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JP2013104298A - Internal combustion engine control device - Google Patents

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JP2013104298A
JP2013104298A JP2011246191A JP2011246191A JP2013104298A JP 2013104298 A JP2013104298 A JP 2013104298A JP 2011246191 A JP2011246191 A JP 2011246191A JP 2011246191 A JP2011246191 A JP 2011246191A JP 2013104298 A JP2013104298 A JP 2013104298A
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JP
Japan
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cylinder pressure
abnormal combustion
internal combustion
combustion engine
piston
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Pending
Application number
JP2011246191A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masayuki Imoto
将之 井元
Hiroshi Yaguchi
寛 矢口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately estimate a temperature rise in a piston when abnormal combustion occurs, regarding an internal combustion engine control device.SOLUTION: The internal combustion engine control device includes: a cylinder pressure information acquiring means for acquiring information on a cylinder when abnormal combustion occurs in an internal combustion engine 10; and a piston temperature increase estimation means for estimating a temperature increase of a piston 12 of the internal combustion engine 10 caused by the abnormal combustion based on the information acquired by the cylinder pressure information acquiring means. The piston temperature increase estimation means acquires a temperature increase width of the piston 12 in one abnormal combustion and summates the temperature increase width.It is determined whether abnormal combustion suppression control for suppressing the occurrence of the abnormal combustion should be performed based on an estimation result of the piston temperature increase estimation means.

Description

本発明は、内燃機関の制御装置に関する。   The present invention relates to a control device for an internal combustion engine.

内燃機関において、プレイグニション等の異常燃焼が発生することがある。異常燃焼時には、通常燃焼時と比べて、筒内圧が異常に高くなり、ピストンの温度が上昇する。   In an internal combustion engine, abnormal combustion such as pre-ignition may occur. During abnormal combustion, the in-cylinder pressure becomes abnormally higher than during normal combustion, and the temperature of the piston rises.

特許文献1には、異常燃焼が検出されたときに、異常燃焼の発生を抑制するための制御として、内燃機関に接続される自動変速機の動力伝達要素を制御する(摩擦締結要素を滑らせる)ことにより機関回転速度を上昇させる制御を行う技術が開示されている。   In Patent Document 1, when abnormal combustion is detected, as a control for suppressing the occurrence of abnormal combustion, a power transmission element of an automatic transmission connected to an internal combustion engine is controlled (sliding a frictional engagement element). Thus, a technique for performing control to increase the engine rotation speed is disclosed.

特開2011−112115号公報JP 2011-112115 A 特開2010−71284号公報JP 2010-71284 A 特開平9−273436号公報JP-A-9-273436 特開2009−30545号公報JP 2009-30545 A

異常燃焼を抑制する制御としては、他に、筒内に追加燃料を噴射する制御や点火時期を遅角する制御が知られている。異常燃焼を抑制する制御は、何れの方法にしても、燃費、エミッション、ドライバビリティ等の何れかに影響を及ぼすので、必要以上に実施することは好ましくない。その一方で、例えば低オクタン価燃料など指定燃料以外の燃料が使用されたような場合には、異常燃焼の発生時にピストンの温度が設計で想定した以上に上昇し、異常燃焼を抑制する制御が開始されるより前にピストン温度が許容限度を超えて上昇するおそれがある。ピストンを確実に保護するためには、どのような条件の場合であってもピストン温度を精度良く推定し、ピストン温度が許容限度を超えることを未然に防止することが望まれる。   Other controls for suppressing abnormal combustion include control for injecting additional fuel into the cylinder and control for retarding the ignition timing. Regardless of which method is used to control abnormal combustion, it may affect any of fuel consumption, emission, drivability, etc., so it is not preferable to carry it out more than necessary. On the other hand, when fuel other than the specified fuel is used, such as low octane fuel, the temperature of the piston rises higher than expected in the design when abnormal combustion occurs, and control to suppress abnormal combustion starts. There is a risk that the piston temperature will rise above an acceptable limit before being done. In order to reliably protect the piston, it is desirable to accurately estimate the piston temperature under any conditions and prevent the piston temperature from exceeding an allowable limit.

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、異常燃焼の発生時におけるピストンの温度上昇を精度良く推定することのできる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine that can accurately estimate a temperature rise of a piston when abnormal combustion occurs.

第1の発明は、上記の目的を達成するため、内燃機関の制御装置であって、
内燃機関において異常燃焼が発生した場合に筒内圧に関する情報を取得する筒内圧情報取得手段と、
前記筒内圧情報取得手段により取得された情報に基づいて、前記異常燃焼による前記内燃機関のピストンの温度上昇を推定するピストン温度上昇推定手段と、
を備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a first invention is a control device for an internal combustion engine,
In-cylinder pressure information acquisition means for acquiring information related to the in-cylinder pressure when abnormal combustion occurs in the internal combustion engine;
Piston temperature increase estimation means for estimating a temperature increase of the piston of the internal combustion engine due to the abnormal combustion based on the information acquired by the in-cylinder pressure information acquisition means;
It is characterized by providing.

また、第2の発明は、第1の発明において、
前記ピストン温度上昇推定手段は、
前記情報に基づいて、前記異常燃焼の1回当たりの前記ピストンの温度上昇幅を取得する温度上昇幅取得手段と、
前記異常燃焼が連続して発生した場合に、前記温度上昇幅取得手段により取得された温度上昇幅を積算する積算手段と、
を含むことを特徴とする。
The second invention is the first invention, wherein
The piston temperature rise estimating means is
Based on the information, a temperature increase width acquisition means for acquiring a temperature increase width of the piston per one time of the abnormal combustion;
Integrating means for integrating the temperature increase width acquired by the temperature increase width acquiring means when the abnormal combustion occurs continuously;
It is characterized by including.

また、第3の発明は、第1または第2の発明において、
前記ピストン温度上昇推定手段の推定結果に基づいて、前記異常燃焼の発生を抑制する異常燃焼抑制制御の実行の要否を判断する判断手段を備えることを特徴とする。
The third invention is the first or second invention, wherein
The apparatus further comprises a determination unit that determines whether or not the abnormal combustion suppression control for suppressing the occurrence of the abnormal combustion is necessary based on the estimation result of the piston temperature increase estimation unit.

また、第4の発明は、第1乃至第3の発明の何れかにおいて、
前記内燃機関の筒内圧を検出する筒内圧検出手段を備え、
前記筒内圧情報取得手段は、前記筒内圧検出手段の出力に基づいて前記情報を取得することを特徴とする。
According to a fourth invention, in any one of the first to third inventions,
In-cylinder pressure detecting means for detecting the in-cylinder pressure of the internal combustion engine,
The in-cylinder pressure information acquisition unit acquires the information based on an output of the in-cylinder pressure detection unit.

また、第5の発明は、第1乃至第4の発明の何れかにおいて、
前記筒内圧情報取得手段は、前記異常燃焼時の筒内圧波形の振幅に関する情報と、前記異常燃焼時の筒内圧波形を平滑化した平滑化筒内圧の最大値に関する情報との一方または両方を取得することを特徴とする。
According to a fifth invention, in any one of the first to fourth inventions,
The in-cylinder pressure information acquisition means acquires one or both of information relating to the amplitude of the in-cylinder pressure waveform during the abnormal combustion and information relating to the maximum value of the smoothed in-cylinder pressure obtained by smoothing the in-cylinder pressure waveform during the abnormal combustion. It is characterized by doing.

また、第6の発明は、第1乃至第5の発明の何れかにおいて、
前記筒内圧情報取得手段は、前記内燃機関の運転状態に基づいて、前記異常燃焼時の筒内圧波形を平滑化した平滑化筒内圧の最大値に関する情報を取得する手段を含むことを特徴とする。
According to a sixth invention, in any one of the first to fifth inventions,
The in-cylinder pressure information acquisition means includes means for acquiring information on the maximum value of the smoothed in-cylinder pressure obtained by smoothing the in-cylinder pressure waveform during the abnormal combustion based on the operating state of the internal combustion engine. .

また、第7の発明は、第1乃至第6の発明の何れかにおいて、
燃料の性状を判定する燃料性状判定手段を備え、
前記筒内圧情報取得手段は、前記燃料性状判定手段により判定された燃料性状に基づいて、前記異常燃焼時の筒内圧波形の振幅に関する情報を取得する手段を含むことを特徴とする手段を含むことを特徴とする。
According to a seventh invention, in any one of the first to sixth inventions,
A fuel property judging means for judging the property of the fuel;
The in-cylinder pressure information acquisition means includes means for acquiring information relating to the amplitude of the in-cylinder pressure waveform during the abnormal combustion based on the fuel property determined by the fuel property determination means. It is characterized by.

第1の発明によれば、燃料性状や吸気温度等の条件にかかわらず、異常燃焼の発生時におけるピストンの温度上昇を精度良く推定することができる。このため、ピストンの温度が許容限度に達する前に適切に対処することが可能となる。   According to the first invention, it is possible to accurately estimate the temperature rise of the piston when abnormal combustion occurs regardless of conditions such as fuel properties and intake air temperature. For this reason, it becomes possible to cope appropriately before the temperature of the piston reaches the allowable limit.

第2の発明によれば、異常燃焼が連続して発生した場合のピストンの温度上昇を精度良く推定することができる。   According to the second invention, it is possible to accurately estimate the temperature rise of the piston when abnormal combustion occurs continuously.

第3の発明によれば、ピストン温度が許容限度に達する前に異常燃焼抑制制御を確実に実行し、ピストンを確実に保護することができるとともに、異常燃焼抑制制御が必要以上に実行されることを回避し、異常燃焼抑制制御が燃費、エミッション、ドライバビリティ等の何れかに及ぼす影響を最小限に抑制することができる。   According to the third invention, the abnormal combustion suppression control can be reliably executed before the piston temperature reaches the allowable limit, the piston can be reliably protected, and the abnormal combustion suppression control is executed more than necessary. Thus, the influence of the abnormal combustion suppression control on any of the fuel consumption, emission, drivability, etc. can be suppressed to the minimum.

第4の発明によれば、筒内圧を実測することにより異常燃焼時の筒内圧に関する情報を精度良く取得することができる。   According to the fourth aspect, by measuring the in-cylinder pressure, information related to the in-cylinder pressure during abnormal combustion can be obtained with high accuracy.

第5の発明によれば、異常燃焼時の筒内圧波形の振幅に関する情報と、異常燃焼時の筒内圧波形を平滑化した平滑化筒内圧の最大値に関する情報との一方または両方を用いることにより、ピストンの温度上昇をより高い精度で推定することができる。   According to the fifth invention, by using one or both of information relating to the amplitude of the in-cylinder pressure waveform during abnormal combustion and information relating to the maximum value of the smoothed in-cylinder pressure obtained by smoothing the in-cylinder pressure waveform during abnormal combustion. The temperature rise of the piston can be estimated with higher accuracy.

第6の発明によれば、筒内圧検出手段を用いることなしに、異常燃焼時の筒内圧波形を平滑化した平滑化筒内圧の最大値に関する情報を取得することができるので、制御装置の計算負荷を軽減することができる。   According to the sixth invention, it is possible to obtain information on the maximum value of the smoothed in-cylinder pressure obtained by smoothing the in-cylinder pressure waveform during abnormal combustion without using the in-cylinder pressure detecting means. The load can be reduced.

第7の発明によれば、筒内圧検出手段を用いることなしに、異常燃焼時の筒内圧波形の振幅に関する情報を取得することができるので、制御装置の計算負荷を軽減することができる。   According to the seventh aspect, since it is possible to acquire information related to the amplitude of the in-cylinder pressure waveform during abnormal combustion without using the in-cylinder pressure detecting means, it is possible to reduce the calculation load of the control device.

本発明の実施の形態1のシステム構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the system configuration | structure of Embodiment 1 of this invention. 異常燃焼の場合と通常燃焼(正常な燃焼)の場合における、圧縮行程および膨張行程での筒内圧の変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of the cylinder pressure in a compression stroke and an expansion stroke in the case of abnormal combustion and the case of normal combustion (normal combustion). 本発明の実施の形態1において実行されるルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of the routine performed in Embodiment 1 of the present invention. ピストンの温度上昇幅Tを算出するためのマップである。It is a map for calculating the temperature rise width T of a piston. 燃料の種類と、異常燃焼時の筒内圧振幅ΔPの上限値との関係を定めたマップである。It is the map which defined the relationship between the kind of fuel, and the upper limit of cylinder pressure amplitude (DELTA) P at the time of abnormal combustion. 内燃機関の運転状態(エンジン回転数およびトルク)と、なまし最大筒内圧Pmaxの上限値との関係を定めたマップである。7 is a map that defines the relationship between the operating state (engine speed and torque) of an internal combustion engine and the upper limit value of the smoothed maximum in-cylinder pressure Pmax.

実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1のシステム構成を説明するための図である。図1に示すように、本発明の実施の形態1のシステムは、火花点火式の内燃機関10を備えている。内燃機関10の気筒数および気筒配置は特に限定されない。図1には、一つの気筒のみが代表して描かれている。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a diagram for explaining a system configuration according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the system according to the first embodiment of the present invention includes a spark ignition type internal combustion engine 10. The number of cylinders and the cylinder arrangement of the internal combustion engine 10 are not particularly limited. In FIG. 1, only one cylinder is representatively depicted.

内燃機関10の各気筒には、ピストン12と、吸気弁14と、排気弁16と、点火プラグ18と、筒内(燃焼室内)に直接に燃料を噴射する燃料インジェクタ20とが設けられている。   Each cylinder of the internal combustion engine 10 is provided with a piston 12, an intake valve 14, an exhaust valve 16, a spark plug 18, and a fuel injector 20 that directly injects fuel into the cylinder (combustion chamber). .

内燃機関10の各気筒は、図示しない吸気マニホールドを介して吸気通路22に接続されている。また、内燃機関10の各気筒は、図示しない排気マニホールドを介して排気通路24に接続されている。   Each cylinder of the internal combustion engine 10 is connected to the intake passage 22 via an intake manifold (not shown). Each cylinder of the internal combustion engine 10 is connected to the exhaust passage 24 via an exhaust manifold (not shown).

本実施形態の内燃機関10は、過給機としてのターボチャージャ26を有している。ターボチャージャ26は、コンプレッサ26aとタービン26bとを有している。コンプレッサ26aは、吸気通路22の途中に配置されており、タービン26bは、排気通路24の途中に配置されている。   The internal combustion engine 10 of this embodiment has a turbocharger 26 as a supercharger. The turbocharger 26 has a compressor 26a and a turbine 26b. The compressor 26 a is arranged in the middle of the intake passage 22, and the turbine 26 b is arranged in the middle of the exhaust passage 24.

コンプレッサ26aより上流側の吸気通路22には、エアクリーナ28と、吸入空気量を検出するエアフローメータ30とが設置されている。コンプレッサ26aより下流側の吸気通路22には、インタークーラ32と、スロットル弁34とが設けられている。   An air cleaner 28 and an air flow meter 30 for detecting the amount of intake air are installed in the intake passage 22 upstream of the compressor 26a. An intercooler 32 and a throttle valve 34 are provided in the intake passage 22 on the downstream side of the compressor 26a.

タービン26bの近傍には、タービン26bの上流側の排気通路24と下流側の排気通路24とを連通するバイパス通路38と、このバイパス通路38を開閉することのできるバイパス弁40(ウェイストゲート弁)とが設置されている。バイパス弁40が開くと、排気ガスの一部は、タービン26bを通らずにバイパス通路38を通って流れる。タービン26bより下流側の排気通路24には、排気ガスを浄化する排気浄化触媒42(触媒コンバータ)が設置されている。   In the vicinity of the turbine 26b, a bypass passage 38 communicating the upstream exhaust passage 24 and the downstream exhaust passage 24 of the turbine 26b, and a bypass valve 40 (a waste gate valve) capable of opening and closing the bypass passage 38 are provided. And are installed. When the bypass valve 40 is opened, a part of the exhaust gas flows through the bypass passage 38 without passing through the turbine 26b. An exhaust purification catalyst 42 (catalytic converter) for purifying exhaust gas is installed in the exhaust passage 24 downstream of the turbine 26b.

本実施形態のシステムは、内燃機関10のクランク軸の回転角度を検出するクランク角センサ44と、筒内圧を検出する筒内圧センサ46と、吸気弁14を駆動する吸気可変動弁装置47と、排気弁16を駆動する排気可変動弁装置48と、内燃機関10の運転状態を制御するECU(Electronic Control Unit)50とを更に備えている。ECU50には、上述した各種のセンサおよびアクチュエータが電気的に接続されている。吸気可変動弁装置47は、吸気弁14の開閉タイミングを変更可能に構成されている。排気可変動弁装置48は、排気弁16の開閉タイミングを変更可能に構成されている。   The system of the present embodiment includes a crank angle sensor 44 that detects the rotation angle of the crankshaft of the internal combustion engine 10, an in-cylinder pressure sensor 46 that detects in-cylinder pressure, an intake variable valve operating device 47 that drives the intake valve 14, An exhaust variable valve operating device 48 for driving the exhaust valve 16 and an ECU (Electronic Control Unit) 50 for controlling the operating state of the internal combustion engine 10 are further provided. The ECU 50 is electrically connected to the various sensors and actuators described above. The intake variable valve operating device 47 is configured to be able to change the opening / closing timing of the intake valve 14. The exhaust variable valve operating device 48 is configured to be able to change the opening / closing timing of the exhaust valve 16.

ECU50は、各センサにより検出した情報に基いて各アクチュエータを駆動することにより、内燃機関10の運転を制御する。例えば、クランク角センサ44により検出されるエンジン回転数(機関回転速度)と、エアフローメータ30により検出される吸入空気量とに基いて燃料噴射量を算出し、クランク角に基いて燃料噴射時期、点火時期等を決定した後に、燃料インジェクタ20および点火プラグ18を駆動する。   The ECU 50 controls the operation of the internal combustion engine 10 by driving each actuator based on information detected by each sensor. For example, the fuel injection amount is calculated based on the engine speed (engine speed) detected by the crank angle sensor 44 and the intake air amount detected by the air flow meter 30, and the fuel injection timing based on the crank angle, After determining the ignition timing and the like, the fuel injector 20 and the spark plug 18 are driven.

内燃機関10において、例えばプレイグニションのような異常燃焼が発生する場合がある。異常燃焼では、正常な着火タイミング(点火プラグ18による点火)よりも前に筒内の混合気が自着火する。異常燃焼は、エンジン回転数が低く機関負荷の高い領域、すなわち低速高負荷領域において発生し易い傾向がある。   In the internal combustion engine 10, for example, abnormal combustion such as pre-ignition may occur. In abnormal combustion, the air-fuel mixture in the cylinder self-ignites before normal ignition timing (ignition by the ignition plug 18). Abnormal combustion tends to occur easily in a region where the engine speed is low and the engine load is high, that is, a low speed and high load region.

本実施形態では、ECU50は、筒内圧センサ46で検出される筒内圧に基づいて、異常燃焼の発生を検出可能な操作(以下、「異常燃焼検出操作」と称する)を実行することができる。以下、異常燃焼検出操作の一例について説明する。ECU50は、筒内圧センサ46で検出される筒内圧をP、筒内容積をV、筒内ガスの比熱比をκとしたとき、発熱量指標値としてのPVκを演算することができる。なお、筒内容積Vの値は、クランク角θの関数であり、ECU50に予め記憶されている。比熱比κの値もECU50に予め記憶されている。PVκの値は、筒内で発生した熱量と相関する。異常燃焼によって混合気が着火すると、筒内で熱が発生するので、PVκの値が上昇する。ECU50は、PVκの値を単位クランク角毎または単位時間毎に繰り返し演算する。そして、算出されたPVκの値が所定の閾値を超えた場合には、異常燃焼が発生したと判定する。ECU50は、このような異常燃焼検出操作をサイクル毎に実行することができる。なお、本発明では、異常燃焼検出操作は、筒内圧センサ46を用いるものに限定されるものではなく、例えば、点火プラグの電極間に流れるイオン電流を検出することによって異常燃焼を検出するものなどであってもよい。 In the present embodiment, the ECU 50 can execute an operation capable of detecting the occurrence of abnormal combustion (hereinafter referred to as “abnormal combustion detection operation”) based on the in-cylinder pressure detected by the in-cylinder pressure sensor 46. Hereinafter, an example of the abnormal combustion detection operation will be described. The ECU 50 can calculate PV κ as a calorific value index value, where P is the in-cylinder pressure detected by the in-cylinder pressure sensor 46, V is the in-cylinder volume, and κ is the specific heat ratio of the in-cylinder gas. Note that the value of the in-cylinder volume V is a function of the crank angle θ and is stored in the ECU 50 in advance. The value of the specific heat ratio κ is also stored in the ECU 50 in advance. The value of PV κ correlates with the amount of heat generated in the cylinder. When the air-fuel mixture is ignited by abnormal combustion, heat is generated in the cylinder, and the value of PV κ increases. The ECU 50 repeatedly calculates the value of PV κ for each unit crank angle or for each unit time. When the calculated PV κ value exceeds a predetermined threshold value, it is determined that abnormal combustion has occurred. The ECU 50 can execute such an abnormal combustion detection operation for each cycle. In the present invention, the abnormal combustion detection operation is not limited to the operation using the in-cylinder pressure sensor 46. For example, the abnormal combustion is detected by detecting the ionic current flowing between the electrodes of the spark plug. It may be.

図2は、異常燃焼の場合と通常燃焼(正常な燃焼)の場合における、圧縮行程および膨張行程での筒内圧の変化を示すグラフである。図2に示す例において、点火時期は圧縮上死点より後である。このため、通常燃焼の場合、圧縮上死点を過ぎて筒内圧が低下に転じた後に燃焼が開始して筒内圧が再上昇する。これに対し、異常燃焼の場合には、点火時期より前に筒内圧が上昇し、通常燃焼時の最大筒内圧より高くなるとともに、筒内圧が高周波で大きく振動する。以下では、図2に示すように、異常燃焼時の筒内圧波形の振幅(最大振幅)を「筒内圧振幅」と称し、記号ΔPで表す。また、図2中の太い破線で示す曲線は、異常燃焼時の筒内圧波形を平滑化処理(なまし処理)した筒内圧を表している。以下では、この平滑化した平滑化筒内圧の最大値(極大値)を「なまし最大筒内圧」と称し、記号Pmaxで表す。   FIG. 2 is a graph showing changes in in-cylinder pressure in the compression stroke and the expansion stroke in the case of abnormal combustion and in the case of normal combustion (normal combustion). In the example shown in FIG. 2, the ignition timing is after the compression top dead center. For this reason, in the case of normal combustion, after the compression top dead center is passed and the in-cylinder pressure starts to decrease, combustion starts and the in-cylinder pressure rises again. On the other hand, in the case of abnormal combustion, the in-cylinder pressure rises before the ignition timing, becomes higher than the maximum in-cylinder pressure during normal combustion, and the in-cylinder pressure greatly oscillates at a high frequency. In the following, as shown in FIG. 2, the amplitude (maximum amplitude) of the in-cylinder pressure waveform at the time of abnormal combustion is referred to as “in-cylinder pressure amplitude” and is represented by the symbol ΔP. A curve indicated by a thick broken line in FIG. 2 represents the in-cylinder pressure obtained by smoothing (smoothing) the in-cylinder pressure waveform during abnormal combustion. Hereinafter, the smoothed maximum value (maximum value) of the smoothed in-cylinder pressure is referred to as “smoothed maximum in-cylinder pressure” and is represented by the symbol Pmax.

異常燃焼が発生すると、ピストン12の温度が上昇する。このため、異常燃焼が複数サイクル連続して発生すると、ピストン12が高温となる場合がある。特に、指定燃料以外の低オクタン価燃料が使用された場合や、吸気温度が高い場合などには、異常燃焼時のピストン12の温度上昇幅が大きいため、ピストン12の温度が、強度保証のできる許容限度を超えて上昇する可能性がある。本発明者らの研究によれば、異常燃焼1回当たりの温度上昇幅は、その異常燃焼時の筒内圧波形(ノック波形)の大きさと深く関連しており、特に上述した筒内圧振幅ΔPおよびなまし最大筒内圧Pmaxと深く関連している。そこで、本実施形態では、異常燃焼時の筒内圧振幅ΔPおよびなまし最大筒内圧Pmaxの値を取得し、それらの値に基づいて、その異常燃焼によるピストン12の温度上昇幅Tを算出し、異常燃焼が複数サイクル連続して発生した場合には各回の異常燃焼による温度上昇幅Tを積算した温度上昇積算値ΣTを算出することにより、ピストン12の温度上昇を推定することとした。   When abnormal combustion occurs, the temperature of the piston 12 rises. For this reason, if abnormal combustion occurs continuously for a plurality of cycles, the piston 12 may become hot. In particular, when a low-octane fuel other than the specified fuel is used, or when the intake air temperature is high, the temperature rise of the piston 12 during abnormal combustion is large, so the temperature of the piston 12 can be assured of strength. May rise beyond limits. According to the studies by the present inventors, the temperature increase width per abnormal combustion is deeply related to the magnitude of the in-cylinder pressure waveform (knock waveform) at the time of the abnormal combustion, and in particular, the above-described in-cylinder pressure amplitude ΔP and This is closely related to the maximum annealing pressure Pmax. Therefore, in the present embodiment, the values of the in-cylinder pressure amplitude ΔP and the maximum annealing in-cylinder pressure Pmax at the time of abnormal combustion are acquired, and the temperature increase width T of the piston 12 due to the abnormal combustion is calculated based on these values. When abnormal combustion occurs continuously for a plurality of cycles, the temperature increase of the piston 12 is estimated by calculating the temperature increase integrated value ΣT obtained by integrating the temperature increase width T due to each abnormal combustion.

前述したように、指定燃料以外の低オクタン価燃料が使用された場合や吸気温度が高い場合などには、異常燃焼時のピストン12の温度上昇幅が大きい。そして、低オクタン価燃料が使用された場合や吸気温度が高い場合などには、その影響が異常燃焼時の筒内圧波形の大きさに現れる。このため、低オクタン価燃料が使用された場合や吸気温度が高い場合などにおいても、筒内圧振幅ΔPおよびなまし最大筒内圧Pmaxに基づいてピストン12の温度上昇を推定することにより、ピストン12の温度上昇を高精度に推定することが可能となる。   As described above, when a low-octane fuel other than the designated fuel is used or when the intake air temperature is high, the temperature rise of the piston 12 during abnormal combustion is large. When low-octane fuel is used or when the intake air temperature is high, the effect appears in the in-cylinder pressure waveform during abnormal combustion. Therefore, even when a low octane fuel is used or when the intake air temperature is high, the temperature of the piston 12 is estimated by estimating the temperature rise of the piston 12 based on the in-cylinder pressure amplitude ΔP and the smoothed maximum in-cylinder pressure Pmax. The rise can be estimated with high accuracy.

図3は、本実施形態においてECU50が実行するルーチンのフローチャートである。本ルーチンは、クランク角に同期してサイクル毎に実行される。図3に示すルーチンによれば、まず、内燃機関10が始動されているかどうか(運転中であるかどうか)が判断される(ステップ100)。内燃機関10が運転中である場合には、ピストン12の温度上昇積算値ΣTを、ΣT=0としてリセットする(ステップ102)。   FIG. 3 is a flowchart of a routine executed by the ECU 50 in the present embodiment. This routine is executed for each cycle in synchronization with the crank angle. According to the routine shown in FIG. 3, it is first determined whether or not the internal combustion engine 10 has been started (whether or not it is in operation) (step 100). When the internal combustion engine 10 is in operation, the temperature rise integrated value ΣT of the piston 12 is reset as ΣT = 0 (step 102).

続いて、異常燃焼が複数サイクル連続して発生しているか否かが判断される(ステップ104)。ECU50は、前述した異常燃焼検出操作をサイクル毎に実行し、各サイクルで異常燃焼の有無を判定している。このステップ104では、異常燃焼検出操作での判定結果の履歴に基づいて、異常燃焼が複数サイクル連続して発生しているか否かを判断する。異常燃焼が複数サイクル連続して発生していない場合には、ピストン12の温度が許容限度を超えるおそれはないと判断できる。このため、異常燃焼が複数サイクル連続して発生していない場合には、ピストン12の温度上昇の推定を実行することなく、ステップ100に戻り、ステップ100以下の処理を再度実行する。   Subsequently, it is determined whether or not abnormal combustion occurs continuously for a plurality of cycles (step 104). The ECU 50 executes the above-described abnormal combustion detection operation for each cycle, and determines the presence or absence of abnormal combustion in each cycle. In this step 104, it is determined whether or not abnormal combustion occurs continuously for a plurality of cycles based on the history of determination results in the abnormal combustion detection operation. When abnormal combustion does not occur continuously for a plurality of cycles, it can be determined that there is no possibility that the temperature of the piston 12 exceeds the allowable limit. For this reason, when abnormal combustion does not occur continuously for a plurality of cycles, the process returns to step 100 without executing the estimation of the temperature rise of the piston 12 and the processes after step 100 are executed again.

これに対し、異常燃焼が複数サイクル連続して発生している場合には、以下のようにして、ピストン12の温度上昇の推定を実行する。まず、筒内圧センサ46により検出された異常燃焼時の筒内圧波形を平滑化処理し、なまし最大筒内圧Pmaxを算出する(ステップ106)とともに、異常燃焼時の筒内圧波形に基づいて筒内圧振幅ΔPを算出する(ステップ108)。   On the other hand, when abnormal combustion occurs continuously for a plurality of cycles, the temperature increase of the piston 12 is estimated as follows. First, the in-cylinder pressure waveform at the time of abnormal combustion detected by the in-cylinder pressure sensor 46 is smoothed to calculate the smoothed maximum in-cylinder pressure Pmax (step 106), and the in-cylinder pressure based on the in-cylinder pressure waveform at the time of abnormal combustion. The amplitude ΔP is calculated (step 108).

次いで、上記ステップ106,108で算出されたなまし最大筒内圧Pmaxおよび筒内圧振幅ΔPの値に基づいて、異常燃焼1回当たりのピストン12の温度上昇幅Tを算出する(ステップ110)。図4は、ピストン12の温度上昇幅Tを算出するためのマップである。本実施形態では、なまし最大筒内圧Pmaxおよび筒内圧振幅ΔPと、ピストン12の温度上昇幅Tとの関係が、実験や理論、経験則等に基づいて予め調査され、図4に示すようなマップにまとめられている。ECU50には、図4に示すようなマップが予め記憶されている。ステップ110では、このようなマップに従い、なまし最大筒内圧Pmaxおよび筒内圧振幅ΔPの値に基づいて、異常燃焼1回当たりのピストン12の温度上昇幅Tが算出される。今回のサイクルで発生した異常燃焼により、ピストン12の温度は、この算出された温度上昇幅Tだけ上昇すると予測できる。   Next, the temperature increase width T of the piston 12 per abnormal combustion is calculated based on the values of the maximum smoothed in-cylinder pressure Pmax and the in-cylinder pressure amplitude ΔP calculated in steps 106 and 108 (step 110). FIG. 4 is a map for calculating the temperature rise width T of the piston 12. In this embodiment, the relationship between the maximum smoothed in-cylinder pressure Pmax and the in-cylinder pressure amplitude ΔP and the temperature rise width T of the piston 12 is investigated in advance based on experiments, theories, empirical rules, and the like, as shown in FIG. It is summarized on the map. The ECU 50 stores a map as shown in FIG. 4 in advance. In step 110, the temperature increase width T of the piston 12 per abnormal combustion is calculated based on the values of the maximum smoothed in-cylinder pressure Pmax and the in-cylinder pressure amplitude ΔP according to such a map. It can be predicted that the temperature of the piston 12 is increased by the calculated temperature increase width T due to the abnormal combustion occurring in the current cycle.

続いて、上記ステップ110で算出された温度上昇幅Tを温度上昇積算値ΣTに加算することにより、温度上昇積算値ΣTが更新される(ステップ112)。次いで、その更新された温度上昇積算値ΣTと所定の基準値(クライテリア)とが比較される(ステップ114)。その結果、温度上昇積算値ΣTが上記基準値未満である場合には、現在のピストン12の温度は、許容限度までにはまだ余裕があり、異常燃焼抑制制御をまだ実行しなくても問題ないと判断できる。この場合には、ステップ104に戻り、ステップ104以下の処理を再度実行する。   Subsequently, the temperature increase integrated value ΣT is updated by adding the temperature increase width T calculated in step 110 to the temperature increase integrated value ΣT (step 112). Next, the updated temperature rise integrated value ΣT is compared with a predetermined reference value (criteria) (step 114). As a result, when the temperature rise integrated value ΣT is less than the reference value, the current temperature of the piston 12 still has a margin to the allowable limit, and there is no problem even if the abnormal combustion suppression control is not yet executed. It can be judged. In this case, the process returns to step 104, and the processes after step 104 are executed again.

一方、ステップ114で、温度上昇積算値ΣTが上記基準値以上である場合には、現在のピストン12の温度は、許容限度に近づいており、これ以上の温度上昇を防止するために、異常燃焼抑制制御を実行すべきであると判断される。そこで、この場合には、所定の異常燃焼抑制制御を実行する(ステップ116)。   On the other hand, when the temperature rise integrated value ΣT is equal to or higher than the reference value in step 114, the current temperature of the piston 12 is approaching an allowable limit, and abnormal combustion is prevented in order to prevent further temperature rise. It is determined that the suppression control should be executed. Therefore, in this case, predetermined abnormal combustion suppression control is executed (step 116).

ステップ116の異常燃焼抑制制御としては、各種の方法があるが、例えば次のような制御を、単独で、または組み合わせて行うことができる。
(1)燃料インジェクタ20から筒内に燃料を追加して噴射する制御。この制御によれば、異常燃焼が発生した場合であっても、筒内に追加噴射された燃料により異常燃焼による火炎を消火または鎮静化することができるので、筒内圧の異常な上昇を抑制し、ピストン12の温度の上昇を抑制することができる。
(2)圧縮比を低下させる制御。圧縮比を低下させる方法としては、吸気弁14と排気弁16との少なくとも一方の開閉タイミングを変更することにより、実質的圧縮比を低下させることができる。また、内燃機関10に機械的圧縮比を可変とする機構(図示せず)が備えられている場合には、当該機構により機械的圧縮比を低下させてもよい。圧縮比を低下させることにより、異常燃焼の発生を抑制することができる。
(3)点火時期を遅角する制御。点火時期を遅角することにより、筒内温度が低下し、異常燃焼の発生を抑制することができる。
As the abnormal combustion suppression control in step 116, there are various methods. For example, the following control can be performed alone or in combination.
(1) Control for adding and injecting fuel from the fuel injector 20 into the cylinder. According to this control, even if abnormal combustion occurs, the flame caused by abnormal combustion can be extinguished or subdued by the fuel additionally injected into the cylinder, so that an abnormal increase in in-cylinder pressure is suppressed. The rise in the temperature of the piston 12 can be suppressed.
(2) Control to reduce the compression ratio. As a method for reducing the compression ratio, the substantial compression ratio can be lowered by changing the opening / closing timing of at least one of the intake valve 14 and the exhaust valve 16. Further, when the internal combustion engine 10 is provided with a mechanism (not shown) that makes the mechanical compression ratio variable, the mechanical compression ratio may be lowered by the mechanism. By reducing the compression ratio, occurrence of abnormal combustion can be suppressed.
(3) Control for retarding the ignition timing. By retarding the ignition timing, the in-cylinder temperature can be reduced and the occurrence of abnormal combustion can be suppressed.

以上説明した本実施形態の制御によれば、異常燃焼が発生した場合のピストン12の温度上昇幅Tを精度良く推定(予測)することができる。このため、異常燃焼が連続して発生した場合に、ピストン12の温度が許容限度を超える前に、異常燃焼抑制制御を確実に実行させることにより、ピストン12の温度が許容限度を超えて上昇することを確実に防止し、ピストン12を保護することができる。特に、指定外の低オクタン価燃料が使用された場合や吸気温度が高い場合などの特殊な条件により、異常燃焼時のピストン12の温度上昇が大きくなり易い場合であっても、ピストン12の温度上昇を精度良く推定することができる。このため、そのような特殊な条件下でも、ピストン12の温度が許容限度を超えて上昇することを確実に防止することができる。   According to the control of the present embodiment described above, it is possible to accurately estimate (predict) the temperature rise width T of the piston 12 when abnormal combustion occurs. For this reason, when abnormal combustion occurs continuously, the abnormal combustion suppression control is surely executed before the temperature of the piston 12 exceeds the allowable limit, whereby the temperature of the piston 12 rises beyond the allowable limit. This can be reliably prevented and the piston 12 can be protected. In particular, due to special conditions such as when a non-designated low octane fuel is used or when the intake air temperature is high, the temperature of the piston 12 rises even when the temperature rise of the piston 12 during abnormal combustion tends to be large. Can be estimated with high accuracy. For this reason, it is possible to reliably prevent the temperature of the piston 12 from rising beyond an allowable limit even under such special conditions.

また、異常燃焼抑制制御は、何れの方法にしても、燃費、エミッション、ドライバビリティ等の何れかに影響を及ぼすので、必要以上に実施することは好ましくない。本実施形態によれば、ピストン12の温度上昇を精度良く推定(予測)し、ピストン12を保護するために必要な場合に限って異常燃焼抑制制御を実行するようにしているので、異常燃焼抑制制御が燃費、エミッション、ドライバビリティ等の何れかに及ぼす影響を最小限に抑制することができる。   Moreover, since abnormal combustion suppression control affects any one of fuel consumption, emission, drivability, etc. in any method, it is not preferable to perform it more than necessary. According to the present embodiment, the temperature increase of the piston 12 is accurately estimated (predicted), and the abnormal combustion suppression control is executed only when necessary to protect the piston 12, so that the abnormal combustion suppression is performed. The influence of the control on any of fuel consumption, emission, drivability, etc. can be minimized.

なお、本実施形態では、異常燃焼時の筒内圧波形の筒内圧振幅ΔPを、筒内圧センサ46により検出された実測データから求めるようにしている(上記ステップ108)が、本発明では、筒内圧センサ46によらず、次のようにして筒内圧振幅ΔPを求めるようにしてもよい。図5は、燃料の種類と、筒内圧振幅ΔPとの関係を定めたマップである。ECU50は、例えばトレースノック点火時期等の情報に基づいて、燃料性状(例えばオクタン価)を判定し、その判定された燃料性状に応じて燃料の種類を判別することができる。異常燃焼時の筒内圧振幅ΔPの範囲は、燃料性状に応じて、一定の範囲をとる。このため、燃料の種類毎に、その燃料が使用された場合の、異常燃焼時の筒内圧振幅ΔPの上限値を調べておくことが可能である。図5のマップは、燃料の種類と、異常燃焼時の筒内圧振幅ΔPの上限値との関係を予め調べて作成されたものであり、ECU50に予め記憶されている。そして、ECU50は、トレースノック点火時期に基づいて判別された燃料の種類を図5のマップと照合することにより、異常燃焼時の筒内圧振幅ΔPの上限値を求めることができる。このようにして算出した筒内圧振幅ΔPの上限値を用いてピストン12の温度上昇を推定することにより、異常燃焼が最も厳しい場合を想定した推定となるので、ピストン12を確実に保護することができる。また、筒内圧センサ46を用いることなく筒内圧振幅ΔPの上限値を算出することができるので、ECU50の計算負荷を低減することができる。なお、トレースノック点火時期に基づいて燃料性状を判定する方法に代えて、燃料性状センサを設け、燃料性状センサによって燃料性状を検出するようにしてもよい。   In this embodiment, the in-cylinder pressure amplitude ΔP of the in-cylinder pressure waveform at the time of abnormal combustion is obtained from actually measured data detected by the in-cylinder pressure sensor 46 (step 108 above). Instead of using the sensor 46, the in-cylinder pressure amplitude ΔP may be obtained as follows. FIG. 5 is a map that defines the relationship between the type of fuel and the in-cylinder pressure amplitude ΔP. The ECU 50 can determine the fuel property (for example, octane number) based on information such as the trace knock ignition timing, and can determine the type of fuel according to the determined fuel property. The range of the in-cylinder pressure amplitude ΔP at the time of abnormal combustion takes a certain range according to the fuel properties. For this reason, it is possible to check the upper limit value of the in-cylinder pressure amplitude ΔP during abnormal combustion when the fuel is used for each type of fuel. The map in FIG. 5 is created by examining in advance the relationship between the type of fuel and the upper limit value of the in-cylinder pressure amplitude ΔP during abnormal combustion, and is stored in the ECU 50 in advance. The ECU 50 can obtain the upper limit value of the in-cylinder pressure amplitude ΔP during abnormal combustion by comparing the fuel type determined based on the trace knock ignition timing with the map of FIG. By estimating the temperature rise of the piston 12 using the upper limit value of the in-cylinder pressure amplitude ΔP calculated in this way, the estimation is made assuming that the abnormal combustion is the severest, so that the piston 12 can be reliably protected. it can. In addition, since the upper limit value of the in-cylinder pressure amplitude ΔP can be calculated without using the in-cylinder pressure sensor 46, the calculation load on the ECU 50 can be reduced. Instead of determining the fuel property based on the trace knock ignition timing, a fuel property sensor may be provided and the fuel property may be detected by the fuel property sensor.

また、本実施形態では、異常燃焼時のなまし最大筒内圧Pmaxを、筒内圧センサ46により検出された実測データから求めるようにしている(上記ステップ106)が、本発明では、筒内圧センサ46によらず、次のようにしてなまし最大筒内圧Pmaxを求めるようにしてもよい。図6は、内燃機関10の運転状態(エンジン回転数およびトルク)と、なまし最大筒内圧Pmaxの上限値との関係を定めたマップである。ECU50は、例えば吸入空気量および燃料噴射量に基づいて、トルクを算出することができる。異常燃焼時のなまし最大筒内圧Pmaxの範囲は、内燃機関10の運転状態(エンジン回転数およびトルク)に応じて、一定の範囲をとる。このため、内燃機関10の運転状態(エンジン回転数およびトルク)と、異常燃焼時のなまし最大筒内圧Pmaxの上限値との関係を予め調べておくことが可能である。図6のマップは、内燃機関10の運転状態(エンジン回転数およびトルク)と、異常燃焼時のなまし最大筒内圧Pmaxの上限値との関係を予め調べて作成されたものであり、ECU50に予め記憶されている。そして、ECU50は、現在のエンジン回転数およびトルクを図6のマップと照合することにより、異常燃焼時のなまし最大筒内圧Pmaxの上限値を求めることができる。このようにして算出したなまし最大筒内圧Pmaxの上限値を用いてピストン12の温度上昇を推定することにより、異常燃焼が最も厳しい場合を想定した推定となるので、ピストン12を確実に保護することができる。また、筒内圧センサ46を用いることなしに、なまし最大筒内圧Pmaxの上限値を算出することができるので、ECU50の計算負荷を低減することができる。   Further, in the present embodiment, the smoothed maximum in-cylinder pressure Pmax at the time of abnormal combustion is obtained from actually measured data detected by the in-cylinder pressure sensor 46 (step 106 above), but in the present invention, the in-cylinder pressure sensor 46 is used. Regardless, the smoothed maximum in-cylinder pressure Pmax may be obtained as follows. FIG. 6 is a map that defines the relationship between the operating state (engine speed and torque) of the internal combustion engine 10 and the upper limit value of the smoothed maximum in-cylinder pressure Pmax. The ECU 50 can calculate the torque based on, for example, the intake air amount and the fuel injection amount. The range of the maximum smoothed in-cylinder pressure Pmax at the time of abnormal combustion takes a certain range according to the operating state (engine speed and torque) of the internal combustion engine 10. For this reason, it is possible to examine in advance the relationship between the operating state (engine speed and torque) of the internal combustion engine 10 and the upper limit value of the smoothed maximum in-cylinder pressure Pmax during abnormal combustion. The map in FIG. 6 is created by examining in advance the relationship between the operating state (engine speed and torque) of the internal combustion engine 10 and the upper limit value of the maximum smoothed in-cylinder pressure Pmax during abnormal combustion. Stored in advance. Then, the ECU 50 can obtain the upper limit value of the maximum smoothed in-cylinder pressure Pmax at the time of abnormal combustion by comparing the current engine speed and torque with the map of FIG. By estimating the temperature rise of the piston 12 using the upper limit value of the smoothed maximum in-cylinder pressure Pmax calculated in this way, the estimation is made assuming that the abnormal combustion is the severest, so that the piston 12 is reliably protected. be able to. Further, since the upper limit value of the smoothed maximum in-cylinder pressure Pmax can be calculated without using the in-cylinder pressure sensor 46, the calculation load on the ECU 50 can be reduced.

本実施形態によれば、異常燃焼発生時に、なまし最大筒内圧Pmaxと筒内圧振幅ΔPとの双方の情報に基づいてピストン12の温度上昇を推定することにより、ピストン12の温度上昇を特に高い精度で推定(予測)することができる。ただし、本発明では、なまし最大筒内圧Pmaxと筒内圧振幅ΔPとの何れか一方の情報に基づいてピストン12の温度上昇を推定してもよく、その場合であっても十分な精度でピストン12の温度上昇の推定が可能である。また、なまし最大筒内圧Pmaxおよび筒内圧振幅ΔP以外の筒内圧情報(例えば、なまし最大筒内圧Pmaxと通常燃焼時の最大筒内圧との偏差)に基づいてピストン12の温度上昇を推定することもできる。   According to this embodiment, when abnormal combustion occurs, the temperature rise of the piston 12 is estimated to be particularly high by estimating the temperature rise of the piston 12 based on both information of the smoothed maximum in-cylinder pressure Pmax and the in-cylinder pressure amplitude ΔP. It can be estimated (predicted) with accuracy. However, in the present invention, the temperature rise of the piston 12 may be estimated based on either one of the smoothed maximum in-cylinder pressure Pmax and the in-cylinder pressure amplitude ΔP, and even in that case, the piston is sufficiently accurate. Twelve temperature rises can be estimated. Further, the temperature rise of the piston 12 is estimated based on in-cylinder pressure information other than the maximum annealing in-cylinder pressure Pmax and the in-cylinder pressure amplitude ΔP (for example, the deviation between the maximum annealing in-cylinder pressure Pmax and the maximum in-cylinder pressure during normal combustion). You can also.

上述した実施の形態1においては、筒内圧センサ46が前記第4の発明における「筒内圧検出手段」に、なまし最大筒内圧Pmaxが前記第5および第6の発明における「平滑化筒内圧の最大値」に、筒内圧振幅ΔPが前記第5および第7の発明における「筒内圧波形の振幅」に、それぞれ相当している。また、ECU50が、上記ステップ106,108の処理を実行することにより前記第1の発明における「筒内圧情報取得手段」が、上記ステップ110,112の処理を実行することにより前記第1の発明における「ピストン温度上昇推定手段」が、上記ステップ110の処理を実行することにより前記第2の発明における「温度上昇幅取得手段」が、上記ステップ112の処理を実行することにより前記第2の発明における「積算手段」が、上記ステップ114,116の処理を実行することにより前記第3の発明における「判断手段」が、図6のマップに基づいてなまし最大筒内圧Pmaxの上限値を取得することにより前記第6の発明における「平滑化筒内圧の最大値に関する情報を取得する手段」が、トレースノック点火時期または燃料性状センサの信号に基づいて燃料性状を判定することにより前記第7の発明における「燃料性状判定手段」が、図5のマップに基づいて筒内圧振幅ΔPの上限値を取得することにより前記第7の発明における「筒内圧波形の振幅に関する情報を取得する手段」が、それぞれ実現されている。   In the first embodiment described above, the in-cylinder pressure sensor 46 is the “in-cylinder pressure detecting means” in the fourth invention, and the smoothed maximum in-cylinder pressure Pmax is the “smoothed in-cylinder pressure in the fifth and sixth inventions”. The in-cylinder pressure amplitude ΔP corresponds to “the amplitude of the in-cylinder pressure waveform” in the fifth and seventh inventions, respectively. Further, when the ECU 50 executes the processes of the above steps 106 and 108, the “in-cylinder pressure information acquisition means” in the first invention executes the processes of the above steps 110 and 112. When the “piston temperature rise estimation means” executes the processing of step 110, the “temperature rise width acquisition means” of the second invention executes the processing of step 112, thereby executing the processing of step 112 above. When the “accumulating means” executes the processing of steps 114 and 116, the “determining means” in the third aspect of the invention acquires the upper limit value of the maximum smoothed in-cylinder pressure Pmax based on the map of FIG. According to the sixth aspect of the present invention, the “means for acquiring information relating to the maximum value of the smoothed in-cylinder pressure” is the trace knock ignition timing or the fuel By determining the fuel property based on the signal from the property sensor, the “fuel property determination means” in the seventh aspect obtains the upper limit value of the in-cylinder pressure amplitude ΔP based on the map of FIG. The “means for acquiring information related to the amplitude of the in-cylinder pressure waveform” in the invention is realized.

10 内燃機関
12 ピストン
14 吸気弁
16 排気弁
18 点火プラグ
20 燃料インジェクタ
22 吸気通路
24 排気通路
26 ターボチャージャ
30 エアフローメータ
32 インタークーラ
34 スロットル弁
42 排気浄化触媒
46 筒内圧センサ
47 吸気可変動弁装置
48 排気可変動弁装置
50 ECU
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Internal combustion engine 12 Piston 14 Intake valve 16 Exhaust valve 18 Spark plug 20 Fuel injector 22 Intake passage 24 Exhaust passage 26 Turbocharger 30 Air flow meter 32 Intercooler 34 Throttle valve 42 Exhaust purification catalyst 46 In-cylinder pressure sensor 47 Intake variable valve system 48 Exhaust variable valve gear 50 ECU

Claims (7)

内燃機関において異常燃焼が発生した場合に筒内圧に関する情報を取得する筒内圧情報取得手段と、
前記筒内圧情報取得手段により取得された情報に基づいて、前記異常燃焼による前記内燃機関のピストンの温度上昇を推定するピストン温度上昇推定手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
In-cylinder pressure information acquisition means for acquiring information related to the in-cylinder pressure when abnormal combustion occurs in the internal combustion engine;
Piston temperature increase estimation means for estimating a temperature increase of the piston of the internal combustion engine due to the abnormal combustion based on the information acquired by the in-cylinder pressure information acquisition means;
A control device for an internal combustion engine, comprising:
前記ピストン温度上昇推定手段は、
前記情報に基づいて、前記異常燃焼の1回当たりの前記ピストンの温度上昇幅を取得する温度上昇幅取得手段と、
前記異常燃焼が連続して発生した場合に、前記温度上昇幅取得手段により取得された温度上昇幅を積算する積算手段と、
を含むことを特徴とする請求項1記載の内燃機関の制御装置。
The piston temperature rise estimating means is
Based on the information, a temperature increase width acquisition means for acquiring a temperature increase width of the piston per one time of the abnormal combustion;
Integrating means for integrating the temperature increase width acquired by the temperature increase width acquiring means when the abnormal combustion occurs continuously;
The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, comprising:
前記ピストン温度上昇推定手段の推定結果に基づいて、前記異常燃焼の発生を抑制する異常燃焼抑制制御の実行の要否を判断する判断手段を備えることを特徴とする請求項1または2記載の内燃機関の制御装置。   3. The internal combustion engine according to claim 1, further comprising a determination unit that determines whether or not the abnormal combustion suppression control for suppressing the occurrence of the abnormal combustion is necessary based on an estimation result of the piston temperature increase estimation unit. Engine control device. 前記内燃機関の筒内圧を検出する筒内圧検出手段を備え、
前記筒内圧情報取得手段は、前記筒内圧検出手段の出力に基づいて前記情報を取得することを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項記載の内燃機関の制御装置。
In-cylinder pressure detecting means for detecting the in-cylinder pressure of the internal combustion engine,
4. The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the in-cylinder pressure information acquisition unit acquires the information based on an output of the in-cylinder pressure detection unit.
前記筒内圧情報取得手段は、前記異常燃焼時の筒内圧波形の振幅に関する情報と、前記異常燃焼時の筒内圧波形を平滑化した平滑化筒内圧の最大値に関する情報との一方または両方を取得することを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項記載の内燃機関の制御装置。   The in-cylinder pressure information acquisition means acquires one or both of information relating to the amplitude of the in-cylinder pressure waveform during the abnormal combustion and information relating to the maximum value of the smoothed in-cylinder pressure obtained by smoothing the in-cylinder pressure waveform during the abnormal combustion. The control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4, wherein the control device is an internal combustion engine. 前記筒内圧情報取得手段は、前記内燃機関の運転状態に基づいて、前記異常燃焼時の筒内圧波形を平滑化した平滑化筒内圧の最大値に関する情報を取得する手段を含むことを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項記載の内燃機関の制御装置。   The in-cylinder pressure information acquisition means includes means for acquiring information on the maximum value of the smoothed in-cylinder pressure obtained by smoothing the in-cylinder pressure waveform during the abnormal combustion based on the operating state of the internal combustion engine. The control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 5. 燃料の性状を判定する燃料性状判定手段を備え、
前記筒内圧情報取得手段は、前記燃料性状判定手段により判定された燃料性状に基づいて、前記異常燃焼時の筒内圧波形の振幅に関する情報を取得する手段を含むことを特徴とする手段を含むことを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項記載の内燃機関の制御装置。
A fuel property judging means for judging the property of the fuel;
The in-cylinder pressure information acquisition means includes means for acquiring information relating to the amplitude of the in-cylinder pressure waveform during the abnormal combustion based on the fuel property determined by the fuel property determination means. The control apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 6.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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