JP2008280941A - Residual gas estimation device for engine - Google Patents

Residual gas estimation device for engine Download PDF

Info

Publication number
JP2008280941A
JP2008280941A JP2007126501A JP2007126501A JP2008280941A JP 2008280941 A JP2008280941 A JP 2008280941A JP 2007126501 A JP2007126501 A JP 2007126501A JP 2007126501 A JP2007126501 A JP 2007126501A JP 2008280941 A JP2008280941 A JP 2008280941A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
residual gas
rotation speed
idle rotation
engine
combustion chamber
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
Application number
JP2007126501A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiro Watanabe
一浩 渡辺
Kengo Kubo
賢吾 久保
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.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP2007126501A priority Critical patent/JP2008280941A/en
Publication of JP2008280941A publication Critical patent/JP2008280941A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device capable of estimating residual gas with an extremely simple method. <P>SOLUTION: This device is provided with a fuel supply device 21, an ignition device 14, an idling rotation speed reduction means 31 temporarily reducing engine rotation speed under an idling rotation condition of an engine, and a residual gas estimation means 31 estimating residual gas in a combustion chamber based on reduction quantity of idling rotation speed or reduction rate of idling rotation speed. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

この発明はエンジンの残留ガス推定装置に関する。   The present invention relates to an engine residual gas estimation device.

エンジン回転速度の爆発行程中の上昇率を検出し、この値に基づいて燃焼室内の残留ガス率を推定するものがある(特許文献1参照)。
特開2004−176669号公報
There is one that detects the rate of increase of the engine speed during the explosion stroke and estimates the residual gas rate in the combustion chamber based on this value (see Patent Document 1).
JP 2004-176669 A

ところで、燃焼室内での燃焼にはサイクル毎でばらつきがあるため、上記特許文献1の技術のように、1回の爆発行程における回転速度上昇率に基づいて燃焼室内の残留ガス率を求めるのでは燃焼室内の残留ガス率を精度良く推定することができない。   By the way, since combustion in the combustion chamber varies from cycle to cycle, the residual gas rate in the combustion chamber is not calculated based on the rotational speed increase rate in one explosion stroke, as in the technique of Patent Document 1 above. The residual gas rate in the combustion chamber cannot be accurately estimated.

そこで本発明は、極めてシンプルな方法で残留ガスを推定し得る装置を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide an apparatus capable of estimating residual gas by a very simple method.

第1の発明は、燃料供給装置と、点火装置と、エンジンのアイドル回転状態で一時的にエンジン回転速度を低下させるアイドル回転速度低下手段とを備え、このアイドル回転速度低下手段がアイドル回転状態でのエンジン回転速度であるアイドル回転速度を低下させるときに、そのアイドル回転速度の低下代またはアイドル回転速度の低下率に基づいて燃焼室内の残留ガスを推定するように構成する。   The first invention includes a fuel supply device, an ignition device, and idle rotation speed reduction means for temporarily reducing the engine rotation speed in an idle rotation state of the engine, and the idle rotation speed reduction means is in the idle rotation state. When the idle rotation speed, which is the engine rotation speed of the engine, is reduced, the residual gas in the combustion chamber is estimated based on the reduction rate of the idle rotation speed or the decrease rate of the idle rotation speed.

本発明によれば、アイドル回転速度を一時的に低下させるときの、アイドル回転速度の低下代またはアイドル回転速度の低下率に基づいて燃焼室内の残留ガスを推定するので、極めてシンプルな測定方法で残留ガスを推定できる。また、新たなセンサは必要とせず、エンジン回転速度を測定できる、エンジンに既に備えられている回転速度センサがあればよいので、コストアップを防止できる。   According to the present invention, since the residual gas in the combustion chamber is estimated based on the idle rotation speed reduction allowance or the idle rotation speed reduction rate when the idle rotation speed is temporarily reduced, an extremely simple measurement method is used. Residual gas can be estimated. In addition, no new sensor is required, and it is only necessary to have a rotational speed sensor already provided in the engine that can measure the rotational speed of the engine, thereby preventing an increase in cost.

以下本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1はエンジンの残留ガス推定装置の概略構成を示している。   FIG. 1 shows a schematic configuration of an engine residual gas estimation device.

吸気絞り弁23により調量される空気は、吸気コレクタ2に蓄えられた後、吸気マニホールド3を介して各気筒の燃焼室5に導入される。燃料は各気筒の吸気ポート4に配置された燃料噴射弁21(燃料供給装置)より、所定のタイミングで吸気ポート4内に噴射供給される。燃料噴射弁21に与える燃料噴射量は、エンジンコントローラ31がエアフローメータ32により検出される吸入空気流量と、クランク角センサ(33、34)からの信号に基づいて演算されるエンジン回転速度とに応じて算出している。   The air metered by the intake throttle valve 23 is stored in the intake collector 2 and then introduced into the combustion chamber 5 of each cylinder via the intake manifold 3. Fuel is injected and supplied into the intake port 4 at a predetermined timing from a fuel injection valve 21 (fuel supply device) disposed in the intake port 4 of each cylinder. The fuel injection amount given to the fuel injection valve 21 depends on the intake air flow rate detected by the air flow meter 32 by the engine controller 31 and the engine speed calculated based on the signals from the crank angle sensors (33, 34). Is calculated.

吸気弁15に向けて噴射された燃料は吸気と混合して混合気を作り、この混合気は吸気バルブ15を閉じることで燃焼室5内に閉じこめられ、ピストン6の上昇によって圧縮され、点火プラグ14(点火装置)により着火されて燃焼する。この燃焼によるガス圧がピストン6を押し下げる仕事を行い、このピストン6の往復運動はクランクシャフト7の回転運動へと変換される。燃焼後のガス(排気)は排気バルブ16が開いたとき排気通路8へと排出される。   The fuel injected toward the intake valve 15 is mixed with intake air to form an air-fuel mixture. The air-fuel mixture is confined in the combustion chamber 5 by closing the intake valve 15 and compressed by the rise of the piston 6, and the spark plug 14 (ignition device) ignites and burns. The gas pressure due to the combustion works to push down the piston 6, and the reciprocating motion of the piston 6 is converted into the rotational motion of the crankshaft 7. The combusted gas (exhaust gas) is discharged into the exhaust passage 8 when the exhaust valve 16 is opened.

上記の吸気絞り弁23はスロットルモータ24により駆動される。運転者が要求するトルクはアクセルペダル41の踏み込み量(アクセル開度)に現れるので、エンジンコントローラ31ではアクセルセンサ42からの信号に基づいて目標トルクを定め、この目標トルクを実現するための目標空気量を定め、この目標空気量が得られるようにスロットルモータ24を介して吸気絞り弁23の開度を制御する。   The intake throttle valve 23 is driven by a throttle motor 24. Since the torque required by the driver appears in the amount of depression of the accelerator pedal 41 (accelerator opening), the engine controller 31 determines a target torque based on a signal from the accelerator sensor 42, and a target air for realizing this target torque. The amount is determined, and the opening degree of the intake throttle valve 23 is controlled via the throttle motor 24 so that this target air amount is obtained.

上記吸気バルブ15のバルブリフト量及び作動角を連続的に可変制御する多節リンク状の機構で構成される可変バルブ機構(以下、「VEL機構」という。)26と、クランクシャフト7と吸気バルブ用カムシャフト25との回転位相差を連続的に可変制御して、吸気バルブ15のバルブタイミングを進遅角する可変バルブタイミング機構(以下「VTC機構」という。)27とを備える。これらVEL機構26とVTC機構27とから可変動弁装置が構成されている。これら各機構26、27の具体的な構成は特開2003−3872号公報により公知であるのでその詳しい説明は省略する。なお、この場合に限られず、2つの機構26、27のうちいずれか一方だけを備える場合でもかまわない。可変動弁機構は排気バルブ16の側に設けることもできる。   A variable valve mechanism (hereinafter referred to as “VEL mechanism”) 26 configured by a multi-node link mechanism that continuously and variably controls the valve lift amount and the operating angle of the intake valve 15, the crankshaft 7, and the intake valve And a variable valve timing mechanism (hereinafter referred to as a “VTC mechanism”) 27 that advances and retards the valve timing of the intake valve 15 by continuously variably controlling the rotational phase difference with the camshaft 25 for use. These VEL mechanism 26 and VTC mechanism 27 constitute a variable valve gear. Since the specific configuration of each of the mechanisms 26 and 27 is known from Japanese Patent Laid-Open No. 2003-3872, detailed description thereof is omitted. Note that the present invention is not limited to this case, and only one of the two mechanisms 26 and 27 may be provided. The variable valve mechanism can also be provided on the exhaust valve 16 side.

始動時にはスタータモータでクランクシャフト7をクランキングしながら燃料噴射弁21による燃料噴射と点火プラグ14による火花点火とを適切に行うと、クランクシャフト7の回転速度(=エンジン回転速度)はオーバーシュート気味に上昇し(吹き上がり)、ピークをとった後反転してアイドル回転状態のエンジン回転速度へと落ち着く。   If the fuel injection by the fuel injection valve 21 and the spark ignition by the spark plug 14 are appropriately performed while cranking the crankshaft 7 with the starter motor at the start, the rotational speed of the crankshaft 7 (= engine rotational speed) tends to overshoot. After reaching a peak, it reverses and settles to the engine speed in the idling state.

一方、排気通路8には三元触媒9、10を備える。このうち上流側の三元触媒9は高い排気温度の得られるエンジン出口近くに取付けるため排気マニフォルドと一体に、また下流側の三元触媒10は車両の床下位置に設けられている。これら三元触媒9、10はエンジンからの排気の空燃比が前述したウインドウにあるとき、NOx、CO、HCの転化効率が最適になるのであるが、三元触媒9、10は温度上昇して活性化してからでないと十分な転化率が得られないので、冷間始動直後には特に上流側の三元触媒9の入口温度を早期に上昇させる必要がある。   On the other hand, the exhaust passage 8 includes three-way catalysts 9 and 10. Of these, the upstream three-way catalyst 9 is mounted near the engine outlet where a high exhaust temperature is obtained, so that it is integrated with the exhaust manifold, and the downstream three-way catalyst 10 is provided under the floor of the vehicle. When these three-way catalysts 9 and 10 have the air-fuel ratio of the exhaust gas from the engine in the aforementioned window, the conversion efficiency of NOx, CO, and HC is optimized, but the temperature of the three-way catalysts 9 and 10 increases. Since a sufficient conversion rate cannot be obtained unless it is activated, it is necessary to raise the inlet temperature of the upstream three-way catalyst 9 immediately after the cold start.

こうした冷間始動直後の上流側三元触媒9の早期昇温への要求を満たすと共に、始動からアイドル回転状態への移行時(始動過程)に生じるエンジン回転速度のオーバーシュートを抑制するため、エンジンコントローラ31では、アイドル回転状態でのエンジン回転速度(以下「アイドル回転速度」という。)のフィードバック制御を行う。このアイドル回転速度のフィードバック制御には点火時期のフィードバック制御や吸気量のフィードバック制御がある。例えば、吸気量を初期状態に保ったまま実際のアイドル回転速度がアイドル時の目標回転速度(以下単に「目標回転速度」という。)を中心として設けた許容幅を超えて高いときには点火時期を遅角することによってアイドル回転速度を目標回転速度へと戻し、この逆に実際のアイドル回転速度が目標回転速度をを中心として設けた許容幅を超えて低いときには点火時期を進角することによってアイドル回転速度を目標回転速度へと戻す。また、点火時期を初期状態に保ったまま実際のアイドル回転速度が目標回転速度を中心として設けた許容幅を超えて高いときには吸気絞り弁23の開度(吸気量)を減少することによってアイドル回転速度を目標回転速度へと戻し、この逆に実際のアイドル回転速度が目標回転速度をを中心として設けた許容幅を超えて低いときには吸気絞り弁23の開度(吸気量)を増大することによってアイドル回転速度を目標回転速度へと戻す。   In order to satisfy the requirement for the early temperature increase of the upstream side three-way catalyst 9 immediately after the cold start and to suppress the overshoot of the engine speed that occurs during the transition from the start to the idle rotation state (starting process), the engine The controller 31 performs feedback control of the engine rotation speed (hereinafter referred to as “idle rotation speed”) in the idle rotation state. The idle rotation speed feedback control includes ignition timing feedback control and intake air amount feedback control. For example, the ignition timing is delayed when the actual idle rotation speed is higher than the allowable range centered on the target rotation speed during idling (hereinafter simply referred to as “target rotation speed”) while the intake amount is maintained in the initial state. The idle rotation speed is returned to the target rotation speed by turning the angle, and conversely, when the actual idle rotation speed is lower than the allowable width centered on the target rotation speed, the ignition timing is advanced to advance the idle rotation. Return the speed to the target speed. Further, when the actual idle rotation speed is higher than the allowable range provided around the target rotation speed while maintaining the ignition timing in the initial state, the opening (intake amount) of the intake throttle valve 23 is decreased to reduce the idle rotation. By returning the speed to the target rotational speed, and conversely, when the actual idle rotational speed is lower than the allowable width provided around the target rotational speed, the opening (intake amount) of the intake throttle valve 23 is increased. Return the idle speed to the target speed.

また、本発明ではアイドル回転状態へと移行した直後にアイドル回転速度を一時的に低下させ、そのときのアイドル回転速度の低下代またはアイドル回転速度の低下率に基づいて燃焼室内の残留ガスを推定する。   Further, in the present invention, immediately after shifting to the idle rotation state, the idle rotation speed is temporarily reduced, and the residual gas in the combustion chamber is estimated based on the idle rotation speed decrease rate or the idle rotation speed decrease rate at that time. To do.

ここで、残留ガスの推定原理を説明すると、図2はアイドル回転状態において吸気量(吸入空気量)Qaを一定に保った状態で点火時期を始動時の点火時期ADV0より所定値ΔADVだけ遅角したとき(アイドル回転速度を一時的に低下させたとき)、実際のアイドル回転速度がどのように変化するのかを示している。すなわち、アイドル回転速度は、点火時期を所定値ΔADVだけリタードしたt1のタイミングより800rpm(目標回転速度)を離れて低下してゆき、t1より所定時間Δt経過後のt2のタイミングで一定値のエンジン回転速度(800−Δne)に落ち着く。この場合に、アイドル回転速度の低下代Δneを所定時間Δtで除算した値は、実際のアイドル回転速度の低下率を表し、この実際のアイドル回転速度の低下率Δne/Δtは燃焼室5内の残留ガスに依存することとなる。すなわち、アイドル回転速度の低下率Δne/Δtが大きいと燃焼室内の残留ガスは多いと、これに対してアイドル回転速度の低下率Δne/Δtが小さいときには燃焼室内の残留ガスは少ないと考えられる。なお、アイドル回転速度の低下率Δne/Δtを算出するには、所定時間Δtが経過するのを待つ必要はなく、要はアイドル回転速度は直線的に低下するとみなしてその直線の傾きを算出すればよい。 Here, the residual gas estimation principle will be described. FIG. 2 shows that the ignition timing is retarded by a predetermined value ΔADV from the ignition timing ADV0 at the start in a state where the intake air amount (intake air amount) Qa is kept constant in the idling rotation state. It shows how the actual idling speed changes when the idling speed is temporarily reduced. That is, the idle rotation speed decreases by 800 rpm (target rotation speed) from the timing t1 when the ignition timing is retarded by the predetermined value ΔADV, and the engine has a constant value at the timing t2 after the elapse of the predetermined time Δt from t1. The rotational speed (800−Δn e ) is settled. In this case, the value of the drop allowance [Delta] n e divided by a predetermined time Delta] t of the idle rotational speed, represents the actual rate of decrease in idle speed, reduction rate [Delta] n e / Delta] t of the actual idle speed is the combustion chamber 5 It depends on the residual gas inside. That is, if the idle rotation speed decrease rate Δn e / Δt is large, the residual gas in the combustion chamber is large. On the other hand, when the idle rotation speed decrease rate Δn e / Δt is small, the residual gas in the combustion chamber is small. It is done. In order to calculate the idle rotation speed decrease rate Δn e / Δt, it is not necessary to wait for the predetermined time Δt to elapse. In short, the idle rotation speed is assumed to decrease linearly, and the slope of the straight line is calculated. do it.

図3は点火時期のリタード量と燃焼室内の残留ガス率を0〜30%の範囲で変化させたときにアイドル回転速度Neがどのように変化するのかをモデルで示したものである。図3によれば、同じ点火時期リタード量であれば燃焼室内の残留ガス率が0%→10%→20%→30%と大きくなるほど、点火時期リタード量がゼロのときのアイドル回転速度からのアイドル回転速度Neの低下代が大きくなっていることがわかる。 Figure 3 shows how the idling speed N e is how changes when changing the residual gas ratio in the combustion chamber and the retard amount of the ignition timing in the range of 0-30% in the model. According to FIG. 3, if the ignition timing retard amount is the same, the residual gas ratio in the combustion chamber increases from 0% → 10% → 20% → 30% from the idle rotation speed when the ignition timing retard amount is zero. it can be seen that drop allowance of the idle rotational speed N e is increased.

そこで、改めて横軸に残留ガスの量(あるいは残留ガス率)を、縦軸にアイドル回転速度の低下率Δne/Δtを取り直してみると、図4の特性が得られる。図4は残留ガスの量(残留ガス率)が大きくなるほどアイドル回転速度の低下率Δne/Δtが大きくなる傾向にあることを示している。このようにして、燃焼室内の残留ガスの量とアイドル回転速度の低下率Δne/Δtとの関係を表す特性が得られたので、図4よりアイドル回転速度の低下率Δne/Δtに基づけば燃焼室内の残留ガスの量を推定できる。 Therefore, when the horizontal axis shows the amount of residual gas (or residual gas rate) again and the vertical axis shows the idle rotation speed decrease rate Δn e / Δt, the characteristics shown in FIG. 4 are obtained. FIG. 4 shows that the decrease rate Δn e / Δt of the idle rotation speed tends to increase as the amount of residual gas (residual gas rate) increases. In this way, a characteristic representing the relationship between the amount of residual gas in the combustion chamber and the idle rotation speed reduction rate Δn e / Δt was obtained. Based on FIG. 4, the idle rotation speed reduction rate Δn e / Δt is based. For example, the amount of residual gas in the combustion chamber can be estimated.

このエンジンコントローラ31で実行されるこの制御の内容を、図2のフローチャートにしたがって詳述する。   The contents of this control executed by the engine controller 31 will be described in detail according to the flowchart of FIG.

図2のフローチャートは時系列的な処理手順を示すものである。ただし、アイドル回転状態であることを前提としている。   The flowchart of FIG. 2 shows a time-series processing procedure. However, it is assumed that the engine is in an idle rotation state.

ステップ10では水温センサ37(図1参照)により検出される冷却水温を読込み、ステップ11でこの読み込んだ冷却水温が80℃付近で安定しているか否かをみる。冷却水温が80℃以下で安定していないときには冷間始動直後にあると判断してステップ10に戻る。   In step 10, the cooling water temperature detected by the water temperature sensor 37 (see FIG. 1) is read, and in step 11, it is determined whether or not the read cooling water temperature is stable at around 80 ° C. When the cooling water temperature is not stable at 80 ° C. or lower, it is determined that the cooling water temperature is immediately after the cold start, and the process returns to step 10.

冷却水温が80℃付近で安定していればステップ12に進んで実際のアイドル回転速度(図では「ENG回転数」で略記)を読込み、ステップ13でこの実際のアイドル回転速度が800rpm(目標回転速度)の付近で安定しているか否かをみる。実際のアイドル回転速度が800rpm付近で安定していないときにはステップ12に戻る。なお、エンジン回転速度はPOSセンサ(ポジションセンサ)33、PHASEセンサ(フェーズセンサ)34からの信号に基づいて演算されている。   If the cooling water temperature is stable at around 80 ° C., the process proceeds to step 12 to read the actual idle rotational speed (abbreviated as “ENG rotational speed” in the figure), and in step 13, the actual idle rotational speed is 800 rpm (target rotational speed). Check if it is stable near (speed). When the actual idle rotation speed is not stable around 800 rpm, the process returns to step 12. The engine speed is calculated based on signals from a POS sensor (position sensor) 33 and a PHASE sensor (phase sensor) 34.

実際のアイドル回転速度が800rpm付近で安定していればステップ13よりステップ14に進み、アイドル回転速度を目標回転速度付近に落ち着かせるための、点火時期(図では「ADV」で略記)のフィードバック制御や吸気量のフィードバック制御を停止する。   If the actual idling speed is stable at around 800 rpm, the process proceeds from step 13 to step 14 to control the ignition timing (abbreviated as “ADV” in the figure) to settle the idling speed near the target speed. Or stop the feedback control of the intake air amount.

ステップ15では再び実際のアイドル回転速度を読込み、ステップ16で実際のアイドル回転速度が800rpm付近で安定しているか否かをみる。実際のアイドル回転速度が800rpm付近で安定していないときにはステップ14に戻る。   In step 15, the actual idle speed is read again, and in step 16, it is determined whether or not the actual idle speed is stable near 800 rpm. When the actual idle rotation speed is not stable around 800 rpm, the process returns to step 14.

点火時期のフィードバック制御や吸気量のフィードバック制御を停止した状態でも実際のアイドル回転速度が800rpm付近で安定すればステップ16よりステップ17に進み点火時期を所定値ΔADVだけリタード(遅角)する。所定値ΔADVはマッチングにより予め定めておく。   Even if the feedback control of the ignition timing and the feedback control of the intake air amount are stopped, if the actual idle speed is stabilized at around 800 rpm, the routine proceeds from step 16 to step 17 where the ignition timing is retarded by a predetermined value ΔADV. The predetermined value ΔADV is determined in advance by matching.

点火時期をリタードさせる理由は、点火時期をリタードさせるとアイドル回転速度が低下し、そのアイドル回転速度の低下率Δne/Δtが燃焼室内の残留ガスの量に依存しているので、アイドル回転速度の低下率Δne/Δtより燃焼室内の残留ガスの量を推定するためである。 The reason for retarding the ignition timing is that when the ignition timing is retarded, the idle rotational speed decreases, and the idle rotational speed decrease rate Δn e / Δt depends on the amount of residual gas in the combustion chamber. This is because the amount of residual gas in the combustion chamber is estimated from the decrease rate Δn e / Δt.

ステップ18では再び実際のアイドル回転速度を読込み、ステップ19で実際のアイドル回転速度が800rpm未満に低下しているか否かをみる。点火時期のリタードによって実際のアイドル回転速度が800rpm未満に低下しているときにはステップ19よりステップ20に進み、実際のアイドル回転速度の低下率Δne/Δtを算出する。これは、前述のように、アイドル回転速度が低下した後に一定値に落ち着くのを待ってアイドル回転速度の低下率Δne/Δtを算出する必要はなく、実際のアイドル回転速度は直線的に低下するとみなしてその直線の傾きを算出すればよい。 In step 18, the actual idle speed is read again, and in step 19, it is checked whether or not the actual idle speed has decreased below 800 rpm. When the actual idle rotation speed is decreased to less than 800 rpm due to the ignition timing retard, the process proceeds from step 19 to step 20 to calculate the actual idle rotation speed decrease rate Δn e / Δt. As described above, it is not necessary to calculate the idle rotation speed reduction rate Δn e / Δt after waiting for the idle rotation speed to settle to a constant value, and the actual idle rotation speed decreases linearly. Then, it is sufficient to calculate the slope of the straight line.

ステップ21ではこの実際のアイドル回転速度の低下率Δne/Δtと所定値(図4参照)を比較する。実際のアイドル回転速度の低下率Δne/Δtが所定値以上であるときにはステップ22に進んで燃焼室内の残留ガスは多い(燃焼室内の残留ガス率は大きい)と、これに対して実際のアイドル回転速度の低下率Δne/Δtが所定値未満であるときにはステップ23に進んで燃焼室内の残留ガスは少ない(燃焼室内の残留ガス率は小さい)と判定する。 In step 21, the actual idle rotation speed decrease rate Δn e / Δt is compared with a predetermined value (see FIG. 4). When the actual idle speed reduction rate Δn e / Δt is equal to or greater than a predetermined value, the routine proceeds to step 22 where the amount of residual gas in the combustion chamber is large (the residual gas rate in the combustion chamber is large). When the rotational speed reduction rate Δn e / Δt is less than the predetermined value, the routine proceeds to step 23 where it is determined that the residual gas in the combustion chamber is small (the residual gas rate in the combustion chamber is small).

このように、所定値によって、燃焼室内の残留ガスが多いか少ないか(燃焼室内の残留ガス率が大きいか小さいか)が判定されるので、所定値はマッチングにより予め定めておく。   In this manner, since the predetermined value determines whether the residual gas in the combustion chamber is large or small (whether the residual gas ratio in the combustion chamber is large or small), the predetermined value is determined in advance by matching.

一方、ステップ17で点火時期をリタードしてもステップ19で実際のアイドル回転速度が800rpm未満に低下していないときにはステップ19よりステップ24に進みVEL機構26とVTC機構27とからなる可変動弁装置を用いて吸排気バルブ15、16のバルブオーバーラップ幅を減らし、かつ点火時期をさらに所定値だけリタード(遅角)する。点火時期をさらにリタードさせるのは、点火時期のリタードにより排気温度を上昇させ、触媒の活性化を促進するためである。その際に、オーバーラップ幅を減らすのは、次の理由からである。すなわち、点火時期のリタードにより排気温度は上昇するものの、燃焼は不安定になる。そこで、吸排気バルブ15、16のオーバーラップを減らすことによって燃焼室内の残留ガスを減らし、点火時期をリタードさせても燃焼が不安定にならないようにするためである。   On the other hand, even if the ignition timing is retarded in step 17, if the actual idle rotation speed has not decreased below 800 rpm in step 19, the process proceeds from step 19 to step 24, and the variable valve mechanism comprising the VEL mechanism 26 and VTC mechanism 27. Is used to reduce the valve overlap width of the intake and exhaust valves 15 and 16 and retard the ignition timing by a predetermined value. The reason for further retarding the ignition timing is to increase the exhaust gas temperature by retarding the ignition timing and to promote the activation of the catalyst. In this case, the overlap width is reduced for the following reason. That is, although the exhaust temperature rises due to the ignition timing retard, the combustion becomes unstable. Therefore, the overlap between the intake and exhaust valves 15 and 16 is reduced to reduce the residual gas in the combustion chamber so that the combustion does not become unstable even if the ignition timing is retarded.

ここで、本実施形態の作用効果を説明する。   Here, the effect of this embodiment is demonstrated.

本実施形態(請求項1に記載の発明)によれば、燃料噴射弁21(燃料供給装置)と、点火プラグ14(点火装置)と、アイドル回転速度を一時的に低下させるアイドル回転速度低下手段(図5のステップ17参照)とを備え、このアイドル回転速度低下手段がアイドル回転速度を一時的に低下させるときの、アイドル回転速度の低下率Δne/Δtに基づいて燃焼室内の残留ガスを推定するので(図5のステップ20〜23参照)、極めてシンプルな測定方法で燃焼室内の残留ガスが多いか少ないかを推定できる。 According to the present embodiment (the invention described in claim 1), the fuel injection valve 21 (fuel supply device), the ignition plug 14 (ignition device), and the idle rotation speed reduction means for temporarily reducing the idle rotation speed. (Refer to step 17 in FIG. 5), the residual gas in the combustion chamber is reduced based on the decrease rate Δn e / Δt of the idle rotation speed when the idle rotation speed reduction means temporarily decreases the idle rotation speed. Since the estimation is performed (see steps 20 to 23 in FIG. 5), it is possible to estimate whether the residual gas in the combustion chamber is large or small by an extremely simple measurement method.

また、新たなセンサは必要とせず、エンジン回転速度を測定できる、エンジンに既に備えられているエンジン回転速度センサ(33、34)があればよいので、コストアップを防止できる。   Further, no new sensor is required, and the engine rotational speed sensor (33, 34) already provided in the engine that can measure the engine rotational speed may be used, so that an increase in cost can be prevented.

本実施形態(請求項2に記載の発明)によれば、実際のアイドル回転速度の低下率Δne/Δtと所定値を比較し、アイドル回転速度の低下率Δne/Δtが所定値より大きいとき燃焼室内の残留ガス量が多いと、これに対してアイドル回転速度の低下率Δne/Δtが所定値より小さいとき燃焼室内の残留ガス量が少ないと推定するので(図5のステップ21参照)、本実施形態においては所定値を適合するだけで足り、従って、エンジンの負荷と回転速度とをパラメータとして残留ガス率のマップを作成して予め持たせている従来装置より、マッチングの工数を大幅に減らすことができる。 According to the present embodiment (the invention described in claim 2), the actual idle speed reduction rate Δn e / Δt is compared with a predetermined value, and the idle speed reduction rate Δn e / Δt is larger than the predetermined value. When the residual gas amount in the combustion chamber is large, it is estimated that the residual gas amount in the combustion chamber is small when the decrease rate Δn e / Δt of the idle rotation speed is smaller than a predetermined value (see step 21 in FIG. 5). In this embodiment, it is only necessary to adapt the predetermined value, and therefore, the matching man-hours can be reduced compared with the conventional apparatus in which a map of the residual gas ratio is prepared in advance using the engine load and the rotational speed as parameters. It can be greatly reduced.

本実施形態(請求項3に記載の発明)によれば、排気中の有害成分を浄化する触媒9を備え、この触媒9が暖機を完了する前に点火時期を遅角させることによってアイドル回転速度を低下させるので、触媒9の活性化を促進することができる。   According to this embodiment (the invention described in claim 3), the catalyst 9 for purifying harmful components in the exhaust gas is provided, and the idle rotation is performed by retarding the ignition timing before the catalyst 9 completes warming up. Since the speed is reduced, the activation of the catalyst 9 can be promoted.

本実施形態(請求項4に記載の発明)によれば、可変動弁装置(26、27)を備え、点火時期をリタード(遅角)したときアイドル回転速度が低下しない場合に、この可変動弁装置を用いて吸排気バルブのバルブオーバラップ幅を減らし、かつ点火時期をさらにリタード(遅角)するので(図5のステップ17〜19、24参照)、排気温度をさらに上げることができ、触媒9の活性化を促進できる。   According to the present embodiment (the invention described in claim 4), the variable valve device (26, 27) is provided, and when the idling rotation speed does not decrease when the ignition timing is retarded (retarded), this variable operation is performed. Since the valve overlap width of the intake and exhaust valves is reduced using the valve device and the ignition timing is further retarded (see steps 17 to 19 and 24 in FIG. 5), the exhaust temperature can be further increased. Activation of the catalyst 9 can be promoted.

実際のアイドル回転速度を目標回転速度に維持するための点火時期のフィードバック制御手段を備える場合に、この点火時期のフィードバック制御を続けたのでは、アイドル回転速度が目標回転速度から外れて低下していかないので、燃焼室内の残留ガスを推定することができなくなるのであるが、本実施形態(請求項5に記載の発明)によれば、実際のアイドル回転速度を目標回転速度に維持するための点火時期のフィードバック制御手段を備え、燃焼室内の残留ガスを推定する際はこの点火時期のフィードバック制御を停止するので(図5のステップ14参照)、実際のアイドル回転速度を目標回転速度に維持するための点火時期のフィードバック制御手段を備える場合にも燃焼室内の残留ガスを推定することができる。   If the ignition timing feedback control means for maintaining the actual idle rotation speed at the target rotation speed is provided, if the ignition timing feedback control is continued, the idle rotation speed will deviate from the target rotation speed. Therefore, the residual gas in the combustion chamber cannot be estimated. According to this embodiment (the invention according to claim 5), ignition for maintaining the actual idle rotational speed at the target rotational speed is possible. A timing feedback control means is provided, and when the residual gas in the combustion chamber is estimated, this ignition timing feedback control is stopped (see step 14 in FIG. 5), so that the actual idle rotation speed is maintained at the target rotation speed. Even when the ignition timing feedback control means is provided, the residual gas in the combustion chamber can be estimated.

実施形態では、実際のアイドル回転速度の低下率Δne/Δtに基づいて燃焼室内の残留ガスを推定する場合で説明したが、実際のアイドル回転速度の低下代Δneに基づいて燃焼室内の残留ガスを推定するようにしてもかまわない。例えば、実際のアイドル回転速度の低下代Δneと所定値を比較し、実際のアイドル回転速度の低下代Δneが所定値より大きいとき、燃焼室内の残留ガスが多いと、これに対して実際のアイドル回転速度の低下代Δneが所定値より小さいとき、燃焼室内の残留ガスが少ないと推定する。 In the embodiment it has been described in the case of estimating the residual gas in the combustion chamber based on the actual rate of decrease in idle speed [Delta] n e / Delta] t, a residual in the combustion chamber based on the drop allowance [Delta] n e of the actual idle speed The gas may be estimated. For example, compare the actual drop allowance [Delta] n e and the predetermined value of the idle rotation speed, when drop allowance [Delta] n e of the actual idle speed is greater than a predetermined value, the residual gas in the combustion chamber is large, the actual contrast when drop allowance [Delta] n e of the idling rotational speed is smaller than a predetermined value, and estimates the residual gas in the combustion chamber is small.

本発明の第1実施形態のエンジンの残留ガス推定装置の概略構成図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The schematic block diagram of the residual gas estimation apparatus of the engine of 1st Embodiment of this invention. アイドル回転状態において点火時期をリタードしたとき実際のアイドル回転速度の変化を示す波形図。The wave form diagram which shows the change of an actual idle rotational speed when ignition timing is retarded in an idle rotational state. 点火時期リタード量と燃焼室内の残留ガス率とに対するアイドル回転速度の特性図。The characteristic diagram of the idle rotation speed with respect to the ignition timing retard amount and the residual gas ratio in the combustion chamber. 燃焼室内の残留ガス率に対するアイドル回転速度の低下率の特性図。The characteristic figure of the fall rate of idle rotation speed with respect to the residual gas rate in a combustion chamber. 燃焼室内の残留ガスの推定を説明するためのフローチャート。The flowchart for demonstrating estimation of the residual gas in a combustion chamber.

符号の説明Explanation of symbols

4 燃料噴射弁(燃料供給装置)
6 点火プラグ(点火装置)
9 上流側三元触媒(触媒)
26 VEL機構(可変動弁装置)
27 VTC機構(可変動弁装置)
31 エンジンコントローラ
33 POSセンサ(エンジン回転速度センサ)
34 PHASEセンサ(エンジン回転速度センサ)
4 Fuel injection valve (fuel supply device)
6 Spark plug (ignition device)
9 Upstream three-way catalyst (catalyst)
26 VEL mechanism (variable valve operating device)
27 VTC mechanism (Variable valve operating device)
31 Engine controller 33 POS sensor (Engine speed sensor)
34 PHASE sensor (engine speed sensor)

Claims (5)

燃料供給装置と、
点火装置と、
エンジンのアイドル回転状態で一時的にエンジン回転速度を低下させるアイドル回転速度低下手段と、
前記アイドル回転速度の低下代またはアイドル回転速度の低下率に基づいて燃焼室内の残留ガスを推定する残留ガス推定手段と
を備えたことを特徴とするエンジンの残留ガス推定装置。
A fuel supply device;
An ignition device;
Idle rotation speed lowering means for temporarily lowering the engine rotation speed in an idle rotation state of the engine;
A residual gas estimation device for an engine, comprising: residual gas estimation means for estimating residual gas in a combustion chamber based on a reduction rate of idle rotation speed or a decrease rate of idle rotation speed.
アイドル回転速度の低下代またはアイドル回転速度の低下率と所定値を比較し、アイドル回転速度の低下代またはアイドル回転速度の低下率が所定値より大きいとき、燃焼室内の残留ガス量が多いまたは燃焼室内の残留ガス率が大きいと、これに対してアイドル回転速度の低下代またはアイドル回転速度の低下率が所定値より小さいとき、燃焼室内の残留ガス量が少ないまたは燃焼室内の残留ガス率が小さいと推定することを特徴とする請求項1に記載のエンジンの残留ガス推定装置。   When the idle rotation speed decrease rate or idle rotation speed decrease rate is compared with a predetermined value and the idle rotation speed decrease rate or idle rotation rate decrease rate is greater than the predetermined value, the amount of residual gas in the combustion chamber is large or combustion When the residual gas rate in the chamber is large, the amount of residual gas in the combustion chamber is small or the residual gas rate in the combustion chamber is small when the reduction rate of idle rotation speed or the reduction rate of idle rotation speed is smaller than a predetermined value. The residual gas estimation device for an engine according to claim 1, wherein 排気中の有害成分を浄化する触媒を備え、
この触媒が暖機を完了する前に点火時期を遅角させることによってアイドル回転速度を低下させることを特徴とする請求項1に記載のエンジンの残留ガス推定装置。
Equipped with a catalyst to purify harmful components in the exhaust,
2. The engine residual gas estimation device according to claim 1, wherein the idle rotation speed is lowered by retarding the ignition timing before the catalyst completes warm-up.
可変動弁装置を備え、
前記点火時期を遅角したときアイドル回転速度が低下しない場合に、この可変動弁装置を用いて吸排気バルブのバルブオーバラップ幅を減らし、かつ点火時期をさらに遅角することを特徴とする請求項3に記載のエンジンの残留ガス推定装置。
Equipped with a variable valve gear,
The variable valve device is used to reduce the valve overlap width of the intake / exhaust valve and further retard the ignition timing when the idle rotation speed does not decrease when the ignition timing is retarded. Item 4. The engine residual gas estimation device according to Item 3.
アイドル回転速度を目標回転速度に維持するための点火時期のフィードバック制御手段を備え、
前記燃焼室内の残留ガスを推定する際はこの点火時期のフィードバック制御を停止することを特徴とする請求項1に記載のエンジンの残留ガス推定装置。
Provided with an ignition timing feedback control means for maintaining the idle rotational speed at the target rotational speed,
2. The engine residual gas estimation device according to claim 1, wherein feedback control of the ignition timing is stopped when the residual gas in the combustion chamber is estimated.
JP2007126501A 2007-05-11 2007-05-11 Residual gas estimation device for engine Pending JP2008280941A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007126501A JP2008280941A (en) 2007-05-11 2007-05-11 Residual gas estimation device for engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007126501A JP2008280941A (en) 2007-05-11 2007-05-11 Residual gas estimation device for engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2008280941A true JP2008280941A (en) 2008-11-20

Family

ID=40141969

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007126501A Pending JP2008280941A (en) 2007-05-11 2007-05-11 Residual gas estimation device for engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2008280941A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9133811B2 (en) Method and apparatus for controlling start-up of internal combustion engine
US8229652B2 (en) Control apparatus for cylinder injection type internal combustion engine
US9249740B2 (en) Control device for internal combustion engine
EP2343445B1 (en) Internal combustion engine controller
US10202911B2 (en) Method and system for an engine for detection and mitigation of insufficient torque
JP4172319B2 (en) Variable valve timing controller for engine
KR101034020B1 (en) Control system for continuous variable valve lift actuator of diesel engine and method thereof
JP2009133276A (en) Control device of internal combustion engine
JP3767426B2 (en) Engine cylinder intake air amount calculation device
JP4677844B2 (en) Engine valve timing control device
CN104395587A (en) Control device for internal combustion engine
AU2005317727B2 (en) Valve characteristic control apparatus for internal combustion engine
JP4270246B2 (en) Engine start control device and start control method
JP6222210B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP4353252B2 (en) Internal combustion engine control system
JP6264302B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP2008280941A (en) Residual gas estimation device for engine
JP2010255591A (en) Engine control device
JP4816591B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP2008008223A (en) Exhaust gas temperature suppressing device for internal combustion engine
JP4983742B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP2011226337A (en) High-pressure fuel pump drive control device
JP5556387B2 (en) Control device for variable valve system
JP2008057403A (en) Control device for internal combustion engine
JP2008101513A (en) Control device of internal combustion engine