JP2009085198A - Control device for gasoline engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はガソリンエンジンの制御装置に関する。 The present invention relates to a gasoline engine control device.
一般に予混合圧縮自己着火燃焼(HCCI:Homogeneous-Charge Compression-Ignition combustion。)運転(以下、「圧縮自己着火運転」ともいう)を実行するに当たり、特許文献1に示すように、所定の運転領域において、排気弁の閉弁タイミングと吸気弁の開弁タイミングとを変更することにより、排気上死点の前後に吸気弁と排気弁の双方が閉じるネガティブオーバラップ期間を生じさせ、既燃ガスを内部EGRとして燃焼室に残留させる技術が知られている。このような圧縮自己着火運転は、排気性能の向上、燃費の向上、或いはポンピングロスの低減等を図る技術である。
In general, when performing premixed compression self-ignition combustion (HCCI) operation (hereinafter also referred to as “compression self-ignition operation”), as shown in
特許文献1に開示された先行技術では、外部環境や過渡状態でも安定した圧縮自己着火運転を実現するために、エンジンの負荷、回転数、および外部環境を表す少なくとも一つのパラメータに応じて、ネガティブオーバラップ期間を変更する技術等が開示されている。具体的には、吸気温度や油水温が低いほど、ネガティブオーバラップ期間を長くしたり、筒内に反応性の高い活性種を生成するためにネガティブオーバラップ期間に一部の燃料を噴射したりする等、着火遅れの短縮を図り、圧縮自己着火の燃焼安定性を向上するようにしている。
In the prior art disclosed in
また、特許文献2には、部分負荷運転領域のうち、低速低負荷運転領域でエンジンを2サイクル運転する技術が開示されている。 Patent Document 2 discloses a technique for operating an engine for two cycles in a low-speed and low-load operation region in a partial load operation region.
なお、ネガティブオーバラップ期間を生成する技術としては、例えば、特許文献3や特許文献4に開示された動弁機構が一般的に知られている。
しかしながら、各特許文献1〜4に開示されている技術では、圧縮自己着火を実現するために充分な着火遅れの短縮を図ることができない場合があった。例えば、極冷間時等においては、ネガティブオーバラップ期間の延長によって有効圧縮比が小さくなったり、冷却損失が大きくなったりする等、燃費が悪くなるおそれがあった。また、ネガティブオーバラップ期間に一部の燃料を噴射する方法では、圧縮自己着火のために必要な時間内に必要な上昇分だけ筒内を昇温することが困難であるため、着火遅れの短縮を図ることは困難であった。さらに、特許文献2に開示されているように、低速低負荷運転領域で2サイクル運転を実行する場合では、充分なトルクを確保するために、上死点経過後の後半から下死点通過後の前半にかけて掃気運転を要する結果、幾何学的圧縮比を相当高く設定する必要があり、実用化が困難であるとともに、排気弁の閉弁前に燃料を噴射する必要があり、排気性能の点で問題があった。
However, with the techniques disclosed in
本発明は上記不具合に鑑みてなされたものであり、極冷間時等の環境下でも燃焼安定性を高く維持することのできる実用性の高いガソリンエンジンの制御装置を提供することを課題としている。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a highly practical gasoline engine control device capable of maintaining high combustion stability even under extremely cold conditions. .
上記課題を解決するために本発明は、少なくともエンジンの部分負荷運転領域で、排気弁の閉タイミングを排気上死点前に進角し、吸気弁の開タイミングを排気上死点後に遅角して、排気上死点の前後に前記排気弁と前記吸気弁とが何れも閉じるネガティブオーバラップ期間を設けるガソリンエンジンの制御装置において、前記エンジンの要求負荷を推定する機能を少なくとも含み、前記エンジンを含む車両の運転状態を判定する運転状態判定部と、前記運転状態判定部の判定に基づいて筒内での燃焼を制御する燃焼制御部とを備え、前記燃焼制御部は、前記部分負荷運転領域において、前記ネガティブオーバラップ期間で一部の燃料を予備的に圧縮自己着火させ、その後、前記排気弁が閉じられたままの状態で残余の燃料を噴射させて圧縮上死点経過後に圧縮自己着火させる予備着火モードで筒内での燃焼を制御するものであることを特徴とするガソリンエンジンの制御装置である。この態様では、原則として部分負荷運転領域では、排気弁の閉タイミングが排気上死点前に進角し、吸気弁の開タイミングが排気上死点後に遅角することにより、排気上死点の前後に排気上死点の前後に吸気弁と排気弁の双方が閉じるネガティブオーバラップ期間が形成され、既燃ガスが筒内に残留する。この状態で、部分負荷運転領域において、予備着火モードに基づいて燃料噴射が制御される。この予備着火モードでは、気筒のネガティブオーバラップ期間において一部の燃料が予備的に圧縮自己着火し、その後、排気弁が閉じられたままの状態で残余の燃料が再度噴射されて、圧縮上死点経過直後に圧縮自己着火することになる。この予備的な圧縮自己着火により、筒内の昇温や圧力上昇が促進されるので、極冷間時等においても排気上死点経過後に噴射された燃料の着火遅れが大幅に低減し、燃焼安定性が飛躍的に向上する。 In order to solve the above problems, the present invention advances the closing timing of the exhaust valve before exhaust top dead center and retards the opening timing of the intake valve after exhaust top dead center at least in the partial load operation region of the engine. In a gasoline engine control apparatus that provides a negative overlap period in which both the exhaust valve and the intake valve close before and after exhaust top dead center, the engine includes at least a function of estimating a required load of the engine. An operation state determination unit that determines the operation state of the vehicle including the combustion state control unit that controls combustion in a cylinder based on the determination of the operation state determination unit, and the combustion control unit includes the partial load operation region , In the negative overlap period, a part of the fuel is preliminarily compressed and self-ignited, and then the remaining fuel is injected and compressed while the exhaust valve is closed. A control device for a gasoline engine, characterized in that in the preliminary ignition mode to the compression self-ignition in after dead center is intended to control the combustion in the cylinder. In this mode, in principle, in the partial load operation region, the exhaust valve closing timing is advanced before the exhaust top dead center, and the intake valve opening timing is delayed after the exhaust top dead center. Before and after the exhaust top dead center, a negative overlap period is formed in which both the intake valve and the exhaust valve are closed, and the burned gas remains in the cylinder. In this state, fuel injection is controlled based on the preliminary ignition mode in the partial load operation region. In this pre-ignition mode, some fuel is preliminarily compressed and self-ignited during the negative overlap period of the cylinder, and then the remaining fuel is injected again with the exhaust valve closed, causing compression top dead. Immediately after the point has passed, compression self-ignition will occur. This preliminary compression self-ignition promotes temperature rise and pressure rise in the cylinder, greatly reducing the ignition delay of fuel injected after the exhaust top dead center has elapsed even during extremely cold conditions, etc. Stability is dramatically improved.
好ましい態様において、前記燃焼制御部は、前記予備着火モードで前記エンジンが運転される場合に、前記排気弁の閉タイミングから排気上死点までの期間よりも排気上死点から前記吸気弁の開タイミングまでの期間の方が長くなるように排気弁の閉タイミングを進角させ、前記吸気弁の開タイミングを遅角させるものである。この態様では、ネガティブオーバラップ期間での予備的な圧縮自己着火によって筒内の温度と圧力が上昇することに伴い、筒内の充分な膨張期間を確保することにより、吸気弁が開いた際に既燃ガスが吸気系に逆流するのを阻止することができる。 In a preferred aspect, when the engine is operated in the preliminary ignition mode, the combustion control unit opens the intake valve from an exhaust top dead center rather than a period from the closing timing of the exhaust valve to the exhaust top dead center. The closing timing of the exhaust valve is advanced so that the period until the timing becomes longer, and the opening timing of the intake valve is retarded. In this mode, when the temperature and pressure in the cylinder rise due to preliminary compression self-ignition in the negative overlap period, a sufficient expansion period in the cylinder is secured, so that the intake valve is opened. It is possible to prevent the burnt gas from flowing back into the intake system.
好ましい態様において、前記運転状態判定部は、前記エンジンの筒内温度を推定する機能をさらに含み、前記燃焼制御部は、前記部分負荷運転領域において、所定の暖機条件が成立している場合には、前記予備着火モードで筒内での燃焼を制御し、前記部分負荷運転領域において、前記暖機条件が不成立の場合には、排気上死点経過後に燃料を噴射させて圧縮上死点経過後に圧縮自己着火させる通常モードで筒内での燃焼を制御するものである。この態様では、部分負荷運転領域において、通常モードでは、燃焼制御部が排気上死点経過後に燃料を噴射させることにより、この燃料噴霧が圧縮上死点の経過直後に自己着火し、エンジンが運転される。他方、部分負荷運転領域において、極冷間時等、所定の暖機条件が成立した場合、予備着火モードに基づいて燃料噴射が制御されるので、筒内の昇温や圧力上昇が促進され、極冷間時等においても排気上死点経過後に噴射された燃料の着火遅れが大幅に低減し、燃焼安定性が飛躍的に向上する。 In a preferred aspect, the operation state determination unit further includes a function of estimating an in-cylinder temperature of the engine, and the combustion control unit is configured to execute a predetermined warm-up condition in the partial load operation region. Controls combustion in the cylinder in the preliminary ignition mode, and when the warm-up condition is not established in the partial load operation region, fuel is injected after the exhaust top dead center has elapsed, and the compression top dead center has elapsed. The combustion in the cylinder is controlled in the normal mode in which compression self-ignition is performed later. In this mode, in the partial load operation region, in the normal mode, the combustion control unit injects fuel after the exhaust top dead center has elapsed, so that this fuel spray self-ignites immediately after the compression top dead center has elapsed, and the engine operates. Is done. On the other hand, in the partial load operation region, when a predetermined warm-up condition is established, such as when it is extremely cold, fuel injection is controlled based on the preliminary ignition mode. Even in extremely cold conditions, the ignition delay of the fuel injected after the exhaust top dead center has been greatly reduced, and the combustion stability is dramatically improved.
好ましい態様において、前記運転状態判定部は、前記エンジンの当該筒内温度が所定温度以下と推定される場合に前記暖機条件が成立したものと判定するものである。 In a preferred aspect, the operating state determination unit determines that the warm-up condition is satisfied when the in-cylinder temperature of the engine is estimated to be equal to or lower than a predetermined temperature.
好ましい態様において、前記運転状態判定部は、前記エンジンの当該吸気温度が所定温度以下と推定される場合に前記暖機条件が成立したものと判定するものである。 In a preferred aspect, the operating state determination unit determines that the warm-up condition is satisfied when the intake temperature of the engine is estimated to be equal to or lower than a predetermined temperature.
好ましい態様において、前記燃焼制御部は、前記エンジンの始動後火花点火による運転回数が所定サイクル数未満である場合には、前記暖機条件の成立に拘わらず、火花点火運転を実行するものである。この態様では、ネガティブオーバラップ期間で自己着火の確率が低い運転状況では、より確実な火花点火による運転を実行して、失火を防止することができる。 In a preferred aspect, the combustion control unit performs a spark ignition operation regardless of the establishment of the warm-up condition when the number of operations by spark ignition after the engine start is less than a predetermined number of cycles. . In this aspect, in an operation situation where the probability of self-ignition is low in the negative overlap period, misfire can be prevented by executing operation with more reliable spark ignition.
好ましい態様において、前記燃焼制御部は、予備着火モードでの前記排気弁の閉タイミングを通常モードでの前記排気弁の閉タイミングよりも進角するものである。この態様では、予備着火モード時の有効圧縮比を高めることができるとともに、筒内温度を高く維持することができるので、ネガティブオーバラップ期間での予備的な圧縮自己着火を確実なものにすることができる。 In a preferred aspect, the combustion control unit advances the closing timing of the exhaust valve in the preliminary ignition mode more than the closing timing of the exhaust valve in the normal mode. In this aspect, the effective compression ratio in the preliminary ignition mode can be increased and the in-cylinder temperature can be maintained high, so that the preliminary compression self-ignition in the negative overlap period is ensured. Can do.
好ましい態様において、前記エンジンは、燃料を直接燃焼室内に噴射する直噴式エンジンであり、前記燃焼制御部は、前記予備着火モードにおいて、前記排気弁が閉じた後排気上死点前に予備的な圧縮自己着火のための燃料を噴射させるものである。この態様では、排気弁が閉じて燃焼室が封緘された状態で燃料が噴射されるので、未燃燃料が排気系に流れ出るおそれがない。 In a preferred aspect, the engine is a direct injection engine that directly injects fuel into a combustion chamber, and the combustion control unit performs preliminary operation before exhaust top dead center after the exhaust valve is closed in the preliminary ignition mode. Fuel for compression self-ignition is injected. In this aspect, since the fuel is injected in a state where the exhaust valve is closed and the combustion chamber is sealed, there is no possibility that unburned fuel flows out to the exhaust system.
以上説明したように、本発明は、予備着火モードに基づいて燃料噴射が制御されることにより、筒内の昇温や圧力上昇が促進されるので、極冷間時等においても排気上死点経過後に噴射された燃料の着火遅れが大幅に低減し、燃焼安定性が飛躍的に向上する結果、極冷間時等の環境下でも燃焼安定性を高く維持することのできる実用性の高いガソリンエンジンの制御装置を提供することができるという顕著な効果を奏する。 As described above, according to the present invention, the fuel injection is controlled based on the preliminary ignition mode, so that the temperature rise and pressure increase in the cylinder are promoted. Highly practical gasoline that can maintain high combustion stability even under extremely cold conditions, etc., as a result of greatly reducing the ignition delay of fuel injected after the elapse of time and greatly improving combustion stability There is a remarkable effect that an engine control device can be provided.
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい形態について説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の実施の一形態に係る火花点火式4サイクルガソリンエンジン10の概略構成を示す構成図であり、図2は図1に係るエンジン10の一つの気筒とそれに対して設けられた吸気弁40および排気弁60等の構造を示す断面略図である。また図3はエンジン10の動弁機構41、61の構造を示す概略図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing a schematic configuration of a spark ignition type four-
これらの図において、図示のエンジン10は、クランクシャフト21を回転自在に支持するシリンダブロック22と、シリンダブロック22の上部に配置されたシリンダヘッド23とを一体的に有している。
In these drawings, the illustrated
シリンダブロック22およびシリンダヘッド23には、複数の気筒24が設けられている。各気筒24には、クランクシャフト21に連結されたピストン25と、ピストン25が気筒24内に形成する燃焼室26とが公知の構成と同様に設けられている。なお、シリンダブロック22には、クランクシャフト21の回転角(クランク角)を検出するクランク角度センサSW1と、エンジン10の冷却水の温度Twを検出するエンジン水温センサSW2とが設けられている。
The
シリンダヘッド23には、燃焼室26毎に燃料噴射弁28が設けられている。燃料噴射弁28は、各燃焼室26の側部から当該燃焼室26に直接燃料を噴射する直噴式のものである。また、シリンダヘッド23には、そのプラグ先端が各燃焼室26の頂部に臨む点火プラグ29が装備されている。点火プラグ29には、電子制御による点火タイミングのコントロールが可能な点火回路29aが接続されている。
The
エンジン10は、当該気筒24内に対して新気を供給する吸気システム30と、気筒24の燃焼室26で燃焼した既燃ガスを排気する排気システム50とを有している。
The
吸気システム30は、新気を気筒24内に供給するための吸気管31と、この吸気管31の下流側に連通するインテークマニホールド32を備え、このインテークマニホールド32はサージタンクから分岐してそれぞれ対応する気筒24に接続される分岐吸気管33を備えている。図示の実施形態において、各気筒24には、2つ一組の吸気ポート24aが形成されており(図1参照)、前記分岐吸気管33の下流端は、各気筒24の吸気ポート24aに対応して二股に形成されている。
The
吸気システム30の吸気管31には、エアフローセンサSW3と、吸気温度Taを検出する吸気温度センサSW4とが設けられている。さらに吸気管31には、吸気流量を調節するスロットル弁35が設けられている。このスロットル弁35は、アクチュエータ36によって開閉駆動されるように構成されている。
The
各気筒24に設けられた各吸気ポート24aには吸気弁40が設けられ、図示の実施形態では吸気ポート24aに対応して気筒24毎に2つずつの吸気弁40が設けられている。
Each
次に、排気システム50は、各気筒24に2つ一組で形成された排気ポート24bに接続された二股状の分岐排気管51を下流排出側で集合させたエキゾーストマニホールド52と、このエキゾーストマニホールド52の下流側集合部に接続されて、エキゾーストマニホールド52から既燃ガスを排出する排気管53とを有している。排気管53には、三元触媒等を含む浄化装置54が設けられている。この浄化装置54の上流近傍には、排気ガスの酸素濃度を検出する酸素濃度センサSW5が配置されている。
Next, the
上記各排気ポート24bには排気弁60が設けられている。
Each
図3を参照して、各吸気弁40並びに各排気弁60は、動弁機構41、61によって駆動される構成になっている。各動弁機構41、61は、対応する吸気弁40、排気弁60のステム40a、60aにそれぞれ固定されたVVL42、62と、各吸気弁40並びに各排気弁60の開閉タイミングを変更するVVT(Valuable Valve Timing Mechanism)43、63と、VVT43、63を介しクランクシャフト21の駆動力で駆動されるカムシャフト44、64と、カムシャフト44、64に一体化されて、所定の位相で吸気弁40、排気弁60を異なる位相で駆動する二組の吸気カム45a、45b並びに排気カム65a、65bとを有している。
Referring to FIG. 3, each
VVL42、62は、所定のタイミングで第2排気カム65bが排気弁60のステム60aを押し下げる機能をON/OFFするいわゆるロストモーションを実現するためのものであり、図示の例では、タペット型のもので具体化されている。なお、VVL42、62の機構そのものは公知であるので、ここでは説明を省略する。
The
各吸気カム45a、45b並びに各排気カム65a、65bは、一方(図示の例では吸気カム45a、排気カム65a)が、いわゆる圧縮自己着火運転時において、180°未満の開弁角度CAで、それぞれ吸気弁40および排気弁60を開閉するとともに、他方(図示の例では、吸気カム45b、排気カム65b)が、いわゆる火花点火運転時において、180°以上の開弁角度(図示の例では、吸気弁40の開弁角度CAが200°〜230°、排気弁60の開弁角度CAが180°〜200°)で、それぞれ吸気弁40および排気弁60を開閉するように構成されているものである。
One of the
吸気弁40の各VVL42と排気弁60の各VVL62には、それぞれ作動油回路46、66が接続されており、各作動油回路46、66は、電磁弁47、67によって制御されるようになっている。そして、後述するエンジン制御ユニット(本実施形態ではPCM:Powertrain Control Module)100の制御によって、作動油回路46、66から作動油の供給が停止されると、吸気カム45b並びに各排気カム65bがVVL42、62によってロストモーションを起こし、これらのカム45b、65bからの駆動力が対応する吸気弁40並びに排気弁60のステム40a、60aに伝達されなくなる結果、各吸気弁40並びに排気弁60は、専ら吸気カム45a並びに各排気カム65aによって駆動されることとなり、吸気弁40、排気弁60は、180°未満の開弁角度CAで開閉動作を行うようになっている。他方、作動油回路46、66から作動油が供給されると、各吸気カム45b並びに各排気カム65bがVVL42、62のロストモーションが停止され、これら吸気カム45b並びに各排気カム65bの駆動力が対応する吸気弁40並びに排気弁60のステム40a、60aに伝達される結果、各吸気弁40並びに排気弁60は、上述のように180°以上の開弁角度CAで開閉されるようになっている。
The
作動油回路46、66に設けられた電磁弁47、67は、エンジン制御ユニット100によって制御されるようになっている。
The
VVT43、63は、例えばベーンポンプ等を用いて各吸気カム45a、45b並びに各排気カム65a、65bが対応する吸気弁40並びに排気弁60が駆動するタイミングを無段階的に変更するものであるが、その構成については、本件出願人が先に提案している特許文献3、特許文献4等に開示されているので、詳細な説明については、これを省略する。
The
次に、エンジン制御ユニット100について説明する。
Next, the
図1に示すように、エンジン制御ユニット100は、CPU101、メモリ102、インターフェース103並びにこれらのユニット101〜103を接続するバス104を有している。そして、インターフェース103を介し、図2に示すように、入力要素として、クランク角度センサSW1、エンジン水温センサSW2、エアフローセンサSW3、吸気温度センサSW4、酸素濃度センサSW5、アクセル開度センサSW6、車速センサSW7等の各種検出手段が接続されている。他方、制御要素として、燃料噴射弁28、点火プラグ29による点火をコントロールする点火回路29a、スロットル弁35のアクチュエータ36(図1参照)、動弁機構41、61のVVT43、63に設けられた電磁弁(図示せず)、各VVL42、62を駆動する作動油回路46、66の電磁弁47、67等が接続されている。
As shown in FIG. 1, the
図2を参照して、エンジン制御ユニット100のメモリ102には、制御マップやデータ並びにプログラムが記憶されており、CPU101がこれら制御マップやデータ並びにプログラムを実行することによって、図2に示すように、エンジン回転速度Neやエンジン負荷等の運転状態を判定する運転状態判定部110と、運転状態判定部110に判定された運転状態に応じて、エンジン10の筒内での燃焼を制御する燃焼制御部120とを論理的に構成している。
Referring to FIG. 2, the control map, data, and program are stored in the
運転状態判定部110は、各入力要素からのセンサ信号に基づき、エンジン回転速度Ne、要求負荷Rt、吸気温度Ta、筒内温度Tc等、種々の運転状態を判定するモジュールである。なお本実施形態において、運転状態判定部110には、車両の運転状態も判定できるように、アクセル開度センサSW6や車速センサSW7等の検出信号が入力されるようになっている。また、運転状態判定部110は、各入力要素からの検出信号に基づき、エンジン10の運転状態(エンジン回転速度及びエンジン負荷)が何れの運転領域にあるかを判別するようになっている。
The operation
図4は本実施形態に係る運転状態に応じた制御を行うための運転領域の設定例を示す特性図である。 FIG. 4 is a characteristic diagram illustrating a setting example of an operation region for performing control according to the operation state according to the present embodiment.
図4を参照して、同図に示す運転特性では、エンジン回転速度Neが所定回転速度(図示の例では3500rpm)以下の運転領域において、圧縮自己着火運転を実行する部分負荷運転領域HCCIが設定されているとともに、残余の領域では、火花点火による強制着火運転を実行する火花点火運転領域SIが設定されている。なお、図示の例において、部分負荷運転領域のうち、比較的低回転速度(図示の例では1500rpm)では、燃焼安定性を確保するために負荷に応じて火花点火運転が実行されるように設定されている。 Referring to FIG. 4, in the operation characteristics shown in FIG. 4, the partial load operation region HCCI for executing the compression self-ignition operation is set in the operation region where the engine rotation speed Ne is equal to or lower than a predetermined rotation speed (3500 rpm in the illustrated example). In addition, in the remaining region, a spark ignition operation region SI for executing a forced ignition operation by spark ignition is set. In the illustrated example, at a relatively low rotational speed (1500 rpm in the illustrated example) in the partial load operation region, the spark ignition operation is set according to the load in order to ensure combustion stability. Has been.
図2に戻って、燃焼制御部120は、動弁機構41、61を制御するためのVVL制御部121およびVVT制御部122と、燃料噴射弁28による燃料噴射量や燃料噴射タイミングを制御する燃料噴射制御部123と、点火プラグ29による点火タイミングを制御する点火制御部124とを有し、吸気弁40や排気弁60の開閉制御、燃料噴射弁28による燃料噴射、点火プラグ29による点火タイミング等を制御するモジュールである。詳しくは後述するように、燃焼制御部120には、点火プラグ29で混合気を点火して混合気を燃焼する火花点火運転モードと、ネガティブオーバラップ期間を排気上死点の前後に設けて、燃料を圧縮自己着火させるHCCIモードとが設定されている。さらに、HCCIモードとして、噴射した燃料を圧縮上死点経過直後でのみ燃焼させる通常モードと、ネガティブオーバラップ期間中に排気上死点経過直後で予備的に圧縮自己着火させる予備着火モードとが設定されている。
Returning to FIG. 2, the
ここで燃焼制御部120は、部分負荷運転領域HCCIにある場合に、所定の暖機条件が成立しているか否かを判定するものでもある。この暖機条件は、吸気温度センサSW4が検出した吸気温度Taが所定温度Tst1以下である場合、または、エンジン水温センサSW2の検出に基づいて演算された筒内温度Tcが所定温度Tst2以下である場合に、成立したと判定されるものである。後述するように、部分負荷運転領域HCCIであっても、極冷間時や吸気温度Taが極端に低い場合には、圧縮自己着火運転による圧縮自己着火が困難である場合が多いので、その場合には、原則として、ネガティブオーバラップ期間CAEX、CAINでも圧縮自己着火を実行し、着火遅れを低減するようにしているのである。
Here, the
他方、暖機条件が成立する運転状態では、エンジン10がイグニションスイッチをONにした直後では圧縮自己着火運転による圧縮自己着火が困難である場合が多い。そこで、本実施形態では、メモリ102にイグニションスイッチをONにした後、火花点火運転を実行した運転回数Nsを記憶する機能を設け、火花点火運転が所定サイクル数(例えば、3サイクル)Nstに満たない場合には、暖機条件の成立に拘わらず、火花点火運転を実行するように設定されている。
On the other hand, in an operating state where the warm-up condition is satisfied, compression self-ignition by the compression self-ignition operation is often difficult immediately after the
VVL制御部121およびVVT制御部122は、それぞれ各VVL42、62、VVT43、63の駆動制御を司るものである。
The
VVL制御部121は、運転状態判定部110が判定した運転状態が部分負荷運転領域HCCIであるときには、作動油回路46、66への作動油の供給を停止し、吸気カム45b並びに各排気カム65bをロストモーションさせることによって、各吸気弁40、排気弁60の開弁角度CAが180°未満となるように開弁制御し、それ以外の火花点火運転領域SIでは、作動油回路46、66に作動油を供給して吸気カム45b並びに各排気カム65bの駆動力を対応する吸気弁40および排気弁60に伝達させ、各吸気弁40並びに排気弁60を180°以上の開弁角度CAで開閉制御するように構成されている。
When the operation state determined by the operation
VVT制御部122は、吸気弁40並びに排気弁60の開閉タイミングを決定するものである。VVT制御部122は、運転状態判定部110の判定に応じて、部分負荷運転領域HCCIであるときには、ネガティブオーバラップ期間を生成するように排気弁60の閉タイミングを進角し、吸気弁40の開タイミングを遅角するとともに、火花点火運転領域SIであるときには、180°以上の開弁角度で、それぞれ吸気弁40および排気弁60を開閉するように構成されている。
The
燃料噴射制御部123は、燃料噴射タイミング、燃料噴射量、吸気流量(空燃比)を制御するものである。この燃料噴射制御部123は、火花点火運転時においては、周知の構成と同様に、吸気行程後半から圧縮行程前半にかけて燃料を噴射するとともに、圧縮自己着火運転時においては、後述するタイミングで燃料を噴射させるものである。
The fuel
点火制御部124は、火花点火モードにおいては、混合気を圧縮上死点経過直後で燃焼させるように、点火プラグ29の点火回路29aに制御信号を出力するとともに、HCCIモードにおいては、点火プラグ29を休止するように点火回路29aに制御信号を出力するものである。
In the spark ignition mode, the
次に、燃焼制御部120における各部の設定例について説明する。
Next, a setting example of each part in the
図5は、燃焼制御部120に設定されている制御例を示すタイミングチャートであり、(A)は通常モード、(B)は予備着火モードの例を示している。
FIG. 5 is a timing chart showing an example of control set in the
図5(A)を参照して、エンジン10が部分負荷運転領域HCCIで運転されている場合、VVT制御部122は、原則として、通常モードで吸気弁40と排気弁60の開閉タイミングを制御する。この通常モードでは、VVT制御部122は、排気弁60の閉タイミングを例えば排気上死点前70°(290°CA)に進角し、吸気弁40の開タイミングを例えば排気上死点後70°(70°CA)に遅角する。これにより、排気上死点の前後にそれぞれCAEX(70°CA)、CAIN(70°CA)のネガティブオーバラップ期間が形成され、既燃ガスが内部EGRとして燃焼室26に封緘される。
Referring to FIG. 5A, when
エンジン10が通常モードで運転される場合、燃料噴射制御部123は、通常は、排気上死点経過後の所定タイミング(例えば吸気行程中期。図示の例では、吸気弁40の開弁直前)で燃料F1を噴射し、圧縮上死点経過直後に圧縮自己着火するように燃料噴射量や吸気量を制御する。また、筒内にアルデヒド等の改質種を生成するために、必要に応じてネガティブオーバラップ期間CAEX内に一部の燃料F2を噴射するように設定されている。
When the
図5(B)を参照して、暖機条件が成立すると、VVT制御部122は、原則として、予備着火モードで吸気弁40と排気弁60の開閉タイミングを制御する。この予備着火モードでは、VVT制御部122は、排気弁60の閉タイミングを例えば排気上死点前90°(270°CA)に進角し、吸気弁40の開タイミングを例えば排気上死点後120°(120°CA)に遅角する。これにより、排気上死点の前後にそれぞれCAEX(90°CA)、CAIN(120°CA)のネガティブオーバラップ期間CAEX、CAINが形成される。ここで、通常モードと予備着火モードとでネガティブオーバラップ期間CAEX、CAINが異なるのは、次に説明する燃料噴射制御部123の制御により、通常モードでは、圧縮上死点の経過直後にのみ燃料を圧縮自己着火(図中の着火IG)させているのに対し、予備着火モードでは、圧縮上死点の経過直後のみならず、ネガティブオーバラップ期間CAINにも圧縮自己着火(図中の着火IGPRE)を実行するためである。
Referring to FIG. 5B, when the warm-up condition is established,
燃料噴射制御部123は、ネガティブオーバラップ期間CAEX内に一部の燃料F11を噴射して、排気上死点の経過直後に予備的な着火IGPREを生じさせ、その後、吸気行程の後半でエンジン10を駆動するための燃料F12を噴射し、この燃料F12の混合気がIGで示すように圧縮上死点経過直後に自己着火するように設定されている。
The fuel
ネガティブオーバラップ期間CAINにおける予備的な圧縮自己着火IGPREは、クランクシャフト21を積極的に駆動するものではなく、着火遅れτを低減し、排気上死点経過後に噴射される燃料F12の着火安定性を高めるために実行されるものである。
Preliminary compression ignition IG PRE in the negative overlap period CA IN is not intended to positively drive the
一般に着火遅れτは、アレニウスの公式 In general, the ignition delay τ is the Arrhenius formula
に従い、筒内温度Tcや筒内圧力Pが低い場合、その値が大きくなる。本実施形態では、ネガティブオーバラップ期間CAINに圧縮自己着火を実行することにより、筒内温度Tcや筒内圧力Pを高め、極冷間時等においても排気上死点経過後に噴射された燃料の着火遅れτが大幅に低減することができる。また、筒内で混合気が予備的に燃焼されることにより、改質種が増加することによって、(1)式の定数Aも小さくなり、着火遅れτの低減に寄与することになる。 Accordingly, when the in-cylinder temperature Tc and the in-cylinder pressure P are low, the values increase. The fuel in this embodiment, which by executing the compression ignition to the negative overlap period CA IN, increasing the temperature Tc and the cylinder internal pressure P inside the cylinder, is injected into after the exhaust top dead center even at the time of such inter very cold The ignition delay τ of can be greatly reduced. Further, when the air-fuel mixture is preliminarily burned in the cylinder and the number of reforming species increases, the constant A in the equation (1) also decreases, contributing to the reduction of the ignition delay τ.
図6は、燃焼制御部120の吸排気弁開閉タイミングの設定例を示すグラフであり、(A)は排気弁60の閉タイミング、(B)は吸気弁40の開タイミングを示している。
FIG. 6 is a graph showing an example of setting the intake / exhaust valve opening / closing timing of the
図6(A)(B)を参照して、ネガティブオーバラップ期間CAEX、CAINを設定するに当たり、通常モードでの閉弁制御では、要求負荷Rtが増加するに従い、排気弁60の閉タイミングを排気上死点側に遅角し、吸気弁40の開タイミングを進角することによって、ネガティブオーバラップ期間CAEX、CAINを低減するようにしている。この通常モードでは、既燃ガスの吸気系への吹き戻りやポンピングロスの低減の観点から、ネガティブオーバラップ期間CAEX、CAINが対称になるように設定される。
6A and 6B, in setting the negative overlap periods CA EX and CA IN , in the valve closing control in the normal mode, the closing timing of the
他方、予備着火モードで運転では、所定の要求負荷Rt1までは、要求負荷Rtが増加するに従い、排気弁60の閉タイミングを排気上死点側に遅角し、吸気弁40の開タイミングを進角することによって、ネガティブオーバラップ期間CAEX、CAINを低減している一方、所定要求負荷Rt1を越えた場合には、排気弁60の閉タイミングについては、要求負荷Rtに拘わらず、一定に設定され、吸気弁40の開タイミングについては、負荷が増加するほど、遅角するように設定されている。また排気弁60の閉タイミングは、通常モードでの高負荷側の閉タイミングよりも進角した状態になっている。これは、有効圧縮比を確保し、ネガティブオーバラップ期間CAINでの圧縮自己着火IGPREを確実なものとするためである。また、吸気弁40の開弁タイミングを要求負荷Rtの増加に伴って遅角させているのは、高負荷側になるほど、燃料噴射量が増加し、それに伴って、予備的な圧縮自己着火IGPRE時の筒内圧力Pが高くなるので、既燃ガスの充分な膨張期間を確保し、吸気系への吹き戻りを防止するためである。
On the other hand, in the operation in the preliminary ignition mode, the
予備着火モードでの燃料噴射量は、要求負荷Rtに応じて設定される。 The fuel injection amount in the preliminary ignition mode is set according to the required load Rt.
図7は、要求負荷Rtに対する燃料噴射量Qの設定例を示すグラフである。 FIG. 7 is a graph showing a setting example of the fuel injection amount Q with respect to the required load Rt.
図7を参照して、ネガティブオーバラップ期間CAINでの予備的な圧縮自己着火IGPREに供される燃料F11の噴射量Q11と圧縮上死点経過直後での圧縮自己着火IGに供される燃料F12の噴射量Q12は、何れも要求負荷Rtが大きくなるほど、多くなるように設定される。但し、ネガティブオーバラップ期間CAINにおける予備的な圧縮自己着火IGPREは、クランクシャフト21を積極的に駆動するものではなく、排気上死点経過後に噴射される燃料F12の着火安定性を高めるために実行されるものであることから、その燃料噴射量Q11は、同じ要求負荷Rtにおける排気上死点経過後に噴射される燃料F12の噴射量Q12よりも少なくなっている。
Referring to FIG. 7, it is subjected to compression self-ignition IG in immediately after preliminary compression top dead center and course compression ignition IG injection amount Q11 fuel F11 to be used for PRE of the negative overlap period CA IN The injection amount Q12 of the fuel F12 is set so as to increase as the required load Rt increases. However, preliminary compression ignition IG PRE in the negative overlap period CA IN is not intended to positively drive the
次に、本実施形態の制御例について説明する。 Next, a control example of this embodiment will be described.
図8および図9は、本発明の実施の一形態に係る制御例を示すフローチャートである。 8 and 9 are flowcharts showing a control example according to the embodiment of the present invention.
図8を参照して、この制御例では、エンジン制御ユニット100は、初期化を実行する。この初期化には、火花点火運転の運転回数Nsを0にリセットする処理が含まれる(ステップS20)。この初期化の後、エンジン制御ユニット100は、クランク角度センサSW1が検出したクランク角度とエンジン回転速度、並びにアクセル開度センサSW6が検出したアクセル開度を読み込み、エンジン10の運転状態を検出する(ステップS21)。次いで、エンジン制御ユニット100は、要求負荷Rtを演算し(ステップS22)、演算された要求負荷Rtに基づいて現在の運転領域を判定する(ステップS23)。次いで、判定された現在の運転領域が火花点火運転領域であるか否かを判別する(ステップS24)。
Referring to FIG. 8, in this control example,
仮に火花点火運転領域SIである場合、エンジン制御ユニット100は、要求負荷/エンジン回転速度に応じた火花点火運転時のバルブタイミング、燃料噴射量、燃料噴射タイミング、点火タイミングを燃焼制御部120に設定された制御マップから読み取り(ステップS25)、読み取った値に基づくバルブリフト量、バルブタイミング、燃料噴射量、点火タイミングとなるように、動弁機構41、61、燃料噴射弁28、点火プラグ29を制御する(ステップS26)。
If it is in the spark ignition operation region SI, the
その後、エンジン制御ユニット100は、運転回数Nsをインクリメントし(ステップS27)、エンジン10の停止を判定する(ステップS28)。エンジン10が停止している場合には、処理を終了し、エンジンが停止していない場合には、ステップS21に戻って処理を繰り返す。
Thereafter, the
他方、ステップS24において、現在の運転領域が圧縮自己着火運転を実行する部分負荷運転領域HCCIであった場合、図9に示すHCCIモードでの運転制御が実行される。 On the other hand, when the current operation region is the partial load operation region HCCI in which the compression self-ignition operation is executed in step S24, operation control in the HCCI mode shown in FIG. 9 is executed.
図9を参照して、HCCIモードでエンジン10が運転される場合、まず、吸気温度センサSW4が検出した吸気温度Taと、エンジン水温センサSW2が検出した冷却水の温度Twとを読み取る(ステップS30)。次いで、読み取った検出値に基づき、エンジン制御ユニット100は、筒内温度Tcを推定する(ステップS31)。次いで、エンジン制御ユニット100は、暖機条件の成立判定を実行する(ステップS32)。この暖機条件の成立判定では、吸気温度Taが所定温度Tst1以下であるか否かが判定され、所定温度Tst1を越えている場合には、筒内温度Tcが所定温度Tst2以下であるか否かが判定される。吸気温度Taが所定温度Tst1以下である場合、または筒内温度Tcが所定温度Tst2以下である場合、暖機条件が成立する。この場合、原則として、図5(B)で示した予備着火モードでエンジン10が運転されることになるのであるが、エンジン制御ユニット100(燃焼制御部120)は、火花点火運転の運転回数Nsを参照し、この運転回数Nsが所定サイクル数Nst以上であるか否かを判定する(ステップS33)。ここで、仮に運転回数Nsが所定サイクル数Nstに満たない場合には、ステップS25に移行し、火花点火運転が実行される。これにより、火花点火運転による暖機が進行し、燃焼安定性を確保することができる。通常、ステップS27によってカウントされる運転回数Nsは、1−2秒で所定サイクル数Nst以上になる。この状態では、吸気温度Taや筒内温度Tcが低い運転状況下であっても、エンジン10の圧縮自己着火運転が可能になるので、ステップS33において、運転回数Nsが所定サイクル数Nst以上である場合には、予備着火モードでエンジン10が運転されることになる。
Referring to FIG. 9, when
予備着火モードでエンジン10が運転される場合、エンジン制御ユニット100は、要求負荷/エンジン回転速度に応じた予備着火運転時のバルブタイミング、燃料噴射量、燃料噴射タイミングを燃焼制御部120に設定された制御マップから読み取り(ステップS34)、読み取った値に基づいて、バルブリフト量、バルブタイミング、燃料噴射量となるように、動弁機構41、61、燃料噴射弁28を制御する(ステップS35)。
When the
図5(B)を参照して、ステップS34、S35の制御が実行されると、各気筒24では、排気弁60が例えば排気上死点前90°のところで閉じ、最初の燃料F11がその直後に噴射される。ここで燃料噴射された気筒24に着目して説明すると、ネガティブオーバラップ期間CAEXでの燃料F11の噴射によって、筒内では、燃料噴霧が高温の内部EGRにさらされ、ホルムアルデヒドが生成される。このホルムアルデヒドは、燃焼室26の温度が比較的低温(900K以下)では、ノッキングの原因となるOHラジカルを吸収する。このため、過早着火等を来すことなく、ピストン25は、排気行程から吸気行程に移行することになる。この過程で燃料噴霧が熱炎反応を来たし、予備的な圧縮自己着火IGPREが生じる。このときの熱炎反応によって、今度はOHラジカルが急増し、部分酸化反応が進行することによって、筒内は、自己着火しやすい活性混合気が生成されることになると考えられる。
Referring to FIG. 5B, when the control of steps S34 and S35 is executed, in each
その後、ピストン25が吸気行程から圧縮行程に移行する過程で吸気弁40から開くことにより、筒内に新気が導入される。上述したように、吸気行程でのネガティブオーバラップ期間CAINは、吸気行程でのネガティブオーバラップ期間CAEXに対して充分大きく設定されている(CAIN>CAEX)ので、予備的な圧縮自己着火IGPREによって圧力が上昇した筒内のガスが、この吸気行程でのネガティブオーバラップ期間CAINで充分に膨張した後、新気が筒内に導入されることになる。この結果、既燃ガスが吸気系に逆流することなく、新気が少ないポンピングロスで筒内に導入されることになる。そして、この吸気行程の後期で燃料F12が噴射され、その後、吸気弁40が閉じることによって、新たに噴射された燃料噴霧も、高温の内部EGRにさらされ、活性化された雰囲気の中で多段発火現象を生じ、圧縮上死点経過直後に自己着火IGを生じることになる。
Thereafter, fresh air is introduced into the cylinder by opening the
図9のステップS35の制御の後、エンジン制御ユニット100は、ステップS28に戻って処理を繰り返す。
After the control in step S35 of FIG. 9, the
他方、ステップS32において、暖機条件が不成立の場合、エンジン制御ユニット100は、通常モードでエンジン10を運転することになる。
On the other hand, when the warm-up condition is not established in step S32, the
通常モードでエンジン10が運転される場合、エンジン制御ユニット100は、要求負荷/エンジン回転速度に応じた予備着火運転時のバルブタイミング、燃料噴射量、燃料噴射タイミングを燃焼制御部120に設定された制御マップから読み取り(ステップS36)、読み取った値に基づいて、バルブリフト量、バルブタイミング、燃料噴射量となるように、動弁機構41、61、燃料噴射弁28を制御する(ステップS35)。
When the
このため、図5(A)に示すように、各気筒では、排気弁60が例えば排気上死点前70°のところで閉じ、吸気行程前半で燃料F1が噴射される。また、必要に応じてネガティブオーバラップ期間CAEX内に活性化のための燃料F2が噴射される。その後、吸気弁40が吸気行程中期から圧縮行程前半にかけて開閉することにより、高温の内部EGRにさらされた燃料噴霧が新気と混合して、圧縮上死点経過直後で圧縮自己着火IGを生じることになる。
Therefore, as shown in FIG. 5A, in each cylinder, the
図9のステップS35の制御の後、エンジン制御ユニット100は、ステップS28に戻って処理を繰り返す。
After the control in step S35 of FIG. 9, the
以上説明したように、本実施形態によれば、部分負荷運転領域HCCIにおいて、極冷間時等、所定の暖機条件が成立した場合、予備着火モードに基づいて燃料噴射が制御される。この予備着火モードでは、気筒のネガティブオーバラップ期間CAINにおいて一部の燃料F11がIGPREで示したように排気上死点経過直後に予備的に圧縮自己着火し、その後、排気弁60が閉じられたままの状態で残余の燃料F12が再度噴射されて、IGで示したように圧縮上死点経過直後に圧縮自己着火することになる。この予備的な圧縮自己着火IGPREにより、筒内の昇温や圧力上昇が促進されるので、極冷間時等においても排気上死点経過後に噴射された燃料F12の着火遅れτが大幅に低減し、燃焼安定性が飛躍的に向上する。
As described above, according to the present embodiment, in the partial load operation region HCCI, fuel injection is controlled based on the preliminary ignition mode when a predetermined warm-up condition is established, such as during extremely cold. In this preliminary ignition mode, preliminarily compressed self-ignition portion of the fuel F11 is immediately exhaust top dead center elapsed as indicated by the IG PRE in the negative overlap period CA IN cylinders, then the
また本実施形態では、燃焼制御部120は、予備着火モードでエンジン10が運転される場合に、排気弁60の閉タイミングから排気上死点までの期間CAEXよりも排気上死点から吸気弁40の開タイミングまでの期間CAINの方が長くなるように排気弁60の閉タイミングを進角させ、吸気弁40の開タイミングを遅角させるものである。このため本実施形態では、ネガティブオーバラップ期間CAINでの予備的な圧縮自己着火IGPREによって筒内の温度と圧力が上昇することに伴い、筒内の充分な膨張期間を確保することにより、吸気弁40が開いた際に既燃ガスが吸気系に逆流するのを阻止することができる。
In this embodiment, when the
また本実施形態では、燃焼制御部120は、エンジン10の始動後火花点火による運転回数Nsが所定サイクル数Nst未満である場合には、暖機条件の成立に拘わらず、火花点火運転を実行するものである。このため本実施形態では、ネガティブオーバラップ期間CAINで自己着火の確率が低い運転状況では、より確実な火花点火による運転を実行して、失火を防止することができる。
Further, in the present embodiment, the
また本実施形態では、燃焼制御部120は、予備着火モードでの排気弁60の閉タイミングを通常モードでの排気弁60の閉タイミングよりも進角するものである。このため本実施形態では、予備着火モード時の有効圧縮比を高めることができるとともに、筒内温度Tcを高く維持することができるので、ネガティブオーバラップ期間CAINでの予備的な圧縮自己着火IGPREを確実なものにすることができる。
In this embodiment, the
また本実施形態では、エンジン10は、燃料を直接燃焼室26内に噴射する直噴式であり、燃焼制御部120は、予備着火モードにおいて、排気弁60が閉じた後排気上死点前に予備的な圧縮自己着火IGPREのための燃料F11を噴射させるものである。このため本実施形態では、排気弁60が閉じて燃焼室26が封緘された状態で燃料F11が噴射されるので、未燃燃料が排気系に流れ出るおそれがない。
In the present embodiment, the
上述した実施の形態は、本発明の好ましい具体例を例示したものに過ぎず、本発明は上述した実施形態に限定されない。例えば、暖機条件の成否に拘わらず、所定の部分負荷運転領域では予備着火モードで燃焼制御を実行するようにしてもよい。 The above-described embodiment is merely a preferred specific example of the present invention, and the present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, the combustion control may be executed in the preliminary ignition mode in a predetermined partial load operation region regardless of whether the warm-up condition is successful.
その他、本発明の特許請求の範囲内で種々の変更が可能であることはいうまでもない。 It goes without saying that various modifications can be made within the scope of the claims of the present invention.
10 4サイクル火花点火式ガソリンエンジン
24 気筒
25 ピストン
26 燃焼室
28 燃料噴射弁
29 点火プラグ
30 吸気システム
40 吸気弁
50 排気システム
60 排気弁
100 エンジン制御ユニット
110 運転状態判定部
120 燃焼制御部
121 VVL制御部
122 VVT制御部
123 燃料噴射制御部
124 点火制御部
SW1 クランク角度センサ
SW2 エンジン水温センサ
SW3 エアフローセンサ
SW4 吸気温度センサ
SW5 酸素濃度センサ
SW6 アクセル開度センサ
SW7 車速センサ
Ta 吸気温度
Tc 筒内温度
Tst1 所定温度
Tst2 所定温度
Tw エンジン冷却水温度
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記エンジンの要求負荷を推定する機能を少なくとも含み、前記エンジンを含む車両の運転状態を判定する運転状態判定部と、
前記運転状態判定部の判定に基づいて筒内での燃焼を制御する燃焼制御部と
を備え、
前記燃焼制御部は、前記部分負荷運転領域において、前記ネガティブオーバラップ期間で一部の燃料を予備的に圧縮自己着火させ、その後、前記排気弁が閉じられたままの状態で残余の燃料を噴射させて圧縮上死点経過後に圧縮自己着火させる予備着火モードで筒内での燃焼を制御するものである
ことを特徴とするガソリンエンジンの制御装置。 At least in the partial load operation region of the engine, the exhaust valve closing timing is advanced before exhaust top dead center, and the intake valve opening timing is retarded after exhaust top dead center, before and after exhaust top dead center. In a gasoline engine control device that provides a negative overlap period in which both the valve and the intake valve are closed,
An operation state determination unit including at least a function of estimating a required load of the engine, and determining an operation state of a vehicle including the engine;
A combustion control unit that controls combustion in a cylinder based on the determination of the operating state determination unit,
In the partial load operation region, the combustion control unit preliminarily compresses part of the fuel during the negative overlap period, and then injects the remaining fuel while the exhaust valve remains closed. A control device for a gasoline engine, characterized by controlling combustion in a cylinder in a pre-ignition mode in which compression self-ignition is performed after elapse of compression top dead center.
前記燃焼制御部は、前記予備着火モードで前記エンジンが運転される場合に、前記排気弁の閉タイミングから排気上死点までの期間よりも排気上死点から前記吸気弁の開タイミングまでの期間の方が長くなるように排気弁の閉タイミングを進角させ、前記吸気弁の開タイミングを遅角させるものである
ことを特徴とするガソリンエンジンの制御装置。 The control device for a gasoline engine according to claim 1,
When the engine is operated in the preliminary ignition mode, the combustion control unit is configured to have a period from the exhaust top dead center to the intake valve opening timing rather than a period from the exhaust valve closing timing to the exhaust top dead center. The gasoline engine control device is characterized by advancing the closing timing of the exhaust valve so as to be longer and retarding the opening timing of the intake valve.
前記運転状態判定部は、前記エンジンの筒内温度を推定する機能をさらに含み、
前記燃焼制御部は、前記部分負荷運転領域において、所定の暖機条件が成立している場合には、前記予備着火モードで筒内での燃焼を制御し、前記部分負荷運転領域において、前記暖機条件が不成立の場合には、排気上死点経過後に燃料を噴射させて圧縮上死点経過後に圧縮自己着火させる通常モードで筒内での燃焼を制御するものである
ことを特徴とするガソリンエンジンの制御装置。 The gasoline engine control device according to claim 1 or 2,
The operating state determination unit further includes a function of estimating an in-cylinder temperature of the engine,
The combustion control unit controls combustion in a cylinder in the preliminary ignition mode when a predetermined warm-up condition is satisfied in the partial load operation region, and the warm control condition is determined in the partial load operation region. When the engine condition is not satisfied, gasoline is controlled in the normal mode in which fuel is injected after exhaust top dead center has elapsed and compression self-ignition is performed after compression top dead center has elapsed. Engine control device.
前記運転状態判定部は、前記エンジンの当該筒内温度が所定温度以下と推定される場合に前記暖機条件が成立したものと判定するものである
ことを特徴とするガソリンエンジンの制御装置。 The control device for a gasoline engine according to claim 3,
The control device for a gasoline engine, wherein the operating state determination unit determines that the warm-up condition is satisfied when the in-cylinder temperature of the engine is estimated to be equal to or lower than a predetermined temperature.
前記運転状態判定部は、前記エンジンの当該吸気温度が所定温度以下と推定される場合に前記暖機条件が成立したものと判定するものである
ことを特徴とするガソリンエンジンの制御装置。 The control device for a gasoline engine according to claim 3 or 4,
The control device for a gasoline engine, wherein the operation state determination unit determines that the warm-up condition is satisfied when the intake temperature of the engine is estimated to be equal to or lower than a predetermined temperature.
前記燃焼制御部は、前記エンジンの始動後火花点火による運転回数が所定サイクル数未満である場合には、前記暖機条件の成立に拘わらず、火花点火運転を実行するものである
ことを特徴とするガソリンエンジンの制御装置。 The control device for a gasoline engine according to any one of claims 3 to 5,
The combustion control unit performs a spark ignition operation regardless of the establishment of the warm-up condition when the number of operations by spark ignition after starting the engine is less than a predetermined number of cycles. Gasoline engine control device.
前記燃焼制御部は、予備着火モードでの前記排気弁の閉タイミングを通常モードでの前記排気弁の閉タイミングよりも進角するものである
ことを特徴とするガソリンエンジンの制御装置。 The gasoline engine control device according to any one of claims 3 to 6,
The combustion engine control unit advances the closing timing of the exhaust valve in the preliminary ignition mode more than the closing timing of the exhaust valve in the normal mode.
前記エンジンは、燃料を直接燃焼室内に噴射する直噴式エンジンであり、
前記燃焼制御部は、前記予備着火モードにおいて、前記排気弁が閉じた後排気上死点前に予備的な圧縮自己着火のための燃料を噴射させるものである
ことを特徴とするガソリンエンジンの制御装置。 The gasoline engine control device according to any one of claims 1 to 7,
The engine is a direct injection engine that directly injects fuel into a combustion chamber;
The combustion control unit is configured to inject fuel for preliminary compression self-ignition before exhaust top dead center after the exhaust valve is closed in the preliminary ignition mode. apparatus.
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