JP6463124B2 - Internal combustion engine control device - Google Patents

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Description

本発明は、内燃機関制御装置に関し、特に二輪自動車等の車両の内燃機関に適用される内燃機関制御装置に関する。   The present invention relates to an internal combustion engine control device, and more particularly to an internal combustion engine control device applied to an internal combustion engine of a vehicle such as a two-wheeled vehicle.

近年、二輪自動車等の車両の内燃機関に対しては、コントローラを用いて、内燃機関に対する燃料の供給、空気の供給並びに燃料及び空気から成る混合気への点火を協働させながら内燃機関の運転状態を電子制御する電子制御式の内燃機関制御装置が採用されている。   In recent years, for an internal combustion engine of a vehicle such as a two-wheeled motor vehicle, the operation of the internal combustion engine is performed using a controller in cooperation with the fuel supply to the internal combustion engine, the supply of air, and the ignition of the mixture comprising fuel and air An electronically controlled internal combustion engine controller that electronically controls the state is employed.

具体的には、かかる内燃機関制御装置は、エアフローセンサ、スロットル開度センサ及び吸気マニホルド負圧センサ等のセンサからの各々の検出信号を用いて得られる内燃機関に対する吸入空気量やクランク角センサからの検出信号を用いて得られる内燃機関回転数等に基づき、内燃機関での適切な空燃比を実現するための燃料噴射量を算出して、この燃料噴射量で内燃機関に対して燃料噴射を実行すると共に、所定の点火時期で吸入空気及び噴射燃料の混合気に対して点火を実行する構成を有する。また、この際、内燃機関制御装置においては、内燃機関におけるＭＢＴ（Ｍｉｎｉｍｕｍ ａｄｖａｎｃｅ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｂｅｓｔ Ｔｏｒｑｕｅ）及びノック等に関する特性を考慮して、燃料噴射量及び点火時期における限界値が各々設定されている場合もある。また、このような内燃機関制御装置の中には、筒内圧センサ、ノックセンサ及びイオン電流センサ等のセンサからの各々の検出信号を用いて、燃焼室内の燃焼状態に応じた混合気への燃料噴射量及び点火時期の調整を各々実行する構成を有するものもある。   Specifically, such an internal combustion engine control device includes an intake air amount and a crank angle sensor for an internal combustion engine obtained by using respective detection signals from sensors such as an air flow sensor, a throttle opening sensor, and an intake manifold negative pressure sensor. The fuel injection amount for realizing an appropriate air-fuel ratio in the internal combustion engine is calculated based on the rotational speed of the internal combustion engine obtained using this detection signal, and the fuel injection amount is injected into the internal combustion engine with this fuel injection amount. And the ignition is performed on the mixture of intake air and injected fuel at a predetermined ignition timing. Further, at this time, in the internal combustion engine control apparatus, the limit values for the fuel injection amount and the ignition timing are set in consideration of characteristics relating to MBT (Minimum Advance for the Best Torque) and knocking in the internal combustion engine. There is also. Further, in such an internal combustion engine control device, the fuel to the air-fuel mixture corresponding to the combustion state in the combustion chamber is detected by using detection signals from sensors such as an in-cylinder pressure sensor, a knock sensor, and an ion current sensor. Some have a configuration in which the injection amount and the ignition timing are each adjusted.

かかる状況下で、特許文献１は、エンジンの制御方法に関し、クランク角センサ、酸素濃度センサ、温度センサ、スロットル開度センサ、吸気管圧力センサ、熱線式吸入空気量センサ、吸入空気温度センサ、排気管温度センサ及び触媒温度センサを用いて、筒内温度の上昇によって点火以前に着火が起こるプレイグニッションを防止し、また点火以前に着火が起こってしまったときでも適切に処理を行ないエンジンの破損を防止する構成を有する。   Under such circumstances, Patent Document 1 relates to an engine control method, and relates to a crank angle sensor, an oxygen concentration sensor, a temperature sensor, a throttle opening sensor, an intake pipe pressure sensor, a hot-wire intake air amount sensor, an intake air temperature sensor, an exhaust gas. Using a tube temperature sensor and a catalyst temperature sensor, preignition that occurs before ignition due to an increase in the in-cylinder temperature is prevented, and even if ignition occurs before ignition, proper processing is performed to prevent engine damage. It has a structure to prevent.

特開平９−２７３４３６号公報JP-A-9-273436

しかしながら、本発明者の検討によれば、特許文献１の構成では、酸素濃度センサ、吸気管圧力センサ、熱線式吸入空気量センサ、排気管温度センサ及び触媒温度センサ等の付加的なセンサを各種設ける必要があり、その構成が煩雑であると共に車両全体のコストが上昇する傾向にあると考えられる。   However, according to the study of the present inventor, in the configuration of Patent Document 1, various sensors such as an oxygen concentration sensor, an intake pipe pressure sensor, a hot-wire intake air amount sensor, an exhaust pipe temperature sensor, and a catalyst temperature sensor are used. It is necessary to provide it, and it is considered that the configuration is complicated and the cost of the entire vehicle tends to increase.

また、本発明者の検討によれば、５〜１０ｋＨｚの周波数を有すると評価されるノック等の異常燃焼時の燃焼振動をより正確に捕らえるためには、少なくとも１００μｓ以下の周期のデータサンプリングが必要であることから、センサの高応答性や読み込み回路の高速化等が求められるものであり、その構成がより煩雑であると共に車両全体のコストがより上昇する傾向にあると考えられる。   Further, according to the study of the present inventor, in order to more accurately capture the combustion vibration at the time of abnormal combustion such as knock that is evaluated to have a frequency of 5 to 10 kHz, data sampling with a period of at least 100 μs or less is necessary. Therefore, high responsiveness of the sensor, high speed of the reading circuit, and the like are required, and the configuration is more complicated and the cost of the entire vehicle tends to increase.

つまり、現状では、特に軽量、且つ、小型であることが要求される二輪車用等の車両に好適に適用され得るような、簡便な構成で、燃焼室内の燃焼状態を検出しその燃焼状態に応じて内燃機関の運転状態を制御可能な内燃機関制御装置の実現が待望された状況にあるといえる。   In other words, at present, the combustion state in the combustion chamber is detected with a simple configuration that can be suitably applied to a motorcycle such as a motorcycle that is particularly required to be lightweight and small, and according to the combustion state. Therefore, it can be said that there is a long-awaited situation for realizing an internal combustion engine control device capable of controlling the operating state of the internal combustion engine.

本発明は、以上の検討を経てなされたものであり、簡便な構成で、燃焼室内の燃焼状態を検出しその燃焼状態に応じて内燃機関の運転状態を制御可能な内燃機関制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made after the above studies, and provides an internal combustion engine control device capable of detecting the combustion state in the combustion chamber and controlling the operation state of the internal combustion engine according to the combustion state with a simple configuration. For the purpose.

以上の目的を達成するべく、本発明は、内燃機関に各々供給された燃料及び空気から成る混合気への点火をさせながら前記内燃機関の運転状態を制御する制御部を備えた内燃機関制御装置において、前記制御部は、前記内燃機関の燃焼室の吸気バルブ側における壁表面温度に対応した第１の温度と前記内燃機関の燃焼室の排気バルブ側における壁表面温度に対応した第２の温度との差分が、前記内燃機関のノッキングレベルに対応する第１の閾値以上であり、前記内燃機関のトルクが最大となる前記点火の時期に対応する第２の閾値以上であり、かつ前記内燃機関の所定の質量燃焼クランク角に対応する第３の閾値以上である場合に、前記混合気への前記点火の時期を進角させ、前記差分が、前記第１の閾値、前記第２の閾値及び前記第３の閾値の何れか未満である場合に、前記混合気への前記点火の時期を遅角させることにより、前記内燃機関の前記運転状態を制御することを第１の局面とする。
また、本発明は、第１の局面に加えて、前記第３の閾値は、前記内燃機関の回転数及び前記内燃機関のスロットル開度に応じて算出されることを第２の局面とする。 To achieve the above object, the present invention provides an internal combustion engine having a control unit for controlling the operating state of the internal combustion engine while the ignition of the air-fuel mixture consisting of fuel及beauty air which are respectively supplied to the internal combustion engine In the control device, the control unit includes a first temperature corresponding to a wall surface temperature on the intake valve side of the combustion chamber of the internal combustion engine and a second temperature corresponding to a wall surface temperature on the exhaust valve side of the combustion chamber of the internal combustion engine. Is equal to or higher than a first threshold value corresponding to the knocking level of the internal combustion engine, is equal to or higher than a second threshold value corresponding to the ignition timing at which the torque of the internal combustion engine is maximized, and The timing of the ignition of the air-fuel mixture is advanced when it is equal to or greater than a third threshold value corresponding to a predetermined mass combustion crank angle of the internal combustion engine, and the difference is calculated as the first threshold value and the second threshold value. Threshold and the third If it is less than any value, by retarding the timing of the ignition of the air-fuel mixture, which the controller controls the operating state of the internal combustion engine and the first aspect.
Further, in addition to the first aspect, the present invention has a second aspect in which the third threshold value is calculated according to the rotational speed of the internal combustion engine and the throttle opening of the internal combustion engine.

以上の本発明の第１の局面にかかる内燃機関制御装置によれば、制御部が、
内燃機関の燃焼室の吸気バルブ側における壁表面温度に対応した第１の温度と内燃機関の燃焼室の排気バルブ側における壁表面温度に対応した第２の温度との差分が、内燃機関のノッキングレベルに対応する第１の閾値以上であり、内燃機関のトルクが最大となる点火の時期に対応する第２の閾値以上であり、かつ内燃機関の所定の質量燃焼クランク角に対応する第３の閾値以上である場合に、混合気への点火の時期を進角させ、差分が、第１の閾値、第２の閾値及び第３の閾値の何れか未満である場合に、混合気への点火の時期を遅角させることにより、内燃機関の運転状態を制御するものであるため、簡便な構成で、燃焼室内の燃焼状態を検出しその燃焼状態に応じて、所定の質量燃焼角に対応してより精度よく点火時期を制御しながら、内燃機関の運転状態を、ノックの発生を抑制し、かつ最大トルクを発生させるように、より精度よく制御することができる。特に、燃焼室内の混合気に着火生成された火炎が伝播しにくい吸気バルブ側の壁表面温度と、燃焼室内の混合気に着火生成された火炎が伝播しやすい排気バルブ側の壁表面温度と、の差分は、燃焼室内の燃焼状態の良・不良を示す適切な指標として用いることができるため、内燃機関の暖機中等の過渡的な温度状態や内燃機関が比較的低負荷で運転されることに起因する低温度状態においても、燃焼室内の燃焼状態を精度よく把握して内燃機関の運転状態を制御することができる。また、このように内燃機関の運転状態を適切に制御することにより、内燃機関の燃料消費率を向上することができる。 According to the internal combustion engine control device according to the first aspect of the present invention described above, the control unit includes:
The difference between the first temperature corresponding to the wall surface temperature on the intake valve side of the combustion chamber of the internal combustion engine and the second temperature corresponding to the wall surface temperature on the exhaust valve side of the combustion chamber of the internal combustion engine is the knocking of the internal combustion engine. A third threshold value corresponding to a predetermined mass combustion crank angle of the internal combustion engine, which is equal to or greater than a first threshold value corresponding to the level, equal to or greater than a second threshold value corresponding to an ignition timing at which the torque of the internal combustion engine becomes maximum. If the difference is less than any of the first threshold, the second threshold, and the third threshold, the ignition timing for the mixture is advanced when the ignition timing is equal to or greater than the threshold. Since the operation state of the internal combustion engine is controlled by retarding the timing of the engine, the combustion state in the combustion chamber is detected with a simple configuration, and a predetermined mass combustion angle is handled according to the combustion state. While controlling the ignition timing more accurately The operating state of the internal combustion engine, suppressing the occurrence of knocking, and so generate the maximum torque can be controlled more accurately. In particular, the wall surface temperature on the intake valve side where the flame generated in the mixture in the combustion chamber is difficult to propagate, the wall surface temperature on the exhaust valve side where the flame generated in the mixture in the combustion chamber is easy to propagate, and This difference can be used as an appropriate indicator to indicate whether the combustion state in the combustion chamber is good or bad, so that the internal combustion engine is operated at a relatively low load, such as during a warm-up of the internal combustion engine. Even in a low temperature state caused by the above, it is possible to accurately grasp the combustion state in the combustion chamber and control the operation state of the internal combustion engine. Further, the fuel consumption rate of the internal combustion engine can be improved by appropriately controlling the operating state of the internal combustion engine in this way.

図１は、本発明の実施形態における内燃機関及びそれに適用される内燃機関制御装置の構成を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of an internal combustion engine and an internal combustion engine control device applied thereto in an embodiment of the present invention. 図２（ａ）は、本実施形態の内燃機関制御装置における冷機電源投入時のセンサ補正処理の流れを示すフローチャートであり、図２（ｂ）は、本実施形態の内燃機関制御装置における内燃機関運転中の内燃機関運転状態制御処理の流れを示すフローチャートである。FIG. 2A is a flowchart showing a flow of sensor correction processing at the time of turning on the cold machine in the internal combustion engine control device of the present embodiment, and FIG. 2B is an internal combustion engine in the internal combustion engine control device of the present embodiment. It is a flowchart which shows the flow of the internal combustion engine operation state control process in driving | operation. 図３（ａ）は、本実施形態の内燃機関制御装置における内燃機関運転状態制御処理で用いる内燃機関回転数及びスロットル開度とノック発生閾値との関係を示すテーブルデータの模式図であり、図３（ｂ）は、本実施形態の内燃機関制御装置における内燃機関運転状態制御処理で用いる内燃機関回転数及びスロットル開度とＭＢＴ閾値との関係を示すテーブルデータの模式図であり、図３（ｃ）は、本実施形態の内燃機関制御装置における内燃機関運転状態制御処理で用いる内燃機関回転数及びスロットル開度と質量燃焼点閾値との関係を示すテーブルデータの模式図である。FIG. 3A is a schematic diagram of table data showing the relationship between the engine speed and throttle opening and the knock generation threshold used in the internal combustion engine operating state control process in the internal combustion engine control apparatus of the present embodiment. FIG. 3B is a schematic diagram of table data showing the relationship between the internal combustion engine speed and throttle opening and the MBT threshold used in the internal combustion engine operating state control process in the internal combustion engine control apparatus of the present embodiment. c) is a schematic diagram of table data showing the relationship between the internal combustion engine speed and throttle opening and the mass combustion point threshold value used in the internal combustion engine operating state control process in the internal combustion engine control apparatus of the present embodiment.

以下、図面を適宜参照して、本発明の実施形態における内燃機関制御装置につき、詳細に説明する。   Hereinafter, an internal combustion engine control apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.

〔内燃機関の構成〕
まず、図１を参照して、本実施形態における内燃機関制御装置が適用される内燃機関の構成について説明する。 [Configuration of internal combustion engine]
First, the configuration of an internal combustion engine to which the internal combustion engine control apparatus according to the present embodiment is applied will be described with reference to FIG.

図１は、本実施形態における内燃機関及びそれに適用される内燃機関制御装置の構成を示す模式図である。   FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of an internal combustion engine and an internal combustion engine control device applied thereto in the present embodiment.

図１に示すように、内燃機関１は、図示を省略する二輪自動車等の車両に搭載され、１又は複数の気筒２ａを有するシリンダブロック２を備えている。シリンダブロック２の気筒２ａに対応する部分の側壁内には、シリンダブロック２を冷却するためのクーラントが流通するクーラント通路３が形成されている。なお、図１中では、便宜上、気筒２ａの個数を１個のみとした例を示している。   As shown in FIG. 1, the internal combustion engine 1 includes a cylinder block 2 that is mounted on a vehicle such as a two-wheeled vehicle (not shown) and has one or more cylinders 2a. A coolant passage 3 through which coolant for cooling the cylinder block 2 flows is formed in a side wall of a portion corresponding to the cylinder 2 a of the cylinder block 2. 1 shows an example in which the number of cylinders 2a is only one for convenience.

気筒２ａの内部には、ピストン４が配置されている。ピストン４は、コンロッド５を介してクランクシャフト６に連結されている。クランクシャフト６には、それと共に同軸に回転するリラクタ７が設けられている。リラクタ７の外周面には、その周方向に所定のパターンで並置された複数の歯部７ａが立設されている。   A piston 4 is disposed inside the cylinder 2a. The piston 4 is connected to the crankshaft 6 via a connecting rod 5. The crankshaft 6 is provided with a reluctator 7 that rotates coaxially therewith. On the outer peripheral surface of the reluctator 7, a plurality of teeth 7 a are juxtaposed in a predetermined pattern in the circumferential direction.

シリンダブロック２の上部には、シリンダヘッド８が組み付けられている。シリンダブロック２の内壁面、ピストン４の上面、及びシリンダヘッド８の内壁面は、協働して気筒２ａの燃焼室９を画成している。   A cylinder head 8 is assembled to the upper part of the cylinder block 2. The inner wall surface of the cylinder block 2, the upper surface of the piston 4, and the inner wall surface of the cylinder head 8 cooperate to define the combustion chamber 9 of the cylinder 2a.

シリンダヘッド８には、燃焼室９内の燃料及び空気から成る混合気に点火する点火プラグ１０が設けられている。各燃焼室９に対する点火プラグ１０の個数は、複数であってもよい。   The cylinder head 8 is provided with a spark plug 10 that ignites a mixture of fuel and air in the combustion chamber 9. There may be a plurality of spark plugs 10 for each combustion chamber 9.

シリンダヘッド８には、燃焼室９と対応して連通する吸気管１１が組み付けられている。シリンダヘッド８内には、燃焼室９と吸気管１１とを対応して連通する吸気通路１１ａが形成されている。燃焼室９と吸気通路１１ａとの対応する接続部位には、吸気バルブ１２が設けられている。なお、吸気管１１は、気筒２ａの個数に応じた多岐管であってもよく、吸気通路１１ａの個数は、気筒２ａの個数に等しくなる。各燃焼室９に対する吸気バルブ１２の個数は、複数であってもよい。   The cylinder head 8 is assembled with an intake pipe 11 that communicates with the combustion chamber 9. In the cylinder head 8, an intake passage 11 a that communicates the combustion chamber 9 and the intake pipe 11 is formed. An intake valve 12 is provided at a corresponding connection portion between the combustion chamber 9 and the intake passage 11a. The intake pipe 11 may be a manifold according to the number of cylinders 2a, and the number of intake passages 11a is equal to the number of cylinders 2a. There may be a plurality of intake valves 12 for each combustion chamber 9.

吸気管１１には、その内部に燃料を噴射するインジェクタ１３が設けられている。吸気管１１には、インジェクタ１３の上流側にスロットルバルブ１４が設けられている。スロットルバルブ１４は、図示を省略するスロットル装置の構成部品であり、スロットル装置の本体部が吸気管１１に組み付けられている。なお、インジェクタ１３は、対応する燃焼室９に燃料を直接噴射するものであってもよい。また、インジェクタ１３及びスロットルバルブ１４の個数は、各々複数であってもよい。   The intake pipe 11 is provided with an injector 13 for injecting fuel therein. The intake pipe 11 is provided with a throttle valve 14 on the upstream side of the injector 13. The throttle valve 14 is a component of a throttle device (not shown), and the main body of the throttle device is assembled to the intake pipe 11. The injector 13 may inject fuel directly into the corresponding combustion chamber 9. The number of injectors 13 and throttle valves 14 may be plural.

また、シリンダヘッド８には、燃焼室９と対応して連通する排気管１５が組み付けられている。シリンダヘッド８内には、燃焼室９と排気通路１５ａとを対応して連通する排気通路１５ａが形成されている。燃焼室９と排気管１５との対応する接続部位には、排気バルブ１６が設けられている。なお、排気管１５は、気筒２ａの個数に応じた多岐管であってもよく、排気通路１５ａの個数は、気筒２ａ及び排気管１５の個数に等しくなる。なお、各燃焼室９に対する排気バルブ１６の個数は、複数であってもよい。   The cylinder head 8 is assembled with an exhaust pipe 15 that communicates with the combustion chamber 9. An exhaust passage 15a is formed in the cylinder head 8 to communicate the combustion chamber 9 and the exhaust passage 15a. An exhaust valve 16 is provided at a corresponding connection portion between the combustion chamber 9 and the exhaust pipe 15. The exhaust pipe 15 may be a manifold according to the number of cylinders 2a, and the number of exhaust passages 15a is equal to the number of cylinders 2a and exhaust pipes 15. The number of exhaust valves 16 for each combustion chamber 9 may be plural.

〔内燃機関制御装置の構成〕
次に、図１を参照して、本実施形態における内燃機関制御装置の構成について説明する。 [Configuration of internal combustion engine controller]
Next, the configuration of the internal combustion engine control device in the present embodiment will be described with reference to FIG.

図１に示すように、本実施形態における内燃機関制御装置１００は、水温センサ１０１、クランク角センサ１０２、吸気温センサ１０３、スロットル開度センサ１０４、吸気側温度センサ１０５、及び排気側温度センサ１０６に電気的に接続されたＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１０７を備えている。   As shown in FIG. 1, the internal combustion engine control apparatus 100 according to the present embodiment includes a water temperature sensor 101, a crank angle sensor 102, an intake air temperature sensor 103, a throttle opening sensor 104, an intake side temperature sensor 105, and an exhaust side temperature sensor 106. ECU (Electronic Control Unit) 107 electrically connected.

水温センサ１０１は、クーラント通路３に侵入した態様でシリンダブロック２に装着され、クーラント通路３内を流通するクーラントの温度を内燃機関１の温度（内燃機関温度ＴＥ）として検出し、このように検出した内燃機関温度ＴＥを示す電気信号をＥＣＵ１０７に入力する。   The water temperature sensor 101 is attached to the cylinder block 2 in such a manner that it enters the coolant passage 3, and detects the temperature of the coolant flowing through the coolant passage 3 as the temperature of the internal combustion engine 1 (internal combustion engine temperature TE). An electric signal indicating the internal combustion engine temperature TE is input to the ECU 107.

クランク角センサ１０２は、リラクタ７の外周面に形成されている歯部７ａに対向した態様でシリンダブロック２の下部に組み付けられた図示を省略するロアケース等に装着され、クランクシャフト６の回転に伴って回転する歯部７ａを検出することによって、クランクシャフト６の回転速度を内燃機関１の回転速度（内燃機関回転速度ＮＥ）として検出する。クランク角センサ１０２は、このように検出した内燃機関回転速度ＮＥを示す電気信号をＥＣＵ１０７に入力する。   The crank angle sensor 102 is mounted on a lower case or the like (not shown) assembled to the lower part of the cylinder block 2 in a manner facing the tooth portion 7 a formed on the outer peripheral surface of the reluctator 7, and with the rotation of the crankshaft 6. By detecting the rotating tooth portion 7a, the rotational speed of the crankshaft 6 is detected as the rotational speed of the internal combustion engine 1 (internal combustion engine rotational speed NE). The crank angle sensor 102 inputs an electric signal indicating the detected internal combustion engine speed NE to the ECU 107.

吸気温センサ１０３は、吸気管１１内に侵入した態様で吸気管１１に装着され、吸気管１１内に流入する空気の温度を吸気温ＴＡとして検出し、このように検出した吸気温ＴＡを示す電気信号をＥＣＵ１０７に入力する。   The intake air temperature sensor 103 is attached to the intake pipe 11 so as to enter the intake pipe 11, detects the temperature of the air flowing into the intake pipe 11 as the intake air temperature TA, and indicates the detected intake air temperature TA. An electric signal is input to the ECU 107.

スロットル開度センサ１０４は、スロットル装置の本体部に装着され、スロットルバルブ１４の開度をスロットル開度ＴＨとして検出し、このように検出したスロットル開度ＴＨを示す電気信号をＥＣＵ１０７に入力する。   The throttle opening sensor 104 is mounted on the main body of the throttle device, detects the opening of the throttle valve 14 as the throttle opening TH, and inputs an electric signal indicating the detected throttle opening TH to the ECU 107.

吸気側温度センサ１０５は、燃焼室９内の混合気に点火プラグ１０により点火されてそれが着火されることにより生成された火炎が伝播しにくい部位である吸気バルブ１２側の壁表面温度（シリンダブロック２又はシリンダヘッド８における吸気バルブ１２側であって燃焼室９側の内壁表面温度）ＴＣＣ１を検出するようにシリンダブロック２又はシリンダヘッド８に装着され、このように検出した吸気バルブ１２側の壁表面温度ＴＣＣ１を示す電気信号をＥＣＵ１０７に入力する。ここで、吸気バルブ１２側の壁表面温度ＴＣＣ１は、燃焼室９内の混合気が着火されることにより生成された火炎が伝播しにくい部位の温度であるため、燃焼室９内の混合気の燃焼の状態に敏感に反応する温度である。   The intake-side temperature sensor 105 is a wall surface temperature (cylinder) on the intake valve 12 side, which is a portion where a flame generated when the air-fuel mixture in the combustion chamber 9 is ignited by the spark plug 10 and is ignited is difficult to propagate. It is mounted on the cylinder block 2 or the cylinder head 8 so as to detect the inner wall surface temperature TCC1 on the intake valve 12 side in the block 2 or the cylinder head 8 and on the combustion chamber 9 side. An electric signal indicating wall surface temperature TCC1 is input to ECU 107. Here, the wall surface temperature TCC1 on the intake valve 12 side is a temperature at a site where the flame generated by the ignition of the air-fuel mixture in the combustion chamber 9 is difficult to propagate. It is a temperature that reacts sensitively to the state of combustion.

排気側温度センサ１０６は、燃焼室９内の混合気に点火プラグ１０により点火されてそれが着火されることにより生成された火炎が伝播しやすい部位である排気バルブ１６側の壁表面温度（シリンダブロック２又はシリンダヘッド８における排気バルブ１６側であって燃焼室９側の内壁表面温度）ＴＣＣ２を検出するようにシリンダブロック２又はシリンダヘッド８に装着され、このように検出した排気バルブ１６側の壁表面温度ＴＣＣ２を示す電気信号をＥＣＵ１０７に入力する。ここで、排気バルブ１６側の壁表面温度ＴＣＣ２は、燃焼室９内の混合気が着火されることにより生成された火炎が伝播しやすい部位の温度であるため、吸気バルブ１２側の壁表面温度ＴＣＣ１に比較して、燃焼室９内の混合気の燃焼の状態に敏感には反応しない温度である。なお、燃焼室９内の混合気の燃焼の状態に敏感に反応する温度となるものであれば、吸気側温度センサ１０５以外の温度センサで検出されるシリンダブロック２等の壁表面温度を壁表面温度ＴＣＣ１として採用することも可能であり、吸気バルブ１２側の壁表面温度ＴＣＣ１に比較して、燃焼室９内の混合気の燃焼の状態に敏感には反応しない温度であれば、排気側温度センサ１０６以外の温度センサで検出されるシリンダブロック２等の壁表面温度を壁表面温度ＴＣＣ２として採用することも可能である。   The exhaust side temperature sensor 106 ignites the air-fuel mixture in the combustion chamber 9 by the spark plug 10 and ignites it. The inner wall surface temperature TCC2 on the exhaust valve 16 side of the block 2 or the cylinder head 8 and on the combustion chamber 9 side) is mounted on the cylinder block 2 or the cylinder head 8 so as to detect the exhaust valve 16 side thus detected. An electric signal indicating wall surface temperature TCC2 is input to ECU 107. Here, the wall surface temperature TCC2 on the exhaust valve 16 side is a temperature at a portion where a flame generated by the mixture in the combustion chamber 9 being ignited easily propagates, and therefore the wall surface temperature on the intake valve 12 side. Compared with TCC1, this temperature is not sensitive to the state of combustion of the air-fuel mixture in the combustion chamber 9. If the temperature is sensitive to the combustion state of the air-fuel mixture in the combustion chamber 9, the wall surface temperature of the cylinder block 2 or the like detected by a temperature sensor other than the intake side temperature sensor 105 is used as the wall surface. It is also possible to employ the temperature TCC1 as long as the temperature does not react sensitively to the combustion state of the air-fuel mixture in the combustion chamber 9 as compared with the wall surface temperature TCC1 on the intake valve 12 side. The wall surface temperature of the cylinder block 2 or the like detected by a temperature sensor other than the sensor 106 may be employed as the wall surface temperature TCC2.

ＥＣＵ１０７は、車両が備えるバッテリからの電力を利用して動作する。ＥＣＵ１０７は、マイコン１０８を備え、マイコン１０８は、メモリ１０８ａ及びＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１０８ｂを備えている。ＣＰＵ１０８ｂは、センサ補正処理や内燃機関運転状態制御処理等の車両の各種制御処理を実行する制御部として機能する。   The ECU 107 operates using electric power from a battery provided in the vehicle. The ECU 107 includes a microcomputer 108, and the microcomputer 108 includes a memory 108a and a CPU (Central Processing Unit) 108b. The CPU 108b functions as a control unit that executes various control processes of the vehicle such as a sensor correction process and an internal combustion engine operating state control process.

メモリ１０８ａは、不揮発性の記憶装置によって構成され、センサ補正処理や内燃機関運転状態制御処理用等の制御プログラムや制御データを格納している。   The memory 108a is configured by a non-volatile storage device, and stores a control program and control data for sensor correction processing and internal combustion engine operation state control processing.

ＣＰＵ１０８ｂは、水温センサ１０１、クランク角センサ１０２、吸気温センサ１０３、スロットル開度センサ１０４、吸気側温度センサ１０５、及び排気側温度センサ１０６からの電気信号を用いて、ＥＣＵ１０７全体の動作を制御する。   The CPU 108b controls the overall operation of the ECU 107 using electrical signals from the water temperature sensor 101, the crank angle sensor 102, the intake air temperature sensor 103, the throttle opening sensor 104, the intake side temperature sensor 105, and the exhaust side temperature sensor 106. .

以上のような構成を有する内燃機関制御装置１００は、以下に示す冷機電源投入時におけるセンサ補正処理や内燃機関運転中における内燃機関運転状態制御処理を実行することによって、簡便な構成で、燃焼室９内の燃焼状態を検出して内燃機関１の運転状態を制御する。以下、更に図２から図３をも参照して、冷機電源投入時におけるセンサ補正処理及び内燃機関運転中における内燃機関運転状態制御処理を実行する際の内燃機関制御装置１００の動作について、詳細に説明する。   The internal combustion engine control apparatus 100 having the above-described configuration has a simple configuration and a combustion chamber by executing the following sensor correction process when the cold machine power is turned on and the internal combustion engine operation state control process during the operation of the internal combustion engine. The combustion state in 9 is detected and the operation state of the internal combustion engine 1 is controlled. Hereinafter, with reference to FIGS. 2 to 3 as well, the operation of the internal combustion engine control device 100 when executing the sensor correction processing when the cold machine power is turned on and the internal combustion engine operating state control processing during operation of the internal combustion engine will be described in detail. explain.

〔冷機電源投入時のセンサ補正処理〕
まず、図２（ａ）を参照して、冷機電源投入時のセンサ補正処理を実行する際の内燃機関制御装置１００の動作について説明する。なお、かかる冷機電源投入時のセンサ補正処理は、内燃機関運転中の内燃機関運転状態制御処理をより精度よく実行するために、実行されることが好ましいものである。つまり、かかる冷機電源投入時のセンサ補正処理が実行される場合には、その完了後に内燃機関運転中の内燃機関運転状態制御処理が実行されるものである。 [Sensor correction processing when the cold machine is turned on]
First, the operation of the internal combustion engine control device 100 when executing sensor correction processing when the cold machine is turned on will be described with reference to FIG. It is preferable that the sensor correction process when the cold machine power is turned on is executed in order to execute the internal combustion engine operation state control process during the operation of the internal combustion engine more accurately. That is, when the sensor correction process at the time of turning on the cold machine power is executed, the internal combustion engine operation state control process during the operation of the internal combustion engine is executed after the completion of the sensor correction process.

図２（ａ）は、本実施形態の内燃機関制御装置１００における冷機電源投入時のセンサ補正処理の流れを示すフローチャートである。   FIG. 2A is a flowchart showing the flow of sensor correction processing when the cold engine power is turned on in the internal combustion engine control apparatus 100 of the present embodiment.

図２（ａ）に示すフローチャートは、車両の図示を省略するイグニッションスイッチがオンされて内燃機関制御装置１００が稼働されたタイミングで開始となり、冷機電源投入時のセンサ補正処理はステップＳ１の処理に進む。   The flowchart shown in FIG. 2A starts at the timing when the ignition switch (not shown) is turned on and the internal combustion engine control device 100 is operated, and the sensor correction process at the time of turning on the cold machine is the process of step S1. move on.

ステップＳ１の処理では、ＣＰＵ１０８ｂが、車両のイグニッションスイッチが初めてオンされたか否か、つまり車両が製造されてから初めて冷機電源が投入されたか否かを判別する。車両が製造されてから初めて冷機電源が投入されたか否かは、例えば、車両が製造されてから初めて冷機電源が投入されたタイミングでオンされるメモリ１０８ａ中のフラグのオン／オフ情報を参照することによって判別することができる。判別の結果、既に冷機電源が投入されたことがある場合には、ＣＰＵ１０８ｂは、今回の一連のセンサ補正処理を終了する。一方、初めての冷機電源の投入である場合には、ＣＰＵ１０８ｂは、センサ補正処理をステップＳ２の処理に進める。   In the process of step S1, the CPU 108b determines whether or not the ignition switch of the vehicle is turned on for the first time, that is, whether or not the cold machine power is turned on for the first time after the vehicle is manufactured. Whether or not the cold machine power is turned on for the first time after the vehicle is manufactured refers to, for example, the flag on / off information in the memory 108a that is turned on when the cold machine power is turned on for the first time after the vehicle is manufactured. This can be determined. As a result of the determination, if the cold machine power has already been turned on, the CPU 108b ends the current series of sensor correction processes. On the other hand, when the cold machine power is turned on for the first time, the CPU 108b advances the sensor correction process to the process of step S2.

ステップＳ２の処理では、ＣＰＵ１０８ｂが、クランク角センサ１０２から入力される電気信号に基づいて内燃機関回転速度ＮＥを検出し、その内燃機関回転速度ＮＥに基づいて内燃機関１の始動前であるか否かを判別する。判別の結果、既に内燃機関１が始動している場合には、ＣＰＵ１０８ｂは、今回の一連のセンサ補正処理を終了する。一方、内燃機関１がまだ始動していない場合には、ＣＰＵ１０８ｂは、センサ補正処理をステップＳ３の処理に進める。   In step S2, the CPU 108b detects the internal combustion engine rotational speed NE based on the electric signal input from the crank angle sensor 102, and determines whether or not the internal combustion engine 1 has been started based on the internal combustion engine rotational speed NE. Is determined. As a result of the determination, when the internal combustion engine 1 has already been started, the CPU 108b ends the current series of sensor correction processes. On the other hand, if the internal combustion engine 1 has not yet been started, the CPU 108b advances the sensor correction process to the process of step S3.

ステップＳ３の処理では、ＣＰＵ１０８ｂが、吸気温センサ１０３、水温センサ１０１、吸気側温度センサ１０５、及び排気側温度センサ１０６から入力された電気信号に基づいて、吸気温ＴＡ、内燃機関温度ＴＥ、吸気バルブ１２側の壁表面温度ＴＣＣ１及び排気バルブ１６側の壁表面温度ＴＣＣ２が、各々、所定の誤差範囲内にあるか否かを判別する。判別の結果、これらの温度が各々の所定の誤差範囲内にない場合には、ＣＰＵ１０８ｂは、今回の一連のセンサ補正処理を終了する。一方、これらの温度が各々の所定の誤差範囲内にある場合には、ＣＰＵ１０８ｂは、センサ補正処理をステップＳ４の処理に進める。   In the process of step S3, the CPU 108b performs the intake air temperature TA, the internal combustion engine temperature TE, the intake air based on the electric signals input from the intake air temperature sensor 103, the water temperature sensor 101, the intake air temperature sensor 105, and the exhaust air temperature sensor 106. It is determined whether or not the wall surface temperature TCC1 on the valve 12 side and the wall surface temperature TCC2 on the exhaust valve 16 side are within a predetermined error range. As a result of the determination, if these temperatures are not within the respective predetermined error ranges, the CPU 108b ends the current series of sensor correction processes. On the other hand, when these temperatures are within the respective predetermined error ranges, the CPU 108b advances the sensor correction process to the process of step S4.

ステップＳ４の処理では、ＣＰＵ１０８ｂが、メモリ１０８ａに格納されていたマスタデータを対応して参照しながら、吸気温ＴＡ及び内燃機関温度ＴＥと吸気バルブ１２側の壁表面温度ＴＣＣ１及び排気バルブ１６側の壁表面温度ＴＣＣ２とを対応して比較することにより、吸気バルブ１２側の壁表面温度ＴＣＣ１及び排気バルブ１６側の壁表面温度ＴＣＣ２の誤差を各々補正する。例えば、壁表面温度ＴＣＣ１が吸気温ＴＡ及び内燃機関温度ＴＥを各々用いて得られるべきそのマスタデータ中の標準温度よりも２℃高い場合には、ＣＰＵ１０８ｂは、壁表面温度ＴＣＣ１を２℃低くなるように補正する。また、例えば、壁表面温度ＴＣＣ２が吸気温ＴＡ及び内燃機関温度ＴＥを各々規準として得られるべきそのマスタデータ中の標準温度よりも２℃低い場合には、ＣＰＵ１０８ｂは、壁表面温度ＴＣＣ２を２℃高くなるように補正する。ここで、マスタデータとしては、各々が量産中央値の出力特性を発揮する内燃機関１における吸気温ＴＡ及び内燃機関温度ＴＥと吸気バルブ１２側の壁表面温度ＴＣＣ１及び排気バルブ１６側の壁表面温度ＴＣＣ２との対応関係をこれらの実測検出温度に基づき予め設定してメモリ１０８ａに格納されていたものを用いる。なお、かかる補正は、必要に応じて、吸気温ＴＡ及び内燃機関温度ＴＥの一方を用いてなされていてもよいし、更に別の基準温度を用いてなされていてもよい。この結果、吸気側温度センサ１０５及び排気側温度センサ１０６の各々の補正が、内燃機関１の量産中央仕様の性能が発揮できるように精度よくなされることになり、内燃機関運転中の内燃機関運転状態制御処理が、精度よく実行される結果につながることになる。これにより、ステップＳ４の処理は完了し、今回の一連のセンサ補正処理は終了する。   In the process of step S4, the CPU 108b refers to the master data stored in the memory 108a correspondingly while referring to the intake air temperature TA and the internal combustion engine temperature TE, the wall surface temperature TCC1 on the intake valve 12 side, and the exhaust valve 16 side. The wall surface temperature TCC2 and the wall surface temperature TCC2 on the exhaust valve 16 side are each corrected by comparing the wall surface temperature TCC2 with the corresponding wall surface temperature TCC2. For example, if the wall surface temperature TCC1 is 2 ° C. higher than the standard temperature in the master data to be obtained using the intake air temperature TA and the internal combustion engine temperature TE, the CPU 108b lowers the wall surface temperature TCC1 by 2 ° C. Correct as follows. Further, for example, when the wall surface temperature TCC2 is 2 ° C. lower than the standard temperature in the master data to be obtained based on the intake air temperature TA and the internal combustion engine temperature TE, the CPU 108b sets the wall surface temperature TCC2 to 2 ° C. Correct to be higher. Here, as the master data, the intake air temperature TA and the internal combustion engine temperature TE, the wall surface temperature TCC1 on the intake valve 12 side, and the wall surface temperature on the exhaust valve 16 side in the internal combustion engine 1 each exhibiting the output characteristic of the mass production median value. The correspondence relationship with TCC2 is set in advance based on these actually detected temperatures and stored in the memory 108a. Such correction may be performed using one of the intake air temperature TA and the internal combustion engine temperature TE as necessary, or may be performed using another reference temperature. As a result, each of the intake side temperature sensor 105 and the exhaust side temperature sensor 106 is corrected accurately so that the performance of the mass production central specification of the internal combustion engine 1 can be exhibited, and the internal combustion engine operation during the internal combustion engine operation is performed. The state control process leads to a result that is accurately executed. Thereby, the process of step S4 is completed and a series of this sensor correction process is complete | finished.

〔内燃機関運転中の内燃機関運転状態制御処理〕
次に、図２（ｂ）、及び図３（ａ）から図３（ｃ）をも更に参照して、内燃機関運転中の内燃機関運転状態制御処理を実行する際の内燃機関制御装置１００の動作について説明する。 [Internal combustion engine operating state control process during internal combustion engine operation]
Next, with further reference to FIG. 2 (b) and FIGS. 3 (a) to 3 (c), the internal combustion engine control apparatus 100 for executing the internal combustion engine operating state control process during the operation of the internal combustion engine is described. The operation will be described.

図２（ｂ）は、本実施形態の内燃機関制御装置１００における内燃機関運転中の内燃機関運転状態制御処理の流れを示すフローチャートである。また、図３（ａ）は、本実施形態の内燃機関制御装置１００における内燃機関運転状態制御処理で用いる内燃機関回転数及びスロットル開度とノック発生閾値との関係を示すテーブルデータの模式図であり、図３（ｂ）は、本実施形態の内燃機関制御装置１００における内燃機関運転状態制御処理で用いる内燃機関回転数及びスロットル開度とＭＢＴ閾値との関係を示すテーブルデータの模式図であり、図３（ｃ）は、本実施形態の内燃機関制御装置１００における内燃機関運転状態制御処理で用いる内燃機関回転数及びスロットル開度と質量燃焼点閾値との関係を示すテーブルデータの模式図である。   FIG. 2B is a flowchart showing the flow of the internal combustion engine operation state control process during operation of the internal combustion engine in the internal combustion engine control apparatus 100 of the present embodiment. FIG. 3A is a schematic diagram of table data showing the relationship between the internal combustion engine speed and throttle opening and the knock occurrence threshold used in the internal combustion engine operating state control process in the internal combustion engine control apparatus 100 of the present embodiment. FIG. 3B is a schematic diagram of table data showing the relationship between the internal combustion engine speed and throttle opening and the MBT threshold used in the internal combustion engine operating state control process in the internal combustion engine control apparatus 100 of the present embodiment. FIG. 3C is a schematic diagram of table data showing the relationship between the internal combustion engine speed and throttle opening and the mass combustion point threshold value used in the internal combustion engine operating state control process in the internal combustion engine control apparatus 100 of the present embodiment. is there.

図２（ｂ）に示すフローチャートは、車両の図示を省略するイグニッションスイッチがオンされて内燃機関制御装置１００が稼働されたタイミングで開始となり、内燃機関運転中の内燃機関運転状態制御処理はステップＳ１１の処理に進む。内燃機関運転中の内燃機関運転状態制御処理は、内燃機関制御装置１００が稼働している間、所定の制御周期毎に繰り返し実行される。   The flowchart shown in FIG. 2B starts at the timing when the ignition switch (not shown) is turned on and the internal combustion engine control device 100 is operated. The internal combustion engine operating state control process during the internal combustion engine operation is step S11. Proceed to the process. The internal combustion engine operating state control process during the operation of the internal combustion engine is repeatedly executed at predetermined control cycles while the internal combustion engine control apparatus 100 is operating.

ステップＳ１１の処理では、ＣＰＵ１０８ｂが、クランク角センサ１０２から入力される電気信号に基づいて内燃機関回転速度ＮＥを検出し、その内燃機関回転速度ＮＥに基づいて内燃機関１が運転中であるか否かを判別する。判別の結果、内燃機関１が運転中でない場合には、ＣＰＵ１０８ｂは、今回の一連の内燃機関運転状態制御処理を終了する。一方、内燃機関１が運転中である場合には、ＣＰＵ１０８ｂは、内燃機関運転状態制御処理をステップＳ１２の処理に進める。   In the process of step S11, the CPU 108b detects the internal combustion engine rotational speed NE based on the electric signal input from the crank angle sensor 102, and whether the internal combustion engine 1 is in operation based on the internal combustion engine rotational speed NE. Is determined. As a result of the determination, when the internal combustion engine 1 is not in operation, the CPU 108b ends the current series of internal combustion engine operation state control processing. On the other hand, when the internal combustion engine 1 is in operation, the CPU 108b advances the internal combustion engine operation state control process to the process of step S12.

ステップＳ１２の処理では、ＣＰＵ１０８ｂが、吸気側温度センサ１０５及び排気側温度センサ１０６から入力された電気信号に基づいて、吸気バルブ１２側の壁表面温度ＴＣＣ１と排気バルブ１６側の壁表面温度ＴＣＣ２との差分ΔＴＣＣ（＝ＴＣＣ２−ＴＣＣ１）を算出する。ここで、吸気バルブ１２側の壁表面温度ＴＣＣ１は、燃焼室９内の混合気が着火されることにより生成された火炎が伝播しにくい部位の温度であって燃焼室９内の混合気の燃焼の状態に敏感に反応する温度であり、排気バルブ１６側の壁表面温度ＴＣＣ２は、吸気バルブ１２側の壁表面温度ＴＣＣ１に比較して、燃焼室９内の混合気が着火されることにより生成された火炎が伝播しやすい部位の温度であって燃焼室９内の混合気の燃焼の状態に敏感には反応しない温度であるから、これらの差分ΔＴＣＣは、燃焼室９内の燃焼状態が良好である場合には、大きな値を示す一方で、燃焼室９内の燃焼状態が不良になればなるほど、小さな値を示すものである。これ故、吸気バルブ１２側の壁表面温度ＴＣＣ１と排気バルブ１６側の壁表面温度ＴＣＣ２との差分ΔＴＣＣの値は、燃焼室９内の燃焼状態の良・不良を示す指標となる。これにより、ステップＳ１２の処理は完了し、内燃機関運転状態制御処理はステップＳ１３の処理に進む。   In the processing of step S12, the CPU 108b determines the wall surface temperature TCC1 on the intake valve 12 side and the wall surface temperature TCC2 on the exhaust valve 16 side based on the electrical signals input from the intake side temperature sensor 105 and the exhaust side temperature sensor 106. The difference ΔTCC (= TCC2−TCC1) is calculated. Here, the wall surface temperature TCC1 on the intake valve 12 side is a temperature at a portion where a flame generated by the mixture in the combustion chamber 9 being ignited hardly propagates, and the combustion of the mixture in the combustion chamber 9 is performed. The wall surface temperature TCC2 on the exhaust valve 16 side is generated when the air-fuel mixture in the combustion chamber 9 is ignited as compared to the wall surface temperature TCC1 on the intake valve 12 side. The difference ΔTCC has a good combustion state in the combustion chamber 9 because it is a temperature at a portion where the generated flame is likely to propagate and does not react sensitively to the combustion state of the air-fuel mixture in the combustion chamber 9. In this case, while a large value is indicated, the smaller the combustion state in the combustion chamber 9 is, the smaller the value is. Therefore, the value of the difference ΔTCC between the wall surface temperature TCC1 on the intake valve 12 side and the wall surface temperature TCC2 on the exhaust valve 16 side is an index indicating whether the combustion state in the combustion chamber 9 is good or bad. Thereby, the process of step S12 is completed, and the internal combustion engine operating state control process proceeds to the process of step S13.

ステップＳ１３の処理では、ＣＰＵ１０８ｂが、ステップＳ１２の処理において算出された差分ΔＴＣＣの値が内燃機関１のノッキングレベルに対応する閾値（ノック発生閾値）以上であるか否かを判別する。具体的には、本実施形態では、メモリ１０８ａ内に図３（ａ）に示すような内燃機関回転数ＮＥ及びスロットル開度ＴＨに対するノック発生閾値の値に対応した特性曲線Ｌ１を規定したテーブルデータが格納されている。ＣＰＵ１０８ｂは、クランク角センサ１０２及びスロットル開度センサ１０４から入力された電気信号に基づいて、内燃機関回転数ＮＥ及びスロットル開度ＴＨに対応する特性曲線Ｌ１上の値であるノック発生閾値を図３（ａ）に示すテーブルデータから読み出す。そして、ＣＰＵ１０８ｂは、差分ΔＴＣＣの値が読み出されたノック発生閾値以上であるか否かを判別する。判別の結果、差分ΔＴＣＣの値がノック発生閾値未満である場合には、ＣＰＵ１０８ｂは、内燃機関運転状態制御処理をステップＳ１７の処理に進める。一方、差分ΔＴＣＣの値がノック発生閾値以上である場合には、ＣＰＵ１０８ｂは、内燃機関運転状態制御処理をステップＳ１４の処理に進める。   In the process of step S13, the CPU 108b determines whether or not the value of the difference ΔTCC calculated in the process of step S12 is equal to or greater than a threshold value (knock occurrence threshold value) corresponding to the knocking level of the internal combustion engine 1. Specifically, in the present embodiment, table data defining a characteristic curve L1 corresponding to the knock generation threshold value for the internal combustion engine speed NE and the throttle opening TH as shown in FIG. 3A in the memory 108a. Is stored. Based on the electrical signals input from the crank angle sensor 102 and the throttle opening sensor 104, the CPU 108b sets a knock generation threshold value that is a value on the characteristic curve L1 corresponding to the internal combustion engine speed NE and the throttle opening TH. Read from the table data shown in (a). Then, the CPU 108b determines whether or not the value of the difference ΔTCC is equal to or greater than the read knock occurrence threshold. As a result of the determination, if the value of the difference ΔTCC is less than the knock occurrence threshold, the CPU 108b advances the internal combustion engine operating state control process to the process of step S17. On the other hand, when the value of the difference ΔTCC is equal to or greater than the knock occurrence threshold, the CPU 108b advances the internal combustion engine operating state control process to the process of step S14.

ステップＳ１４の処理では、ＣＰＵ１０８ｂが、ステップＳ１２の処理において算出された差分ΔＴＣＣの値が内燃機関１のトルクが最大となる点火時期に対応する閾値（ＭＢＴ（Ｍｉｎｉｍｕｍ ａｄｖａｎｃｅ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｂｅｓｔ Ｔｏｒｑｕｅ）閾値）以上であるか否かを判別する。具体的には、本実施形態では、メモリ１０８ａ内に図３（ｂ）に示すような内燃機関回転数ＮＥ及びスロットル開度ＴＨに対してＭＢＴ閾値の値Ｔｘｙを対応させたテーブルデータが格納されている。ＣＰＵ１０８ｂは、クランク角センサ１０２及びスロットル開度センサ１０４から入力された電気信号に基づいて、内燃機関回転数ＮＥ及びスロットル開度ＴＨに対応するＭＢＴ閾値Ｔｘｙを図３（ｂ）に示すテーブルデータから読み出す。そして、ＣＰＵ１０８ｂは、差分ΔＴＣＣの値が読み出されたＭＢＴ閾値Ｔｘｙ以上であるか否かを判別する。判別の結果、差分ΔＴＣＣの値がＭＢＴ閾値Ｔｘｙ未満である場合には、ＣＰＵ１０８ｂは、内燃機関運転状態制御処理をステップＳ１７の処理に進める。一方、差分ΔＴＣＣの値がＭＢＴ閾値Ｔｘｙ以上である場合には、ＣＰＵ１０８ｂは、内燃機関運転状態制御処理をステップＳ１５の処理に進める。   In the process of step S14, the CPU 108b is equal to or greater than a threshold (MBT (Minimum Advance for the Best Torque) threshold) corresponding to the ignition timing at which the value of the difference ΔTCC calculated in the process of step S12 maximizes the torque of the internal combustion engine 1. It is determined whether or not. Specifically, in this embodiment, table data in which the MBT threshold value Txy is associated with the internal combustion engine speed NE and the throttle opening TH as shown in FIG. 3B is stored in the memory 108a. ing. Based on the electrical signals input from the crank angle sensor 102 and the throttle opening sensor 104, the CPU 108b determines the MBT threshold Txy corresponding to the internal combustion engine speed NE and the throttle opening TH from the table data shown in FIG. read out. Then, the CPU 108b determines whether or not the value of the difference ΔTCC is equal to or greater than the read MBT threshold value Txy. As a result of the determination, when the value of the difference ΔTCC is less than the MBT threshold value Txy, the CPU 108b advances the internal combustion engine operation state control process to the process of step S17. On the other hand, when the value of the difference ΔTCC is equal to or greater than the MBT threshold value Txy, the CPU 108b advances the internal combustion engine operating state control process to the process of step S15.

ステップＳ１５の処理では、ＣＰＵ１０８ｂが、ステップＳ１２の処理において算出された差分ΔＴＣＣの値が内燃機関１の所定（例えば５０％）の質量燃焼クランク角に対応する閾値（質量燃焼点閾値）以上であるか否かを判別する。具体的には、本実施形態では、メモリ１０８ａ内に図３（ｃ）に示すような内燃機関回転数ＮＥ及びスロットル開度ＴＨに対して質量燃焼点閾値の値ＴＴｘｙを対応させたテーブルデータが格納されている。ＣＰＵ１０８ｂは、クランク角センサ１０２及びスロットル開度センサ１０４から入力された電気信号に基づいて、現在の内燃機関回転数ＮＥ及びスロットル開度ＴＨに対応する質量燃焼点閾値ＴＴｘｙを図３（ｃ）に示すテーブルデータから読み出す。そして、ＣＰＵ１０８ｂは、差分ΔＴＣＣの値が読み出された質量燃焼点閾値ＴＴｘｙ以上であるか否かを判別する。判別の結果、差分ΔＴＣＣの値が質量燃焼点閾値ＴＴｘｙ未満である場合には、ＣＰＵ１０８ｂは、内燃機関運転状態制御処理をステップＳ１７の処理に進める。一方、差分ΔＴＣＣの値が質量燃焼点閾値ＴＴｘｙ以上である場合には、ＣＰＵ１０８ｂは、内燃機関運転状態制御処理をステップＳ１６の処理に進める。   In the process of step S15, the value of the difference ΔTCC calculated in the process of step S12 is equal to or greater than a threshold value (mass combustion point threshold value) corresponding to a predetermined (for example, 50%) mass combustion crank angle of the internal combustion engine 1. It is determined whether or not. Specifically, in the present embodiment, table data in which the mass combustion point threshold value TTxy is associated with the internal combustion engine speed NE and the throttle opening TH as shown in FIG. Stored. Based on the electrical signals input from the crank angle sensor 102 and the throttle opening sensor 104, the CPU 108b sets the mass combustion point threshold value TTxy corresponding to the current internal combustion engine speed NE and the throttle opening TH in FIG. Read from the table data shown. Then, the CPU 108b determines whether or not the value of the difference ΔTCC is equal to or larger than the read mass combustion point threshold value TTxy. As a result of the determination, when the value of the difference ΔTCC is less than the mass combustion point threshold value TTxy, the CPU 108b advances the internal combustion engine operating state control process to the process of step S17. On the other hand, when the value of the difference ΔTCC is equal to or greater than the mass combustion point threshold value TTxy, the CPU 108b advances the internal combustion engine operating state control process to the process of step S16.

ステップＳ１６の処理では、ＣＰＵ１０８ｂが、点火プラグ１０の点火時期を典型的にはフィードバック制御することによって、燃焼室９内の混合気への点火時期を進角することにより内燃機関１の運転状態を制御する。これにより、ステップＳ１６の処理は完了し、一連の内燃機関運転状態制御処理は終了する。   In the process of step S16, the CPU 108b advances the ignition timing for the air-fuel mixture in the combustion chamber 9 by typically feedback controlling the ignition timing of the spark plug 10, thereby changing the operating state of the internal combustion engine 1. Control. Thereby, the process of step S16 is completed and a series of internal-combustion-engine operation state control processes are complete | finished.

ステップＳ１７の処理では、ＣＰＵ１０８ｂが、点火プラグ１０の点火時期を典型的にはフィードバック制御することによって、燃焼室９内の混合気への点火時期を遅角することにより内燃機関１の運転状態を制御する。これにより、ステップＳ１７の処理は完了し、一連の内燃機関運転状態制御処理は終了する。   In the process of step S17, the CPU 108b typically controls the ignition timing of the spark plug 10 to delay the ignition timing for the air-fuel mixture in the combustion chamber 9 by feedback control, thereby changing the operating state of the internal combustion engine 1. Control. Thereby, the process of step S17 is completed and a series of internal-combustion-engine operation state control processes are complete | finished.

なお、内燃機関運転中の内燃機関運転状態制御処理を簡素化するために、ステップＳ１２の処理において算出された差分ΔＴＣＣの値に直接的に基づいて、点火プラグ１０の点火時期を制御することも可能であり、かかる場合には、ステップＳ１３からステップＳ１５の各々の処理を省略することも可能である。また、内燃機関１の運転状態を制御するパラメータには、点火時期の他に燃料噴射量や空気供給量が挙げられるため、点火時期の調整の他に燃料噴射量や空気供給量を調整して内燃機関１の運転状態を制御してもよいし、これらを適宜組み合わせて内燃機関１の運転状態を制御してもよい。   In order to simplify the internal combustion engine operation state control process during the operation of the internal combustion engine, the ignition timing of the spark plug 10 may be controlled directly based on the value of the difference ΔTCC calculated in the process of step S12. In such a case, it is possible to omit the processing from step S13 to step S15. In addition to the ignition timing, the parameters for controlling the operating state of the internal combustion engine 1 include the fuel injection amount and the air supply amount. Therefore, in addition to the adjustment of the ignition timing, the fuel injection amount and the air supply amount are adjusted. The operation state of the internal combustion engine 1 may be controlled, or the operation state of the internal combustion engine 1 may be controlled by appropriately combining these.

以上の説明から明らかなように、本実施形態における内燃機関制御装置１００では、制御部１０８ｂが、内燃機関１の燃焼室９の吸気バルブ１２側における壁表面温度に対応した第１の温度ＴＣＣ１と内燃機関１の燃焼室９の排気バルブ１６側における壁表面温度に対応した第２の温度ＴＣＣ２との差分ΔＴＣＣに基づいて、内燃機関１の運転状態を制御するものであるため、簡便な構成で、燃焼室９内の燃焼状態を検出しその燃焼状態に応じて内燃機関１の運転状態を制御することができる。特に、燃焼室９内の混合気に着火生成された火炎が伝播しにくい吸気バルブ１２側の壁表面温度ＴＣＣ１と、燃焼室９内の混合気に着火生成された火炎が伝播しやすい排気バルブ１６側の壁表面温度ＴＣＣ２と、の差分ΔＴＣＣは、燃焼室９内の燃焼状態の良・不良を示す適切な指標として用いることができるため、内燃機関１の暖機中等の過渡的な温度状態や内燃機関１が比較的低負荷で運転されることに起因する低温度状態においても、燃焼室９内の燃焼状態を精度よく把握して内燃機関１の運転状態を制御することができる。また、このように内燃機関１の運転状態を適切に制御することにより、内燃機関１の燃料消費率を向上することができる。   As is apparent from the above description, in the internal combustion engine control apparatus 100 according to the present embodiment, the control unit 108b has the first temperature TCC1 corresponding to the wall surface temperature on the intake valve 12 side of the combustion chamber 9 of the internal combustion engine 1. Since the operating state of the internal combustion engine 1 is controlled based on the difference ΔTCC with respect to the second temperature TCC2 corresponding to the wall surface temperature on the exhaust valve 16 side of the combustion chamber 9 of the internal combustion engine 1, the configuration is simple. The combustion state in the combustion chamber 9 can be detected, and the operation state of the internal combustion engine 1 can be controlled in accordance with the combustion state. In particular, the wall surface temperature TCC1 on the intake valve 12 side on which the flame generated in the air-fuel mixture in the combustion chamber 9 is difficult to propagate, and the exhaust valve 16 on which the flame generated in the air-fuel mixture in the combustion chamber 9 easily propagates. The difference ΔTCC with the side wall surface temperature TCC2 can be used as an appropriate index indicating whether the combustion state in the combustion chamber 9 is good or bad. Even in a low temperature state resulting from the operation of the internal combustion engine 1 at a relatively low load, it is possible to accurately grasp the combustion state in the combustion chamber 9 and control the operation state of the internal combustion engine 1. Moreover, the fuel consumption rate of the internal combustion engine 1 can be improved by appropriately controlling the operating state of the internal combustion engine 1 in this way.

また、本実施形態における内燃機関制御装置１００では、制御部１０８ｂが、第１の温度ＴＣＣ１と第２の温度ＴＣＣ２との差分ΔＴＣＣに基づいて、混合気への点火の時期を制御することにより内燃機関１の運転状態を制御するものであるため、適切に点火時期を制御しながら内燃機関１の運転状態を適切に制御することができる。   In the internal combustion engine control apparatus 100 according to the present embodiment, the control unit 108b controls the timing of ignition of the air-fuel mixture based on the difference ΔTCC between the first temperature TCC1 and the second temperature TCC2. Since the operation state of the engine 1 is controlled, the operation state of the internal combustion engine 1 can be appropriately controlled while appropriately controlling the ignition timing.

また、本実施形態における内燃機関制御装置１００では、制御部１０８ｂが、第１の温度ＴＣＣ１と第２の温度ＴＣＣ２との差分ΔＴＣＣと所定の閾値との大小関係に応じて、点火の時期を進角又は遅角する制御を行い、所定の閾値が、内燃機関１のノッキングレベルに対応する第１の閾値を含んで設定されているものであるため、精度よく点火時期を制御しながら内燃機関１の運転状態をノックの発生を抑制するように精度よく制御することができる。   Further, in the internal combustion engine control apparatus 100 in the present embodiment, the control unit 108b advances the ignition timing according to the magnitude relationship between the difference ΔTCC between the first temperature TCC1 and the second temperature TCC2 and a predetermined threshold value. Since the predetermined threshold value is set including the first threshold value corresponding to the knocking level of the internal combustion engine 1, the internal combustion engine 1 is controlled while accurately controlling the ignition timing. It is possible to accurately control the operation state of the engine so as to suppress the occurrence of knocking.

また、本実施形態における内燃機関制御装置１００では、所定の閾値が、内燃機関１のトルクが最大となる点火の時期に対応する第２の閾値を更に含んで設定されているものであるため、より精度よく点火時期を制御しながら内燃機関１の運転状態を最大トルクを発生させるようにより精度よく制御することができる。   In the internal combustion engine control apparatus 100 according to the present embodiment, the predetermined threshold value is set so as to further include the second threshold value corresponding to the ignition timing at which the torque of the internal combustion engine 1 becomes maximum. The operating state of the internal combustion engine 1 can be controlled with higher accuracy so as to generate the maximum torque while controlling the ignition timing with higher accuracy.

また、本実施形態における内燃機関制御装置１００では、所定の閾値が、内燃機関１の所定の質量燃焼クランク角に対応する第３の閾値を更に含んで設定されているものであるため、所定の質量燃焼角に対応してより高精度に点火時期を制御しながら内燃機関１の運転状態をより高精度に制御することができる。   In the internal combustion engine control apparatus 100 according to the present embodiment, the predetermined threshold value is set so as to further include the third threshold value corresponding to the predetermined mass combustion crank angle of the internal combustion engine 1. The operating state of the internal combustion engine 1 can be controlled with higher accuracy while controlling the ignition timing with higher accuracy corresponding to the mass combustion angle.

なお、本発明は、部材の種類、形状、配置、個数等は前述の実施形態に限定されるものではなく、その構成要素を同等の作用効果を奏するものに適宜置換する等、発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることはもちろんである。   In the present invention, the type, shape, arrangement, number, and the like of the members are not limited to the above-described embodiment, and the gist of the invention is appropriately replaced such that the constituent elements are appropriately replaced with those having the same operational effects. Of course, it can be changed as appropriate without departing from the scope.

以上のように、本発明は、簡便な構成で、燃焼室内の燃焼状態を検出しその燃焼状態に応じて内燃機関の運転状態を制御可能な内燃機関制御装置を提供することができるものであり、その汎用普遍的な性格から車両等の内燃機関制御装置に広く適用され得るものと期待される。   As described above, the present invention can provide an internal combustion engine control apparatus that can detect the combustion state in the combustion chamber and control the operation state of the internal combustion engine according to the combustion state with a simple configuration. Therefore, it is expected that it can be widely applied to an internal combustion engine control device such as a vehicle because of its general purpose universal character.

１…内燃機関
２…シリンダブロック
２ａ…気筒
３…クーラント通路
４…ピストン
５…コンロッド
６…クランクシャフト
７…リラクタ
７ａ…歯部
８…シリンダヘッド
９…燃焼室
１０…点火プラグ
１１…吸気管
１１ａ…吸気通路
１２…吸気バルブ
１３…インジェクタ
１４…スロットルバルブ
１５…排気管
１５ａ…排気通路
１６…排気バルブ
１００…内燃機関制御装置
１０１…水温センサ
１０２…クランク角センサ
１０３…吸気温センサ
１０４…スロットル開度センサ
１０５…吸気側温度センサ
１０６…排気側温度センサ
１０７…ＥＣＵ
１０８…マイコン
１０８ａ…メモリ
１０８ｂ…ＣＰＵ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Internal combustion engine 2 ... Cylinder block 2a ... Cylinder 3 ... Coolant passage 4 ... Piston 5 ... Connecting rod 6 ... Crankshaft 7 ... Retractor 7a ... Tooth part 8 ... Cylinder head 9 ... Combustion chamber 10 ... Spark plug 11 ... Intake pipe 11a ... Intake passage 12 ... Intake valve 13 ... Injector 14 ... Throttle valve 15 ... Exhaust pipe 15a ... Exhaust passage 16 ... Exhaust valve 100 ... Internal combustion engine control device 101 ... Water temperature sensor 102 ... Crank angle sensor 103 ... Intake temperature sensor 104 ... Throttle opening Sensor 105 ... Intake side temperature sensor 106 ... Exhaust side temperature sensor 107 ... ECU
108 ... Microcomputer 108a ... Memory 108b ... CPU

Claims (2)

内燃機関に各々供給された燃料及び空気から成る混合気への点火をさせながら前記内燃機関の運転状態を制御する制御部を備えた内燃機関制御装置において、
前記制御部は、前記内燃機関の燃焼室の吸気バルブ側における壁表面温度に対応した第１の温度と前記内燃機関の燃焼室の排気バルブ側における壁表面温度に対応した第２の温度との差分が、前記内燃機関のノッキングレベルに対応する第１の閾値以上であり、前記内燃機関のトルクが最大となる前記点火の時期に対応する第２の閾値以上であり、かつ前記内燃機関の所定の質量燃焼クランク角に対応する第３の閾値以上である場合に、前記混合気への前記点火の時期を進角させ、前記差分が、前記第１の閾値、前記第２の閾値及び前記第３の閾値の何れか未満である場合に、前記混合気への前記点火の時期を遅角させることにより、前記内燃機関の前記運転状態を制御することを特徴とする内燃機関制御装置。 The internal combustion engine controller having a control unit for controlling the operating state of the internal combustion engine while the ignition of the air-fuel mixture consisting of fuel及beauty air which are respectively supplied to the internal combustion engine,
The controller includes a first temperature corresponding to a wall surface temperature on the intake valve side of the combustion chamber of the internal combustion engine and a second temperature corresponding to a wall surface temperature on the exhaust valve side of the combustion chamber of the internal combustion engine. The difference is not less than a first threshold value corresponding to the knocking level of the internal combustion engine, not less than a second threshold value corresponding to the ignition timing at which the torque of the internal combustion engine is maximum, and a predetermined value of the internal combustion engine The ignition timing of the air-fuel mixture is advanced, and the difference is the first threshold value, the second threshold value, and the second threshold value. An internal combustion engine control apparatus that controls the operating state of the internal combustion engine by retarding the timing of the ignition of the air-fuel mixture when it is less than any of the three threshold values . 前記第３の閾値は、前記内燃機関の回転数及び前記内燃機関のスロットル開度に応じて算出されることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関制御装置。 The third threshold value, the internal combustion engine control apparatus according to claim 1, characterized in Rukoto is calculated according to the throttle opening speed and the internal combustion engine of the internal combustion engine.
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