfires during lean burn and suppresses deterioration of the ignition device.
以下、実施の形態例にかかる内燃機関制御装置について説明する。なお、各図において共通の部材には、同一の符号を付している。 The following describes an internal combustion engine control device according to an embodiment. Note that common components in each figure are assigned the same reference numerals.
<第1実施形態>
[内燃機関の構成]
まず、第1実施形態に係る内燃機関の構成について説明する。
図1は、本発明の第1実施形態に係る内燃機関の基本構成例を示す全体構成図である。
First Embodiment
[Configuration of internal combustion engine]
First, the configuration of the internal combustion engine according to the first embodiment will be described.
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an example of the basic configuration of an internal combustion engine according to a first embodiment of the present invention.
図1に示す内燃機関1は、単気筒でも複数気筒を有するものでもよいが、本実施形態では、4気筒を有する内燃機関1を例示して説明する。 The internal combustion engine 1 shown in Figure 1 may have a single cylinder or multiple cylinders, but in this embodiment, an internal combustion engine 1 having four cylinders will be described as an example.
図1に示すように、内燃機関1は、ピストン101と、シリンダ102と、シリンダヘッド103とを備えている。ピストン101には、コネクティングロッド104を介して、クランクシャフト105が接続されている。シリンダヘッド103と、ピストン101の冠面101Pと、シリンダ102の内壁102aは、燃焼室106を形成する。 As shown in FIG. 1, the internal combustion engine 1 includes a piston 101, a cylinder 102, and a cylinder head 103. A crankshaft 105 is connected to the piston 101 via a connecting rod 104. The cylinder head 103, the crown surface 101P of the piston 101, and the inner wall 102a of the cylinder 102 form a combustion chamber 106.
燃焼室106の直上には、点火装置110が配置されている。点火装置110は、点火プラグ111と、点火コイル112を有している。点火プラグ111は、電極113を有している。電極113は、混合気Mに着火するための火花を発生させる。 An ignition device 110 is located directly above the combustion chamber 106. The ignition device 110 has an ignition plug 111 and an ignition coil 112. The ignition plug 111 has an electrode 113. The electrode 113 generates a spark to ignite the air-fuel mixture M.
燃焼室106は、吸気ポート121と排気ポート122に連通している。燃焼室106と吸気ポート121には、吸気バルブ123が設けられている。吸気バルブ123は、燃焼室106の吸気ポート121側を開閉する。排気ポート122には、排気バルブ124が設けられている。排気バルブ124は、燃焼室106の排気ポート122側を開閉する。 The combustion chamber 106 is connected to an intake port 121 and an exhaust port 122. An intake valve 123 is provided between the combustion chamber 106 and the intake port 121. The intake valve 123 opens and closes the intake port 121 side of the combustion chamber 106. An exhaust valve 124 is provided in the exhaust port 122. The exhaust valve 124 opens and closes the exhaust port 122 side of the combustion chamber 106.
吸気行程において吸気バルブ123が開くと、混合気Mは、吸気ポート121から燃焼室106に流れ込む。その後、混合気Mは、ピストン101により圧縮される。そして、適切なタイミングで点火コイル112に主点火信号が送られると、点火プラグ111の電極113が火花を発生させる。 When the intake valve 123 opens during the intake stroke, the air-fuel mixture M flows from the intake port 121 into the combustion chamber 106. The air-fuel mixture M is then compressed by the piston 101. Then, when a main ignition signal is sent to the ignition coil 112 at the appropriate time, the electrode 113 of the spark plug 111 generates a spark.
電極113により火花が発生すると、燃焼室106内の混合気Mに着火し、燃焼室106内の混合気Mが燃焼する。これにより、燃焼室106内の圧力が上昇し、ピストン101が押し下げられる。その結果、コネクティングロッド104が変位して、クランクシャフト105が回転する。 When a spark is generated by the electrode 113, the air-fuel mixture M in the combustion chamber 106 is ignited, causing the mixture M in the combustion chamber 106 to burn. This increases the pressure in the combustion chamber 106, pushing the piston 101 down. As a result, the connecting rod 104 is displaced, causing the crankshaft 105 to rotate.
近年、内燃機関の燃料燃焼時に発生する二酸化炭素の排出量低減のために、混合気Mにおける燃料量の割合を下げた状態で燃焼させる希薄燃焼が採用されている。希薄燃焼では、内燃機関1の冷機始動時や内燃機関1の温度が十分上昇していない場合に、混合気Mへの着火不良が生じて、燃焼途中で火炎が消失する失火が発生することがある。 In recent years, lean burn, in which the fuel content of the air-fuel mixture M is reduced, has been adopted to reduce carbon dioxide emissions generated during fuel combustion in internal combustion engines. With lean burn, when the internal combustion engine 1 is started cold or when the temperature of the internal combustion engine 1 has not yet risen sufficiently, poor ignition of the air-fuel mixture M can occur, resulting in a misfire in which the flame goes out mid-combustion.
失火が発生すると、燃焼速度の低下により炭化水素が発生するため、炭化水素の排出量が増大してしまう。したがって、希薄燃焼を実施する場合は、内燃機関1の始動時や低温時に、燃焼に対する改善策が必要となる。そこで、本実施形態では、主点火を行う前に、点火プラグ111を昇温させる予備点火を実施して、混合気Mの燃焼性を向上させる。 When a misfire occurs, the combustion speed decreases, generating hydrocarbons, which increases hydrocarbon emissions. Therefore, when implementing lean burn, measures to improve combustion are required when starting the internal combustion engine 1 or when the temperature is low. Therefore, in this embodiment, a pre-ignition is performed to raise the temperature of the spark plug 111 before performing the main ignition, thereby improving the combustibility of the air-fuel mixture M.
[内燃機関制御装置の構成]
次に、第1実施形態に係る内燃機関制御装置の構成について、図2を参照して説明する。
図2は、第1実施形態に係る内燃機関制御装置の機能構成を説明する機能ブロック図である。
[Configuration of the internal combustion engine control device]
Next, the configuration of the internal combustion engine control device according to the first embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 2 is a functional block diagram illustrating the functional configuration of the internal combustion engine control device according to the first embodiment.
図2に示す内燃機関制御装置201(以下、「制御装置201」とする)は、例えば、エンジンコントロールユニット(ECU)である。制御装置201は、流速推定部202と、予備点火信号計算部203を有している。流速推定部202及び予備点火信号計算部203は、本発明に係る制御部に対応する。 The internal combustion engine control device 201 (hereinafter referred to as "control device 201") shown in FIG. 2 is, for example, an engine control unit (ECU). The control device 201 has a flow velocity estimation unit 202 and a preliminary ignition signal calculation unit 203. The flow velocity estimation unit 202 and the preliminary ignition signal calculation unit 203 correspond to the control unit according to the present invention.
流速推定部202は、点火プラグ111周辺の混合気Mの流動速度を推定する。流速推定部202には、点火プラグ111周辺の混合気Mの流動速度を推定するために必要な諸情報が入力される。諸情報は、センサ群204によって検出或いは測定される。諸情報としては、吸入空気量、クランク角、点火コイル112の二次電圧、バルブプロファイル、内燃機関1の回転数、吸気圧、冷却水温度などがある。 The flow velocity estimation unit 202 estimates the flow velocity of the air-fuel mixture M around the spark plug 111. Various information necessary to estimate the flow velocity of the air-fuel mixture M around the spark plug 111 is input to the flow velocity estimation unit 202. The various information is detected or measured by the sensor group 204. The various information includes the intake air amount, crank angle, secondary voltage of the ignition coil 112, valve profile, rotation speed of the internal combustion engine 1, intake pressure, coolant temperature, etc.
吸入空気量は、燃焼室106に流入する空気量である。吸入空気量は、吸気ポート121に設けられたエアフロセンサにより測定される。クランク角は、クランクシャフト105の回転角度である。クランク角は、クランク角センサにより検出される。クランク角センサは、クランクシャフト105に取り付けられたリングギア(不図示)の径方向外側に設けられている。 The intake air volume is the amount of air flowing into the combustion chamber 106. The intake air volume is measured by an air flow sensor installed in the intake port 121. The crank angle is the rotation angle of the crankshaft 105. The crank angle is detected by a crank angle sensor. The crank angle sensor is installed radially outside a ring gear (not shown) attached to the crankshaft 105.
点火コイル112の二次電圧は、点火装置110の電気回路に設けられた電圧計により検出される。バルブプロファイルは、クランク角に応じた吸気バルブ123のリフト量を示すデータである。吸気圧は、吸気ポート121中のガスの圧力である。吸入圧は、吸気ポート121に設けられた圧力センサにより検出される。冷却水温度は、内燃機関1の冷却水の温度である。冷却水温度は、水温センサにより測定される。水温センサは、シリンダヘッド103のウォータジャケット(図示せず)に設けられている。 The secondary voltage of the ignition coil 112 is detected by a voltmeter provided in the electrical circuit of the ignition device 110. The valve profile is data indicating the lift amount of the intake valve 123 according to the crank angle. The intake pressure is the pressure of the gas in the intake port 121. The intake pressure is detected by a pressure sensor provided in the intake port 121. The coolant temperature is the temperature of the coolant in the internal combustion engine 1. The coolant temperature is measured by a water temperature sensor. The water temperature sensor is provided in the water jacket (not shown) of the cylinder head 103.
なお、流速推定部202に入力する諸情報としては、1つ前の燃焼サイクルにおける燃焼状態、吸気行程における点火プラグ111の周辺の混合気Mの流動状態に関する情報であってもよい。また、流速推定部202は、事前に行った数値計算や実験結果から作成したマップに基づいて、点火プラグ111周辺の混合気Mの流動速度を推定してもよい。また、制御装置201は、過去の内燃機関1の運転データから、運転条件と混合気Mの流動速度の推定値を関連付けた学習結果またはマップを作成してもよい。 The information input to the flow velocity estimation unit 202 may include information about the combustion state in the previous combustion cycle and the flow state of the mixture M around the spark plug 111 during the intake stroke. The flow velocity estimation unit 202 may also estimate the flow velocity of the mixture M around the spark plug 111 based on a map created from numerical calculations or experimental results performed in advance. The control device 201 may also create learning results or a map that associates operating conditions with estimated values for the flow velocity of the mixture M from past operating data of the internal combustion engine 1.
予備点火信号計算部203は、流速推定部202で推定した点火プラグ111周辺の混合気Mの流動速度に基づいて、予備点火の実施期間、予備点火の開始タイミング、予備点火の周期(以下、「点火周期」とする)、予備点火の回数(以下、「点火回数」とする)、予備点火に使用する電気エネルギーなどを計算する。予備点火信号計算部203は、例えば、点火プラグ周辺の混合気Mの流動速度が大きいとき、予備点火の周期を短くして、予備点火の電気エネルギーを小さくする。 The preliminary ignition signal calculation unit 203 calculates the duration of preliminary ignition, the start timing of preliminary ignition, the period of preliminary ignition (hereinafter referred to as the "ignition period"), the number of preliminary ignitions (hereinafter referred to as the "number of ignitions"), the electrical energy used for preliminary ignition, etc., based on the flow velocity of the air-fuel mixture M around the spark plug 111 estimated by the flow velocity estimation unit 202. For example, when the flow velocity of the air-fuel mixture M around the spark plug is high, the preliminary ignition signal calculation unit 203 shortens the period of preliminary ignition and reduces the electrical energy used for preliminary ignition.
予備点火信号計算部203は、計算した予備点火の実施期間、開始タイミング、点火周期、点火回数、電気エネルギーなどに応じて、ONとOFFを繰り返す予備点火信号(図3参照)を生成する。例えば、予備点火の周期を短くする場合は、予備点火信号の周期を短くする。また、予備点火に使用する電気エネルギーを小さくする場合は、予備点火信号のONの回数(点火回数)を減らしたり、予備点火信号の周波数を高くしたりする。 The preliminary ignition signal calculation unit 203 generates a preliminary ignition signal (see Figure 3) that repeatedly turns ON and OFF depending on the calculated preliminary ignition implementation period, start timing, ignition period, number of ignitions, electrical energy, etc. For example, if the preliminary ignition period is to be shortened, the period of the preliminary ignition signal is shortened. Also, if the electrical energy used for preliminary ignition is to be reduced, the number of times the preliminary ignition signal is turned ON (number of ignitions) is reduced or the frequency of the preliminary ignition signal is increased.
予備点火信号計算部203は、生成した予備点火信号を点火コイル112に出力する。これにより、点火プラグ111の電極113に高電圧が印加され、予備点火信号に応じた複数の放電(予備点火)が実施される。 The preliminary ignition signal calculation unit 203 outputs the generated preliminary ignition signal to the ignition coil 112. This applies a high voltage to the electrode 113 of the spark plug 111, and multiple discharges (preliminary ignitions) are performed in response to the preliminary ignition signal.
点火プラグ111の電極113に高電圧を印加すると、混合気M中には、オゾンなどの化学種が発生する。ところで、オゾンは、燃焼の安定性に寄与する。したがって、電極113に高電圧を印加して発生させたオゾンが、燃焼室106内に略均等に分布すると、希薄燃焼における燃焼の安定性が改善する。その結果、燃焼時に発生する失火や失火に伴う炭化水素の発生を抑制することができる。 When a high voltage is applied to the electrode 113 of the spark plug 111, chemical species such as ozone are generated in the air-fuel mixture M. Ozone contributes to combustion stability. Therefore, when the ozone generated by applying a high voltage to the electrode 113 is distributed approximately evenly within the combustion chamber 106, combustion stability during lean burn is improved. As a result, misfires that occur during combustion and the generation of hydrocarbons that accompany misfires can be suppressed.
電極113に高電圧を印加して発生させたオゾンなどの化学種は、点火プラグ111周辺の混合気Mの流動に乗せることにより、燃焼室106内全体に拡散させることができる。本実施形態では、オゾンなどの化学種が良好に拡散できるタイミングと、そのときの混合気Mの流動速度に応じた点火周期及び周波数(使用する電気エネルギー)の予備点火信号を生成する。これにより、予備点火の回数と、予備点火に必要な電気エネルギーの低減を図ることができる。 Ozone and other chemical species generated by applying a high voltage to the electrode 113 can be diffused throughout the combustion chamber 106 by being carried by the flow of the air-fuel mixture M around the spark plug 111. In this embodiment, a pre-ignition signal is generated with an ignition period and frequency (electrical energy used) that correspond to the timing at which the chemical species such as ozone can be favorably diffused and the flow speed of the air-fuel mixture M at that time. This reduces the number of pre-ignitions and the electrical energy required for pre-ignition.
[予備点火信号]
次に、混合気Mの流動状態に応じた予備点火信号について、図3を参照して説明する。
図3は、点火プラグ111周辺の混合気Mの流動速度と予備点火信号の経時変化を示した図である。
[Backup ignition signal]
Next, the pre-ignition signal according to the flow state of the air-fuel mixture M will be described with reference to FIG.
FIG. 3 is a diagram showing the flow velocity of the air-fuel mixture M around the spark plug 111 and the change over time in the pre-ignition signal.
図3に示すように、吸気工程301において、点火プラグ111周辺の混合気Mの流れは一定ではなく、常に変動している。特にHEV(Hybrid Electric Vehicle)車では、内燃機関のみを搭載した車と比べて、始動時のモータリング速度が速いため、吸気工程における流速の変動が顕著となる。 As shown in Figure 3, during the intake stroke 301, the flow of the air-fuel mixture M around the spark plug 111 is not constant but constantly fluctuates. In particular, in HEV (Hybrid Electric Vehicle) vehicles, the motoring speed at startup is faster than in vehicles equipped with only an internal combustion engine, so fluctuations in flow velocity during the intake stroke are more pronounced.
吸気行程301は、高流速区間302と、低流速区間303とで構成される。高流速区間302は、例えば、吸気行程301における点火プラグ111周辺の混合気Mの流動速度の平均値310以上の区間として定義してよい。 The intake stroke 301 is composed of a high flow velocity section 302 and a low flow velocity section 303. The high flow velocity section 302 may be defined, for example, as a section in which the flow velocity of the air-fuel mixture M around the spark plug 111 during the intake stroke 301 is equal to or greater than the average value 310.
高流速区間302は、相対的に混合気Mの流動速度が大きい。そのため、高流速区間302では、予備点火の放電により発生したオゾンなどの化学種を、より効果的に燃焼室106内に拡散させることができる。 In the high flow velocity section 302, the flow velocity of the mixture M is relatively high. Therefore, in the high flow velocity section 302, chemical species such as ozone generated by the discharge of the pre-ignition can be more effectively diffused into the combustion chamber 106.
一方、低流速区間303は、相対的に混合気Mの流動速度が小さい。そのため、低流速区間303では、オゾンなどの化学種が燃焼室106内に拡散され難い。その結果、低流速区間303における予備点火は、燃焼室106全体としての燃焼性の改善には至らず、効果が限定的なものとなる。 On the other hand, in the low flow rate section 303, the flow velocity of the mixture M is relatively low. Therefore, in the low flow rate section 303, chemical species such as ozone are less likely to diffuse into the combustion chamber 106. As a result, pre-ignition in the low flow rate section 303 does not improve the combustibility of the combustion chamber 106 as a whole, and its effect is limited.
また,低流速区間303は、吸気工程301の後半であることが多いため、燃料が点火プラグ111に到達している場合がある。この場合に予備点火を行うと、点火プラグ111周辺の薄い混合気に着火して炭化水素が発生することがある。その結果、排気が悪化する恐れがある。 Furthermore, since the low flow rate section 303 is often in the latter half of the intake stroke 301, fuel may have already reached the spark plug 111. If pre-ignition is performed in this case, the lean mixture around the spark plug 111 may ignite, generating hydrocarbons. This could result in poor exhaust quality.
さらに、低流速区間303では、高流速区間302において行った予備点火の放電により発生したオゾンなどの化学種が、混合気Mの流動に乗って点火プラグ111周辺に再び戻ることがある。そこに放電が生じると、オゾンなどの化学種が別の化学種に変化して、予備点火の効果が低下する懸念がある。 Furthermore, in the low flow rate section 303, chemical species such as ozone generated by the discharge of the pre-ignition performed in the high flow rate section 302 may be carried by the flow of the air-fuel mixture M and return to the area around the spark plug 111. If a discharge occurs there, chemical species such as ozone may change into other chemical species, which could reduce the effectiveness of the pre-ignition.
したがって、高流速区間302において優先的に予備点火を実施するような予備点火信号304を生成することが望ましい。なお、低流速区間303では、点火回数及び電気エネルギーの総量が、高流速区間302での点火回数及び電気エネルギーの総量未満になるような予備点火信号305を生成してもよい。 It is therefore desirable to generate a preliminary ignition signal 304 that prioritizes preliminary ignition in the high flow velocity section 302. Note that in the low flow velocity section 303, a preliminary ignition signal 305 may be generated that causes the number of ignitions and the total amount of electrical energy to be less than the number of ignitions and the total amount of electrical energy in the high flow velocity section 302.
また、高流速区間302から低流速区間303に至るまで予備点火信号を出力する場合は、混合気Mの流動速度や経過するクランク角などに応じて点火回数を減らしていくような予備点火信号306を生成してもよい。 Furthermore, when a preliminary ignition signal is output from the high flow velocity section 302 to the low flow velocity section 303, a preliminary ignition signal 306 may be generated that reduces the number of ignitions depending on the flow velocity of the mixture M, the elapsed crank angle, etc.
ところで、予測した混合気Mの流動速度に応じて周波数(パルス幅)と点火周期を変更すると、放電路が伸長することによる再放電が起こらず、予備点火が安定する。そこで、混合気Mの流動速度に応じて、周波数と点火周期を変化させた予備点火信号307を生成してもよい。 By the way, if the frequency (pulse width) and ignition period are changed according to the predicted flow speed of the air-fuel mixture M, re-discharge due to the extension of the discharge path will not occur, and pre-ignition will be stable. Therefore, a pre-ignition signal 307 may be generated whose frequency and ignition period are changed according to the flow speed of the air-fuel mixture M.
高流速区間302において優先的に予備点火を実施すると、吸気行程301全域で予備点火を実施する場合に比べて点火回数及び使用する電気エネルギーを減らすことができる。これにより、点火プラグ111における電極113の摩耗を抑制することができると共に、点火コイル112の高温化を抑制することができる。その結果、点火装置110の劣化を抑制することができる。また、オゾンなどの化学種が効率的に燃焼室106内に行きわたるため、主点火時の燃焼性を改善することができる。 Preferentially performing pre-ignition in the high flow rate section 302 reduces the number of ignitions and the amount of electrical energy used compared to performing pre-ignition throughout the entire intake stroke 301. This reduces wear on the electrode 113 of the spark plug 111 and prevents the ignition coil 112 from becoming too hot. As a result, deterioration of the ignition device 110 can be suppressed. Furthermore, chemical species such as ozone are efficiently distributed throughout the combustion chamber 106, improving combustibility during main ignition.
<第2実施形態>
[内燃機関制御装置の構成]
次に、第2実施形態に係る内燃機関制御装置の構成について、図4を参照して説明する。なお、第2実施形態に係る内燃機関は、第1実施形態に係る内燃機関1と同じである。
図4は、第2実施形態に係る内燃機関制御装置の機能構成を説明する機能ブロック図である。
Second Embodiment
[Configuration of the internal combustion engine control device]
Next, the configuration of an internal combustion engine control device according to a second embodiment will be described with reference to Fig. 4. The internal combustion engine according to the second embodiment is the same as the internal combustion engine 1 according to the first embodiment.
FIG. 4 is a functional block diagram illustrating the functional configuration of the internal combustion engine control device according to the second embodiment.
図4に示す内燃機関制御装置401(以下、「制御装置401」とする)は、例えば、エンジンコントロールユニット(ECU)である。制御装置401は、流速推定部402と、予備点火信号計算部403を有している。流速推定部402及び予備点火信号計算部403は、本発明に係る制御部に対応する。 The internal combustion engine control device 401 (hereinafter referred to as "control device 401") shown in FIG. 4 is, for example, an engine control unit (ECU). The control device 401 has a flow velocity estimation unit 402 and a preliminary ignition signal calculation unit 403. The flow velocity estimation unit 402 and the preliminary ignition signal calculation unit 403 correspond to the control unit according to the present invention.
流速推定部402は、放電路長計算部421と、流速計算部422を有している。放電路長計算部421には、1つ前の燃焼サイクルで実施した予備点火における点火コイル112の2次電圧(2次電圧の履歴404)が入力される。制御装置401は、2次電圧の履歴404を記憶する記憶部(不図示)を有している。 The flow velocity estimation unit 402 has a discharge path length calculation unit 421 and a flow velocity calculation unit 422. The discharge path length calculation unit 421 receives the secondary voltage (secondary voltage history 404) of the ignition coil 112 during the preliminary ignition performed in the previous combustion cycle. The control device 401 has a memory unit (not shown) that stores the secondary voltage history 404.
放電路長計算部421は、入力された2次電圧の履歴404から、点火プラグ111の電極113に形成された放電路の長さを計算する。放電路長計算部421は、2次電圧の値と放電路長さとを関連付けた式を用いて放電路の長さを計算する。放電路長計算部421は、計算結果である放電路長推定値を流速計算部422に出力する。 The discharge path length calculation unit 421 calculates the length of the discharge path formed at the electrode 113 of the spark plug 111 from the input secondary voltage history 404. The discharge path length calculation unit 421 calculates the length of the discharge path using an equation that associates the secondary voltage value with the discharge path length. The discharge path length calculation unit 421 outputs the calculated discharge path length estimate value to the flow velocity calculation unit 422.
流速計算部422は、放電路長推定値から、1つ前の燃焼サイクルにおける点火プラグ111周辺の混合気Mの流動速度を計算する。流速計算部422は、放電路の長さと点火プラグ111周辺の混合気Mの流動速度とを関連付けた式を用いて混合気Mの流動速度を計算する。流速計算部422は、計算結果(流動速度)を予備点火信号計算部403に出力する。 The flow velocity calculation unit 422 calculates the flow velocity of the mixture M around the spark plug 111 in the previous combustion cycle from the discharge path length estimate. The flow velocity calculation unit 422 calculates the flow velocity of the mixture M using an equation that relates the length of the discharge path to the flow velocity of the mixture M around the spark plug 111. The flow velocity calculation unit 422 outputs the calculation result (flow velocity) to the preliminary ignition signal calculation unit 403.
予備点火信号計算部403は、流速区間判断部431と、予備点火信号生成部432を有する。流速区間判断部431は、点火プラグ111周辺の混合気Mの流動速度から、吸気行程301を高流速区間302及び低流速区間303に分ける。予備点火信号計算部403は、高流速区間302及び低流速区間303を、予備点火信号生成部432に出力する。 The preliminary ignition signal calculation unit 403 has a flow velocity section determination unit 431 and a preliminary ignition signal generation unit 432. The flow velocity section determination unit 431 divides the intake stroke 301 into a high flow velocity section 302 and a low flow velocity section 303 based on the flow velocity of the air-fuel mixture M around the spark plug 111. The preliminary ignition signal calculation unit 403 outputs the high flow velocity section 302 and the low flow velocity section 303 to the preliminary ignition signal generation unit 432.
予備点火信号生成部432は、高流速区間302及び低流速区間303に基づいて、予備点火の実施期間、開始タイミング、点火周期、点火回数、電気エネルギーなどを計算する。このとき、予備点火信号生成部432は、点火プラグ111周辺の混合気Mの流動速度を考慮して、点火周期、点火回数、電気エネルギーなどなどを計算してもよい。 The preliminary ignition signal generation unit 432 calculates the duration, start timing, ignition period, number of ignitions, electrical energy, etc. of preliminary ignition based on the high flow velocity section 302 and the low flow velocity section 303. At this time, the preliminary ignition signal generation unit 432 may calculate the ignition period, number of ignitions, electrical energy, etc., taking into account the flow speed of the air-fuel mixture M around the ignition plug 111.
予備点火信号生成部432は、予備点火の実施期間、開始タイミング、点火周期、点火回数、電気エネルギーなどに応じて、予備点火信号を生成する。そして、予備点火信号生成部432は、生成した予備点火信号を点火コイル112に出力する。これにより、点火プラグ111の電極113に高電圧が印加され、予備点火信号に応じた複数の放電(予備点火)が実施される。 The preliminary ignition signal generation unit 432 generates a preliminary ignition signal according to the duration, start timing, ignition cycle, number of ignitions, electrical energy, etc. of the preliminary ignition. The preliminary ignition signal generation unit 432 then outputs the generated preliminary ignition signal to the ignition coil 112. As a result, a high voltage is applied to the electrode 113 of the spark plug 111, and multiple discharges (preliminary ignitions) are performed according to the preliminary ignition signal.
このように、第2実施形態では、1つ前の燃焼サイクルにおける点火プラグ111周辺の混合気Mの流動速度をフィードバックし、今回の燃焼サイクルにおける点火プラグ111周辺の混合気Mの流動速度を推定する。さらに、混合気Mの流動速度から高流速区間302を検知し、例えば、高流速区間302に予備点火を実施するための予備点火信号を生成する(図3の予備点火信号304参照)。 In this way, in the second embodiment, the flow velocity of the air-fuel mixture M around the spark plug 111 in the previous combustion cycle is fed back to estimate the flow velocity of the air-fuel mixture M around the spark plug 111 in the current combustion cycle. Furthermore, a high flow velocity section 302 is detected from the flow velocity of the air-fuel mixture M, and a pre-ignition signal for performing pre-ignition in the high flow velocity section 302 is generated (see pre-ignition signal 304 in Figure 3).
これにより、吸気行程301全域で予備点火を実施する場合よりも、点火回数及び使用する電気エネルギーを減らすことができる。そして、点火プラグ111における電極113の摩耗を抑制することができると共に、点火コイル112の高温化を抑制することができる。その結果、点火装置110の劣化を抑制することができる。また、オゾンなどの化学種が効率的に燃焼室106内に行きわたるため、主点火時の燃焼性を改善することができる。 This reduces the number of ignitions and the amount of electrical energy used compared to when pre-ignition is performed throughout the entire intake stroke 301. This also reduces wear on the electrode 113 of the spark plug 111 and prevents the ignition coil 112 from becoming too hot. As a result, deterioration of the ignition device 110 can be suppressed. Furthermore, because chemical species such as ozone are efficiently distributed throughout the combustion chamber 106, combustibility during main ignition can be improved.
<第3実施形態>
[内燃機関制御装置の構成]
次に、第3実施形態に係る内燃機関制御装置の構成について、図5及び図6を参照して説明する。なお、第3実施形態に係る内燃機関は、第1実施形態に係る内燃機関1と同じである。
図5は、第3実施形態に係る内燃機関制御装置の機能構成を説明する機能ブロック図である。図6は、第3実施形態に係る混合気の流動速度と吸気バルブリフトの関係を示す図である。
Third Embodiment
[Configuration of the internal combustion engine control device]
Next, the configuration of an internal combustion engine control device according to a third embodiment will be described with reference to Figures 5 and 6. The internal combustion engine according to the third embodiment is the same as the internal combustion engine 1 according to the first embodiment.
Fig. 5 is a functional block diagram illustrating the functional configuration of an internal combustion engine control device according to the third embodiment. Fig. 6 is a diagram illustrating the relationship between the flow velocity of the air-fuel mixture and the intake valve lift according to the third embodiment.
図5に示す内燃機関制御装置501(以下、「制御装置501」とする)は、例えば、エンジンコントロールユニット(ECU)である。制御装置501は、流速推定部502と、予備点火信号計算部403を有している。予備点火信号計算部403は、第2実施形態と同じである。流速推定部502及び予備点火信号計算部403は、本発明に係る制御部に対応する。 The internal combustion engine control device 501 (hereinafter referred to as "control device 501") shown in FIG. 5 is, for example, an engine control unit (ECU). The control device 501 has a flow velocity estimation unit 502 and a preliminary ignition signal calculation unit 403. The preliminary ignition signal calculation unit 403 is the same as in the second embodiment. The flow velocity estimation unit 502 and the preliminary ignition signal calculation unit 403 correspond to the control unit according to the present invention.
流速推定部502には、バルブプロファイル504、クランク角505、回転数506、及び吸気圧507が入力される。第3実施形態に係る内燃機関システムは、内燃機関1の回転数506を計測する回転数計測部(不図示)と、吸気圧507を検出する圧力センサ(不図示)を備える。 The flow velocity estimation unit 502 receives inputs of a valve profile 504, a crank angle 505, an engine speed 506, and an intake pressure 507. The internal combustion engine system according to the third embodiment includes a rotation speed measurement unit (not shown) that measures the engine speed 506 of the internal combustion engine 1, and a pressure sensor (not shown) that detects the intake pressure 507.
また、第3実施形態に係る内燃機関システムは、バルブプロファイル504を更新するバルブタイミング制御部508と、クランク角505を検出するクランク角センサ509を備える。バルブタイミング制御部508は、例えば、VTC(variable timing camshaft)機構に代表されるように、吸気バルブ123の開閉タイミングを変更するものである。バルブタイミング制御部508は、吸気バルブ123の開閉タイミングの変更時に、バルブプロファイル504を更新する。 The internal combustion engine system according to the third embodiment also includes a valve timing control unit 508 that updates the valve profile 504, and a crank angle sensor 509 that detects the crank angle 505. The valve timing control unit 508, as represented by a variable timing camshaft (VTC) mechanism, changes the opening and closing timing of the intake valve 123. The valve timing control unit 508 updates the valve profile 504 when the opening and closing timing of the intake valve 123 is changed.
流速推定部502は、バルブリフト計算部521と、流速計算部522を有する。バルブリフト計算部521には、バルブプロファイル504とクランク角505が入力される。バルブリフト計算部521は、バルブプロファイル504とクランク角505に基づいて、クランク角505に対する吸気バルブ123のバルブリフト量を算出する。バルブリフト計算部521は、算出したバルブリフト量を流速計算部522に出力する。 The flow velocity estimation unit 502 has a valve lift calculation unit 521 and a flow velocity calculation unit 522. The valve lift calculation unit 521 receives the valve profile 504 and the crank angle 505. The valve lift calculation unit 521 calculates the valve lift amount of the intake valve 123 relative to the crank angle 505 based on the valve profile 504 and the crank angle 505. The valve lift calculation unit 521 outputs the calculated valve lift amount to the flow velocity calculation unit 522.
流速計算部522は、バルブリフト量と回転数506と吸気圧507から、点火プラグ111周辺の混合気Mの流動速度を計算する。流速計算部522は、計算した混合気Mの流動速度を予備点火信号計算部403に出力する。予備点火信号計算部403の流速区間判断部431及び予備点火信号生成部432の処理は、第2実施形態と同じであるため、説明を省略する。 The flow velocity calculation unit 522 calculates the flow velocity of the air-fuel mixture M around the spark plug 111 from the valve lift amount, rotation speed 506, and intake pressure 507. The flow velocity calculation unit 522 outputs the calculated flow velocity of the air-fuel mixture M to the preliminary ignition signal calculation unit 403. The processing of the flow velocity section determination unit 431 and preliminary ignition signal generation unit 432 of the preliminary ignition signal calculation unit 403 is the same as in the second embodiment, so a description thereof will be omitted.
第3実施形態においても、高流速区間302において優先的に予備点火を実施する。これにより、吸気行程301全域で予備点火を実施する場合に比べて点火回数及び使用する電気エネルギーを減らすことができる。そして、点火プラグ111における電極113の摩耗を抑制することができると共に、点火コイル112の高温化を抑制することができる。その結果、点火装置110の劣化を抑制することができる。また、オゾンなどの化学種が効率的に燃焼室106内に行きわたるため、主点火時の燃焼性を改善することができる。 In the third embodiment, preliminary ignition is also performed preferentially in the high flow rate section 302. This reduces the number of ignitions and the electrical energy used compared to when preliminary ignition is performed throughout the entire intake stroke 301. This also reduces wear on the electrode 113 of the spark plug 111 and prevents the ignition coil 112 from becoming too hot. As a result, deterioration of the ignition device 110 can be suppressed. Furthermore, chemical species such as ozone are efficiently distributed throughout the combustion chamber 106, improving combustibility during main ignition.
図6に示す吸気バルブ123の開弁開始時刻では、吸気圧507と燃焼室106内の圧力との差が大きいため、燃焼室106内に多くの混合気Mが流入、あるいはシリンダヘッド103側に混合気Mが逆流する。この時、点火プラグ111周辺を含む燃焼室106内の混合気Mの流動は強くなる。したがって、点火プラグ111周辺の混合気Mの流動速度は大きくなる。 At the time when the intake valve 123 begins to open, as shown in Figure 6, the difference between the intake pressure 507 and the pressure inside the combustion chamber 106 is large, so a large amount of mixture M flows into the combustion chamber 106, or the mixture M flows back toward the cylinder head 103. At this time, the flow of mixture M inside the combustion chamber 106, including around the spark plug 111, becomes stronger. Therefore, the flow speed of mixture M around the spark plug 111 increases.
一方、吸気バルブ123の開弁終了時刻では、燃焼室106内の圧力と吸気圧が近い値になるため、燃焼室106内へのガスの流入が緩やかになる。これにより、点火プラグ111周辺を含む燃焼室106内の混合気Mの流動は弱くなる。したがって、点火プラグ111周辺の混合気Mの流動速度は小さくなる。 On the other hand, when the intake valve 123 finishes opening, the pressure inside the combustion chamber 106 and the intake pressure become close to each other, so the flow of gas into the combustion chamber 106 becomes slower. This weakens the flow of the air-fuel mixture M inside the combustion chamber 106, including around the spark plug 111. Therefore, the flow speed of the air-fuel mixture M around the spark plug 111 becomes slower.
そこで、流速区間判断部431が、吸気バルブ123が開き始める開弁開始のクランク角から吸気バルブ123が全開となる開弁終了のクランク角までの期間を、高流速区間302と定めるようにしてもよい。この場合は、バルブリフト計算部521が算出したバルブリフト量から、吸気バルブ123が開き始めるクランク角と、吸気バルブ123が全開となるクランク角を算出するクランク角計算部を設ける。これにより、流速区間判断部431は、高流速区間302を容易に決定することができる。 Therefore, the flow velocity section determination unit 431 may determine the period from the crank angle at which the intake valve 123 starts to open to the crank angle at which the intake valve 123 finishes fully opening as the high flow velocity section 302. In this case, a crank angle calculation unit is provided that calculates the crank angle at which the intake valve 123 starts to open and the crank angle at which the intake valve 123 is fully open from the valve lift amount calculated by the valve lift calculation unit 521. This allows the flow velocity section determination unit 431 to easily determine the high flow velocity section 302.
<第4実施形態>
[内燃機関制御装置の構成]
次に、第4実施形態に係る内燃機関制御装置の構成について、図7を参照して説明する。なお、第4実施形態に係る内燃機関は、第1実施形態に係る内燃機関1と同じである。
図7は、第4実施形態に係る内燃機関制御装置の機能構成を説明する機能ブロック図である。
Fourth Embodiment
[Configuration of the internal combustion engine control device]
Next, the configuration of an internal combustion engine control device according to a fourth embodiment will be described with reference to Fig. 7. The internal combustion engine according to the fourth embodiment is the same as the internal combustion engine 1 according to the first embodiment.
FIG. 7 is a functional block diagram illustrating the functional configuration of an internal combustion engine control device according to the fourth embodiment.
図7に示す内燃機関制御装置601(以下、「制御装置601」とする)は、例えば、エンジンコントロールユニット(ECU)である。制御装置601は、流速推定部602と、予備点火信号計算部403を有している。予備点火信号計算部403は、第2実施形態と同じである。流速推定部602及び予備点火信号計算部403は、本発明に係る制御部に対応する。 The internal combustion engine control device 601 (hereinafter referred to as "control device 601") shown in FIG. 7 is, for example, an engine control unit (ECU). The control device 601 has a flow velocity estimation unit 602 and a preliminary ignition signal calculation unit 403. The preliminary ignition signal calculation unit 403 is the same as in the second embodiment. The flow velocity estimation unit 602 and the preliminary ignition signal calculation unit 403 correspond to the control unit according to the present invention.
流速推定部602には、流速マップ604、及び内燃機関1の運転条件605が入力される。運転条件605には、例えば、内燃機関1の回転数、吸気圧、スロットルの開度、冷却水温度、吸入空気量、燃料噴射量、クランク角などがある。 The flow velocity estimation unit 602 receives a flow velocity map 604 and operating conditions 605 of the internal combustion engine 1. The operating conditions 605 include, for example, the rotation speed of the internal combustion engine 1, intake pressure, throttle opening, coolant temperature, intake air volume, fuel injection volume, and crank angle.
第4実施形態に係る内燃機関システムは、内燃機関1の運転に従って流速マップ604を更新するマップ更新部611と、運転条件605を取得する運転条件取得部612を備える。運転条件取得部612としては、例えば、スロットルの開度を検出するスロットル開度センサ、燃料噴射量を計測する燃料流量計などがある。 The internal combustion engine system according to the fourth embodiment includes a map update unit 611 that updates the flow velocity map 604 in accordance with the operation of the internal combustion engine 1, and an operating condition acquisition unit 612 that acquires the operating conditions 605. Examples of the operating condition acquisition unit 612 include a throttle opening sensor that detects the throttle opening, and a fuel flow meter that measures the fuel injection amount.
流速マップ604は、予め設定された運転条件605と点火プラグ111周辺の混合気Mの流動速度を関連付けている。流速マップ604は、例えば、3次元流体シミュレーションなどにより、運転条件605に対する点火プラグ111周辺の混合気Mの流動速度の経時変化を取得したものを用いる。また、流速マップ604は、運転条件605に対する高流速区間302を規定したものを用いてもよい。 The flow velocity map 604 associates preset operating conditions 605 with the flow velocity of the air-fuel mixture M around the spark plug 111. The flow velocity map 604 is obtained, for example, by three-dimensional fluid simulation, to show the change over time in the flow velocity of the air-fuel mixture M around the spark plug 111 for the operating conditions 605. The flow velocity map 604 may also define the high flow velocity section 302 for the operating conditions 605.
流速推定部602は、マップ保持部621と、マップ選定部622と、流速計算部623を有する。マップ保持部621は、供給された複数の流速マップ604を保持する(記憶する)。マップ選定部622は、マップ保持部621に保持された複数の流速マップ604の中から、そのときの運転条件605に応じた流速マップ604を選定する。 The flow velocity estimation unit 602 has a map storage unit 621, a map selection unit 622, and a flow velocity calculation unit 623. The map storage unit 621 stores (stores) the multiple flow velocity maps 604 that are supplied. The map selection unit 622 selects a flow velocity map 604 that corresponds to the operating conditions 605 at that time from the multiple flow velocity maps 604 stored in the map storage unit 621.
流速計算部623は、マップ選定部622により選定された流速マップ604から、点火プラグ111周辺の混合気Mの流動速度を決定する。流速計算部623は、決定した点火プラグ111周辺の混合気Mの流動速度を予備点火信号計算部403に出力する。予備点火信号計算部403の流速区間判断部431及び予備点火信号生成部432の処理は、第2実施形態と同じであるため、説明を省略する。 The flow velocity calculation unit 623 determines the flow velocity of the mixture M around the spark plug 111 from the flow velocity map 604 selected by the map selection unit 622. The flow velocity calculation unit 623 outputs the determined flow velocity of the mixture M around the spark plug 111 to the preliminary ignition signal calculation unit 403. The processing of the flow velocity zone determination unit 431 and preliminary ignition signal generation unit 432 of the preliminary ignition signal calculation unit 403 is the same as in the second embodiment, so description thereof will be omitted.
第4実施形態においても、高流速区間302において優先的に予備点火を実施する。これにより、吸気行程301全域で予備点火を実施する場合に比べて点火回数及び使用する電気エネルギーを減らすことができる。そして、点火プラグ111における電極113の摩耗を抑制することができると共に、点火コイル112の高温化を抑制することができる。その結果、点火装置110の劣化を抑制することができる。また、オゾンなどの化学種が効率的に燃焼室106内に行きわたるため、主点火時の混合気Mの燃焼性を改善することができる。 In the fourth embodiment, pre-ignition is also performed preferentially in the high flow rate section 302. This reduces the number of ignitions and the electrical energy used compared to when pre-ignition is performed throughout the entire intake stroke 301. This also reduces wear on the electrode 113 of the spark plug 111 and prevents the ignition coil 112 from becoming too hot. As a result, deterioration of the ignition device 110 can be suppressed. Furthermore, because chemical species such as ozone are efficiently distributed within the combustion chamber 106, the combustibility of the mixture M during main ignition can be improved.
<第5実施形態>
[内燃機関制御装置の構成]
次に、第5実施形態に係る内燃機関制御装置の構成について、図8を参照して説明する。なお、第5実施形態に係る複数の内燃機関は、第1実施形態に係る内燃機関1と同じである。
図8は、第5実施形態に係る内燃機関制御装置の機能構成を説明する機能ブロック図である。
Fifth Embodiment
[Configuration of the internal combustion engine control device]
Next, the configuration of an internal combustion engine control device according to a fifth embodiment will be described with reference to Fig. 8. Note that the multiple internal combustion engines according to the fifth embodiment are the same as the internal combustion engine 1 according to the first embodiment.
FIG. 8 is a functional block diagram illustrating the functional configuration of an internal combustion engine control device according to the fifth embodiment.
図8に示すように、第5実施形態に係る内燃機関システムは、複数の内燃機関1A,1B,…1Xを備えている。複数の内燃機関1A,1B,…1Xは、点火プラグ111A,111B,…111Xと、点火コイル112A,112B,…112Xをそれぞれ有している。 As shown in FIG. 8, the internal combustion engine system according to the fifth embodiment includes multiple internal combustion engines 1A, 1B, ..., 1X. Each of the multiple internal combustion engines 1A, 1B, ..., 1X has an ignition plug 111A, 111B, ..., 111X and an ignition coil 112A, 112B, ..., 112X.
図8に示す内燃機関制御装置701(以下、「制御装置701」とする)は、例えば、エンジンコントロールユニット(ECU)である。制御装置701は、流速推定部702と、予備点火信号計算部703を有している。流速推定部702及び予備点火信号計算部703は、本発明に係る制御部に対応する。 The internal combustion engine control device 701 (hereinafter referred to as "control device 701") shown in FIG. 8 is, for example, an engine control unit (ECU). The control device 701 has a flow velocity estimation unit 702 and a preliminary ignition signal calculation unit 703. The flow velocity estimation unit 702 and the preliminary ignition signal calculation unit 703 correspond to the control unit according to the present invention.
流速推定部702は、各点火プラグ111A,111B,…111X周辺の混合気Mの流動速度を推定する。流速推定部702には、各点火プラグ111A,111B,…111X周辺の混合気Mの流動速度を推定するために必要な諸情報が入力される。諸情報は、センサ群704によって検出或いは測定される。諸情報としては、各内燃機関1A,1B,…1Xに関する、吸入空気量、クランク角、点火コイル112A,112B,…112Xの二次電圧、バルブプロファイル、内燃機関1の回転数、吸気圧、冷却水温度などがある。 The flow velocity estimation unit 702 estimates the flow velocity of the air-fuel mixture M around each spark plug 111A, 111B, ... 111X. Various information necessary to estimate the flow velocity of the air-fuel mixture M around each spark plug 111A, 111B, ... 111X is input to the flow velocity estimation unit 702. The various information is detected or measured by the sensor group 704. The various information includes the intake air amount, crank angle, secondary voltage of the ignition coils 112A, 112B, ... 112X, valve profile, engine speed, intake pressure, and coolant temperature for each internal combustion engine 1A, 1B, ... 1X.
予備点火信号計算部703は、各点火プラグ111A,111B,…111X周辺の混合気Mの流動速度に基づいて、予備点火の実施期間、開始タイミング、点火周期、点火回数、電気エネルギーなどを点火装置ごとに計算する。そして、予備点火信号計算部703は、計算した予備点火の実施期間、開始タイミング、点火周期、点火回数、電気エネルギーなどに応じて、点火装置ごとに予備点火信号を生成する。 The preliminary ignition signal calculation unit 703 calculates the preliminary ignition duration, start timing, ignition cycle, number of ignitions, electrical energy, etc. for each ignition device based on the flow speed of the air-fuel mixture M around each spark plug 111A, 111B, ... 111X. The preliminary ignition signal calculation unit 703 then generates a preliminary ignition signal for each ignition device based on the calculated preliminary ignition duration, start timing, ignition cycle, number of ignitions, electrical energy, etc.
予備点火信号計算部703は、生成した予備点火信号を点火コイル112A,112B,…112Xに出力する。これにより、点火プラグ111A,111B,…111Xのそれぞれの電極に高電圧が印加され、予備点火信号に応じた複数の放電(予備点火)が実施される。 The preliminary ignition signal calculation unit 703 outputs the generated preliminary ignition signal to the ignition coils 112A, 112B, ... 112X. This applies a high voltage to each electrode of the ignition plugs 111A, 111B, ... 111X, and multiple discharges (preliminary ignitions) are performed in response to the preliminary ignition signal.
各内燃機関1A,1B,…1Xの燃焼室における混合器Mの流動様態は、バルブタイミングや吸気圧のブレ、点火プラグ111A,111B,…111Xの向きなどに影響される。その結果、各内燃機関1A,1B,…1Xの燃焼室における混合器Mの流動様態は、それぞれ異なる。 The flow pattern of the mixer M in the combustion chamber of each internal combustion engine 1A, 1B, ... 1X is affected by factors such as valve timing, intake pressure fluctuations, and the orientation of the spark plugs 111A, 111B, ... 111X. As a result, the flow pattern of the mixer M in the combustion chamber of each internal combustion engine 1A, 1B, ... 1X differs from one another.
そこで、予備点火信号計算部703は、各内燃機関1A、1B…1Xの燃焼室における混合器Mの流動様態に応じて、最適な予備点火の実施期間、開始タイミング、点火周期、点火回数、電気エネルギーなどを決定する。そして、予備点火信号計算部703は、内燃機関1A、1B…1Xごとに予備点火信号を生成する。これにより、各内燃機関1A、1B…1Xごとに失火回数、炭化水素の発生を低減することができる。 The preliminary ignition signal calculation unit 703 therefore determines the optimal preliminary ignition duration, start timing, ignition cycle, number of ignitions, electrical energy, etc., depending on the flow state of the mixer M in the combustion chamber of each internal combustion engine 1A, 1B...1X. The preliminary ignition signal calculation unit 703 then generates a preliminary ignition signal for each internal combustion engine 1A, 1B...1X. This makes it possible to reduce the number of misfires and the generation of hydrocarbons for each internal combustion engine 1A, 1B...1X.
また、各内燃機関1A、1B…1Xごとに予備点火の点火回数及び使用する電気エネルギー減らすことができる。そして、点火プラグ111A,111B,…111Xのそれぞれの電極の摩耗を抑制することができると共に、点火コイル112A,112B,…112Xの高温化を抑制することができる。その結果、各内燃機関1A,1B,…1Xの点火装置の劣化を抑制することができる。また、オゾンなどの化学種が効率的に各内燃機関1A、1B…1Xの燃焼室内に行きわたるため、各内燃機関1A、1B…1Xにおける主点火時の混合気Mの燃焼性を改善することができる。 In addition, the number of preliminary ignitions and the amount of electrical energy used can be reduced for each internal combustion engine 1A, 1B...1X. This can reduce electrode wear on each spark plug 111A, 111B...111X, and prevent the ignition coils 112A, 112B...112X from becoming too hot. As a result, deterioration of the ignition device of each internal combustion engine 1A, 1B...1X can be suppressed. Furthermore, because chemical species such as ozone are efficiently distributed throughout the combustion chambers of each internal combustion engine 1A, 1B...1X, the combustibility of the air-fuel mixture M during main ignition in each internal combustion engine 1A, 1B...1X can be improved.
<まとめ>
上述した第1実施形態に係る内燃機関制御装置201は、内燃機関1の燃焼サイクルのうちの吸気行程において点火装置110を制御して、混合気Mに着火するための主点火とは異なる予備点火を実施させる流速推定部202及び予備点火信号計算部203(制御部)を備える。予備点火信号計算部203は、燃焼室106内における混合気Mの流動様態に応じて、点火装置110に出力する予備点火信号の点火周期及び周波数を決定する。
これにより、燃焼室106内における混合気Mの流動様態に応じて、オゾンなどの化学種が良好に拡散できるタイミングで予備点火を実施させることができる。そして、予備点火の回数と、それに必要な電気エネルギーの低減を図ることができる。したがって、点火プラグ111における電極113の摩耗を抑制したり、点火コイル112の高温化を抑制したりすることができる。その結果、点火装置110の劣化を抑制することができる。また、オゾンなどの化学種が効率的に燃焼室106内に行きわたるため、主点火時の混合気Mの燃焼性を改善することができる。
<Summary>
The internal combustion engine control device 201 according to the first embodiment described above includes a flow velocity estimation unit 202 and a pre-ignition signal calculation unit 203 (control unit) that control the ignition device 110 during the intake stroke of the combustion cycle of the internal combustion engine 1 to perform pre-ignition that is different from the main ignition for igniting the air-fuel mixture M. The pre-ignition signal calculation unit 203 determines the ignition period and frequency of the pre-ignition signal to be output to the ignition device 110 in accordance with the flow state of the air-fuel mixture M in the combustion chamber 106.
This allows pre-ignition to be performed at a timing that allows chemical species such as ozone to be favorably diffused, depending on the flow state of the air-fuel mixture M in the combustion chamber 106. This reduces the number of pre-ignitions and the electrical energy required for them. This reduces wear on the electrode 113 of the spark plug 111 and prevents the ignition coil 112 from becoming too hot. As a result, deterioration of the ignition device 110 can be suppressed. Furthermore, because chemical species such as ozone are efficiently distributed throughout the combustion chamber 106, the combustibility of the air-fuel mixture M during main ignition can be improved.
上述した第2実施形態に係る予備点火信号計算部403(制御部)は、吸気行程301を、混合気Mの流動速度が所定値以上である高流速区間302と、混合気の流動速度が所定値未満である低流速区間303に分ける。そして、予備点火信号計算部403は、高流速区間302において優先的に予備点火を実施させる。
これにより、予備点火を優先的に実施させる時期を容易に決定することができる。そして、予備点火を実施することで、オゾンなどの化学種が良好に拡散させることができる。
The pre-ignition signal calculation unit 403 (control unit) according to the second embodiment divides the intake stroke 301 into a high flow velocity section 302 in which the flow velocity of the air-fuel mixture M is equal to or greater than a predetermined value, and a low flow velocity section 303 in which the flow velocity of the air-fuel mixture M is less than the predetermined value. The pre-ignition signal calculation unit 403 then performs pre-ignition preferentially in the high flow velocity section 302.
This makes it easy to determine the timing for preferentially performing pre-ignition, and by performing pre-ignition, chemical species such as ozone can be favorably diffused.
上述した第2実施形態に係る予備点火信号計算部403(制御部)は、高流速区間302に実施する予備点火の点火回数を、低流速区間303に実施する予備点火の点火回数よりも多くする。
これにより、オゾンなどの化学種が良好に拡散できるタイミングで、多くの放電を実施させることができる。その結果、オゾンなどの化学種が良好に拡散できるタイミングで、オゾンなどの化学種を多く発生させることができる。
The preliminary ignition signal calculation unit 403 (control unit) according to the second embodiment described above sets the number of preliminary ignitions performed in the high flow velocity section 302 to be greater than the number of preliminary ignitions performed in the low flow velocity section 303.
This allows a large amount of discharge to be performed at a timing when chemical species such as ozone can be diffused well, and as a result, a large amount of chemical species such as ozone can be generated at a timing when chemical species such as ozone can be diffused well.
上述した第2実施形態に係る予備点火信号計算部403(制御部)は、高流速区間302に実施する予備点火で使用する電気エネルギーの総量を、低流速区間303に実施する予備点火で使用する電気エネルギーの総量よりも多くする。
これにより、オゾンなどの化学種が良好に拡散できるタイミング以外で使用する電気エネルギーを抑制することができる。その結果、予備点火を実施する際に電気エネルギーを効率よく使用することができる。
The preliminary ignition signal calculation unit 403 (control unit) according to the second embodiment described above makes the total amount of electrical energy used in preliminary ignition performed in the high flow velocity section 302 greater than the total amount of electrical energy used in preliminary ignition performed in the low flow velocity section 303.
This makes it possible to suppress the use of electrical energy at times other than when chemical species such as ozone can be diffused well, thereby enabling efficient use of electrical energy when pre-ignition is performed.
上述した第2実施形態に係る流速推定部402(制御部)は、点火プラグ111に通電時の点火コイル112の2次電圧の値に基づいて、燃焼室106内における点火プラグ111周辺の混合気Mの流動様態を推定する。
これにより、燃焼室106内に混合気Mの流動様態を検出する検出部を設ける必要が無い。その結果、内燃機関1の構成を変更しなくても、流速推定部402(制御部)が、燃焼室106内における点火プラグ111周辺の混合気Mの流動様態を容易に把握することができる。
The flow velocity estimation unit 402 (control unit) according to the second embodiment described above estimates the flow state of the mixture M around the spark plug 111 in the combustion chamber 106 based on the value of the secondary voltage of the ignition coil 112 when current is applied to the spark plug 111.
This eliminates the need to provide a detection unit for detecting the flow state of the air-fuel mixture M within the combustion chamber 106. As a result, the flow velocity estimation unit 402 (control unit) can easily grasp the flow state of the air-fuel mixture M around the spark plug 111 within the combustion chamber 106 without changing the configuration of the internal combustion engine 1.
上述した第3実施形態に係る流速推定部502(制御部)は、吸気バルブ123のバルブプロファイルから、燃焼室106内おける混合気Mの流動様態を推定する。
これにより、燃焼室106内に混合気Mの流動様態を検出する検出部を設ける必要が無い。その結果、内燃機関1の構成を変更しなくても、流速推定部502(制御部)が、燃焼室106内における点火プラグ111周辺の混合気Mの流動様態を容易に把握することができる。
The flow velocity estimation unit 502 (control unit) according to the third embodiment described above estimates the flow state of the air-fuel mixture M in the combustion chamber 106 from the valve profile of the intake valve 123 .
This eliminates the need to provide a detection unit for detecting the flow state of the air-fuel mixture M within the combustion chamber 106. As a result, the flow velocity estimation unit 502 (control unit) can easily grasp the flow state of the air-fuel mixture M around the spark plug 111 within the combustion chamber 106 without changing the configuration of the internal combustion engine 1.
上述した第3実施形態に係る流速推定部502(制御部)は、吸気バルブ123のバルブプロファイルにおける開弁開始から開弁終了までの間を、混合気Mの流動速度が所定値以上である高流速区間302に設定する。そして、予備点火信号計算部403(制御部)は、高流速区間302において優先的に予備点火を実施させる。
これにより、予備点火を優先的に実施させる時期を容易に決定することができる。そして、予備点火を実施することで、オゾンなどの化学種が良好に拡散させることができる。
The flow velocity estimation unit 502 (control unit) according to the third embodiment described above sets the period from the start of valve opening to the end of valve opening in the valve profile of the intake valve 123 as a high flow velocity section 302 in which the flow velocity of the air-fuel mixture M is equal to or greater than a predetermined value. Then, the pre-ignition signal calculation unit 403 (control unit) performs pre-ignition preferentially in the high flow velocity section 302.
This makes it easy to determine the timing for preferentially performing pre-ignition, and by performing pre-ignition, chemical species such as ozone can be favorably diffused.
上述した第4実施形態に係る流速推定部502(制御部)は、内燃機関1の運転条件605と燃焼室106内の混合気Mの流動様態とを対応付けた流速マップ604(マップ)を用いて、現在の運転条件605に対応する燃焼室106内の混合気Mの流動様態を推定する。
これにより、燃焼室106内に混合気Mの流動様態を検出する検出部を設ける必要が無い。その結果、内燃機関1の構成を変更しなくても、流速推定部502(制御部)が、燃焼室106内における点火プラグ111周辺の混合気Mの流動様態を容易に把握することができる。
The flow velocity estimation unit 502 (control unit) according to the fourth embodiment described above uses a flow velocity map 604 (map) that associates the operating conditions 605 of the internal combustion engine 1 with the flow state of the mixture M in the combustion chamber 106 to estimate the flow state of the mixture M in the combustion chamber 106 that corresponds to the current operating conditions 605.
This eliminates the need to provide a detection unit for detecting the flow state of the air-fuel mixture M within the combustion chamber 106. As a result, the flow velocity estimation unit 502 (control unit) can easily grasp the flow state of the air-fuel mixture M around the spark plug 111 within the combustion chamber 106 without changing the configuration of the internal combustion engine 1.
上述した第5実施形態に係る内燃機関は、複数設けられている。そして、予備点火信号計算部703(制御部)は、各燃焼室内の混合気Mの流動様態に応じて、各点火装置に出力する予備点火信号の点火周期及び周波数を決定する。
これにより、各内燃機関1A、1B…1Xごとに失火回数、炭化水素の発生を低減することができる。また、各内燃機関1A,1B,…1Xの点火装置の劣化を抑制することができる。さらに、オゾンなどの化学種が効率的に各内燃機関1A、1B…1Xの燃焼室内に行きわたるため、各内燃機関1A、1B…1Xにおける主点火時の混合気Mの燃焼性を改善することができる。
A plurality of internal combustion engines according to the fifth embodiment are provided, and a pre-ignition signal calculation unit 703 (control unit) determines the ignition period and frequency of the pre-ignition signal to be output to each ignition device in accordance with the flow state of the air-fuel mixture M in each combustion chamber.
This reduces the number of misfires and the generation of hydrocarbons in each of the internal combustion engines 1A, 1B, ..., 1X. It also suppresses deterioration of the ignition device of each of the internal combustion engines 1A, 1B, ..., 1X. Furthermore, because chemical species such as ozone are efficiently distributed within the combustion chambers of each of the internal combustion engines 1A, 1B, ..., 1X, it is possible to improve the combustibility of the air-fuel mixture M at the time of main ignition in each of the internal combustion engines 1A, 1B, ..., 1X.
本実施形態に係る内燃機関制御方法は、流速推定部202及び予備点火信号計算部203(制御部)が、内燃機関1の燃焼サイクルのうちの吸気行程において点火装置110を制御して、混合気Mに着火するための主点火とは異なる予備点火を実施させる。予備点火を実施する場合は、流速推定部202が、燃焼室106内における混合気Mの流動様態を推定する。そして、予備点火信号計算部203が、流動様態に応じて、点火装置110に出力する予備点火信号の点火周期及び周波数を決定する。
これにより、燃焼室106内における混合気Mの流動様態に応じて、オゾンなどの化学種が良好に拡散できるタイミングで予備点火を実施させることができる。そして、予備点火の回数と、それに必要な電気エネルギーの低減を図ることができる。したがって、点火プラグ111における電極113の摩耗を抑制したり、点火コイル112の高温化を抑制したりすることができる。その結果、点火装置110の劣化を抑制することができる。また、オゾンなどの化学種が効率的に燃焼室106内に行きわたるため、主点火時の混合気Mの燃焼性を改善することができる。
In the internal combustion engine control method according to this embodiment, a flow velocity estimation unit 202 and a pre-ignition signal calculation unit 203 (control unit) control the ignition device 110 during the intake stroke of the combustion cycle of the internal combustion engine 1 to perform pre-ignition that is different from main ignition for igniting the air-fuel mixture M. When performing pre-ignition, the flow velocity estimation unit 202 estimates the flow state of the air-fuel mixture M in the combustion chamber 106. Then, the pre-ignition signal calculation unit 203 determines the ignition period and frequency of the pre-ignition signal to be output to the ignition device 110 in accordance with the flow state.
This allows pre-ignition to be performed at a timing that allows chemical species such as ozone to be favorably diffused, depending on the flow state of the air-fuel mixture M in the combustion chamber 106. This reduces the number of pre-ignitions and the electrical energy required for them. This reduces wear on the electrode 113 of the spark plug 111 and prevents the ignition coil 112 from becoming too hot. As a result, deterioration of the ignition device 110 can be suppressed. Furthermore, because chemical species such as ozone are efficiently distributed throughout the combustion chamber 106, the combustibility of the air-fuel mixture M during main ignition can be improved.
本発明は上述しかつ図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。 The present invention is not limited to the embodiments described above and shown in the drawings, and various modifications are possible without departing from the spirit of the invention as set forth in the claims.
また、上述した実施形態は、本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。 The above-described embodiments have been described in detail to clearly explain the present invention, and are not necessarily limited to those including all of the configurations described. It is also possible to replace part of the configuration of one embodiment with the configuration of another embodiment, or to add the configuration of another embodiment to the configuration of one embodiment. It is also possible to add, delete, or replace part of the configuration of each embodiment with other configurations.
1,1A,1B,1X…内燃機関、 101…ピストン、 102…シリンダ、 103…シリンダヘッド、 104…コネクティングロッド、 105…クランクシャフト、 106…燃焼室、 110…点火装置、 111,111A,111B,111X…点火プラグ、 112,112A,112B,112X…点火コイル、 113…電極、 121…吸気ポート、 122…排気ポート、 123…吸気バルブ、 124…排気バルブ、 201,401,501,601,701…制御装置(内燃機関制御装置)、 202,402,502,602,702…流速推定部、 203,403,703…予備点火信号計算部、 204,704…センサ群、 301…吸気行程、 302…高流速区間、 303…低流速区間、 304,305,306,307…予備点火信号、 310…平均値、 404…2次電圧の履歴、 421…放電路長計算部、 422,522,623…流速計算部、 431…流速区間判断部、 432…予備点火信号生成部、 504…バルブプロファイル、 505…クランク角、 506…回転数、 507…吸気圧、 508…バルブタイミング制御部、 509…クランク角センサ、 521…バルブリフト計算部、 604…流速マップ、 605…運転条件、 611…マップ更新部、 612…運転条件取得部、 621…マップ保持部、 622…マップ選定部 1, 1A, 1B, 1X...Internal combustion engine, 101...Piston, 102...Cylinder, 103...Cylinder head, 104...Connecting rod, 105...Crankshaft, 106...Combustion chamber, 110...Ignition device, 111, 111A, 111B, 111X...Spark plug, 112, 112A, 112B, 112X...Ignition coil, 113...Electrode, 121...Intake port, 122...Exhaust port, 123...Intake valve, 124...Exhaust valve, 201, 401, 501, 601, 701...Control device (internal combustion engine control device), 202, 402, 502, 602, 702...Flow velocity estimation unit, 203, 403, 703...Preliminary ignition signal calculation unit, 204, 704...Sensor group, 301...Intake stroke, 302...High flow velocity section, 303...Low flow velocity section, 304, 305, 306, 307...Preliminary ignition signal, 310...Average value, 404...Secondary voltage history, 421...Discharge path length calculation unit, 422, 522, 623...Flow velocity calculation unit, 431...Flow velocity section determination unit, 432...Preliminary ignition signal generation unit, 504...Valve profile, 505...Crank angle, 506...Rotation speed, 507...Intake pressure, 508...Valve timing control unit, 509...Crank angle sensor, 521...Valve lift calculation unit, 604...Flow velocity map, 605...Operating conditions, 611...Map update unit, 612...Operating condition acquisition unit, 621...Map storage unit, 622...Map Selection Section
Claims (9)
前記内燃機関の燃焼サイクルのうちの吸気行程において前記点火装置を制御して、前記混合気に着火するための主点火とは異なる予備点火を実施させる制御部を備え、
前記制御部は、前記燃焼室内における混合気の流動様態に応じて、前記点火装置に出力する予備点火信号の点火周期及び周波数を決定し、
前記制御部は、前記吸気行程を、前記混合気の流動速度が所定値以上である高流速区間と、前記混合気の流動速度が所定値未満である低流速区間に分けて、前記高流速区間において優先的に前記予備点火を実施し、前記高流速区間に実施する前記予備点火の点火周期及び周波数を変化させる
内燃機関制御装置。 An internal combustion engine control device that controls an internal combustion engine including a combustion chamber and an ignition device that generates a spark to ignite an air-fuel mixture in the combustion chamber,
a control unit that controls the ignition device during an intake stroke of a combustion cycle of the internal combustion engine to perform a preliminary ignition different from a main ignition for igniting the air-fuel mixture,
the control unit determines an ignition cycle and a frequency of a pre-ignition signal to be output to the ignition device in accordance with a flow state of the air-fuel mixture in the combustion chamber ,
The control unit divides the intake stroke into a high flow velocity section where the flow velocity of the air-fuel mixture is equal to or greater than a predetermined value and a low flow velocity section where the flow velocity of the air-fuel mixture is less than a predetermined value, and performs the pre-ignition preferentially in the high flow velocity section, and changes an ignition cycle and a frequency of the pre-ignition performed in the high flow velocity section.
Internal combustion engine control device.
請求項1に記載の内燃機関制御装置。 The internal combustion engine control device according to claim 1 , wherein the control unit increases the number of ignitions of the preliminary ignitions performed in the high flow velocity section to more than the number of ignitions of the preliminary ignitions performed in the low flow velocity section.
請求項1に記載の内燃機関制御装置。 2. The internal combustion engine control device according to claim 1 , wherein the control unit makes a total amount of electrical energy used in the preliminary ignition performed in the high flow velocity section greater than a total amount of electrical energy used in the preliminary ignition performed in the low flow velocity section.
前記制御部は、前記点火プラグに通電時の前記点火コイルの2次電圧の値に基づいて、
前記燃焼室内における前記点火プラグ周辺の前記混合気の流動様態を推定する
請求項1に記載の内燃機関制御装置。 the ignition device includes an ignition plug disposed in the combustion chamber and an ignition coil connected to the ignition plug,
The control unit, based on the value of the secondary voltage of the ignition coil when the ignition plug is energized,
The internal combustion engine control device according to claim 1 , wherein a flow state of the air-fuel mixture around the spark plug in the combustion chamber is estimated.
前記制御部は、前記吸気バルブのバルブプロファイルから、前記燃焼室内おける前記混合気の流動様態を推定する
請求項1に記載の内燃機関制御装置。 the internal combustion engine has an intake port through which air passes to be drawn into the combustion chamber, and an intake valve provided in the intake port,
The internal combustion engine control device according to claim 1, wherein the control unit estimates a flow state of the mixture in the combustion chamber from a valve profile of the intake valve.
請求項5に記載の内燃機関制御装置。 6. The internal combustion engine control device according to claim 5, wherein the control unit sets a period from the start of valve opening to the end of valve opening in a valve profile of the intake valve to a high flow velocity section in which a flow velocity of the air-fuel mixture is equal to or greater than a predetermined value, and performs the pre-ignition preferentially in the high flow velocity section.
請求項1に記載の内燃機関制御装置。 2. The internal combustion engine control device according to claim 1, wherein the control unit estimates the flow state of the mixture in the combustion chamber corresponding to the current operating conditions using a map that associates operating conditions of the internal combustion engine with flow states of the mixture in the combustion chamber.
前記制御部は、各燃焼室内の混合気の流動様態に応じて、各点火装置に出力する予備点火信号の点火周期及び周波数を決定する
請求項1に記載の内燃機関制御装置。 A plurality of the internal combustion engines are provided,
The internal combustion engine control device according to claim 1, wherein the control unit determines an ignition period and a frequency of the pre-ignition signal to be output to each ignition device in accordance with a flow state of the air-fuel mixture in each combustion chamber.
制御部は、前記内燃機関の燃焼サイクルのうちの吸気行程において前記点火装置を制御して、前記混合気に着火するための主点火とは異なる予備点火を実施させ、
前記予備点火を実施する場合に、前記燃焼室内における混合気の流動様態を推定し、前記吸気行程を、前記混合気の流動速度が所定値以上である高流速区間と、前記混合気の流動速度が所定値未満である低流速区間に分けて、前記高流速区間において優先的に前記予備点火を実施し、前記高流速区間に実施する前記予備点火の点火周期及び周波数が変化するように、前記点火装置に出力する予備点火信号の点火周期及び周波数を決定する
内燃機関制御方法。 1. A method for controlling an internal combustion engine including a combustion chamber and an ignition device that generates a spark to ignite an air-fuel mixture in the combustion chamber,
the control unit controls the ignition device during an intake stroke of a combustion cycle of the internal combustion engine to perform a preliminary ignition different from a main ignition for igniting the air-fuel mixture,
an internal combustion engine control method for performing the pre-ignition, estimating a flow state of the air-fuel mixture in the combustion chamber, dividing the intake stroke into a high flow velocity section where the flow velocity of the air-fuel mixture is equal to or greater than a predetermined value, and a low flow velocity section where the flow velocity of the air-fuel mixture is less than the predetermined value, performing the pre-ignition preferentially in the high flow velocity section, and determining an ignition period and a frequency of the pre-ignition signal to be output to the ignition device so that the ignition period and frequency of the pre-ignition performed in the high flow velocity section are changed .
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