JP2004162532A - Intake air volume control device - Google Patents
Intake air volume control device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004162532A JP2004162532A JP2002325738A JP2002325738A JP2004162532A JP 2004162532 A JP2004162532 A JP 2004162532A JP 2002325738 A JP2002325738 A JP 2002325738A JP 2002325738 A JP2002325738 A JP 2002325738A JP 2004162532 A JP2004162532 A JP 2004162532A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cylinder pressure
- intake air
- fuel cut
- target
- air amount
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の吸入空気量制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
燃費の向上並びにエミッションの改善を図るべく、一定の条件を満たす車両減速時や降坂時等に内燃機関への燃料供給を停止する燃料カット制御を実施するようにした車両用内燃機関が公知である。そして、このような燃料カット制御が実施される車両減速時等において、スロットル弁やアイドルスピードコントロールバルブ(以下、「ISCバルブ」と言う)等の吸入空気量制御手段によって吸入空気量が制限されるために、吸気ポート及び筒内の圧力が低下し、いわゆるオイル上がりやオイル下がりが多くなってオイル消費が悪化する場合がある。
【0003】
このような問題に対し、特許文献1には、上記のような燃料カット制御実施中において、吸入空気量制御手段であるISCバルブの開度を内燃機関の回転数に応じて制御し(より詳細には機関回転数が高くなればなるほどISCバルブの開度が大きくなるように制御し)、生じる負圧をそれほど高くない一定値になるように制御することによってオイル消費の改善を図るようにした吸入空気量制御装置が開示されている。
【0004】
しかしながら、この吸入空気量制御装置においては、ISCバルブの開度が機関回転数のみによって決定されるため、決定された開度で実際に吸入される空気量がオイル消費の改善等を図る上で適切ではない場合が起こり得る。すなわち、機関回転数のみによって決定される上記開度は、内燃機関毎によるバラツキ(例えば、ISCバルブの機器毎の流量特性のバラツキ)や経時変化(例えば、エアクリーナの通気抵抗の経時変化)等を考慮したものではないので、実際に吸入される空気量が意図している空気量と相当に異なる場合が考えられる。
【0005】
仮に、実際の吸入空気量が意図した吸入空気量より少ない場合には、より高い負圧が生じることになるため、十分なオイル消費抑制効果を得ることができなくなってしまう。また、逆に、実際の吸入空気量が意図した吸入空気量よりも多い場合には、燃料カット制御実施中に必要以上に多くの空気が排気系の触媒に流入することになって触媒温度の低下や触媒内の酸素吸蔵量の増加を招き、その結果として、燃料カット制御からの復帰直後においてNOx浄化能力の低下等が生じて排出NOx量が増加するといった不都合を生じる可能性がある。
【0006】
すなわち、触媒温度が低下すると触媒活性が低下するため、多くの流入空気によって熱が奪われて触媒温度が低下してしまった場合には燃料カット制御からの復帰直後においてNOx浄化能力が低下する可能性がある。また、触媒内の酸素吸蔵量が増加すると吸蔵可能なNOx量の低下が生じると共に、特に燃料カット制御からの復帰直後においては吸蔵されていた酸素が放出されることによって触媒周辺の空燃比がリーンとなり、触媒による還元作用が低下してNOx浄化能力が低下することも考えられる。
【0007】
更に、触媒温度が高い場合に酸素が存在すると触媒粒子の粗大化が起こり、触媒の劣化が促進されることがわかっており、燃料カット制御の開始直後等においては触媒温度が高い場合もあることから、吸入空気量が必要以上に多い場合には触媒劣化が促進されることも懸念される。
【0008】
【特許文献1】
特開昭63−65153号公報
【特許文献2】
特開2001−164970号公報
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたもので、その目的は、上記燃料カット制御実施中における吸入空気量をより適切に制御する吸入空気量制御装置を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するための手段として、特許請求の範囲に記載された吸入空気量制御装置を提供する。
すなわち、本発明は、車速が零でない走行状態であっても燃料供給を停止する燃料カット制御が実施されることがある車両用内燃機関の吸入空気量制御装置であって、筒内圧力を推定する筒内圧力推定手段と、エンジンオイルの粘度または温度を推定する手段と、推定された上記粘度または温度に応じて目標最低筒内圧力を決定する目標最低筒内圧力決定手段とを有し、上記燃料カット制御の実施中には、上記筒内圧力推定手段で推定される筒内圧力の最低値が上記目標最低筒内圧力となるように吸入空気量を制御することを特徴とする、吸入空気量制御装置を提供する。
【0011】
本発明によれば、上記燃料カット制御の実施中である場合に、吸入空気量が制御されて筒内の最低圧力がエンジンオイル粘度または温度に応じて決定される目標最低筒内圧力になるようにされるので、吸気ポートや筒内に高い負圧が発生することが防止され、いわゆるオイル上がりやオイル下がりの増大によるオイル消費悪化を抑制することができる。本発明では特に、目標最低筒内圧力が実際のオイル上がりやオイル下がりの生じ易さに直接関係するエンジンオイル粘度または温度(温度が高くなればなるほど粘度は低下する)に応じて決定されるので、意図するオイル消費悪化の抑制を確実に達成することができると共に、吸入空気量を必要最低限に留めることができる。
【0012】
そして、このように吸入空気量を必要最低限に留めることによって、上記のような燃料カット制御実施中において必要以上に多くの空気が排気系の触媒に流入することが防止されるので、触媒温度の低下並びに触媒内の酸素吸蔵量の増加が抑制され、上記燃料カット制御から復帰した際の排出NOx量の増加を抑制することが可能となる。また、同時に、上記のような燃料カット制御実施中に触媒に流入する酸素の量を最低限とすることができるので、触媒の劣化を低減することもできる。
【0013】
すなわち、本発明によれば、上記のような燃料カット制御実施中における吸入空気量をより適切に制御することができる。なお、ここで、上記筒内圧力の最低値が上記目標最低筒内圧力となるように吸入空気量を制御することには、上記目標最低筒内圧力にある程度の幅を持たせ、その範囲内に上記筒内圧力の最低値が入るように制御する場合も含む。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。図1は本発明の吸入空気量制御装置を筒内噴射型の火花点火式内燃機関へ適用した場合を示している。なお、本発明はポート噴射式内燃機関や圧縮自着火式内燃機関等その他のタイプの内燃機関にも適用することができる。
【0015】
図1を参照すると、1は機関本体、2はシリンダブロック、3はシリンダヘッド、4はピストン、5は点火栓、6は電気制御式燃料噴射弁、7は吸気バルブ、8は吸気ポート、9は排気バルブ、10は排気ポートをそれぞれ示す。
吸気ポート8は対応する吸気枝管11を介してサージタンク12に連結される。サージタンク12は吸気ダクト13に連結される。吸気ダクト13内には、アクセルペダル40に連結されたスロットル弁17が配置される。また、スロットル弁17をバイパスするようにバイパス経路24が設けられ、そのバイパス経路24にはISCバルブ(アイドルスピードコントローブバルブ)25が設けられている。更に、吸気ダクト13の入口部分にはエアクリーナ18が配置されている。
【0016】
一方、排気ポート10は排気マニホルド19及び排気管20を介して排気ガス浄化装置22に連結される。この排気ガス浄化装置22内には排気ガス中のNOx等を浄化するための触媒23が配置されている。
各燃料噴射弁6は燃料供給管6aを介して燃料リザーバ、いわゆるデリバリパイプ27に連結される。デリバリパイプ27内へは電気制御式の吐出量可変な燃料ポンプ28から燃料が供給される。デリバリパイプ27内に供給された燃料は各燃料供給管6aを介して燃料噴射弁6に供給される。デリバリパイプ27にはデリバリパイプ27内の燃料圧を検出するための燃料圧センサ29が取り付けられる。燃料圧センサ29の出力信号に基づいてデリバリパイプ27内の燃料圧が目標燃料圧となるように燃料ポンプ28の吐出量が制御される。
【0017】
また、図1に示した内燃機関においては、シリンダブロック2に内燃機関を冷却する冷却水の温度を検出する水温センサ50が取り付けられると共に、シリンダヘッド3に筒内の圧力を検出する筒内圧センサ26が設けられている。
電子制御ユニット(ECU)30は、CPU(中央演算装置)、RAM(ランダムアクセスメモリ)、ROM(リードオンリメモリ)、入出力ポートを双方向バスで接続した公知の形式のデジタルコンピュータからなり、内燃機関の各構成要素と信号をやり取りして燃料噴射量制御等の機関の基本制御を行う他、以下で述べるように、燃料カット制御実施中における吸入空気量制御も行う。上述した筒内圧センサ26、燃料圧センサ29、及び、水温センサ50はECU30に接続されており、これらの出力信号はECU30に供給される。
【0018】
アクセルペダル40にはアクセルペダル40の踏込量Lに比例した出力電圧を発生する負荷センサ41が接続される。負荷センサ41はECU30に接続されており、その出力電圧はECU30へ入力される。またECU30にはクランクシャフトが例えば30°回転する毎に出力パルスを発生するクランク角センサ42も接続されている。更に、ECU30には、点火栓5、燃料噴射弁6、ISCバルブ25、及び燃料ポンプ28等も接続されていて、これらの各構成要素をECU30からの信号により制御することができるようになっている。
【0019】
以上のような構成を有する本内燃機関では、燃費の向上並びにエミッションの改善を図るべく、予め定めた一定の条件を満たす車両減速時や降坂時等においては車速が零でない走行状態であっても燃料供給を停止する、いわゆる燃料カット制御が実施される。そしてこの燃料カット制御の実施中においては、スロットル弁17はほぼ全閉状態となるのであるが、本内燃機関においては以下で説明するように、ISCバルブ25が制御されて吸入空気量が制御され、筒内圧力が調整される。
【0020】
以下、本内燃機関において行われる上記燃料カット制御実施中における吸入空気量制御ついて図2のフローチャートを参照しつつ説明する。図2のフローチャートは、上記燃料カット制御実施中に本内燃機関において行われる吸入空気量制御の制御ルーチンを示している。本制御ルーチンはECU30により一定時間毎の割込みによって実施される。
【0021】
この制御ルーチンがスタートすると、まず、ステップ101で上記燃料カット制御の実施中であるか否かが判定される。ステップ101において上記燃料カット制御を実施していないと判定された場合には本制御ルーチンは終了し、上記燃料カット制御の実施中であると判定された場合にはステップ103に進む。
【0022】
ステップ103においてはエンジンオイルの温度(以下、「オイル温度」と言う)Toの推定が行われる。本実施形態では、水温センサ50から検出されるエンジン冷却水温度からオイル温度Toが推定される。すなわち、検出されるエンジン冷却水温度とオイル温度Toとの関係を事前に実験等によって求めてマップにし、このマップに基づいてエンジン冷却水温度からオイル温度Toが推定される。マップはECU30のROMに記憶させておく。
【0023】
なお、オイル温度Toは他の方法で推定するようにしてもよい。例えば、その時までの所定時間内の機関運転状態(要求トルク、機関回転数等)の履歴に基づいて推定するようにしてもよい。この場合も事前に対応するマップを作成しECU30のROMに記憶させておく。あるいは、オイル温度Toを検出する温度センサを設けて直接検出するようにしてもよい。
【0024】
ステップ103でオイル温度Toが推定されると、続くステップ105において、そのオイル温度Toに基づいて目標最低筒内圧力Pmoが決定される。この目標最低筒内圧力Pmoは、オイル消費を意図する程度に抑制可能な筒内の最低圧力であるが、これはオイル温度Toに依存する。
すなわち、筒内の圧力が下がることによってオイル消費が悪化するのは、ピストン4とシリンダブロック2との隙間より燃焼室にオイルが上がるいわゆるオイル上がりと、吸排気バルブ7、9とバルブガイドとの隙間よりオイルが燃焼室に漏れるいわゆるオイル下がりとが多くなるのが主な原因である。ここで、オイルの粘度が低くなれば上記隙間を通り易くなるため、筒内の圧力が同じであればオイルの粘度が低いほどオイル上がりやオイル下がりが起こり易くオイル消費は悪化することになる。
【0025】
一方、オイル粘度はオイル温度Toに依存し、オイル温度Toが高いほど低くなる。したがって、オイル温度Toが高いほどオイル上がりやオイル下がりが起こり易くオイル消費は悪化し易いことになる。
以上のようなことから、オイル消費を同程度に抑えるためには、オイル温度Toが高いほど最低筒内圧力Pmを高く維持する必要があるので、ステップ105において決定される目標最低筒内圧力Pmoはステップ103で推定されたオイル温度Toが高いほど高い値となる。
【0026】
本実施形態においては、各オイル温度Toの時に意図するオイル消費抑制効果を得ることができる最低筒内圧力Pmを事前に実験等によって求めてマップにしておき、このマップに基づいてステップ103で求められたオイル温度Toに応じた目標最低筒内圧力Pmoが決定される。なお、以上の説明からも明らかなように、本実施形態においてオイル温度Toはオイル粘度を示す指標として用いられているので、上記のオイル温度Toと目標最低筒内圧力Pmoとを対応させたマップと同様に、オイル粘度に対応して目標最低筒内圧力Pmoを求めるようにしたマップも作成可能であり、このマップに基づいて、オイル温度Toの代わりにオイル粘度を求めて目標最低筒内圧力Pmoを決定するようにしてもよい。
【0027】
ステップ105において目標最低筒内圧力Pmoが決定されると、続くステップ107において、まず、機関回転数NEと目標最低筒内圧力Pmoとに基づいて目標吸入空気量Svoが決定される。この目標吸入空気量Svoは、その機関回転数NEの時に最低筒内圧力Pmが目標最低筒内圧力Pmoとなるような吸入空気量であり、機関回転数NEが大きくなるほど多くなり、また目標最低筒内圧力Pmoが高くなるほど多くなる。本実施形態では、機関回転数NEと目標最低筒内圧力Pmoとに対する目標吸入空気量Svoのマップを事前に作成してECU30のROMに記憶させておき、これに基づいて目標吸入空気量Svoが決定される。
【0028】
そしてこれに続き、ステップ107においては更にこの目標吸入空気量Svoに対応するISCバルブ25の目標開度Vaoが決定される。上記燃料カット制御実施中においては、スロットル弁17はほぼ全閉の状態であるので、この目標開度VaoはISCバルブ25を介する吸入空気量が目標吸入空気量Svoとなる開度である。本実施形態においては、ISCバルブ25を介する吸入空気量とISCバルブ25の開度Vaとの関係を予め実験等によって求めておき、この関係に基づいて先に決定された目標吸入空気量Svoに応じた目標開度Vaoが決定される。
【0029】
なお、上述のステップ107の説明では、まず機関回転数NEと目標最低筒内圧力Pmoとから目標吸入空気量Svoを決定し、次いでこの目標吸入空気量Svoから目標開度Vaoを決定するように説明したが、機関回転数NEと目標最低筒内圧力Pmoとから直接目標開度Vaoを決定するようにしてもよい。すなわち、上述した目標吸入空気量Svoを決定するマップにISCバルブ25を介する吸入空気量とISCバルブ25の開度Vaとの関係を組み入れることにより、機関回転数NEと目標最低筒内圧力Pmoとに対する目標開度Vaoのマップが作成可能であり、このマップを用いて機関回転数NEと目標最低筒内圧力Pmoとから直接目標開度Vaoを決定することができる。
【0030】
ステップ107においてISCバルブ25の目標開度Vaoが決定されると、続くステップ109において、ISCバルブ25がその開度Vaが目標開度Vaoとなるように制御される。そして、ステップ111において、筒内圧センサ26により検出される筒内圧力の最低値(すなわち、吸気、圧縮、膨張、排気の四行程を一周期とした場合に一周期内で検出される筒内圧力の最低値)Pmがステップ105において決定された目標最低筒内圧力Pmoと等しくなっているか否かが判定される。なお、筒内圧力の最低値Pmは、通常、吸気行程時に検出される。
【0031】
ステップ111において、筒内圧力の最低値Pmが目標最低筒内圧力Pmoと等しくなっていると判定された場合には本制御ルーチンは終了し、等しくなっていないと判定された場合にはステップ113に進む。なお、このステップ111の判定においては、目標最低筒内圧力Pmoにある程度の幅を持たせ、その範囲内に筒内圧力の最低値Pmが入っていれば、筒内圧力の最低値Pmが目標最低筒内圧力Pmoと等しくなっていると判定するようにしてもよい。
【0032】
ステップ113においては、筒内圧力の最低値Pmが目標最低筒内圧力Pmoより大きいか否かが判定される。ステップ113において、筒内圧力の最低値Pmが目標最低筒内圧力Pmoより大きいと判定された場合にはステップ115に進み、ISCバルブ25の開度Vaが所定の開度ΔVa分だけ閉方向に制御される。これによりISCバルブ25を介する吸入空気量が減少し筒内圧力の最低値Pmが低下させられる。
【0033】
一方、ステップ113において、筒内圧力の最低値Pmが目標最低筒内圧力Pmoより小さいと判定された場合にはステップ117に進み、ISCバルブ25の開度Vaが所定の開度ΔVa分だけ開方向に制御される。これによりISCバルブ25を介する吸入空気量が増加し筒内圧力の最低値Pmが上昇させられる。ステップ115またはステップ117においてISCバルブ25の開度が制御されると、ステップ111へ戻ってそこからの制御が繰り返される。
【0034】
なお、上述したように本実施形態では、ステップ111からステップ117の制御において、ISCバルブ25の開度Vaが実際の筒内圧力の最低値Pmに対応して、ステップ107でマップ等により決定された目標開度Vaoから補正される。このため、内燃機関毎によるバラツキ(例えば、ISCバルブ25の機器毎の流量特性のバラツキ)や経時変化(例えば、エアクリーナ18の通気抵抗の経時変化)等によって、ISCバルブ25の開度Vaを上記目標開度Vaoにした場合に実際に吸入される空気量が意図した空気量と相当に異なる場合であっても、筒内圧力の最低値Pmが目標最低筒内圧力Pmoになるように適切に吸入空気量を制御することができる。また、吸気ポート8内の圧力の最低値は、吸気行程時に検出される筒内圧力の最低値Pmとほぼ同様と考えられるので、図2に示した制御ルーチンが実施される場合には、吸気ポート8内の圧力の最低値もほぼ上記目標最低筒内圧力Pmoになるように制御されるものと考えられる。
【0035】
以上のように、本実施形態によれば、上記燃料カット制御の実施中において、吸入空気量が制御されて筒内の最低圧力Pmがオイル温度Toに応じて決定される目標最低筒内圧力Pmoになるようにされるので、吸気ポート8や筒内に高い負圧が発生することが防止され、いわゆるオイル上がりやオイル下がりの増大によるオイル消費悪化を抑制することができる。そして特に、上記目標最低筒内圧力Pmoが実際のオイル上がりやオイル下がりの生じ易さに関係するオイル温度To(温度が高くなればなるほど粘度は低下する)に応じて決定されるので、意図するオイル消費悪化の抑制を確実に達成することができると共に、吸入空気量を必要最低限に留めることができる。
【0036】
そして、このように吸入空気量を必要最低限に留めることによって、燃料カット制御実施中において必要以上に多くの空気が排気系の触媒23に流入することが防止されるので、触媒温度の低下並びに触媒23内の酸素吸蔵量の増加が抑制され、燃料カット制御から復帰した際の排出NOx量の増加を抑制することが可能となる。また、例えば冷間始動後間もない時等には触媒温度を素早く昇温する必要があるが、このような触媒温度の低い時には、通常、オイル温度Toも低いため、上述の吸入空気量制御に従えば目標最低筒内圧力Pmoが低めに設定されて吸入空気量が少なく抑えられることになる。このように上述の吸入空気量制御に従えば、冷間始動後間もない時等の触媒温度の低い時に吸入空気量が少なく抑えられるので、触媒の温度低下が抑制され、その後の触媒の昇温という面で有利である。
更に、吸入空気量を必要最低限に留めることによって、同時に燃料カット制御実施中に触媒に流入する酸素の量を最低限とすることができるので、触媒の劣化を抑えることもできる。
【0037】
なお、図2に示した制御ルーチンにおいては、機関回転数NEと目標最低筒内圧力Pmoとから目標吸入空気量Svoを決定し、その目標吸入空気量からISCバルブ25の目標開度Vaoを決定している(ステップ107)が、本発明はこれに限定されるものではなく他の方法で目標開度Vaoを決定するようにしてもよい。
【0038】
すなわち、例えば、目標開度Vaoを予め定めた所定の開度としたり、機関回転数NEのみによって決定される開度(この場合、機関回転数NEに対する目標開度Vaoのマップを事前に作成しておく)として、より簡易に決定し、その後のステップ111からステップ117において筒内の最低圧力Pmがステップ105で決定された目標最低筒内圧力PmoになるようにISCバルブ25の開度Vaを制御するようにしてもよい。このような場合、ステップ107に対応する制御を簡易化することができるが、燃料カット制御開始直後の筒内圧力の制御精度は低下する。
【0039】
また、以上では、燃料カット制御実施中の吸入空気量制御手段がISCバルブ25の場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、燃料カット制御実施中の吸入空気量制御手段が他の手段であってもよい。例えば、スロットル弁が電子スロットル弁であってISCバルブを有していない場合には、燃料カット制御実施中の吸入空気量制御手段は電子スロットル弁となるが、この場合、図2のフローチャートを参照して説明したような手順でISCバルブ25の代わりに電子スロットル弁を制御することによって上述した実施形態の場合とほぼ同様の作用及び効果を得ることができる。
【0040】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば燃料カット制御実施中における吸入空気量をより適切に制御する吸入空気量制御装置を提供することができる。そしてこの吸入空気量制御装置によれば、オイル消費の抑制が確実に図れると共に、燃料カット制御実施中における吸入空気量を必要最低限に留めることができ、触媒温度の低下並びに触媒内の酸素吸蔵量の増加が抑制され、燃料カット制御から復帰した際の排出NOx量の増加を抑制することが可能となる。また、同時に、触媒の劣化を低減することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の吸入空気量制御装置を筒内噴射型の火花点火式内燃機関へ適用した場合を示す図である。
【図2】図2は、燃料カット制御実施中における吸入空気量制御の制御ルーチンを示すフローチャートである。
【符号の説明】
1…機関本体
2…シリンダブロック
3…シリンダヘッド
4…ピストン
5…点火栓
6…電気制御式燃料噴射弁
7…吸気バルブ
8…吸気ポート
9…排気バルブ
10…排気ポート
11…吸気枝管
12…サージタンク
13…吸気ダクト
17…スロットル弁
18…エアクリーナ
22…排気ガス浄化装置
23…触媒
24…バイパス経路
25…アイドルスピードコントローブバルブ(ISCバルブ)
26…筒内圧センサ
30…電子制御ユニット(ECU)
40…アクセルペダル
50…水温センサ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an intake air amount control device for an internal combustion engine.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In order to improve fuel efficiency and emission, a vehicular internal combustion engine is known which performs fuel cut control for stopping fuel supply to the internal combustion engine when the vehicle satisfies certain conditions, such as when decelerating or going downhill. is there. When the vehicle is decelerated or the like in which such fuel cut control is performed, the intake air amount is limited by intake air amount control means such as a throttle valve and an idle speed control valve (hereinafter, referred to as an "ISC valve"). As a result, the pressure in the intake port and in the cylinder is reduced, and so-called oil rise and oil fall are increased, so that oil consumption may be deteriorated.
[0003]
To cope with such a problem, Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-157572 discloses that the opening degree of an ISC valve, which is an intake air amount control means, is controlled in accordance with the rotation speed of an internal combustion engine during the execution of the fuel cut control as described above. The oil consumption is improved by controlling the opening of the ISC valve to increase as the engine speed increases, and controlling the generated negative pressure to a constant value that is not so high. An intake air amount control device is disclosed.
[0004]
However, in this intake air amount control device, since the opening degree of the ISC valve is determined only by the engine speed, the amount of air actually sucked in at the determined opening degree is important for improving oil consumption and the like. Some cases may not be appropriate. That is, the opening degree determined only by the engine speed includes variations due to each internal combustion engine (for example, variations in the flow characteristic of each device of the ISC valve) and aging (for example, aging of the airflow resistance of the air cleaner). Since it is not considered, the amount of air actually taken in may be considerably different from the intended amount of air.
[0005]
If the actual intake air amount is smaller than the intended intake air amount, a higher negative pressure will be generated, and a sufficient oil consumption suppression effect cannot be obtained. Conversely, when the actual intake air amount is larger than the intended intake air amount, more air than necessary flows into the exhaust system catalyst during the fuel cut control, and the catalyst temperature decreases. This may lead to a decrease or an increase in the amount of oxygen stored in the catalyst. As a result, there is a possibility that a problem such as a decrease in the NOx purification capacity immediately after returning from the fuel cut control and an increase in the amount of exhausted NOx may occur.
[0006]
That is, when the catalyst temperature is lowered, the catalyst activity is reduced. Therefore, when heat is taken away by a large amount of inflow air and the catalyst temperature is lowered, the NOx purification ability may be lowered immediately after returning from the fuel cut control. There is. When the amount of oxygen stored in the catalyst increases, the amount of NOx that can be stored decreases, and the stored oxygen is released immediately after returning from the fuel cut control, thereby increasing the air-fuel ratio around the catalyst. It is also conceivable that the reduction effect of the catalyst is reduced and the NOx purification capability is reduced.
[0007]
Furthermore, it is known that the presence of oxygen when the catalyst temperature is high causes the catalyst particles to coarsen and accelerates the deterioration of the catalyst, and that the catalyst temperature may be high immediately after the start of the fuel cut control or the like. Therefore, when the intake air amount is larger than necessary, there is a concern that catalyst deterioration may be accelerated.
[0008]
[Patent Document 1]
JP-A-63-65153 [Patent Document 2]
JP 2001-164970 A
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an intake air amount control device that more appropriately controls an intake air amount during execution of the fuel cut control.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides an intake air amount control device described in the claims as means for solving the above problems.
That is, the present invention is an intake air amount control device for an internal combustion engine for a vehicle, in which fuel cut control for stopping fuel supply may be performed even in a running state in which the vehicle speed is not zero. In-cylinder pressure estimating means, means for estimating the viscosity or temperature of engine oil, and target minimum in-cylinder pressure determining means for determining a target minimum in-cylinder pressure according to the estimated viscosity or temperature, During the execution of the fuel cut control, the intake air amount is controlled such that the minimum value of the in-cylinder pressure estimated by the in-cylinder pressure estimating means becomes the target minimum in-cylinder pressure. An air flow control device is provided.
[0011]
According to the present invention, when the fuel cut control is being performed, the intake air amount is controlled so that the minimum pressure in the cylinder becomes the target minimum cylinder pressure determined according to the engine oil viscosity or the temperature. Therefore, it is possible to prevent a high negative pressure from being generated in the intake port and the cylinder, and it is possible to suppress deterioration of oil consumption due to an increase in so-called oil rise and oil fall. In the present invention, in particular, the target minimum in-cylinder pressure is determined in accordance with the engine oil viscosity or temperature (the higher the temperature, the lower the viscosity), which is directly related to the actual oil rise or oil fall tendency. In addition, the intended suppression of oil consumption deterioration can be reliably achieved, and the amount of intake air can be minimized.
[0012]
By limiting the intake air amount to the minimum necessary in this way, it is possible to prevent more air than necessary from flowing into the exhaust system catalyst during the execution of the fuel cut control as described above. And the increase in the amount of oxygen stored in the catalyst can be suppressed, and the increase in the amount of exhaust NOx when returning from the fuel cut control can be suppressed. At the same time, the amount of oxygen flowing into the catalyst during the execution of the fuel cut control as described above can be minimized, so that deterioration of the catalyst can be reduced.
[0013]
That is, according to the present invention, the intake air amount during the execution of the fuel cut control as described above can be more appropriately controlled. Here, in order to control the intake air amount so that the minimum value of the in-cylinder pressure becomes the target minimum in-cylinder pressure, the target minimum in-cylinder pressure has a certain width, and a certain range is set. This includes the case where control is performed so that the minimum value of the in-cylinder pressure described above is entered.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a case where the intake air amount control device of the present invention is applied to a direct injection type spark ignition type internal combustion engine. Note that the present invention can be applied to other types of internal combustion engines such as a port injection type internal combustion engine and a compression ignition type internal combustion engine.
[0015]
Referring to FIG. 1, 1 is an engine body, 2 is a cylinder block, 3 is a cylinder head, 4 is a piston, 5 is a spark plug, 6 is an electrically controlled fuel injection valve, 7 is an intake valve, 8 is an intake port, 9 Denotes an exhaust valve, and 10 denotes an exhaust port.
The
[0016]
On the other hand, the
Each
[0017]
In the internal combustion engine shown in FIG. 1, a
The electronic control unit (ECU) 30 is a known type of digital computer in which a CPU (central processing unit), a RAM (random access memory), a ROM (read only memory), and an input / output port are connected by a bidirectional bus. In addition to performing basic control of the engine such as fuel injection amount control by exchanging signals with the components of the engine, it also controls intake air amount during execution of fuel cut control as described below. The above-described in-
[0018]
A load sensor 41 that generates an output voltage proportional to the depression amount L of the
[0019]
In the internal combustion engine having the above-described configuration, in order to improve fuel efficiency and emission, the vehicle speed is not zero when the vehicle satisfies predetermined conditions, such as during deceleration or downhill. Also, the so-called fuel cut control for stopping the fuel supply is performed. While the fuel cut control is being performed, the
[0020]
Hereinafter, the intake air amount control during the fuel cut control performed in the internal combustion engine will be described with reference to the flowchart of FIG. The flowchart of FIG. 2 shows a control routine of intake air amount control performed in the internal combustion engine during the execution of the fuel cut control. This control routine is executed by the
[0021]
When the control routine starts, first, at
[0022]
In
[0023]
The oil temperature To may be estimated by another method. For example, the estimation may be made based on the history of the engine operation state (required torque, engine speed, etc.) within a predetermined time up to that time. Also in this case, a corresponding map is created in advance and stored in the ROM of the
[0024]
When the oil temperature To is estimated in
That is, the oil consumption is deteriorated due to the decrease in the pressure in the cylinder because the oil rises in the combustion chamber from the gap between the
[0025]
On the other hand, the oil viscosity depends on the oil temperature To, and decreases as the oil temperature To increases. Therefore, the higher the oil temperature To is, the more likely the oil rises and falls, and the worse the oil consumption becomes.
From the above, in order to suppress the oil consumption to the same level, the higher the oil temperature To, the higher the minimum in-cylinder pressure Pm needs to be maintained, so the target minimum in-cylinder pressure Pmo determined in
[0026]
In the present embodiment, the minimum in-cylinder pressure Pm at which the intended oil consumption suppressing effect can be obtained at each oil temperature To is obtained in advance through experiments or the like to form a map, and the map is obtained in
[0027]
When the target minimum in-cylinder pressure Pmo is determined in
[0028]
Subsequently, in
[0029]
In the above description of
[0030]
When the target opening Vao of the
[0031]
If it is determined in
[0032]
In
[0033]
On the other hand, if it is determined in
[0034]
As described above, in the present embodiment, in the control from
[0035]
As described above, according to the present embodiment, during execution of the fuel cut control, the target minimum in-cylinder pressure Pmo in which the intake air amount is controlled and the minimum pressure Pm in the cylinder is determined according to the oil temperature To. Therefore, a high negative pressure is prevented from being generated in the
[0036]
By keeping the intake air amount to the minimum necessary in this way, it is possible to prevent more air than necessary from flowing into the
Furthermore, by keeping the intake air amount to the minimum necessary amount, the amount of oxygen flowing into the catalyst during the fuel cut control can be minimized at the same time, so that deterioration of the catalyst can be suppressed.
[0037]
In the control routine shown in FIG. 2, the target intake air amount Svo is determined from the engine speed NE and the target minimum in-cylinder pressure Pmo, and the target opening Vao of the
[0038]
That is, for example, the target opening degree Vao is set to a predetermined opening degree or an opening degree determined only by the engine speed NE (in this case, a map of the target opening degree Vao with respect to the engine speed NE is created in advance. The opening Va of the
[0039]
In the above description, the case where the intake air amount control means during the fuel cut control is the
[0040]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide an intake air amount control device that more appropriately controls an intake air amount during execution of fuel cut control. According to the intake air amount control device, oil consumption can be reliably suppressed, and the intake air amount during the execution of the fuel cut control can be kept to a minimum, thereby lowering the catalyst temperature and storing oxygen in the catalyst. The increase in the amount is suppressed, and the increase in the amount of exhaust NOx when returning from the fuel cut control can be suppressed. At the same time, deterioration of the catalyst can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a case where an intake air amount control device of the present invention is applied to a direct injection type spark ignition type internal combustion engine.
FIG. 2 is a flowchart illustrating a control routine of intake air amount control during execution of fuel cut control.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine body 2 ... Cylinder block 3 ...
26 ... in-
40 ...
Claims (1)
筒内圧力を推定する筒内圧力推定手段と、
エンジンオイルの粘度または温度を推定する手段と、
推定された上記粘度または温度に応じて目標最低筒内圧力を決定する目標最低筒内圧力決定手段とを有し、
上記燃料カット制御の実施中には、上記筒内圧力推定手段で推定される筒内圧力の最低値が上記目標最低筒内圧力となるように吸入空気量を制御することを特徴とする、吸入空気量制御装置。An intake air amount control device for a vehicle internal combustion engine in which fuel cut control for stopping fuel supply may be performed even in a running state in which the vehicle speed is not zero,
In-cylinder pressure estimating means for estimating in-cylinder pressure;
Means for estimating the viscosity or temperature of the engine oil;
Having a target minimum in-cylinder pressure determining means for determining a target minimum in-cylinder pressure according to the estimated viscosity or temperature,
During the execution of the fuel cut control, the intake air amount is controlled such that the minimum value of the in-cylinder pressure estimated by the in-cylinder pressure estimating means becomes the target minimum in-cylinder pressure. Air flow control device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002325738A JP2004162532A (en) | 2002-11-08 | 2002-11-08 | Intake air volume control device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002325738A JP2004162532A (en) | 2002-11-08 | 2002-11-08 | Intake air volume control device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004162532A true JP2004162532A (en) | 2004-06-10 |
Family
ID=32804872
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002325738A Pending JP2004162532A (en) | 2002-11-08 | 2002-11-08 | Intake air volume control device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004162532A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007321665A (en) * | 2006-06-01 | 2007-12-13 | Toyota Motor Corp | Internal combustion engine and method for operating internal combustion engine |
US20120253645A1 (en) * | 2009-12-14 | 2012-10-04 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control apparatus for vehicle |
-
2002
- 2002-11-08 JP JP2002325738A patent/JP2004162532A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007321665A (en) * | 2006-06-01 | 2007-12-13 | Toyota Motor Corp | Internal combustion engine and method for operating internal combustion engine |
US20120253645A1 (en) * | 2009-12-14 | 2012-10-04 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control apparatus for vehicle |
US9181884B2 (en) * | 2009-12-14 | 2015-11-10 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control apparatus for vehicle |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5761379B2 (en) | Control device for internal combustion engine | |
RU2605167C2 (en) | Engine control method (versions) and engine system | |
US7877985B2 (en) | Exhaust gas purification system for internal combustion engine | |
EP1882088A1 (en) | Exhaust gas purification system for internal combustion engine | |
WO2014119151A1 (en) | Device and method for controlling variable compression ratio internal combustion engine | |
JP6648719B2 (en) | Control device for internal combustion engine | |
JP4816466B2 (en) | Internal combustion engine control apparatus and method | |
US20200217262A1 (en) | Engine system | |
JP4348705B2 (en) | Fuel injection control device for internal combustion engine | |
JP6128425B2 (en) | Supercharger control device for internal combustion engine | |
JP6005543B2 (en) | Control device for supercharged engine | |
JP6536299B2 (en) | Internal combustion engine control method and internal combustion engine control device | |
JP2004162532A (en) | Intake air volume control device | |
JP2008025511A (en) | Air fuel ratio control device for internal combustion engine | |
JP6005534B2 (en) | Control device for supercharged engine | |
KR102452681B1 (en) | Method for reducing exhaust gas of engine in case of controlling scavenging | |
CN111550319A (en) | Exhaust gas purification device for internal combustion engine | |
JP2004339974A (en) | Exhaust emission control device for internal combustion engine | |
JP2005016396A (en) | Catalyst warming-up system of internal combustion engine | |
JP4247616B2 (en) | Fuel injection control device for diesel engine | |
JP4058940B2 (en) | Engine fuel supply system | |
JP2004346917A (en) | Internal combustion engine control device | |
JP4124070B2 (en) | Atmospheric pressure detection device for internal combustion engine | |
JP7384089B2 (en) | throttle control device | |
JP2009162172A (en) | Control device of internal combustion engine |