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JP4873250B2 - Pre-ignition detection device for vehicle engine - Google Patents

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JP4873250B2
JP4873250B2 JP2007198531A JP2007198531A JP4873250B2 JP 4873250 B2 JP4873250 B2 JP 4873250B2 JP 2007198531 A JP2007198531 A JP 2007198531A JP 2007198531 A JP2007198531 A JP 2007198531A JP 4873250 B2 JP4873250 B2 JP 4873250B2
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ion current
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Description

本発明は、車両用エンジンのプリイグニッション検出装置に係り、特にイオン電流の検出に基づいてプリイグニッションがエンジンに及ぼす作用の大きさであるプリイグニッション強度を検出する車両用エンジンのプリイグニッション検出装置に関する。   The present invention relates to a pre-ignition detection device for a vehicle engine, and more particularly to a pre-ignition detection device for a vehicle engine that detects a pre-ignition intensity that is a magnitude of an effect of the pre-ignition on the engine based on detection of an ion current. .

従来、火花点火式の内燃機関において、燃焼室内に存在するイオンを媒介として流れるイオン電流の検出に基づき、プリイグニッションの発生の前兆状態を検出する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1に記載の内燃機関の点火回路では、点火コイルの二次巻線の一端側に点火プラグが接続され、二次巻線の他端側にコンデンサとイオン電流検出回路が接続されている。この構成により、点火回路のイオン電流検出回路は、気筒内のイオン状態に応じて、コンデンサから放電される電荷によるイオン電流を検出することができる。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a spark ignition type internal combustion engine, a technique for detecting a precursor state of pre-ignition generation based on detection of an ion current flowing through ions existing in a combustion chamber has been proposed (see, for example, Patent Document 1). ).
In the ignition circuit for an internal combustion engine described in Patent Document 1, a spark plug is connected to one end of the secondary winding of the ignition coil, and a capacitor and an ion current detection circuit are connected to the other end of the secondary winding. . With this configuration, the ion current detection circuit of the ignition circuit can detect the ion current due to the electric charge discharged from the capacitor in accordance with the ion state in the cylinder.

そして、特許文献1の内燃機関の制御装置は、点火回路から受けとったイオン電流検出信号に基づいて、イオン電流のピーク発生時期を検出し、ピーク発生時期が所定の限界時期よりも進角している場合に、プリイグニッションが発生し易い状態であると判定するように構成されている。   Then, the control device for the internal combustion engine of Patent Document 1 detects the peak generation time of the ion current based on the ion current detection signal received from the ignition circuit, and the peak generation time is advanced from a predetermined limit time. If so, it is determined that the pre-ignition is likely to occur.

特開2006−46140号公報JP 2006-46140 A

しかしながら、特許文献1のように点火プラグを介してイオン電流を検出する構成の場合、イオン電流と点火放電電流は共に点火プラグを流れ、かつ、イオン電流は点火放電電流と比べて極めて小さいから、点火放電中にはイオン電流を検出することができず、プリイグニッションの発生を検出することができない場合が生じるという問題があった。すなわち、特許文献1の構成では、点火放電中はイオン電流を検出することができず、少なくとも点火放電期間だけイオン電流の検出ウインドウが狭められてしまう。
特に、プリイグニッションが発生し易い環境にある高圧縮比タイプのエンジンにおいて、点火放電時期が上死点以降に設定されるような場合、プリイグニッションの発生又はその前兆状態に起因してイオン電流のピーク発生時期が進角すると、点火放電期間に接近又は重なってしまい、イオン電流のピーク発生時期の検出精度が低下してしまう。
However, in the case of the configuration in which the ionic current is detected through the spark plug as in Patent Document 1, both the ionic current and the spark discharge current flow through the spark plug, and the ionic current is extremely small compared to the spark discharge current. During the ignition discharge, there is a problem that the ion current cannot be detected and the occurrence of pre-ignition cannot be detected. That is, in the configuration of Patent Document 1, the ion current cannot be detected during ignition discharge, and the ion current detection window is narrowed at least during the ignition discharge period.
In particular, in a high compression ratio type engine in an environment where pre-ignition is likely to occur, when the ignition discharge timing is set after the top dead center, the ionic current is caused by the occurrence of the pre-ignition or its precursor state. When the peak generation time is advanced, the ignition discharge period approaches or overlaps, and the detection accuracy of the ion current peak generation time decreases.

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、エンジンのプリイグニッションの発生をイオン電流に基づいて検出するプリイグニッション検出装置において、イオン電流の検出ウインドウを拡大して、プリイグニッションがエンジンに及ぼす作用の大きさであるプリイグニッション強度の検出精度を向上することができる車両用エンジンのプリイグニッション検出装置を提供することを目的としている。   The present invention has been made to solve such a problem, and in a pre-ignition detection device that detects the occurrence of pre-ignition of an engine based on the ionic current, the detection window of the ionic current is expanded to increase the pre-ignition. It is an object of the present invention to provide a pre-ignition detection device for a vehicle engine that can improve the detection accuracy of the pre-ignition intensity, which is the magnitude of the effect of the ignition on the engine.

上記の目的を達成するために、本発明は、エンジンの燃焼室内に配設される点火プラグと、この点火プラグを点火放電させる点火回路と、この点火回路を制御して点火プラグの点火放電時期を制御する点火制御手段と、点火プラグを経由して流れるイオン電流を検出するイオン電流検出手段と、このイオン電流検出手段によって検出されたイオン電流に基づいてプリイグニッションの発生を検出するプリイグニッション検出手段と、を備え、点火制御手段は、点火プラグによる点火放電前にイオン電流検出手段がイオン電流を検出したことに基づいて、点火回路による点火プラグの点火放電を中止又は遅延させるように構成され、プリイグニッション検出手段は、点火プラグによる点火放電の中止又は遅延期間中に、イオン電流検出手段によって検出されたイオン電流に基づいて、プリイグニッションがエンジンに及ぼす作用の大きさであるプリイグニッション強度を検出し、点火制御手段は、イオン電流検出手段が点火プラグによる点火放電前にイオン電流を検出したことに基づいて、点火プラグの点火放電時期を排気行程まで遅延させることを特徴としている。 In order to achieve the above object, the present invention provides an ignition plug disposed in an engine combustion chamber, an ignition circuit for igniting the ignition plug, and an ignition discharge timing of the ignition plug by controlling the ignition circuit. Ignition control means for controlling the ion current, ion current detection means for detecting the ion current flowing through the spark plug, and preignition detection for detecting the occurrence of preignition based on the ion current detected by the ion current detection means The ignition control means is configured to stop or delay the ignition discharge of the ignition plug by the ignition circuit based on the detection of the ion current by the ion current detection means before the ignition discharge by the ignition plug. The pre-ignition detection means is operated by the ion current detection means during the stop or delay period of the ignition discharge by the spark plug. Based on the detected ion current Te detects preignition strength preignition is the magnitude of the effect on the engine, ignition control means, the ion current detecting means detects an ion current before the ignition discharge by the spark plug Based on this, the ignition discharge timing of the spark plug is delayed until the exhaust stroke .

このように構成された本発明によれば、点火プラグの点火放電前に点火プラグを経由してイオン電流が検出された場合に、点火プラグによる点火放電を中止又は遅角するように構成されているので、点火放電電流に妨げられることなく、プリイグニッションに基づくイオン電流を検出することができる。
すなわち、点火プラグの点火放電前にイオン電流が検出されることは、プリイグニッションが発生して燃焼室内のイオン濃度が上昇したことを意味する。そして、プリイグニッションの発生を検出した場合には、点火放電を中止又は遅延させることにより、イオン電流検出ウインドウを拡大することができる。これにより、プリイグニッションによるイオン電流の検出を確実に行うことができ、プリイグニッションが例えばシリンダ内圧力の上昇や衝撃音の発生等によってエンジンに及ぼす悪影響の程度を精度よく判定することが可能となる。
According to the present invention configured as described above, when an ionic current is detected via the spark plug before ignition discharge of the spark plug, the ignition discharge by the spark plug is stopped or retarded. Therefore, the ion current based on the pre-ignition can be detected without being disturbed by the ignition discharge current.
That is, the detection of the ion current before the ignition discharge of the spark plug means that pre-ignition has occurred and the ion concentration in the combustion chamber has increased. When the occurrence of pre-ignition is detected, the ion current detection window can be enlarged by stopping or delaying the ignition discharge. As a result, it is possible to reliably detect the ionic current by pre-ignition, and it is possible to accurately determine the degree of the adverse effect of the pre-ignition on the engine due to, for example, an increase in cylinder pressure or generation of impact sound. .

また、本発明によれば、排気行程で点火放電させることにより、イオン電流検出ウインドウを通常の点火放電時期から排気行程までの長期間にわたって確保することができる。 In addition , according to the present invention, by performing ignition discharge in the exhaust stroke, the ion current detection window can be secured over a long period from the normal ignition discharge timing to the exhaust stroke.

また、本発明において好ましくは、点火回路は、点火プラグに接続された点火コイルを有し、点火制御手段は、点火コイルへの通電時間を設定時間よりも延長することにより、点火プラグの点火放電時期を遅延させ、点火プラグの点火放電時期の遅延が所定回数以上になったとき、点火コイルへの通電時間を設定時間よりも短縮する。   Preferably, in the present invention, the ignition circuit has an ignition coil connected to the ignition plug, and the ignition control means extends the energization time to the ignition coil beyond the set time, thereby igniting the ignition discharge of the ignition plug. The timing is delayed, and when the ignition discharge timing delay of the spark plug exceeds a predetermined number of times, the energization time to the ignition coil is shortened from the set time.

このように構成された本発明によれば、頻繁に点火放電時期を遅角、すなわち通電時間を延長すると、点火コイルの信頼性上好ましくないので、所定期間又は所定エンジンサイクルで所定回数以上のプリイグニッションが発生する場合には、点火コイルへの通電時間を通常時よりも短縮化する。これにより、点火コイルの信頼性を確保することができる。なお、頻繁にプリイグニッションが発生する状況は着火し易い状態であるので、点火放電時間を短縮しても着火性を維持することができる。この場合、点火はしているが、点火放電時間が短縮されているため、イオン電流の検出ウインドウが広がり、プリイグニッションの判定精度を高めることができる。   According to the present invention configured as described above, if the ignition discharge timing is frequently retarded, that is, if the energization time is extended, it is not preferable in terms of the reliability of the ignition coil. When the ignition occurs, the energization time to the ignition coil is shortened from the normal time. Thereby, the reliability of an ignition coil is securable. In addition, since the situation where pre-ignition frequently occurs is a state in which ignition is easy, the ignitability can be maintained even if the ignition discharge time is shortened. In this case, although ignition is performed, since the ignition discharge time is shortened, the detection window of the ion current is widened, and the determination accuracy of the pre-ignition can be improved.

また、本発明において好ましくは、点火プラグは、少なくとも第1及び第2の点火プラグを含んで複数設けられ、点火回路は、各点火プラグに接続され、点火放電時に電荷が充電されるように設けられた複数のコンデンサを有し、イオン電流検出手段は、各コンデンサに充電された電荷が放電されることによるイオン電流をそれぞれ検出するように構成され、点火制御手段は、第2の点火プラグの点火放電時期が第1の点火プラグの点火放電時期に対して遅角するように点火放電時期を位相差制御し、イオン電流検出手段が第2の点火プラグによる点火放電前に第2の点火プラグを経由して流れるイオン電流を検出したことに基づいて、点火回路による第2の点火プラグの点火放電を中止又は遅延させる。   Preferably, in the present invention, a plurality of spark plugs are provided including at least the first and second spark plugs, and the ignition circuit is connected to each spark plug so as to be charged during ignition discharge. The ion current detecting means is configured to detect an ion current generated by discharging the electric charge charged in each capacitor, and the ignition control means is configured to detect the second ignition plug. The ignition discharge timing is controlled in phase so that the ignition discharge timing is retarded with respect to the ignition discharge timing of the first spark plug, and the second spark plug is detected by the ion current detecting means before the ignition discharge by the second spark plug. The ignition discharge of the second spark plug by the ignition circuit is stopped or delayed based on the detection of the ionic current flowing through the ignition circuit.

このように構成された本発明によれば、複数点火プラグを位相差点火することにより、遅角側で点火放電される点火プラグは、進角側で点火放電される点火プラグよりも広いイオン電流検出ウインドウを確保することができる。弱いプリイグニッションは、強いプリイグニッションよりも遅角側で検出可能となるが、本発明では、位相差点火方式を採用することにより、弱いプリイグニッションの発生をも検出することができる。   According to the present invention configured as described above, a spark plug that is ignited and discharged on the retard side by performing phase difference ignition of a plurality of spark plugs has a wider ion current than an ignition plug that is ignited and discharged on the advance side. A detection window can be secured. Weak pre-ignition can be detected on the retard side than strong pre-ignition, but in the present invention, the occurrence of weak pre-ignition can be detected by adopting the phase difference ignition method.

また、本発明において好ましくは、プリイグニッション検出手段は、イオン電流検出手段によって検出されたイオン電流の発生時期又はピーク値に基づいてプリイグニッション強度を検出する。
このように構成された本発明によれば、イオン電流のピーク発生時期又はピーク値に応じて容易にプリイグニッションの作用の大きさを検出することができる。
Preferably, in the present invention, the pre-ignition detection means detects the pre-ignition intensity based on the generation time or peak value of the ion current detected by the ion current detection means.
According to the present invention configured as described above, it is possible to easily detect the magnitude of the pre-ignition action according to the peak generation time or peak value of the ion current.

本発明の車両用エンジンのプリイグニッション検出装置によれば、エンジンのプリイグニッションの発生を検出するためのイオン電流の検出ウインドウを拡大して、プリイグニッションがエンジンに及ぼす作用の大きさであるプリイグニッション強度の検出精度を向上することができる。   According to the pre-ignition detection device for a vehicle engine of the present invention, the pre-ignition which is the magnitude of the effect of the pre-ignition on the engine is expanded by expanding the detection window of the ion current for detecting the occurrence of the pre-ignition of the engine. Intensity detection accuracy can be improved.

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。先ず、図1乃至図11により、本発明の第1実施形態による車両用エンジンのプリイグニッション検出装置を説明する。
図1は車両用エンジンの構成を表す図、図2は点火回路の構成図、図3,図4はエンジン気筒内圧力及びイオン電流の変化を表すグラフ、図5はプリイグニッション検出処理のフローチャート、図6はプリイグニッション判定領域を表すグラフ、図7は点火放電前のイオン電流検出処理のフローチャート、図8はイオン電流の発生評価時期の算出処理のフローチャート、図9はイオン電流の変化を表す図、図10はイオン電流の発生評価時期とプリイグニッション強度との関係を示すグラフ、図11はプリイグニッション抑制制御処理のフローチャートである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. First, a pre-ignition detection device for a vehicle engine according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
1 is a diagram showing a configuration of a vehicle engine, FIG. 2 is a configuration diagram of an ignition circuit, FIGS. 3 and 4 are graphs showing changes in engine cylinder pressure and ion current, and FIG. 5 is a flowchart of pre-ignition detection processing. 6 is a graph showing the pre-ignition determination region, FIG. 7 is a flowchart of the ion current detection process before ignition discharge, FIG. 8 is a flowchart of the calculation process of the generation evaluation time of the ion current, and FIG. 9 is a diagram showing the change of the ion current. FIG. 10 is a graph showing the relationship between the generation evaluation time of the ion current and the pre-ignition intensity, and FIG. 11 is a flowchart of the pre-ignition suppression control process.

まず、図1及び図2により本実施形態のエンジン1の概略構成を説明する。
エンジン1は、直列多気筒型の火花点火式直墳ガソリンエンジンである。エンジン1は、シリンダブロック2及びその上部に固定されたシリンダヘッド3からなるエンジン本体を有する。シリンダブロック2の上端面に開口するシリンダ4の上端は、シリンダヘッド3の下面により閉塞されている。
シリンダ4内にはピストン5が往復動可能に嵌挿されており、このピストン5の上面とシリンダヘッド3のペントルーフ型の下面(天井面)との間に燃焼室6が区画されている。一方、ピストン5の下方のクランクケース内には、クランク軸(図示せず)が配設され、コネクティングロッドによってピストン5と連結されている。
First, a schematic configuration of the engine 1 of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
The engine 1 is an in-line multi-cylinder spark ignition direct gasoline engine. The engine 1 has an engine body including a cylinder block 2 and a cylinder head 3 fixed to the cylinder block 2. The upper end of the cylinder 4 that opens to the upper end surface of the cylinder block 2 is closed by the lower surface of the cylinder head 3.
A piston 5 is fitted into the cylinder 4 so as to be able to reciprocate. A combustion chamber 6 is defined between the upper surface of the piston 5 and a pent roof-type lower surface (ceiling surface) of the cylinder head 3. On the other hand, a crankshaft (not shown) is disposed in the crankcase below the piston 5, and is connected to the piston 5 by a connecting rod.

また、クランク角センサ26が、エンジン1のシリンダブロック2下部のクランクケース内に設けられている。クランク角センサ26は、クランク軸の回転角(クランク角)を検出するものであり、クランク軸の端部に一体回転するように取付けられたロータ27の回転に伴い、その外周部に設けられた凸部の通過に対応して信号を出力する電磁ピックアップコイル等から構成されている。   A crank angle sensor 26 is provided in the crankcase below the cylinder block 2 of the engine 1. The crank angle sensor 26 detects the rotation angle (crank angle) of the crankshaft, and is provided on the outer peripheral portion of the rotor 27 attached so as to rotate integrally with the end portion of the crankshaft. It consists of an electromagnetic pickup coil that outputs a signal corresponding to the passage of the convex portion.

また、冷却水の温度状態を検出する水温センサ28が、シリンダブロック2のウォータジャケット(図示せず)に臨設されている。さらに、エンジンオイル温度センサ29が、取付けられている。   Further, a water temperature sensor 28 for detecting the temperature state of the cooling water is provided on a water jacket (not shown) of the cylinder block 2. Further, an engine oil temperature sensor 29 is attached.

点火プラグ7は、各シリンダ4に対応して複数設けられており、点火プラグ7の先端電極が各燃焼室6内に臨むようにシリンダヘッド3に取付けられている。また、点火プラグ7は、それぞれ点火回路8に接続されている。
本実施形態では、点火回路8は、各点火プラグ7にそれぞれ対応して複数設けられているが、これに限らず、複数の点火プラグ7に対応して1つ又は複数設ける構成としてもよい。
A plurality of spark plugs 7 are provided corresponding to each cylinder 4, and are attached to the cylinder head 3 so that the tip electrode of the spark plug 7 faces each combustion chamber 6. In addition, each spark plug 7 is connected to an ignition circuit 8.
In the present embodiment, a plurality of ignition circuits 8 are provided corresponding to the respective spark plugs 7. However, the present invention is not limited to this, and one or a plurality of ignition circuits 8 may be provided corresponding to the plurality of spark plugs 7.

図2に示すように、点火回路8は、パワートランジスタからなるイグナイタ8aと、一次巻線及び二次巻線からなる点火コイル8bと、点火コイル8bに接続されたコンデンサ8cと、さらにコンデンサ8cと接地電位との間に接続されたイオン電流検出回路8dとを有している。イオン電流検出回路8dは、本発明のイオン電流検出手段に相当する。
各シリンダ4に対応する点火回路8は、PCM30から、点火プラグ7を点火放電させるための制御信号を受けている間、イグナイタ8aをONにし、これにより点火コイル8bに通電する。そして、点火回路8は、所定の通電時間経過後、制御信号を受けなくなるとイグナイタ8aがOFFとなり、これにより点火コイル8bの二次巻線から点火放電電流が流れ、点火プラグ7を点火放電させる。
As shown in FIG. 2, the ignition circuit 8 includes an igniter 8a composed of a power transistor, an ignition coil 8b composed of a primary winding and a secondary winding, a capacitor 8c connected to the ignition coil 8b, and a capacitor 8c. And an ion current detection circuit 8d connected between the ground potential. The ion current detection circuit 8d corresponds to the ion current detection means of the present invention.
The ignition circuit 8 corresponding to each cylinder 4 turns on the igniter 8a while energizing the ignition coil 8b while receiving a control signal for igniting and discharging the spark plug 7 from the PCM 30. When the ignition circuit 8 no longer receives a control signal after a predetermined energization time, the igniter 8a is turned off, whereby an ignition discharge current flows from the secondary winding of the ignition coil 8b, and the ignition plug 7 is ignited. .

また、点火回路8では、この点火放電によってコンデンサ8cが充電される。イオン電流検出回路8dは、コンデンサ8cの充電電荷が放電することにより流れる電流を、イオン電流として検出する。そして、点火回路8は、イオン電流の検出信号をPCM30へ出力する。   In the ignition circuit 8, the capacitor 8c is charged by this ignition discharge. The ionic current detection circuit 8d detects the current that flows when the charge of the capacitor 8c is discharged as an ionic current. The ignition circuit 8 outputs an ion current detection signal to the PCM 30.

また、シリンダヘッド3には、各燃焼室6に連通する2つの吸気ポート9及び2つの排気ポート10が形成されている。そして、吸気ポート9及び排気ポート10のポート開口部には、それぞれカム軸(図示せず)の回転により開閉動作する吸排気バルブ(吸気弁11及び排気弁12)が配設されている。
カム軸は、吸気側及び排気側に1本ずつ設けられており、共通のカムチェーンによりクランク軸に駆動連結されている。吸気側及び排気側のカム軸は、クランク軸の回転に同期してそれぞれ回転し、これにより吸気弁11及び排気弁12がそれぞれ所定のタイミングで開閉動作される。
Further, the cylinder head 3 is formed with two intake ports 9 and two exhaust ports 10 communicating with each combustion chamber 6. In addition, intake and exhaust valves (intake valve 11 and exhaust valve 12) that are opened and closed by rotation of a camshaft (not shown) are disposed at the port openings of the intake port 9 and the exhaust port 10, respectively.
One camshaft is provided on each of the intake side and the exhaust side, and is connected to the crankshaft by a common cam chain. The intake-side and exhaust-side camshafts rotate in synchronization with the rotation of the crankshaft, whereby the intake valve 11 and the exhaust valve 12 are opened and closed at predetermined timings, respectively.

また、吸気側のカム軸には、クランク軸の回転に対する位相を所定の角度範囲内で連続的に変更可能な可変バルブタイミング機構13(以下「VVT(Variable Valve Timing)」という)が取付けられている。吸気側のカム軸は、VVT13によって、吸気弁11のリフトカーブInが進角側、遅角側に変更可能となっている。これに伴い排気弁12のリフトカーブExとのオーバーラップ期間が変化し、燃焼室6に残留する既燃ガス(以下「内部EGR」という)の量を変化させることができる。   In addition, a variable valve timing mechanism 13 (hereinafter referred to as “VVT (Variable Valve Timing)”) capable of continuously changing the phase with respect to the rotation of the crankshaft within a predetermined angle range is attached to the camshaft on the intake side. Yes. The camshaft on the intake side can be changed by the VVT 13 so that the lift curve In of the intake valve 11 is advanced or retarded. Along with this, the overlap period with the lift curve Ex of the exhaust valve 12 changes, and the amount of burned gas remaining in the combustion chamber 6 (hereinafter referred to as “internal EGR”) can be changed.

シリンダヘッド3の吸気側には、吸気ポート9に連通する吸気通路(吸気マニホールド)15が配設されている。吸気通路15は、各シリンダ4に向けて分岐する分岐通路と、この分岐通路からさらに各シリンダ4の2つの吸気ポート9に向けて二股に分岐する二股通路を有している。二股通路のうち一方には、燃焼室6内の吸気流動の強さを調整するタンブルスワールコントロール弁(以下「TSCV」という)14が設けられている。
また、吸気通路15には、その上流端とTSCV弁14との間に、上流側からエアクリーナ16と、吸気流量を検出するエアフローセンサ17と、電動モータ18aにより駆動されて吸気通路15を絞るスロットル弁18とが配設されている。また、吸気通路15には、エアクリーナ16付近に吸気温度センサ23が設けられている。
さらに、シリンダヘッド3には、各シリンダ4に対応して、燃料を各燃焼室6内に直接噴射供給する複数のインジェクタ19が設けられている。
An intake passage (intake manifold) 15 communicating with the intake port 9 is disposed on the intake side of the cylinder head 3. The intake passage 15 has a branch passage that branches toward each cylinder 4 and a forked passage that branches from the branch passage toward two intake ports 9 of each cylinder 4. One of the bifurcated passages is provided with a tumble swirl control valve (hereinafter referred to as “TSCV”) 14 for adjusting the strength of the intake air flow in the combustion chamber 6.
The intake passage 15 has an air cleaner 16 from the upstream side, an air flow sensor 17 for detecting the intake flow rate, and a throttle that throttles the intake passage 15 by an electric motor 18a between the upstream end of the intake passage 15 and the TSCV valve 14. A valve 18 is provided. In addition, an intake air temperature sensor 23 is provided in the vicinity of the air cleaner 16 in the intake passage 15.
Further, the cylinder head 3 is provided with a plurality of injectors 19 corresponding to the respective cylinders 4 for directly injecting fuel into the respective combustion chambers 6.

また、シリンダヘッド3の排気側には、各燃焼室6から既燃ガス(排気ガス)を排出するための排気通路(排気マニホールド)20が、排気ポート10に連通して配設されている。排気通路20は、吸気通路15と同様に、分岐通路及び二股通路を有しており、各二股通路がそれぞれ排気ポート10に接続されている。
この排気通路20には、上流側から排気ガス中の酸素濃度を基に混合気の空燃比を検出するための酸素濃度センサ(以下「O2センサ」という)21と、排気ガスを浄化するための触媒コンバータ22とが配設されている。
An exhaust passage (exhaust manifold) 20 for discharging burned gas (exhaust gas) from each combustion chamber 6 is disposed on the exhaust side of the cylinder head 3 so as to communicate with the exhaust port 10. Like the intake passage 15, the exhaust passage 20 has a branch passage and a bifurcated passage, and each bifurcated passage is connected to the exhaust port 10.
The exhaust passage 20 is provided with an oxygen concentration sensor (hereinafter referred to as “O 2 sensor”) 21 for detecting the air-fuel ratio of the air-fuel mixture based on the oxygen concentration in the exhaust gas from the upstream side, and for purifying the exhaust gas. The catalytic converter 22 is disposed.

また、排気通路20には、O2センサ21よりも上流側に排気還流通路24(以下「EGR通路」という)の一端が分岐接続されている。このEGR通路24の他端は、スロットル弁18よりも下流側で吸気通路15に連通されている。このEGR通路24には開度調節可能な電気式の流量制御弁25(以下「EGR弁」という)が配設されており、EGR弁25によってEGR通路24を還流される排気ガス(以下「外部EGR」という)の流量を調節することができるようになっている。 Further, one end of an exhaust gas recirculation passage 24 (hereinafter referred to as “EGR passage”) is branchedly connected to the exhaust passage 20 upstream of the O 2 sensor 21. The other end of the EGR passage 24 communicates with the intake passage 15 on the downstream side of the throttle valve 18. The EGR passage 24 is provided with an electric flow control valve 25 (hereinafter referred to as “EGR valve”) whose opening degree can be adjusted, and exhaust gas (hereinafter referred to as “external”) that is recirculated through the EGR passage 24 by the EGR valve 25. EGR ")) can be adjusted.

PCM(Power-train Control Module)30は、周知の如くCPU、ROM、RAM、I/Oインターフェース回路等を備えて構成されている。PCM30には、エアフローセンサ17、O2センサ21、クランク角センサ26、水温センサ28、エンジンオイル温度センサ29、吸気温度センサ23、吸気側カム軸の回転角(回転位置)を検出するカム角センサ31、アクセルペダルの操作量を検出するアクセル開度センサ32、エンジン回転数を検出するエンジン回転数センサ33、点火回路8等の出力信号が入力される。 As is well known, a PCM (Power-train Control Module) 30 includes a CPU, a ROM, a RAM, an I / O interface circuit, and the like. The PCM 30 includes an airflow sensor 17, an O 2 sensor 21, a crank angle sensor 26, a water temperature sensor 28, an engine oil temperature sensor 29, an intake air temperature sensor 23, and a cam angle sensor that detects the rotation angle (rotation position) of the intake camshaft. 31, output signals of an accelerator opening sensor 32 for detecting the operation amount of the accelerator pedal, an engine speed sensor 33 for detecting the engine speed, an ignition circuit 8, and the like are input.

そして、PCM30は、上記センサ等の出力信号に基づいてエンジン1の運転状態を判定し、これに応じてエンジン1の運転制御を行うようになっている。すなわち、PCM30は、VVT13に対し吸気弁11の作動タイミングを制御するための信号を出力し、スロットル弁18に対し吸気流量を制御するための信号を出力し、各シリンダ4のTSCV14に対し燃焼室6内の吸気流動の強さを制御するための信号を出力し、各シリンダ4のインジェクタ19に対し燃料噴射量及び噴射時期を制御するためのパルス信号を出力し、EGR弁25に対しEGR通路24によって吸気系に環流する排気ガス(外部EGR)の量を制御するための信号を出力し、点火回路8に対し所定タイミングで点火プラグ7を点火放電させるための制御信号を出力する。   The PCM 30 determines the operating state of the engine 1 based on the output signals from the sensors and the like, and controls the operation of the engine 1 according to this. That is, the PCM 30 outputs a signal for controlling the operation timing of the intake valve 11 to the VVT 13, and outputs a signal for controlling the intake flow rate to the throttle valve 18, and the combustion chamber to the TSCV 14 of each cylinder 4. 6 outputs a signal for controlling the strength of the intake air flow, outputs a pulse signal for controlling the fuel injection amount and the injection timing to the injector 19 of each cylinder 4, and provides an EGR passage to the EGR valve 25. 24 outputs a signal for controlling the amount of exhaust gas (external EGR) circulating to the intake system, and outputs a control signal for igniting and discharging the spark plug 7 to the ignition circuit 8 at a predetermined timing.

また、PCM30は、後述するように、点火回路8からのイオン電流検出信号により、エンジン1でのプリイグニッションの発生、及びプリイグニッションがエンジン1に及ぼす作用の大きさであるプリイグニッション強度を検出する。そして、PCM30は、プリイグニッションの発生が検出されると、プリイグニッション強度に基づき、プリイグニッション抑制制御を行う。この制御は、具体的にはVVT13やスロットル弁18等の制御によるプリイグニッションの発生を抑制するための制御である。PCM30は、本発明の点火制御手段及びプリイグニッション検出手段に相当する。   Further, as will be described later, the PCM 30 detects the pre-ignition intensity that is the magnitude of the effect of the pre-ignition on the engine 1 and the occurrence of the pre-ignition on the engine 1 based on the ion current detection signal from the ignition circuit 8. . When the occurrence of pre-ignition is detected, the PCM 30 performs pre-ignition suppression control based on the pre-ignition intensity. Specifically, this control is control for suppressing the occurrence of pre-ignition due to control of the VVT 13 and the throttle valve 18 and the like. The PCM 30 corresponds to the ignition control means and the pre-ignition detection means of the present invention.

次に、本実施形態のプリイグニッション検出の概要について説明する。
まず、図3に基づいて、本実施形態のプリイグニッション検出処理を行わない場合について説明する。図3は、一般的な圧縮行程及び膨張行程における筒内圧力及びイオン電流の変化を示している。
図3及び以降の同様のグラフでは、一点鎖線が通常燃焼時の変化、実線がプリイグニッション発生時の変化を表す。
Next, an outline of pre-ignition detection according to the present embodiment will be described.
First, a case where the pre-ignition detection process of the present embodiment is not performed will be described with reference to FIG. FIG. 3 shows changes in in-cylinder pressure and ion current in a general compression stroke and expansion stroke.
In FIG. 3 and similar graphs thereafter, the alternate long and short dash line represents the change during normal combustion, and the solid line represents the change when pre-ignition occurs.

図3(A)の一点鎖線で示すように、通常燃焼時、シリンダ4内の圧力は、クランク角の進角に伴い圧縮行程で徐々に高まり、クランク角A1(上死点TDC)付近でピーク(極大値)となる。本実施形態のエンジン1は、高圧縮比タイプのエンジンであり、上死点後のクランク角A2−A3間に点火プラグ7が点火放電されるように設定期間が設定されている。この設定期間は、エンジン1の運転状態により予め決定される。この点火放電により、燃焼室6内の混合気が燃焼及び膨張して筒内圧力が高まり、クランク角A4で再びピークとなり、その後徐々に筒内圧力が減少していく。 As indicated by the alternate long and short dash line in FIG. 3A, during normal combustion, the pressure in the cylinder 4 gradually increases in the compression stroke as the crank angle advances, and near the crank angle A 1 (top dead center TDC). It becomes a peak (maximum value). The engine 1 of the present embodiment is a high compression ratio type engine, and the set period is set so that the spark plug 7 is ignited and discharged between the crank angles A 2 and A 3 after the top dead center. This set period is determined in advance by the operating state of the engine 1. Due to this ignition discharge, the air-fuel mixture in the combustion chamber 6 is combusted and expanded to increase the in-cylinder pressure, reach a peak again at the crank angle A 4 , and then the in-cylinder pressure gradually decreases.

また、図3(B)の一点鎖線で示すように、通常燃焼時、イオン電流は、クランク角A2で点火放電が開始されるまではほぼゼロ値であり、点火放電後に大きくなっていく。
なお、本実施形態の構成では、点火プラグ7を用いてイオン電流を検出しており、点火放電中はイオン電流に非常に大きな点火放電電流が載るのでイオン電流のみを検出することはできない。すなわち、クランク角A2−A3間は、イオン電流を検出することができない。しかしながら、図3を含めて以降のイオン電流の変化を表すグラフでは、理解の容易のため、イオン電流のみを図示している。
Further, as indicated by the alternate long and short dash line in FIG. 3B, during normal combustion, the ionic current is substantially zero until ignition discharge is started at the crank angle A 2 and increases after ignition discharge.
In the configuration of this embodiment, the ion plug 7 is used to detect the ion current. During the ignition discharge, a very large ignition discharge current is placed on the ion current, so that only the ion current cannot be detected. That is, the ionic current cannot be detected between the crank angles A 2 and A 3 . However, only the ion current is illustrated in the graphs including the subsequent changes in ion current including FIG. 3 for easy understanding.

この例では、点火放電終了直後に、イオン電流がピークとなっている。このピークは、混合気が着火した後、火炎核の成長に伴い拡大する火炎面に存在するイオン(ラジカル)を媒体とするものと考えられ、これは、特に初期燃焼の速度や燃焼室6の流動強さの影響を強く受ける。すなわち、このピークは、初期燃焼が活発であるほど急峻になり、そのピークが進角する。   In this example, the ion current has a peak immediately after the end of the ignition discharge. This peak is considered to be based on ions (radicals) existing on the flame surface that expands with the growth of the flame kernel after the mixture is ignited. Strongly influenced by fluid strength. That is, this peak becomes steeper as the initial combustion becomes active, and the peak advances.

そして、イオン電流は、筒内圧力がピークとなるクランク角A4にほぼ対応して、第2のピークとなり、その後徐々に低下してほぼゼロ値となる。この第2のピークは、燃焼反応そのものによって発生するイオン(ラジカル)の他に、燃焼室6の温度上昇に伴い既燃ガス中に存在するNOxが熱電離して発生するイオンをも媒体とするものと考えられる。この第2のピークは、燃焼室6の温度が最高になるクランク角位置に現れて、全体として燃焼が活発であるほど高くなり、それが緩慢なほど低くなる。 The ionic current becomes a second peak substantially corresponding to the crank angle A 4 at which the in-cylinder pressure reaches a peak, and then gradually decreases to a substantially zero value. This second peak uses not only ions (radicals) generated by the combustion reaction itself, but also ions generated by thermal ionization of NOx present in the burned gas as the temperature of the combustion chamber 6 rises. it is conceivable that. This second peak appears at the crank angle position where the temperature of the combustion chamber 6 is highest, and becomes higher as the combustion as a whole increases, and decreases as it becomes slower.

一方、図3(A)の実線で示すように、上死点後、プリイグニッションが早期に発生すると、筒内圧力は、点火放電開始前(クランク角A2以前)のクランク角A5付近から上昇傾向又は通常燃焼時よりも大きくなる。この例では、点火放電終了直後のクランク角A6でピークとなり、その後徐々に減少している。
また、図3(B)の実線で示すように、プリイグニッション発生時には、イオン電流は、点火放電開始前のクランク角A5でゼロ値から徐々に上昇し始め、点火放電中(クランク角A2−A3間)に第1のピークをとり、筒内圧力がピークとなるクランク角A6にほぼ対応して再び第2のピークとなり、その後減少する。この第2のピークは、通常燃焼時のイオン電流の第1のピークと第2のピークとの間のクランク角位置で生じている。
On the other hand, as shown by the solid line in FIG. 3 (A), when pre-ignition occurs early after top dead center, the in-cylinder pressure is increased from the vicinity of the crank angle A 5 before the start of ignition discharge (before crank angle A 2 ). It becomes larger than the upward trend or normal combustion. In this example, the peak is reached at the crank angle A 6 immediately after the end of the ignition discharge, and then gradually decreases.
Further, as shown by the solid line in FIG. 3B, when pre-ignition occurs, the ionic current starts to gradually increase from the zero value at the crank angle A 5 before the start of ignition discharge, and during the ignition discharge (crank angle A 2 -A 3 between) to take the first peak, again becomes the second peak substantially corresponds to the crank angle a 6-cylinder pressure reaches a peak, then decreases. This second peak occurs at the crank angle position between the first peak and the second peak of the ionic current during normal combustion.

このように、プリイグニッション発生時は、点火放電中にイオン電流が1つ又は2つのピークをとるが、本実施形態のプリイグニッション検出処理を行わないとき、すなわち従来は、点火放電期間中にイオン電流を検出することができなかったため、プリイグニッションを精度よく評価することができない場合が生じていた。   As described above, when pre-ignition occurs, the ion current has one or two peaks during ignition discharge, but when the pre-ignition detection processing of the present embodiment is not performed, that is, in the prior art, Since the current could not be detected, there was a case where the pre-ignition could not be accurately evaluated.

次に、図4に基づいて、本実施形態におけるプリイグニッション検出処理を適用した場合の筒内圧力及びイオン電流の変化について説明する。
図4(A),(B)に示すように、点火放電以前のクランク角A5でプリイグニッションが発生すると、筒内圧力が上昇し始めると共に、イオン電流がゼロ値から上昇し始める。本実施形態では、点火放電前にイオン電流が上昇したことを検出したとき、設定されていたクランク角A2−A3における点火放電を中止又は遅延する。図4(B)では、点火放電期間が、イオン電流検出に影響を及ぼさない膨張行程後の排気行程におけるクランク角A7−A8まで遅延されている。
Next, changes in the in-cylinder pressure and the ion current when the pre-ignition detection process in the present embodiment is applied will be described with reference to FIG.
As shown in FIGS. 4A and 4B, when pre-ignition occurs at a crank angle A 5 before ignition discharge, the in-cylinder pressure starts to increase and the ionic current starts to increase from zero. In the present embodiment, when it is detected that the ion current has increased before ignition discharge, the ignition discharge at the set crank angle A 2 -A 3 is stopped or delayed. In FIG. 4B, the ignition discharge period is delayed to the crank angle A 7 -A 8 in the exhaust stroke after the expansion stroke that does not affect the ion current detection.

このように、本実施形態では、点火放電前のイオン電流の上昇に基づいて、プリイグニッションの発生を判定している。この場合、設定点火放電時期(クランク角A2−A3)に点火放電が行われないが、プリイグニッションの発生により、燃焼室6内の混合気が燃焼し、イオン電流が発生する。
そして、本実施形態では、点火放電時期を排気行程まで遅延させることにより、イオン電流検出ウインドウがクランク角A2−A3間にも拡大される。すなわち、従来は、プリイグニッションによってイオン電流の急激な上昇が起こる点火放電時期にはイオン電流を検出することができなかったが、本実施形態のように、点火放電時期を遅延させることにより、プリイグニッションによるイオン電流の急激な上昇を検出することが可能となる。
Thus, in the present embodiment, the occurrence of pre-ignition is determined based on the rise in ion current before ignition discharge. In this case, ignition discharge is not performed at the set ignition discharge timing (crank angle A 2 -A 3 ), but the air-fuel mixture in the combustion chamber 6 is combusted due to the occurrence of pre-ignition, and an ionic current is generated.
In this embodiment, the ignition discharge timing is delayed until the exhaust stroke, so that the ion current detection window is expanded between the crank angles A 2 and A 3 . In other words, conventionally, the ionic current could not be detected at the ignition discharge timing at which the ionic current suddenly increased due to pre-ignition, but by delaying the ignition discharge timing as in the present embodiment, It is possible to detect a sudden rise in ion current due to ignition.

次に、図5乃至図11により、第1実施形態のプリイグニッション検出処理フローについて説明する。
図5は、PCM30のプリイグニッション検出処理のメインフローであり、エンジンサイクル毎に実行される。
まず、PCM30は、前回のエンジンサイクルデータを用いて、内部メモリに記憶している設定サイクル数の点火放電開始遅延データを更新する(ステップS11)。点火放電開始遅延データは、過去の各エンジンサイクルにおいて、点火放電開始時期を遅延させたか否かを表すデータである。この点火放電開始遅延データは、エンジン始動時に遅延無のデータに初期化されるが、エンジンサイクル毎に更新される。なお、設定サイクル数は、点火コイル8bの性能に基づいて設定される。
Next, the pre-ignition detection processing flow of the first embodiment will be described with reference to FIGS.
FIG. 5 is a main flow of the pre-ignition detection process of the PCM 30 and is executed for each engine cycle.
First, the PCM 30 updates the ignition discharge start delay data for the set number of cycles stored in the internal memory using the previous engine cycle data (step S11). The ignition discharge start delay data is data representing whether or not the ignition discharge start timing is delayed in each past engine cycle. The ignition discharge start delay data is initialized to data with no delay when the engine is started, but is updated every engine cycle. The set number of cycles is set based on the performance of the ignition coil 8b.

次いで、PCM30は、設定サイクル数の点火放電開始遅延データにおける点火放電開始の遅延回数をカウントし(ステップS12)、設定サイクル数に対する遅延回数割合を算出する(ステップS13)。
そして、PCM30は、遅延回数割合が破損許容設定値よりも大きいときは点火遅延禁止フラグを「1」にセットし、そうでないときは「0」にセットする(ステップS14)。破損許容設定値は、遅延回数を制限して点火コイル8bを保護するために設定されており、点火コイル8bの性能に基づいて決定されている。点火遅延禁止フラグは、「1」が点火放電開始の遅延禁止を意味し、「0」が点火放電開始の遅延許容を意味する。
Next, the PCM 30 counts the number of ignition discharge delays in the ignition discharge start delay data for the set number of cycles (step S12), and calculates the ratio of the number of delays to the set number of cycles (step S13).
Then, the PCM 30 sets the ignition delay prohibition flag to “1” when the delay number ratio is larger than the allowable damage setting value, and sets it to “0” otherwise (step S14). The allowable breakage set value is set to limit the number of delays to protect the ignition coil 8b, and is determined based on the performance of the ignition coil 8b. In the ignition delay prohibition flag, “1” means prohibition of ignition discharge start delay, and “0” means allowance of ignition discharge start delay.

次いで、PCM30は、上述のセンサからの信号に基づいて、現在のエンジン1の作動状態がプリイグニッション判定領域にあるか否かを判定する(ステップS15)。プリイグニッション判定領域は、プリイグニッションが発生する可能性のある作動領域である。PCM30は、このプリイグニッション判定領域を予め内部記憶データとして保持している。プリイグニッション判定領域は、エンジン回転数,充填効率,エンジン水温,エンジン油温度,吸気温度,オクタン価等をパラメータとして設定される。定性的には、低エンジン回転数(例えば1500rpm程度まで),高充填効率,高エンジン水温,高エンジン油温度,高吸気温度,低オクタン価のときほどプリイグニッションが発生し易く、これらの組み合わせによってプリイグニッション判定領域が設定される。例えば、図6に示すように、横軸をエンジン回転数、縦軸を充填効率とした場合、プリイグニッション判定領域は、低回転高負荷な領域Bに設定される。   Next, the PCM 30 determines whether or not the current operating state of the engine 1 is in the pre-ignition determination region based on the signal from the above-described sensor (step S15). The pre-ignition determination area is an operation area in which pre-ignition may occur. The PCM 30 holds the pre-ignition determination area as internal storage data in advance. The pre-ignition determination area is set with the engine speed, charging efficiency, engine water temperature, engine oil temperature, intake air temperature, octane number, etc. as parameters. Qualitatively, pre-ignition is more likely to occur when the engine speed is low (for example, up to about 1500 rpm), high filling efficiency, high engine water temperature, high engine oil temperature, high intake air temperature, and low octane number. An ignition determination area is set. For example, as shown in FIG. 6, when the horizontal axis is the engine speed and the vertical axis is the charging efficiency, the pre-ignition determination region is set to a region B with a low rotation and high load.

現在のエンジン1の作動状態がプリイグニッション判定領域にない場合(ステップS15;No)、再びステップS11に戻る。
一方、現在のエンジン1の作動状態がプリイグニッション判定領域にある場合(ステップS15;Yes)、PCM30は、点火遅延禁止フラグが「0」であるか否かを判定する(ステップS16)。
If the current operating state of the engine 1 is not in the pre-ignition determination region (step S15; No), the process returns to step S11 again.
On the other hand, when the current operating state of the engine 1 is in the pre-ignition determination region (step S15; Yes), the PCM 30 determines whether or not the ignition delay prohibition flag is “0” (step S16).

点火遅延禁止フラグが「0」でない場合(ステップS16;No)、PCM30は、点火放電期間を通常の設定期間よりも短縮した長さに設定し(ステップS17)、ステップS21へ移行する。この場合、点火遅延禁止フラグが「1」なので、最新の設定サイクル数内で頻繁にプリイグニッションが発生していると評価されるから、点火放電期間を短縮化しても混合気を着火することが容易である。そして、点火放電期間の短縮により、イオン電流検出ウインドウを拡大することができる。また、点火放電は、通常の点火放電開始タイミングで行われる。   When the ignition delay prohibition flag is not “0” (step S16; No), the PCM 30 sets the ignition discharge period to a length shorter than the normal setting period (step S17), and proceeds to step S21. In this case, since the ignition delay prohibition flag is “1”, it is evaluated that the pre-ignition frequently occurs within the latest set number of cycles. Therefore, the air-fuel mixture can be ignited even if the ignition discharge period is shortened. Easy. And the ion current detection window can be expanded by shortening the ignition discharge period. Further, the ignition discharge is performed at a normal ignition discharge start timing.

点火放電期間の短縮化は、PCM30からの制御信号の送出期間を短くして、イグナイタ8aの導通時間を設定長さよりも短くすることにより達成される。これにより、点火コイル8bの通電時間が短縮されるので、点火コイル8bの点火エネルギが低減され、点火コイル8bからの点火放電電流の継続時間(点火放電期間)が短縮される。また、点火コイル8bの通電時間が短くなるので、点火コイル8bの損傷を防止することができる。   The shortening of the ignition discharge period is achieved by shortening the transmission period of the control signal from the PCM 30 and making the conduction time of the igniter 8a shorter than the set length. Thereby, since the energization time of the ignition coil 8b is shortened, the ignition energy of the ignition coil 8b is reduced, and the duration (ignition discharge period) of the ignition discharge current from the ignition coil 8b is shortened. Moreover, since the energization time of the ignition coil 8b is shortened, damage to the ignition coil 8b can be prevented.

点火遅延禁止フラグが「0」である場合(ステップS16;Yes)、PCM30は、点火放電前の特定期間におけるイオン電流の検出を行う(ステップS18)。すなわち、この処理フローは、点火回路8から取得するイオン電流検出信号に基づいて、上死点から点火放電開始までの間(クランク角A1−A2)で設定された特定期間に、イオン電流が発生しているか否かを判定するための処理である。 When the ignition delay prohibition flag is “0” (step S16; Yes), the PCM 30 detects an ion current in a specific period before the ignition discharge (step S18). That is, this processing flow is based on the ion current detection signal acquired from the ignition circuit 8 and during a specific period set between the top dead center and the start of ignition discharge (crank angle A 1 -A 2 ). This is a process for determining whether or not an error has occurred.

図7は、ステップS18の処理を示している。本実施形態では、PCM30は、この特定期間に、点火回路8からのイオン電流検出信号を取得して、イオン信号プリイグニッション判定値として記憶する(ステップS18−1)。
なお、本実施形態では、イオン信号プリイグニッション判定値として、イオン電流値を採用しているが、これ以外にも、イオン電流検出信号の積分値や、イオン電流のクランク角に対する変化率を採用してもよい。これにより、イオン電流の発生を確実に検出することができる。また、特定期間を点火コイル8bのドエル期間としてもよい。
FIG. 7 shows the process of step S18. In the present embodiment, the PCM 30 acquires the ion current detection signal from the ignition circuit 8 during this specific period, and stores it as an ion signal pre-ignition determination value (step S18-1).
In this embodiment, the ion current value is adopted as the ion signal pre-ignition determination value. However, in addition to this, the integral value of the ion current detection signal and the rate of change of the ion current with respect to the crank angle are adopted. May be. Thereby, generation | occurrence | production of an ionic current is reliably detectable. The specific period may be a dwell period of the ignition coil 8b.

次いで、PCM30は、イオン信号プリイグニッション判定値に基づいて、イオン電流が有意に発生しているか否かを判定する(ステップS19)。この処理では、イオン信号プリイグニッション判定値であるイオン電流が、所定閾値範囲にあるか否かの判定が行われ、所定閾値範囲を超えていればイオン電流が発生した(すなわちプリイグニッションが発生した)と判定され、所定閾値範囲を超えていなければイオン電流が発生していない(すなわちプリイグニッションが発生していない)と判定される。上記閾値は、プリイグニッションが発生していない通常燃焼時に検出されるイオン電流の大きさを基準データとして、エンジン作動条件に応じて設定される。   Next, the PCM 30 determines whether or not an ionic current is significantly generated based on the ion signal pre-ignition determination value (step S19). In this process, it is determined whether or not the ion current that is the ion signal pre-ignition determination value is within a predetermined threshold range. If the ion current exceeds the predetermined threshold range, an ion current is generated (that is, the pre-ignition has occurred). If it does not exceed the predetermined threshold range, it is determined that no ionic current is generated (that is, pre-ignition is not generated). The threshold value is set according to the engine operating condition with reference to the magnitude of the ion current detected during normal combustion where pre-ignition has not occurred.

また、例えば、イオン信号プリイグニッション判定値にイオン電流検出信号の積分値を採用した場合には、所定の閾値を超えた場合にイオン電流が発生したと判定することができる。また、イオン信号プリイグニッション判定値にイオン電流のクランク角に対する変化率を採用した場合には、ノイズ除去のため、ある閾値範囲内の変化率である場合にイオン電流が発生したと判定することができる。   For example, when the integral value of the ion current detection signal is adopted as the ion signal pre-ignition determination value, it can be determined that an ion current has occurred when a predetermined threshold value is exceeded. In addition, when the rate of change of the ion current with respect to the crank angle is adopted as the ion signal pre-ignition determination value, it is determined that the ion current is generated when the rate of change is within a certain threshold range for noise removal. it can.

イオン電流が発生していると判定されなかった場合(ステップS19;No)、ステップS21に移行する。
一方、イオン電流が発生していると判定された場合(ステップS19;Yes)、PCM30は、点火放電開始時期を排気行程まで遅延させる処理を行い、イオン電流検出ウインドウを拡大する(ステップS20)。この処理の結果、点火回路8に出力している制御信号は、遮断されることなくそのまま排気行程まで継続される。そして、排気行程で制御信号の出力が遮断され、点火放電電流が開放される。
When it is not determined that an ionic current is generated (step S19; No), the process proceeds to step S21.
On the other hand, when it is determined that an ionic current is generated (step S19; Yes), the PCM 30 performs a process of delaying the ignition discharge start timing to the exhaust stroke, and expands the ionic current detection window (step S20). As a result of this processing, the control signal output to the ignition circuit 8 is continued until the exhaust stroke without being cut off. Then, the output of the control signal is interrupted in the exhaust stroke, and the ignition discharge current is released.

点火放電期間の遅延によりイオン電流検出ウインドウが拡大されると、点火放電によってイオン電流検出が妨げられることがないので、以後の処理ステップにおいて、プリイグニッション強度を精度よく検出することが可能となる。
なお、この遅延処理で点火コイル8bに長期間継続して通電されると、点火コイル8bが破損するおそれがあるので、本実施形態では、ステップS11−S14及びS16,S17において、遅延回数を制限するようになっている。
If the ion current detection window is expanded due to the delay of the ignition discharge period, the ion current detection is not hindered by the ignition discharge, so that the pre-ignition intensity can be accurately detected in the subsequent processing steps.
Note that if the ignition coil 8b is energized for a long time in this delay process, the ignition coil 8b may be damaged. In this embodiment, the number of delays is limited in steps S11 to S14, S16, and S17. It is supposed to be.

次いで、PCM30は、点火回路8からのイオン電流検出信号に基づいて、イオン電流を検出し、メモリに記憶する(ステップS21)。
このイオン電流検出に基づいて、PCM30は、イオン電流の実質的な発生時期と評価することができるイオン電流発生評価時期を算出する(ステップS22)。この処理では、イオン電流検出ウインドウが拡大されずに、点火放電が本来の膨張行程中に行われた場合には、点火放電時期を除いてイオン電流の発生評価時期が算出される。図8に、ステップS22の処理フローを示す。
Next, the PCM 30 detects the ion current based on the ion current detection signal from the ignition circuit 8 and stores it in the memory (step S21).
Based on this ion current detection, the PCM 30 calculates an ion current generation evaluation time that can be evaluated as a substantial generation time of the ion current (step S22). In this process, when the ignition discharge is performed during the original expansion stroke without expanding the ion current detection window, the generation evaluation timing of the ion current is calculated except for the ignition discharge timing. FIG. 8 shows a processing flow of step S22.

図8に示すように、まず、PCM30は、イオン電流をクランク角に対応させて取り込む(ステップS22−1)。イオン電流が取り込まれるイオン電流検出ウインドウは、点火放電していない場合は、例えば上死点から180°(CA)の範囲となり、点火放電している場合は、この期間を除いた範囲となる。この際、点火ノイズ,燃焼ノイズ,電磁ノイズ等のノイズ成分の平滑化処理(例えば移動平均)が行われる。   As shown in FIG. 8, first, the PCM 30 takes in an ionic current in correspondence with the crank angle (step S22-1). When the ignition discharge is not performed, the ion current detection window into which the ion current is taken is, for example, a range of 180 ° (CA) from the top dead center, and when the ignition discharge is performed, the ion current detection window is a range excluding this period. At this time, smoothing processing (for example, moving average) of noise components such as ignition noise, combustion noise, and electromagnetic noise is performed.

そして、PCM30は、イオン電流の発生評価時期を検出する(ステップS22−2)。この場合、PCM30は、イオン電流のピークを検出し、そのときのクランク角を記憶する。
なお、本実施形態では、イオン電流の発生評価時期を、イオン電流がピークとなるクランク角に対応させていたが、これに限らず、図9に示す例のようにイオン電流の発生評価時期を設定してもよい。
図9(A)は、イオン電流の発生評価時期を、イオン電流検出ウインドウ(又はそのうちのある区間)のイオン電流の積算値の一定割合に相当するクランク角に設定する例を示している。図9(A)の例では、積算値の50%の相当するクランク角がイオン電流の発生評価時期に設定され、クランク角C1(実線),C2(二点鎖線)がイオン電流の発生評価時期となる。
And PCM30 detects the generation | occurrence | production evaluation time of an ionic current (step S22-2). In this case, the PCM 30 detects the peak of the ion current and stores the crank angle at that time.
In the present embodiment, the generation evaluation time of the ion current is made to correspond to the crank angle at which the ion current reaches a peak. However, the present invention is not limited to this, and the generation evaluation time of the ion current is set as shown in FIG. It may be set.
FIG. 9A shows an example in which the generation evaluation time of the ion current is set to a crank angle corresponding to a certain ratio of the integrated value of the ion current in the ion current detection window (or a certain section thereof). In the example of FIG. 9A, the crank angle corresponding to 50% of the integrated value is set as the generation evaluation time of the ion current, and the crank angles C 1 (solid line) and C 2 (two-dot chain line) are the ion current generation. Evaluation time.

また、図9(B)は、イオン電流の発生評価時期を、イオン電流の立ち上がり位置に設定した例を示している。図9(B)の例では、イオン電流のピークの10%まで立ち上がったクランク角がイオン電流の発生評価時期に設定され、クランク角C3(実線),C4(二点鎖線)がイオン電流の発生評価時期となる。
また、図9(B)の例では、イオン電流の立ち上がり位置に設定していたが、立ち下がり位置に設定してもよい。さらに、本実施形態では、イオン電流の発生評価時期をクランク角としているが、これに限らず、イオン電流の発生評価時期を時間(例えば上死点からの時間)としてもよい。
FIG. 9B shows an example in which the ion current generation evaluation timing is set to the rising position of the ion current. In the example of FIG. 9B, the crank angle that has risen to 10% of the peak of the ionic current is set as the ionic current generation evaluation period, and the crank angles C 3 (solid line) and C 4 (two-dot chain line) are the ionic current. It is time to evaluate the occurrence of
Further, in the example of FIG. 9B, the rising position of the ion current is set, but it may be set to the falling position. Furthermore, in this embodiment, the generation evaluation time of the ionic current is used as the crank angle, but the present invention is not limited to this, and the generation evaluation time of the ionic current may be set as time (for example, time from top dead center).

次いで、PCM30は、イオン電流の発生評価時期に基づいて、プリイグニッションがエンジン1に及ぼす作用の大きさであるプリイグニッション強度を算出する(ステップS23)。
プリイグニッション強度は、エンジン1に悪影響を及ぼしたり、ダメージを与えたりする度合を表しており、例えば、筒内の最高燃焼圧力の大きさや、シリンダ4に発生する音の大きさである。筒内の最高燃焼圧力が大きいとエンジン1が破損するおそれがあり、音の発生は、商品性の低下につながる。
図10は、イオン電流の発生評価時期とプリイグニッション強度との関係を示す実験データである。図10は、プリイグニッション強度が、イオン電流の発生評価時期が通常燃焼時よりも進角しているほど影響度合が大きいことを示している。具体的には、プリイグニッションが早い時期に発生するほど、筒内の最高燃焼圧力が上昇し、ノックが発生してノック音が大きくなる。
Next, the PCM 30 calculates a pre-ignition intensity that is the magnitude of the effect of the pre-ignition on the engine 1 based on the generation evaluation time of the ionic current (step S23).
The pre-ignition intensity represents the degree to which the engine 1 is adversely affected or damaged, and is, for example, the magnitude of the maximum combustion pressure in the cylinder or the magnitude of sound generated in the cylinder 4. If the maximum combustion pressure in the cylinder is large, the engine 1 may be damaged, and the generation of sound leads to a decrease in merchantability.
FIG. 10 is experimental data showing the relationship between the generation evaluation time of the ion current and the pre-ignition intensity. FIG. 10 shows that the degree of influence of the pre-ignition intensity increases as the generation evaluation time of the ionic current advances more than that during normal combustion. Specifically, the earlier the pre-ignition occurs, the higher the maximum combustion pressure in the cylinder, causing knocking and increasing the knocking sound.

そして、PCM30は、プリイグニッション強度に応じて、プリイグニッションの抑制処理を行う(ステップS24)。図11は、このプリイグニッション抑制処理のフローを示している。
図11に示すように、まず、PCM30は、プリイグニッション強度を読み込む(ステップS25−1)。そして、PCM30は、このプリイグニッション強度が所定の許容限界値を超えているか否かを判定する(ステップS25−2)。なお、この許容限界値は、エンジン1による実験によって商品性等を考慮して決定された値である。
Then, the PCM 30 performs pre-ignition suppression processing according to the pre-ignition intensity (step S24). FIG. 11 shows the flow of this pre-ignition suppression process.
As shown in FIG. 11, first, the PCM 30 reads the pre-ignition intensity (step S25-1). Then, the PCM 30 determines whether or not the pre-ignition intensity exceeds a predetermined allowable limit value (step S25-2). Note that the allowable limit value is a value determined in consideration of merchantability and the like through experiments with the engine 1.

プリイグニッション強度が所定の許容限界値を超えている場合(ステップS25−2;Yes)、PCM30は、プリイグニッション抑制制御を行う(ステップS25−3)。このプリイグニッション抑制制御には、VVT13の制御や、スロットル弁18の制御等が含まれる。PCM30は、これらのうち1つ若しくはこれらの組み合わせにより、プリイグニッション抑制制御を行う。例えば、PCM30は、VVT13により有効圧縮比を所定量低減したり、スロットル弁18を絞って充填効率を下げたりして(実圧縮比を低下させる)、プリイグニッションが発生し難いエンジン作動条件とする。また、これら以外に、可変圧縮比を低下させるようにエンジン1を構成してもよい。   When the preignition intensity exceeds a predetermined allowable limit value (step S25-2; Yes), the PCM 30 performs preignition suppression control (step S25-3). This pre-ignition suppression control includes control of the VVT 13, control of the throttle valve 18, and the like. The PCM 30 performs pre-ignition suppression control using one of these or a combination thereof. For example, the PCM 30 reduces the effective compression ratio by a predetermined amount by the VVT 13 or reduces the charging efficiency by reducing the throttle valve 18 (decreases the actual compression ratio), thereby setting the engine operating condition where pre-ignition is unlikely to occur. . In addition to these, the engine 1 may be configured to reduce the variable compression ratio.

プリイグニッション強度が所定の許容限界値を超えていない場合(ステップS25−2;No)、PCM30は、プリイグニッション抑制制御における、VVT13やスロットル弁18の制御量を通常設定値に向けて段階的に戻す処理を行う(ステップS25−4)。すなわち、プリイグニッション抑制制御により通常設定値からずれていた場合には、制御量が通常設定値に徐々に戻される。   When the pre-ignition intensity does not exceed the predetermined allowable limit value (step S25-2; No), the PCM 30 gradually increases the control amount of the VVT 13 and the throttle valve 18 in the pre-ignition suppression control toward the normal set value. Return processing is performed (step S25-4). In other words, when the pre-ignition suppression control deviates from the normal set value, the control amount is gradually returned to the normal set value.

プリイグニッション抑制処理後、PCM30は、次サイクルでステップS11−S24の処理を再度行うか否かを決定し(ステップS25)、再度行う場合は、ステップS11に戻り、再度行わない場合は、処理を終了する。   After the pre-ignition suppression process, the PCM 30 determines whether or not the processes of steps S11 to S24 are performed again in the next cycle (step S25). If the process is performed again, the process returns to step S11. finish.

上述のように、本実施形態のプリイグニッション検出装置では、点火放電前にイオン電流の上昇が検出された場合には、プリイグニッションの発生と判定し、点火放電時期を遅延させるように構成されている。これにより、イオン電流検出ウインドウを大幅に拡大することができ、プリイグニッション強度を確実に検出することが可能となる。
そして、本実施形態では、遅延処理において、点火放電時期を排気行程まで遅延させることにより、燃焼が点火放電により影響を受けないようにすることができる。
さらに、本実施形態では、遅延処理により点火コイル8bへの通電時間が長くなるので、遅延処理を頻繁に行うと点火コイル8bが破損するおそれがある。このため、本実施形態では、遅延処理回数を制限することにより、点火コイル8bの破損を防止している。
As described above, the pre-ignition detection device of the present embodiment is configured to delay the ignition discharge timing by determining that the pre-ignition has occurred when an increase in ion current is detected before the ignition discharge. Yes. As a result, the ion current detection window can be greatly enlarged, and the pre-ignition intensity can be reliably detected.
In this embodiment, in the delay process, the ignition discharge timing is delayed to the exhaust stroke, so that the combustion is not affected by the ignition discharge.
Furthermore, in this embodiment, since the energization time to the ignition coil 8b becomes longer due to the delay process, the ignition coil 8b may be damaged if the delay process is frequently performed. For this reason, in this embodiment, the ignition coil 8b is prevented from being damaged by limiting the number of delay processes.

さらに、本実施形態では、遅延処理が制限された場合には、点火放電期間を短縮化するように構成されている。遅延処理を行う場合は、燃焼室6内の混合気が着火し易い状態にあると考えられるから、点火コイル8bへの通電時間を短くして点火コイル8bを保護しても混合気の着火を達成できる。また、点火放電期間の短縮化により、イオン電流検出ウインドウを拡大し、検出性を向上させることができる。   Further, in the present embodiment, when the delay process is limited, the ignition discharge period is shortened. When performing the delay processing, it is considered that the air-fuel mixture in the combustion chamber 6 is easily ignited. Therefore, even if the energization time to the ignition coil 8b is shortened to protect the ignition coil 8b, the air-fuel mixture is ignited. Can be achieved. Further, by shortening the ignition discharge period, the ion current detection window can be expanded and the detectability can be improved.

次に、図12に基づいて、本発明の第2実施形態について説明する。
第1実施形態では、プリイグニッションが検出された場合に、点火放電を遅延する処理を行っていたが、本実施形態は、プリイグニッションが検出された場合に、点火放電を中止する処理を行うものである。なお、以下の実施形態では、上記実施形態と異なる部分を主に説明し、重複する説明は省略する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described based on FIG.
In the first embodiment, the process of delaying the ignition discharge is performed when the pre-ignition is detected. However, the present embodiment performs the process of stopping the ignition discharge when the pre-ignition is detected. It is. Note that, in the following embodiment, portions different from the above embodiment will be mainly described, and overlapping description will be omitted.

図12はプリイグニッション検出処理のフローチャートである。
プリイグニッション検出処理が始まると、PCM30は、上記実施形態のステップS15,S18,S19と同様の処理であるステップS31,S32,S33を行う。
ステップS33で、イオン電流が発生していると判定された場合(ステップS33;Yes)、PCM30は、点火放電を中止する処理を行う(ステップS34)。これにより、イオン電流検出ウインドウを拡大することができる。
以降の処理ステップS35−S39は、上記実施形態のステップS21−S25と同様である。
FIG. 12 is a flowchart of the pre-ignition detection process.
When the pre-ignition detection process starts, the PCM 30 performs steps S31, S32, and S33, which are the same processes as steps S15, S18, and S19 of the above embodiment.
If it is determined in step S33 that an ionic current is generated (step S33; Yes), the PCM 30 performs a process of stopping the ignition discharge (step S34). Thereby, the ion current detection window can be enlarged.
Subsequent processing steps S35 to S39 are the same as steps S21 to S25 of the above embodiment.

第2実施形態では、点火放電開始前にイオン電流が検出された場合に、点火放電を中止しているが、これによってもイオン電流検出ウインドウを拡大することができ、検出性を向上させることが可能である。
また、第2実施形態では、点火放電を中止するように構成することで、点火コイル8bの通電時間が長くなってしまうことを回避することができる。これにより、点火コイル8bを保護することができると共に、遅延処理回数の制限処理(ステップS11−S14等)を行う必要がないので、処理を簡単化することができる。
In the second embodiment, when the ionic current is detected before the ignition discharge is started, the ignition discharge is stopped. However, this also makes it possible to enlarge the ion current detection window and improve the detectability. Is possible.
Moreover, in 2nd Embodiment, it can avoid that the energization time of the ignition coil 8b becomes long by comprising so that ignition discharge may be stopped. As a result, the ignition coil 8b can be protected, and the process can be simplified because it is not necessary to perform the process for limiting the number of delay processes (steps S11 to S14, etc.).

次に、図13乃至図16に基づいて、本発明の第3実施形態について説明する。
第3実施形態は、各シリンダ4に独立に点火放電時期を制御することができる点火プラグ7が2つ配設された例である。
図13は点火プラグの配置を示す図、図14,図15はエンジン気筒内圧力及びイオン電流の変化を表すグラフ、図16はプリイグニッション検出処理のフローチャートである。
Next, based on FIG. 13 thru | or FIG. 16, 3rd Embodiment of this invention is described.
The third embodiment is an example in which each cylinder 4 is provided with two spark plugs 7 capable of controlling the ignition discharge timing independently.
FIG. 13 is a diagram showing the arrangement of the spark plug, FIGS. 14 and 15 are graphs showing changes in the engine cylinder pressure and ion current, and FIG. 16 is a flowchart of the pre-ignition detection process.

図13(A)に示すように、シリンダヘッド3の下面(天井面)には、吸気側と排気側に、それぞれ2つの吸気ポート9の開口と、2つの排気ポート10の開口が設けられている。そして、シリンダヘッド3の下面には、これらの4つの開口に取り囲まれたシリンダボアの中心に主点火プラグ7aが設けられ、主点火プラグ7aから2つの吸気ポート9の開口を越えた吸気側の縁部付近に副点火プラグ7bが設けられている。このように、主点火プラグ7aと副点火プラグ7bとを燃焼室6内で離間して配置することが望ましい。   As shown in FIG. 13A, the lower surface (ceiling surface) of the cylinder head 3 is provided with two intake ports 9 and two exhaust ports 10 on the intake side and the exhaust side, respectively. Yes. A main spark plug 7a is provided on the lower surface of the cylinder head 3 at the center of the cylinder bore surrounded by these four openings, and an intake side edge beyond the openings of the two intake ports 9 from the main spark plug 7a. An auxiliary spark plug 7b is provided near the portion. Thus, it is desirable to dispose the main spark plug 7a and the sub spark plug 7b in the combustion chamber 6 apart from each other.

また、図13(A)の配置に限らず、図13(B)−(D)のような配置であっても主点火プラグ7aと副点火プラグ7bとを燃焼室6内で離間して配置することができる。図13(B)では、副点火プラグ7bが排気側の縁部付近に配置されている。すなわち、同図(A)の副点火プラグ7bと主点火プラグ7aを挟んで対称な位置に配置されている。図13(C)では、副点火プラグ7bが、主点火プラグ7aから一方側の吸気ポート9の開口と排気ポート10の開口との間を越えた縁部付近に配置されている。図13(D)では、シリンダボアの中心を挟んで、吸気側の縁部に主点火プラグ7aが配置され、排気側の縁部に副点火プラグ7bが配置されている。   Further, not only the arrangement of FIG. 13A but also the arrangement of FIGS. 13B to 13D, the main ignition plug 7a and the auxiliary ignition plug 7b are arranged apart from each other in the combustion chamber 6. can do. In FIG. 13B, the auxiliary spark plug 7b is disposed in the vicinity of the edge on the exhaust side. That is, they are arranged at symmetrical positions with the auxiliary spark plug 7b and the main spark plug 7a in FIG. In FIG. 13C, the auxiliary spark plug 7b is disposed in the vicinity of the edge portion that extends between the opening of the intake port 9 and the opening of the exhaust port 10 on one side from the main spark plug 7a. In FIG. 13D, the main spark plug 7a is disposed at the edge on the intake side and the sub spark plug 7b is disposed at the edge on the exhaust side across the center of the cylinder bore.

これらの点火プラグ7a,7bには、それぞれ図2で示した点火回路8が接続されており、PCM30は、2つの点火プラグ7a,7bをそれぞれ独立に点火放電制御することが可能である。以下に述べるように、第3実施形態では、PCM30は、現在のエンジン1の作動状態がプリイグニッション判定領域にない場合には点火プラグ7a,7bを同時に、若しくは位相差で点火放電するように制御し、現在のエンジン1の作動状態がプリイグニッション判定領域にある場合には一方の点火放電時期を遅延制御するように構成されている。   The ignition circuit 8 shown in FIG. 2 is connected to each of the spark plugs 7a and 7b, and the PCM 30 can independently control the ignition discharge of the two spark plugs 7a and 7b. As will be described below, in the third embodiment, the PCM 30 controls the spark plugs 7a and 7b to be ignited and discharged simultaneously or with a phase difference when the current operating state of the engine 1 is not in the pre-ignition determination region. When the current operating state of the engine 1 is in the pre-ignition determination region, one ignition discharge timing is controlled to be delayed.

次に、本実施形態のプリイグニッション検出の概要について説明する。
まず、図14に基づいて、本実施形態のプリイグニッション検出処理を行わない場合の一般的な筒内圧力及びイオン電流の変化について、図3と異なる部分を説明する。図14の一点鎖線は通常燃焼時の変化、実線はプリイグニッション発生時の変化を表している。
図14(A)に示すシリンダ4内の圧力変化は、通常燃焼時及びプリイグニッション発生時共に、図3(A)とほぼ同様の変化を示している。また、図14(B),(C)は、それぞれ主点火プラグ7a,副点火プラグ7bを介して検出されたイオン電流の変化を示している。これらのイオン電流の変化も、通常燃焼時及びプリイグニッション発生時共に、図3(B)とほぼ同様の変化を示している。
Next, an outline of pre-ignition detection according to the present embodiment will be described.
First, based on FIG. 14, a different part from FIG. 3 is demonstrated about the change of the general cylinder pressure and ion current when not performing the preignition detection process of this embodiment. The alternate long and short dash line in FIG. 14 represents a change during normal combustion, and the solid line represents a change when pre-ignition occurs.
The pressure change in the cylinder 4 shown in FIG. 14 (A) shows almost the same change as in FIG. 3 (A) both during normal combustion and when pre-ignition occurs. FIGS. 14B and 14C show changes in ion current detected through the main spark plug 7a and the sub spark plug 7b, respectively. The changes in these ion currents are almost the same as those in FIG. 3B both during normal combustion and when pre-ignition occurs.

次に、図15に基づいて、本実施形態におけるプリイグニッション検出処理を適用した場合の筒内圧力及びイオン電流の変化について説明する。本実施形態では、現在のエンジン1の作動状態がプリイグニッション判定領域にある場合に、プリイグニッション検出処理が実行されるように構成されている。
図15(A),(B)は、それぞれ図14(A),(B)と同じである。図15(B)に示すように、主点火プラグ7aは通常通りの点火放電時期(クランク角A2−A3)に点火放電が行われるが、同図(C)に示すように、副点火プラグ7bは点火放電が中止又は点火放電時期がクランク角A7−A8に遅延される。
Next, changes in the in-cylinder pressure and the ion current when the pre-ignition detection process in the present embodiment is applied will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the pre-ignition detection process is performed when the current operating state of the engine 1 is in the pre-ignition determination region.
FIGS. 15A and 15B are the same as FIGS. 14A and 14B, respectively. As shown in FIG. 15B, the main spark plug 7a is ignited at the normal ignition discharge timing (crank angle A 2 -A 3 ). As shown in FIG. plug 7b ignition discharge is discontinued or ignition discharge timing is delayed crank angle a 7 -A 8.

このように第3実施形態では、エンジン1の作動状態がプリイグニッション判定領域にある場合には、副点火プラグ7bの点火放電が中止又は遅延されるので、副点火プラグ7bを介して副点火プラグ7b周辺のイオン濃度に応じたイオン電流を継続して検出することができる。すなわち、副点火プラグ7bを介したイオン電流検出の検出ウインドウを拡大することができる。
図15(C)に示すように、通常燃焼時にはイオン電流のピークが膨張行程中のクランク角A10に現れるが、プリイグニッション発生時にはクランク角A10よりも進角したクランク角A9に現れる。
As described above, in the third embodiment, when the operating state of the engine 1 is in the pre-ignition determination region, the ignition discharge of the auxiliary ignition plug 7b is stopped or delayed, so that the auxiliary ignition plug is connected via the auxiliary ignition plug 7b. The ion current corresponding to the ion concentration around 7b can be continuously detected. That is, the detection window for detecting the ionic current via the auxiliary ignition plug 7b can be enlarged.
As shown in FIG. 15C, the peak of the ionic current appears at the crank angle A 10 during the expansion stroke during normal combustion, but appears at the crank angle A 9 that is advanced from the crank angle A 10 when pre-ignition occurs.

すなわち、通常時には、主点火プラグ7aで着火した火炎が副点火プラグ7b付近に伝播するのが、クランク角A10である。火炎の伝播によってイオン電流を検出可能となる。
一方、プリイグニッション発生時には、主点火プラグ7aによる着火よりも早期に自着火すると共に、火炎の伝播速度が通常燃焼時よりも速いため、クランク角A10よりも進角したクランク角A9で火炎が副点火プラグ7b付近に伝播する。
このように、プリイグニッション発生時には、通常時よりも進角したイオン電流のピークを検出することができる。そして、PCM30は、プリイグニッション発生時のイオン電流の発生評価時期と、予めデータとして有している通常燃焼時のイオン電流の発生評価時期とを比較して、プリイグニッション強度を判定することができる。
That is, at the normal time, it is the crank angle A 10 that the flame ignited by the main spark plug 7a propagates to the vicinity of the sub spark plug 7b. The ion current can be detected by the propagation of the flame.
On the other hand, when the preignition occurs, as well as self-ignition earlier than the ignition by the main ignition plug 7a, because the propagation speed of the flame is higher than during normal combustion, the flame at a crank angle A 9 was advanced from the crank angle A 10 Propagates in the vicinity of the auxiliary spark plug 7b.
As described above, when pre-ignition occurs, the peak of the ion current advanced from the normal time can be detected. The PCM 30 can determine the pre-ignition intensity by comparing the generation evaluation time of the ionic current at the time of pre-ignition with the generation evaluation time of the ionic current at the time of normal combustion that is previously stored as data. .

次に、図16により、第3実施形態のプリイグニッション検出処理フローについて説明する。
まず、PCM30は、上記実施形態のステップS15の処理と同様のステップS51を行う。
次いで、PCM30は、現在のエンジン1の作動状態がプリイグニッション判定領域にある場合(ステップS51;Yes)、副点火プラグ7bの点火放電を中止又は点火放電時期を遅延する処理を行う(ステップS52)。これにより、副点火プラグ7bを介したイオン電流検出の検出ウインドウを拡大することができる。
Next, the pre-ignition detection process flow of the third embodiment will be described with reference to FIG.
First, the PCM 30 performs the same step S51 as the process of step S15 in the above embodiment.
Next, when the current operating state of the engine 1 is in the pre-ignition determination region (step S51; Yes), the PCM 30 performs a process of stopping the ignition discharge of the auxiliary spark plug 7b or delaying the ignition discharge timing (step S52). . Thereby, the detection window of the ionic current detection via the auxiliary spark plug 7b can be enlarged.

ステップS52以降の処理、すなわちステップS53−S57は、上記実施形態のステップS21−S25と同じである。ただし、副点火プラグ7bを介して検出されたイオン電流が用いられる。
このように、第3実施形態では、プリイグニッションが発生し易い作動条件において、副点火プラグ7bをイオン電流検出に特化させている。これにより、確実にプリイグニッションに起因するイオン電流を検出することができる。
Processes after step S52, that is, steps S53 to S57, are the same as steps S21 to S25 in the above embodiment. However, the ion current detected via the auxiliary spark plug 7b is used.
As described above, in the third embodiment, the sub-ignition plug 7b is specialized for ion current detection under an operating condition in which pre-ignition is likely to occur. Thereby, the ion current resulting from the pre-ignition can be detected reliably.

また、第3実施形態では、主点火プラグ7aと副点火プラグ7bとが離間して配置されているので、通常燃焼時とプリイグニッション発生時における火炎の伝播の差を拡大して検出することができ、より検出性を向上させることができる。
なお、第3実施形態では、プリイグニッションが発生し易い作動条件では、副点火プラグ7bが混合気の着火に寄与しなくなるので、プリイグニッションが発生せず且つ主点火プラグ7aのみによる着火が行われる場合が発生する。このため、第3実施形態は、主点火プラグ7aのみによる着火に起因する性能劣化を許容できるエンジン1に適用することが望ましい。
In the third embodiment, since the main spark plug 7a and the sub spark plug 7b are spaced apart from each other, it is possible to detect an enlarged difference in flame propagation between normal combustion and pre-ignition. It is possible to improve the detectability.
In the third embodiment, the sub-ignition plug 7b does not contribute to the ignition of the air-fuel mixture under operating conditions where pre-ignition is likely to occur, so that pre-ignition does not occur and only the main ignition plug 7a is ignited. A case occurs. For this reason, it is desirable to apply the third embodiment to the engine 1 that can tolerate performance degradation due to ignition only by the main spark plug 7a.

次に、図17乃至図19に基づいて、本発明の第4実施形態について説明する。
第4実施形態は、第3実施形態と同様に、各シリンダ4に独立に点火放電時期を制御することができる点火プラグ7が2つ配設された例である。ただし、第4実施形態では、通常燃焼持において、予め主点火プラグ7aよりも副点火プラグ7bの点火放電時期が所定量だけ遅角するように設定された位相差点火方式が採用されている。そして、第4実施形態では、第1実施形態と同様に、点火放電前にイオン電流が検出された場合に、副点火プラグ7bの点火放電を中止又は点火放電時期を遅延させるように構成されている。
図17,図18はエンジン気筒内圧力及びイオン電流の変化を表すグラフ、図19はプリイグニッション検出処理のフローチャートである。
Next, based on FIG. 17 thru | or FIG. 19, 4th Embodiment of this invention is described.
As in the third embodiment, the fourth embodiment is an example in which two ignition plugs 7 capable of independently controlling the ignition discharge timing are arranged in each cylinder 4. However, the fourth embodiment employs a phase difference ignition method in which the ignition discharge timing of the auxiliary ignition plug 7b is retarded by a predetermined amount in advance of the main ignition plug 7a during normal combustion. And in 4th Embodiment, similarly to 1st Embodiment, when an ionic current is detected before ignition discharge, it is comprised so that the ignition discharge of the auxiliary spark plug 7b may be stopped or an ignition discharge timing may be delayed. Yes.
FIGS. 17 and 18 are graphs showing changes in engine cylinder pressure and ion current, and FIG. 19 is a flowchart of pre-ignition detection processing.

次に、本実施形態のプリイグニッション検出の概要について説明する。
まず、図17に基づいて、本実施形態のプリイグニッション検出処理を行わない場合の一般的な筒内圧力及びイオン電流の変化について、図14と異なる部分を説明する。図17の一点鎖線は通常燃焼時の変化、実線はプリイグニッション発生時の変化を表している。
図17(A)に示すシリンダ4内の圧力変化は、通常燃焼時及びプリイグニッション発生時共に、図3(A)と同様の変化を示している。また、図17(B)は、主点火プラグ7aを介して検出されたイオン電流の変化を示しており、このイオン電流の変化は通常燃焼時及びプリイグニッション発生時共に、図3(B)とほぼ同様の変化を示している。
Next, an outline of pre-ignition detection according to the present embodiment will be described.
First, based on FIG. 17, a different part from FIG. 14 is demonstrated about the change of the general in-cylinder pressure and ion current when not performing the preignition detection process of this embodiment. The alternate long and short dash line in FIG. 17 represents a change during normal combustion, and the solid line represents a change when pre-ignition occurs.
The change in pressure in the cylinder 4 shown in FIG. 17A shows the same change as in FIG. 3A both during normal combustion and when pre-ignition occurs. FIG. 17B shows a change in ion current detected via the main spark plug 7a. This change in ion current is the same as that in FIG. 3B both during normal combustion and when pre-ignition occurs. It shows almost the same change.

また、図17(C)は、副点火プラグ7bを介して検出されたイオン電流の変化を示しており、このイオン電流の変化は、副点火プラグ7bで点火放電されることによる影響があるものの、通常燃焼時及びプリイグニッション発生時共に、図17(B)とほぼ同様の変化を示している。
図17(B),(C)から分かるように、主点火プラグ7aの点火放電時期(クランク角A2−A3)よりも、副点火プラグ7bの点火放電時期(クランク角A11−A12)の方が遅角方向にシフトされている。
FIG. 17C shows a change in the ionic current detected through the auxiliary ignition plug 7b. This change in the ionic current is affected by the ignition discharge in the auxiliary ignition plug 7b. In both normal combustion and pre-ignition occurrence, changes similar to those in FIG. 17B are shown.
As can be seen from FIGS. 17B and 17C, the ignition discharge timing (crank angle A 11 -A 12 ) of the auxiliary spark plug 7 b is greater than the ignition discharge timing (crank angle A 2 -A 3 ) of the main spark plug 7 a. ) Is shifted in the retarded direction.

次に、図18に基づいて、本実施形態におけるプリイグニッション検出処理を適用した場合の、圧縮行程及び膨張行程における筒内圧力及びイオン電流の変化について説明する。
この場合、図18(A),(B),(C)共に、図15(A),(B),(C)とほぼ同じとなる。
このように第4実施形態では、副点火プラグ7bの点火放電前にイオン電流が検出された場合には、第3実施形態と同様に、副点火プラグ7bの点火放電が中止又は遅延されるので、副点火プラグ7bを介したイオン電流検出の検出ウインドウを拡大することができる。
Next, changes in the in-cylinder pressure and the ionic current in the compression stroke and the expansion stroke when the pre-ignition detection process in the present embodiment is applied will be described with reference to FIG.
In this case, FIGS. 18 (A), (B), and (C) are almost the same as FIGS. 15 (A), (B), and (C).
As described above, in the fourth embodiment, when the ionic current is detected before the ignition discharge of the auxiliary ignition plug 7b, the ignition discharge of the auxiliary ignition plug 7b is stopped or delayed as in the third embodiment. The detection window for detecting the ionic current through the auxiliary ignition plug 7b can be enlarged.

次に、図19により、第4実施形態のプリイグニッション検出処理フローについて説明する。
まず、PCM30は、上記実施形態のステップS15の処理と同様のステップS51を行う。次いで、PCM30は、現在のエンジン1の作動状態がプリイグニッション判定領域にある場合(ステップS61;Yes)、副点火プラグ7bの点火位相をさらに遅角方向にずらす(シフト)する処理を行う(ステップS62)。これにより、副点火プラグ7bを介したイオン電流検出の検出ウインドウを拡大し、プリイグニッションの検出感度を向上させている。この場合、副点火プラグ7bの点火位相を遅角させると共に、点火放電期間を短縮してもよい。
Next, the pre-ignition detection process flow of the fourth embodiment will be described with reference to FIG.
First, the PCM 30 performs the same step S51 as the process of step S15 in the above embodiment. Next, when the current operating state of the engine 1 is in the pre-ignition determination region (step S61; Yes), the PCM 30 performs a process of further shifting (shifting) the ignition phase of the auxiliary spark plug 7b (step). S62). As a result, the detection window for detecting the ionic current via the auxiliary ignition plug 7b is enlarged, and the detection sensitivity of the pre-ignition is improved. In this case, the ignition phase of the auxiliary spark plug 7b may be retarded and the ignition discharge period may be shortened.

ステップS52以降の処理、すなわちステップS63−S70は、上記実施形態のステップS18−S25と同じである。ただし、副点火プラグ7bを介して検出されたイオン電流が用いられる。
このように、第4実施形態では、通常状態において副点火プラグ7bの方が主点火プラグ7aよりも点火放電時期が遅れて設定されているので、第1実施形態の放電点火前の検出ウインドウと比較して、副点火プラグ7bの点火放電前の検出ウインドウを広く確保することができる。これにより、点火放電前におけるプリイグニッションに起因したイオン電流の検出感度を向上させることができる。すなわち、第4実施形態では、プリイグニッションが弱く、遅い時期に発生する場合でも、このようなプリイグニッションを検出可能となる。
Processes after step S52, that is, steps S63 to S70 are the same as steps S18 to S25 in the above embodiment. However, the ion current detected via the auxiliary spark plug 7b is used.
As described above, in the fourth embodiment, since the sub-ignition plug 7b is set with the ignition discharge timing later than the main ignition plug 7a in the normal state, the detection window before the discharge ignition of the first embodiment In comparison, it is possible to ensure a wide detection window before the ignition discharge of the auxiliary spark plug 7b. Thereby, the detection sensitivity of the ion current resulting from the pre-ignition before ignition discharge can be improved. That is, in the fourth embodiment, such pre-ignition can be detected even when the pre-ignition is weak and occurs at a later time.

また、第3実施形態では、プリイグニッションが発生し易い作動条件では、副点火プラグ7bの点火の中止又は点火放電時期の遅延処理が行われるので、必ずしもプリイグニッションが発生しないときも、副点火プラグ7bで正常な点火放電時期に点火放電が行われない場合があり、エンジン性能低下のおそれがあった。
これに対して、第4実施形態では、副点火プラグ7bの点火放電前の特定期間にイオン電流が検出された場合にのみ、副点火プラグ7bの点火を中止又は点火放電時期の遅延処理が行われるので、エンジン性能低下を抑制することができる。
Further, in the third embodiment, under the operating conditions where pre-ignition is likely to occur, the secondary ignition plug 7b is stopped from ignition or the ignition discharge timing is delayed, so that the secondary ignition plug is not necessarily generated even when pre-ignition does not occur. In 7b, the ignition discharge may not be performed at the normal ignition discharge timing, and the engine performance may be deteriorated.
On the other hand, in the fourth embodiment, the ignition of the auxiliary ignition plug 7b is stopped or the ignition discharge timing is delayed only when an ionic current is detected in a specific period before the ignition discharge of the auxiliary ignition plug 7b. Therefore, it is possible to suppress engine performance degradation.

上記実施形態は、以下のように改変してもよい。
上記実施形態では、イオン電流の発生評価時期が進角しているほど、プリイグニッション強度が大きいと判定していたが、これに限らず、イオン電流の大きいほどプリイグニッション強度が大きいと判定してもよく、また、これらの組み合わせによって判定してもよい。
The above embodiment may be modified as follows.
In the above embodiment, it is determined that the pre-ignition intensity is larger as the generation evaluation time of the ion current is advanced. However, the present invention is not limited to this, and it is determined that the pre-ignition intensity is larger as the ion current is larger. It may also be determined by a combination of these.

また、上記第3及び第4実施形態では、点火プラグ7が2つの場合について説明したが、これに限らず、3つ以上の点火プラグ7を備えた構成としてもよい。
また、上記第3及び第4実施形態において、副点火プラグ7bの点火放電時期の遅延処理が頻繁に行われ、遅延処理が設定回数によって制限されるような場合には、第1実施形態と同様に、副点火プラグ7bの点火遅延処理を中止し、且つ、通電時間を短縮化するように構成してもよい。この場合、プリイグニッション抑制制御によってプリイグニッションの発生が検出されなくなった後、所定期間経過後に、副点火プラグ7bの点火を再開するように構成することができる。
In the third and fourth embodiments, two spark plugs 7 have been described. However, the present invention is not limited to this, and a configuration including three or more spark plugs 7 may be used.
Further, in the third and fourth embodiments, when the delay process of the ignition discharge timing of the auxiliary spark plug 7b is frequently performed and the delay process is limited by the set number of times, the same as in the first embodiment. In addition, the ignition delay process of the auxiliary ignition plug 7b may be stopped and the energization time may be shortened. In this case, after the occurrence of pre-ignition is no longer detected by the pre-ignition suppression control, the ignition of the auxiliary spark plug 7b can be resumed after a predetermined period.

本発明の第1実施形態による車両用エンジンの構成を表す図である。It is a figure showing the structure of the vehicle engine by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態による点火回路の構成図である。It is a block diagram of the ignition circuit by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態によるエンジン気筒内圧力及びイオン電流の変化を表すグラフである。4 is a graph showing changes in engine cylinder pressure and ion current according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態によるエンジン気筒内圧力及びイオン電流の変化を表すグラフである。4 is a graph showing changes in engine cylinder pressure and ion current according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態によるプリイグニッション検出処理のフローチャートである。It is a flowchart of the pre-ignition detection process by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態によるプリイグニッション判定領域を表すグラフである。It is a graph showing the pre-ignition determination area | region by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態による点火放電前のイオン電流検出処理のフローチャートである。It is a flowchart of the ion current detection process before the ignition discharge by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態によるイオン電流の発生評価時期の算出処理のフローチャートである。It is a flowchart of the calculation process of the generation | occurrence | production evaluation time of the ionic current by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態によるイオン電流の変化を表す図である。It is a figure showing the change of the ion current by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態によるイオン電流の発生評価時期とプリイグニッション強度との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the generation | occurrence | production evaluation timing of the ionic current and pre-ignition intensity | strength by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態によるプリイグニッション抑制制御処理のフローチャートである。It is a flowchart of the pre-ignition suppression control process by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態によるプリイグニッション検出処理のフローチャートである。It is a flowchart of the pre-ignition detection process by 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態による点火プラグの配置を示す図である。It is a figure which shows arrangement | positioning of the ignition plug by 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態によるエンジン気筒内圧力及びイオン電流の変化を表すグラフである。It is a graph showing the change in the engine cylinder pressure and ion current by 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態によるエンジン気筒内圧力及びイオン電流の変化を表すグラフである。It is a graph showing the change in the engine cylinder pressure and ion current by 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態によるプリイグニッション検出処理のフローチャートである。It is a flowchart of the pre-ignition detection process by 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態によるエンジン気筒内圧力及びイオン電流の変化を表すグラフである。It is a graph showing the change of the engine cylinder pressure and ion current by 4th Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態によるエンジン気筒内圧力及びイオン電流の変化を表すグラフである。It is a graph showing the change of the engine cylinder pressure and ion current by 4th Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態によるプリイグニッション検出処理のフローチャートである。It is a flowchart of the pre-ignition detection process by 4th Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 エンジン
2 シリンダブロック
3 シリンダヘッド
4 シリンダ
6 燃焼室
7 点火プラグ
8 点火回路
8a イグナイタ
8b 点火コイル
8c コンデンサ
8d イオン電流検出回路
9 吸気ポート
10 排気ポート
11 吸気弁
12 排気弁
13 可変バルブタイミング(VVT)
14 TSCV弁
15 吸気通路
17 エアフローセンサ
18 スロットル弁
19 インジェクタ
20 排気通路
21 O2センサ
23 吸気温度センサ
24 排気還流通路(EGR通路)
25 流量制御弁(EGR弁)
26 クランク角センサ
28 水温センサ
29 エンジンオイル温度センサ
30 PCM
31 カム角センサ
32 アクセル開度センサ
33 エンジン回転数センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine 2 Cylinder block 3 Cylinder head 4 Cylinder 6 Combustion chamber 7 Spark plug 8 Ignition circuit 8a Igniter 8b Ignition coil 8c Capacitor 8d Ion current detection circuit 9 Intake port 10 Exhaust port 11 Intake valve 12 Exhaust valve 13 Variable valve timing (VVT)
14 TSCV valve 15 Intake passage 17 Air flow sensor 18 Throttle valve 19 Injector 20 Exhaust passage 21 O 2 sensor 23 Intake temperature sensor 24 Exhaust recirculation passage (EGR passage)
25 Flow control valve (EGR valve)
26 Crank angle sensor 28 Water temperature sensor 29 Engine oil temperature sensor 30 PCM
31 Cam angle sensor 32 Accelerator opening sensor 33 Engine speed sensor

Claims (4)

エンジンの燃焼室内に配設される点火プラグと、
この点火プラグを点火放電させる点火回路と、
この点火回路を制御して前記点火プラグの点火放電時期を制御する点火制御手段と、
前記点火プラグを経由して流れるイオン電流を検出するイオン電流検出手段と、
このイオン電流検出手段によって検出されたイオン電流に基づいてプリイグニッションの発生を検出するプリイグニッション検出手段と、を備え、
前記点火制御手段は、前記点火プラグによる点火放電前に前記イオン電流検出手段がイオン電流を検出したことに基づいて、前記点火回路による前記点火プラグの点火放電を中止又は遅延させるように構成され、
前記プリイグニッション検出手段は、前記点火プラグによる点火放電の中止又は遅延期間中に、前記イオン電流検出手段によって検出されたイオン電流に基づいて、プリイグニッションがエンジンに及ぼす作用の大きさであるプリイグニッション強度を検出し、
前記点火制御手段は、前記イオン電流検出手段が前記点火プラグによる点火放電前にイオン電流を検出したことに基づいて、前記点火プラグの点火放電時期を排気行程まで遅延させることを特徴とする車両用エンジンのプリイグニッション検出装置。
A spark plug disposed in the combustion chamber of the engine;
An ignition circuit for igniting and discharging the spark plug;
Ignition control means for controlling the ignition circuit to control the ignition discharge timing of the ignition plug;
Ionic current detection means for detecting ionic current flowing through the spark plug;
Pre-ignition detection means for detecting the occurrence of pre-ignition based on the ion current detected by the ion current detection means,
The ignition control means is configured to stop or delay the ignition discharge of the ignition plug by the ignition circuit based on the detection of the ion current by the ion current detection means before the ignition discharge by the ignition plug,
The pre-ignition detection means is a pre-ignition that is the magnitude of the effect of the pre-ignition on the engine based on the ion current detected by the ion current detection means during the stop or delay period of the ignition discharge by the spark plug. Detect the intensity ,
The ignition control means delays the ignition discharge timing of the ignition plug to the exhaust stroke based on the fact that the ion current detection means detects the ion current before the ignition discharge by the ignition plug . Engine pre-ignition detection device.
前記点火回路は、前記点火プラグに接続された点火コイルを有し、
前記点火制御手段は、前記点火コイルへの通電時間を設定時間よりも延長することにより、前記点火プラグの点火放電時期を遅延させ、前記点火プラグの点火放電時期の遅延が所定回数以上になったとき、前記点火コイルへの通電時間を前記設定時間よりも短縮することを特徴とする請求項に記載の車両用エンジンのプリイグニッション検出装置。
The ignition circuit has an ignition coil connected to the spark plug;
The ignition control means delays the ignition discharge timing of the ignition plug by extending the energization time to the ignition coil from a set time, and the delay of the ignition discharge timing of the ignition plug becomes a predetermined number of times or more. The pre-ignition detection device for a vehicle engine according to claim 1 , wherein the energization time to the ignition coil is shorter than the set time.
前記点火プラグは、少なくとも第1及び第2の点火プラグを含んで複数設けられ、
前記点火回路は、前記各点火プラグに接続され、点火放電時に電荷が充電されるように設けられた複数のコンデンサを有し、
前記イオン電流検出手段は、前記各コンデンサに充電された電荷が放電されることによるイオン電流をそれぞれ検出するように構成され、
前記点火制御手段は、前記第2の点火プラグの点火放電時期が前記第1の点火プラグの点火放電時期に対して遅角するように点火放電時期を位相差制御し、前記イオン電流検出手段が前記第2の点火プラグによる点火放電前に第2の点火プラグを経由して流れるイオン電流を検出したことに基づいて、前記点火回路による前記第2の点火プラグの点火放電を中止又は遅延させることを特徴とする請求項1又は2に記載の車両用エンジンのプリイグニッション検出装置。
A plurality of spark plugs are provided including at least first and second spark plugs,
The ignition circuit has a plurality of capacitors connected to the respective spark plugs and provided so that electric charges are charged during ignition discharge,
The ion current detection means is configured to detect an ion current due to discharge of the electric charge charged in each capacitor,
The ignition control means controls the phase difference of the ignition discharge timing so that the ignition discharge timing of the second spark plug is retarded with respect to the ignition discharge timing of the first spark plug, and the ion current detection means Stopping or delaying the ignition discharge of the second spark plug by the ignition circuit based on the detection of the ion current flowing through the second spark plug before the ignition discharge by the second spark plug The pre-ignition detection device for a vehicle engine according to claim 1 or 2 .
前記プリイグニッション検出手段は、前記イオン電流検出手段によって検出されたイオン電流の発生時期又はピーク値に基づいてプリイグニッション強度を検出することを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載の車両用エンジンのプリイグニッション検出装置。 It said preignition detecting means, according to any one of claims 1 to 3, characterized in that detecting the preignition intensity based on timing or peak value occurs in the detected ion current by said ion current detecting means Pre-ignition detection device for vehicle engine.
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