JP2009047002A - Control device of internal combustion engine - Google Patents
Control device of internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009047002A JP2009047002A JP2007211035A JP2007211035A JP2009047002A JP 2009047002 A JP2009047002 A JP 2009047002A JP 2007211035 A JP2007211035 A JP 2007211035A JP 2007211035 A JP2007211035 A JP 2007211035A JP 2009047002 A JP2009047002 A JP 2009047002A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel
- fuel ratio
- air
- internal combustion
- combustion engine
- 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
Abstract
Description
本発明は、空燃比に基づいて燃料噴射量を補正する内燃機関の制御装置に関し、特に、燃料にアルコールが混合されたアルコール混合燃料により運転可能な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 that corrects a fuel injection amount based on an air-fuel ratio, and more particularly to a control device for an internal combustion engine that can be operated with an alcohol-mixed fuel in which alcohol is mixed with fuel.
近年、空燃比を高くして通常よりも薄い混合気で燃焼させ、安定した希薄燃焼により排気ガスの浄化性能と低燃費を両立することが可能なリーンバーンエンジンがある。このようなリーンバーンエンジンでは、排気管に三元触媒とNOx吸蔵還元型触媒が設けられている。三元触媒は、排気空燃比がストイキのときに排気ガス中に含まれるHC、CO、NOxを酸化還元反応により同時に浄化処理できる。NOx吸蔵還元型触媒は、排気空燃比がリーンのときに排気ガス中に含まれるNOxを一旦吸蔵し、排気ガス中の酸素濃度が低下したリッチ燃焼領域またはストイキ燃焼領域にあるときに吸蔵したNOxを放出し、添加した還元剤としての燃料によりNOxを還元(リッチスパイク制御)する。 In recent years, there is a lean burn engine in which an air-fuel ratio is increased and combustion is performed with an air-fuel mixture thinner than normal, and both exhaust gas purification performance and low fuel consumption can be achieved by stable lean combustion. In such a lean burn engine, a three-way catalyst and a NOx occlusion reduction type catalyst are provided in the exhaust pipe. The three-way catalyst can simultaneously purify HC, CO, and NOx contained in the exhaust gas by an oxidation-reduction reaction when the exhaust air-fuel ratio is stoichiometric. The NOx occlusion reduction type catalyst temporarily occludes NOx contained in the exhaust gas when the exhaust air-fuel ratio is lean, and stores the NOx occluded when the oxygen concentration in the exhaust gas is in the rich combustion region or stoichiometric combustion region. And NOx is reduced (rich spike control) by the added fuel as the reducing agent.
ところで、近年、内燃機関にて、燃料性状の異なる複数種類の燃料を用い、それぞれの短所を補って長所を相互補完させる、所謂、多種燃料内燃機関が採用されている。この多種燃料内燃機関が搭載された車両は、一般にフレキシブル燃料自動車(FFV:Flexible Fuel Vehicle)と呼ばれている。その一例としては、ガソリン燃料とエタノール等のアルコール燃料を要求性能に合わせて単独で又は混合して使用し、内燃機関のエミッション性能の向上やガソリン燃料等の化石燃料の消費抑制などのような環境性能の向上を図るものが知られている。 By the way, in recent years, so-called multi-fuel internal combustion engines, which use a plurality of types of fuels having different fuel properties and complement each other by complementing each other, have been adopted in internal combustion engines. A vehicle equipped with this multi-fuel internal combustion engine is generally called a flexible fuel vehicle (FFV). One example is the use of gasoline fuels and alcohol fuels such as ethanol alone or in combination to meet the required performance to improve the internal combustion engine emission performance and control consumption of fossil fuels such as gasoline fuel. Those that improve performance are known.
この場合、NOxの排出量は、燃料性状によっても変動することから、内燃機関の運転状態だけでなく、燃料性状に基づいてNOx吸蔵還元型触媒へのNOx吸蔵量を推定し、リッチスパイク時期を制御する必要がある。例えば、下記特許文献1の内燃機関の燃料供給装置では、燃料の比重に基づいてセタン価、オクタン価、蒸発性、発熱量、芳香族炭化水素含有量、の中の少なくとも一つの燃料性状を検出し、内燃機関に吸入される空気量及び燃料性状に応じて排出されるNOx量及びNOxトラップ総量を算出し、NOxトラップ制御を実行するようにしている。 In this case, since the NOx emission amount also varies depending on the fuel properties, the NOx storage amount to the NOx storage reduction catalyst is estimated based on not only the operating state of the internal combustion engine but also the fuel properties, and the rich spike time is set. Need to control. For example, the fuel supply device for an internal combustion engine disclosed in Patent Document 1 below detects at least one fuel property among cetane number, octane number, evaporability, calorific value, and aromatic hydrocarbon content based on the specific gravity of the fuel. The amount of NOx discharged and the total amount of NOx traps are calculated according to the amount of air sucked into the internal combustion engine and the fuel properties, and NOx trap control is executed.
ところが、アルコール混合燃料にて、ガソリンは沸点が高く、アルコールは沸点が低いことから、ガソリンに所定量のアルコールを混合してアルコール混合燃料を生成するとき、ガソリンだけの燃料の性状に近くなるように、高沸点成分(重質成分)を混合させている。そのため、アルコール混合燃料が燃料タンクに貯留されている状態で、高温状態や高気圧状態、または、残量が少なくなると、燃料タンク内のアルコール混合燃料が蒸発しやすくなる。そして、沸点が低いアルコールが先に蒸発するため、燃料として残っている成分は、ガソリンや高沸点成分が多くなる。 However, in alcohol-mixed fuel, gasoline has a high boiling point and alcohol has a low boiling point. Therefore, when a predetermined amount of alcohol is mixed with gasoline to produce an alcohol-mixed fuel, it is close to the properties of fuel only with gasoline. In addition, a high boiling point component (heavy component) is mixed. Therefore, when the alcohol mixed fuel is stored in the fuel tank, the alcohol mixed fuel in the fuel tank easily evaporates when the high temperature state, the high atmospheric pressure state, or the remaining amount decreases. And since alcohol with a low boiling point evaporates first, the component which remains as fuel increases gasoline and a high boiling point component.
そのため、上述したリーンバーンエンジンのリーン運転中に、NOx吸蔵還元型触媒の吸蔵されたNOxが増加し、リッチ燃焼により吸蔵したNOxを放出して還元するとき、燃料が高沸点成分を多く含んだ重質燃料であるため、過リッチ状態となる。また、燃料タンク内に発生した燃料のパージガスが吸気系に排出されるため、更に過リッチ状態となる。すると、燃焼室で燃料が気化しにくく、空気とのミキシングが悪化し、未燃HCが増加して排気浄化効率が低下してしまうと共に、失火してしまうおそれがある。 Therefore, during the lean operation of the above-described lean burn engine, the NOx occluded by the NOx occlusion reduction type catalyst increases, and when the NOx occluded by rich combustion is released and reduced, the fuel contains a lot of high-boiling components. Because it is heavy fuel, it becomes over-rich. Further, since the purge gas of the fuel generated in the fuel tank is discharged to the intake system, it becomes further rich. Then, it is difficult for the fuel to evaporate in the combustion chamber, mixing with air is deteriorated, unburned HC is increased, exhaust purification efficiency is lowered, and there is a risk of misfire.
本発明は、このような問題を解決するためのものであって、未燃ガスの排出を抑制することで排気浄化効率の向上を図る内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine that improves exhaust purification efficiency by suppressing discharge of unburned gas.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の内燃機関の制御装置は、リーン空燃比での運転中に排気ガス中のNOxを吸蔵し、リッチ空燃比での運転中に吸蔵したNOxを放出して還元するNOx吸蔵還元型触媒が排気通路に設けられた内燃機関において、前記内燃機関の運転状態に基づいて空燃比を変更可能な空燃比変更手段と、燃料中のアルコール濃度を検出または推定するアルコール濃度検出推定手段と、前記内燃機関の運転状態に基づいて前記空燃比変更手段によりリーン空燃比に変更してリーン運転を実行可能であると共に前記アルコール濃度検出推定手段により検出または推定されたアルコール濃度が予め設定された所定値を超えたときに前記リーン運転を禁止するリーン運転制御手段と、を具えたことを特徴とするものである。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the control apparatus for an internal combustion engine of the present invention occludes NOx in exhaust gas during operation at a lean air-fuel ratio and occludes during operation at a rich air-fuel ratio. In the internal combustion engine in which the NOx occlusion reduction catalyst for releasing and reducing the NOx is provided in the exhaust passage, air-fuel ratio changing means capable of changing the air-fuel ratio based on the operating state of the internal combustion engine, and the alcohol concentration in the fuel An alcohol concentration detection / estimation means for detecting or estimating the lean air-fuel ratio based on the operating state of the internal combustion engine, the lean air-fuel ratio can be changed and the lean operation can be executed, and the alcohol concentration detection / estimation means detects Or a lean operation control means for prohibiting the lean operation when the estimated alcohol concentration exceeds a predetermined value set in advance. It is intended.
本発明の内燃機関の制御装置では、燃料タンクのパージガスを前記内燃機関の吸気通路に排出するパージ手段を設け、前記リーン運転制御手段により前記リーン運転を禁止するとき、前記パージ手段により前記吸気通路へのパージガスの排出量を増加させることを特徴としている。 In the control device for an internal combustion engine of the present invention, purge means for discharging the purge gas of the fuel tank to the intake passage of the internal combustion engine is provided, and when the lean operation is prohibited by the lean operation control means, the purge passage causes the intake passage to It is characterized by increasing the amount of purge gas discharged to the tank.
本発明の内燃機関の制御装置では、大気圧が予め設定された所定値以下の条件、燃料残量が予め設定された所定値以下の条件、燃料のパージガス濃度学習値が予め設定された所定値以上の条件のうち、少なくとも一つの条件が成立したときに前記リーン運転制御手段により前記リーン運転を禁止することを特徴としている。 In the control apparatus for an internal combustion engine of the present invention, the atmospheric pressure is a predetermined value that is less than a predetermined value, the fuel remaining amount is a predetermined value that is less than a predetermined value, and the fuel purge gas concentration learning value is a predetermined value that is set in advance. Among the above conditions, the lean operation is prohibited by the lean operation control means when at least one of the conditions is satisfied.
本発明の内燃機関の制御装置では、前記NOx吸蔵還元型触媒のNOx吸蔵量が予め設定された所定値を超えたときに、前記空燃比変更手段により第1リッチ空燃比に変更して吸蔵されたNOxの還元制御を実行するNOx還元制御手段を設け、前記リーン運転制御手段は、前記アルコール濃度検出推定手段により検出または推定されたアルコール濃度が予め設定された所定値を超え、且つ、大気圧が予め設定された所定値以下のときに、前記空燃比変更手段により前記リーン運転を実行すると共に、前記NOx還元制御手段は、前記空燃比変更手段により第1リッチ空燃比よりリーンな第2リッチ空燃比に変更してNOxの還元制御を実行することを特徴としている。 In the control device for an internal combustion engine according to the present invention, when the NOx occlusion amount of the NOx occlusion reduction catalyst exceeds a predetermined value set in advance, the air-fuel ratio changing means changes the first rich air-fuel ratio to occlude. NOx reduction control means for executing NOx reduction control is provided, wherein the lean operation control means has an alcohol concentration detected or estimated by the alcohol concentration detection estimating means exceeding a predetermined value set in advance, and atmospheric pressure When the air-fuel ratio is less than or equal to a predetermined value set in advance, the lean operation is performed by the air-fuel ratio changing means, and the NOx reduction control means is a second richer leaner than the first rich air-fuel ratio by the air-fuel ratio changing means. It is characterized in that NOx reduction control is executed by changing to an air-fuel ratio.
本発明の内燃機関の制御装置では、燃料残量が予め設定された所定値以下の条件、燃料のパージガス濃度学習値が予め設定された所定値以上の条件のうち、少なくとも一つの条件が成立したときに前記リーン運転制御手段により前記リーン運転を禁止することを特徴としている。 In the control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, at least one of the conditions where the fuel remaining amount is equal to or less than a predetermined value and the conditions where the fuel purge gas concentration learning value is equal to or greater than a predetermined value is satisfied. In some cases, the lean operation is prohibited by the lean operation control means.
本発明の内燃機関の制御装置では、燃料タンクのパージガスを前記内燃機関の吸気通路に排出するパージ手段を設け、前記NOxの還元制御手段によりNOxの還元制御を実行するとき、前記パージ手段によりパージ処理を停止することを特徴としている。 In the control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, purge means for discharging the purge gas of the fuel tank to the intake passage of the internal combustion engine is provided, and when the NOx reduction control is executed by the NOx reduction control means, the purge is performed by the purge means. It is characterized by stopping the processing.
本発明の内燃機関の制御装置では、前記アルコール濃度検出推定手段は、排気空燃比及び点火時期に基づいて燃料中のアルコール濃度を推定することを特徴としている。 In the control apparatus for an internal combustion engine of the present invention, the alcohol concentration detection estimating means estimates the alcohol concentration in the fuel based on the exhaust air-fuel ratio and the ignition timing.
本発明の内燃機関の制御装置によれば、内燃機関の運転状態に基づいてリーン空燃比に変更してリーン運転を実行可能であると共に、燃料中のアルコール濃度が予め設定された所定値を超えたときにリーン運転を禁止するので、NOx吸蔵還元型触媒のNOx還元処理時に過リッチ状態となることはなく、未燃ガスの排出を抑制することで排気浄化効率の向上を図ることができる。 According to the control apparatus for an internal combustion engine of the present invention, the lean air-fuel ratio can be changed to the lean air-fuel ratio based on the operation state of the internal combustion engine, and the alcohol concentration in the fuel exceeds a predetermined value set in advance. Since the lean operation is prohibited at this time, the exhaust gas purification efficiency can be improved by suppressing the discharge of unburned gas without being over-rich during the NOx reduction process of the NOx storage reduction catalyst.
以下に、本発明に係る内燃機関の制御装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではない。 Embodiments of an internal combustion engine control apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this Example.
図1は、本発明の実施例1に係る内燃機関の制御装置を表す概略構成図、図2は、実施例1の内燃機関の制御装置によるリーンバーン制御を表すフローチャートである。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an internal combustion engine control apparatus according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a flowchart illustrating lean burn control performed by the internal combustion engine control apparatus according to the first embodiment.
実施例1の内燃機関の制御装置において、図1に示すように、シリンダブロック11上にシリンダヘッド12が締結されており、このシリンダブロック11に形成された複数のシリンダボア13にピストン14がそれぞれ上下移動自在に嵌合している。そして、シリンダブロック11の下部にクランクケース15が締結され、このクランクケース15内にクランクシャフト16が回転自在に支持されており、各ピストン14はコネクティングロッド17を介してこのクランクシャフト16にそれぞれ連結されている。
In the control apparatus for an internal combustion engine according to the first embodiment, as shown in FIG. 1, a
燃焼室18は、シリンダブロック11におけるシリンダボア13の壁面とシリンダヘッド12の下面とピストン14の頂面により構成されており、この燃焼室18は、上部(シリンダヘッド12の下面)の中央部が高くなるように傾斜したペントルーフ形状をなしている。そして、この燃焼室18の上部、つまり、シリンダヘッド12の下面に吸気ポート19及び排気ポート20が対向して形成されており、この吸気ポート19及び排気ポート20に対して吸気弁21及び排気弁22の下端部がそれぞれ位置している。この吸気弁21及び排気弁22は、シリンダヘッド12に軸方向に沿って移動自在に支持されると共に、吸気ポート19及び排気ポート20を閉止する方向(図1にて上方)に付勢支持されている。また、シリンダヘッド12には、吸気カムシャフト23及び排気カムシャフト24が回転自在に支持されており、吸気カム及び排気カムが吸気弁21及び排気弁22の上端部に接触している。
The
なお、図示しないが、クランクシャフト16に固結されたクランクシャフトスプロケットと、吸気カムシャフト23及び排気カムシャフト24にそれぞれ固結された各カムシャフトスプロケットとは、無端のタイミングチェーンが掛け回されており、クランクシャフト16と吸気カムシャフト23と排気カムシャフト24が連動可能となっている。
Although not shown, the crankshaft sprocket fixed to the
従って、クランクシャフト16に同期して吸気カムシャフト23及び排気カムシャフト24が回転すると、吸気カム及び排気カムが吸気弁21及び排気弁22を所定のタイミングで上下移動することで、吸気ポート19及び排気ポート20を開閉し、吸気ポート19と燃焼室18、燃焼室18と排気ポート20とをそれぞれ連通することができる。この場合、この吸気カムシャフト23及び排気カムシャフト24は、クランクシャフト16が2回転(720度)する間に1回転(360度)するように設定されている。そのため、エンジンは、クランクシャフト16が2回転する間に、吸気行程、圧縮行程、膨張行程、排気行程の4行程を実行することとなり、このとき、吸気カムシャフト23及び排気カムシャフト24が1回転することとなる。
Accordingly, when the
また、このエンジンの動弁機構は、運転状態に応じて吸気弁21及び排気弁22を最適な開閉タイミングに制御する吸気可変動弁機構(VVT:Variable Valve Timing-intelligent)25となっている。この吸気可変動弁機構25は、吸気カムシャフト23の軸端部にVVTコントローラ26が設けられて構成され、オイルコントロールバルブ27からの油圧をこのVVTコントローラ26の図示しない進角室及び遅角室に作用させることによりカムスプロケットに対する吸気カムシャフト23の位相を変更し、吸気弁21の開閉時期を進角または遅角することができるものである。この場合、吸気可変動弁機構25は、吸気弁21の作用角(開放期間)を一定としてその開閉時期を進角または遅角する。また、吸気カムシャフト23には、その回転位相を検出するカムポジションセンサ28が設けられている。
The valve mechanism of the engine is a variable intake valve timing mechanism (VVT: Variable Valve Timing-intelligent) 25 that controls the intake valve 21 and the
吸気ポート19には、吸気マニホールド29を介してサージタンク30が連結され、このサージタンク30に吸気管31が連結されており、この吸気管31の空気取入口にはエアクリーナ32が取付けられている。そして、このエアクリーナ32の下流側にスロットル弁33を有する電子スロットル装置34が設けられている。また、吸気ポート19には、スロットル弁33を迂回するバイパス通路35が設けられ、このバイパス通路35にアイドルスピードコントロールバルブ36が設けられている。
A
排気ポート20には、排気マニホールド37を介して排気管38が連結されており、この排気管38には排気ガス中に含まれる有害物質を浄化処理する三元触媒39及びNOx吸蔵還元型触媒40が装着されている。この三元触媒39は、空燃比(排気空燃比)がストイキのときに排気ガス中に含まれるHC、CO、NOxを酸化還元反応により同時に浄化処理するものである。NOx吸蔵還元型触媒40は、空燃比(排気空燃比)がリーンのときに排気ガス中に含まれるNOxを一旦吸蔵し、排気ガス中の酸素濃度が低下したリッチ燃焼領域またはストイキ燃焼領域にあるときに、吸蔵したNOxを放出し、添加した還元剤としての燃料によりNOxを還元するものである。
An
吸気管31におけるサージタンク30の下流側と、排気管38における三元触媒39の上流側との間には、排気ガス再循環通路(EGR通路)41が設けられており、このEGR通路41には、EGR弁42とEGRクーラ43が設けられている。また、このEGR通路41におけるEGR弁42より吸気管31側に、EGRガスの温度を検出するEGRガス温度センサ44が設けられている。
An exhaust gas recirculation passage (EGR passage) 41 is provided between the downstream side of the
シリンダヘッド12には、燃焼室18に直接燃料を噴射するインジェクタ45が装着されており、このインジェクタ45は、吸気ポート19側に位置して水平上端から下方に所定角度傾斜して配置されている。各気筒に装着されるインジェクタ45はデリバリパイプ46に連結され、このデリバリパイプ46には、高圧燃料供給管47を介して高圧燃料ポンプ48が連結され、この高圧燃料ポンプ48には、低圧燃料供給管49を介して燃料タンク50内の低圧燃料ポンプ(フィードポンプ)51が連結されている。従って、低圧燃料ポンプ51は、燃料タンク50内の燃料を所定の低圧まで加圧して低圧燃料供給管49に供給し、高圧燃料ポンプ48は、低圧燃料供給管49の低圧燃料を所定の高圧まで加圧し、高圧燃料供給管47を介してデリバリパイプ46に供給することができ、インジェクタ45は、デリバリパイプ46内の高圧燃料を燃焼室18に噴射することができる。また、シリンダヘッド12には、燃焼室18の上方に位置して混合気に着火する点火プラグ52が装着されている。
The
また、燃料タンク50内には、キャニスタ53が設けられており、このキャニスタ53はパージ通路(パージ手段)54を介して吸気管31におけるサージタンク30より上流側に接続されている。そして、このパージ通路54にパージ弁55が設けられている。このキャニスタ53は、燃料タンク50にて発生したベーパ(蒸発燃料)を含むパージガスを吸着するものであり、パージ弁55を開放することで、吸着したパージガスをパージ通路54を通して吸気管31に排出することができる。
A
車両には、電子制御ユニット(ECU)61が搭載されており、このECU61は、インジェクタ45の燃料噴射タイミングや点火プラグ52の点火時期などを制御可能となっており、検出した吸入空気量、吸気温度、スロットル開度、アクセル開度、エンジン回転数、冷却水温などのエンジン運転状態に基づいて燃料噴射量、噴射時期、点火時期などを決定している。
The vehicle is equipped with an electronic control unit (ECU) 61, which can control the fuel injection timing of the
即ち、吸気管31の上流側にはエアフローセンサ62及び吸気温センサ63が装着され、計測した吸入空気量及び吸気温度をECU61に出力している。電子スロットル装置34にはスロットルポジションセンサ64が設けられ、アクセルペダルにはアクセルポジションセンサ65が設けられており、現在のスロットル開度及びアクセル開度をECU61に出力している。クランクシャフト16にはクランク角センサ66が設けられ、検出したクランク角度をECU61に出力し、ECU61はクランク角度に基づいて各気筒における吸気行程、圧縮行程、膨張行程、排気行程を判別すると共に、エンジン回転数を算出する。また、シリンダブロック11には水温センサ67が設けられており、検出したエンジン冷却水温をECU61に出力している。シリンダブロック11にはノックセンサ68が設けられており、検出したノッキング信号をECU61に出力している。
That is, an
車両には大気圧センサ69が設けられており、検出した大気圧をECU61に出力している。車両には車速センサ70が設けられており、検出した車速をECU61に出力している。
The vehicle is provided with an
また、排気管38における三元触媒39より上流側に、空燃比(A/F)センサ71が設けられ、三元触媒39より下流側に、酸素(O2)センサ72が設けられている。このA/Fセンサ71及びO2センサ72は、燃焼室18から排気ポート20及び排気マニホールド37を通して排気管38に排気された排気ガスの排気空燃比(酸素量)を検出し、検出した排気空燃比をECU61に出力している。ECU61は、A/Fセンサ71及びO2センサ72が検出した排気空燃比をフィードバックし、エンジン運転状態に応じて設定された目標空燃比と比較することで、燃料噴射量を補正している。
An air-fuel ratio (A / F)
燃料タンク50には、貯留している燃料の残量を検出する残量センサ73が設けられており、検出した燃料残量をECU61に出力している。また、燃料タンク50には、この燃料タンク50の温度を検出するタンク温度センサ74が設けられており、検出した燃料タンク50の温度をECU61に出力している。
The
また、車両の運転席には、イグニッションキースイッチ75が設けられており、そのON・OFF状態がECU61に出力されている。
An ignition
また、ECU61は、エンジン運転状態に基づいて吸気可変動弁機構25を制御可能となっている。即ち、低温時、エンジン始動時、アイドル運転時や軽負荷時には、排気弁22の閉止時期と吸気弁21の開放時期のオーバーラップをなくすことで、排気ガスが吸気ポート19または燃焼室18に吹き返す量を少なくし、燃焼安定及び燃費向上を可能とする。また、中負荷時には、このオーバーラップを大きくすることで、内部EGR率を高めて排ガス浄化効率を向上させると共に、ポンピングロスを低減して燃費向上を可能とする。更に、高負荷低中回転時には、吸気弁21の閉止時期を進角することで、吸気が吸気ポート19に吹き返す量を少なくし、体積効率を向上させる。そして、高負荷高回転時には、吸気弁21の閉止時期を回転数にあわせて遅角することで、吸入空気の慣性力に合わせたタイミングとし、体積効率を向上させる。
The ECU 61 can control the intake
ところで、本実施例のエンジンは、ガソリン燃料にエタノール等のアルコール燃料を所定割合混合したアルコール混合燃料を使用可能なものとなっており、エンジンのエミッション性能の向上やガソリン燃料等の化石燃料の消費抑制などのような環境性能の向上を図るものとなっている。しかし、アルコール混合燃料は、沸点の高いガソリン燃料に対して、沸点の低いアルコール燃料を混合すると共に、高沸点成分(重質成分)を混合させて生成されている。そのため、このアルコール混合燃料が燃料タンク50に貯留されている状態で蒸発すると、この燃料タンク50に残っている燃料成分は、高沸点成分が多くなる。
By the way, the engine of the present embodiment can use an alcohol mixed fuel obtained by mixing a predetermined ratio of alcohol fuel such as ethanol with gasoline fuel, thereby improving the emission performance of the engine and consuming fossil fuel such as gasoline fuel. It is intended to improve environmental performance such as suppression. However, alcohol-mixed fuel is produced by mixing low-boiling alcohol fuel with high-boiling gasoline fuel and mixing high-boiling components (heavy components). Therefore, if the alcohol-mixed fuel evaporates while being stored in the
本実施例のエンジンは、通常よりも薄い混合気で燃焼させることができるリーンバーンエンジンがあり、排気系にNOx吸蔵還元型触媒40を有していることから、このNOx吸蔵還元型触媒40に吸蔵されたNOx量が所定量を超えると、リッチ空燃比として吸蔵されたNOxを放出して還元する必要がある。このとき、燃料が高沸点成分を多く含んだ重質燃料であるため、過リッチ状態となり、燃焼室18で燃料が気化しにくく、空気とのミキシングが悪化し、未燃HCが増加して排気浄化効率が低下してしまうおそれがある。
The engine of the present embodiment has a lean burn engine that can be burned with a gas mixture that is thinner than usual. Since the exhaust system has the NOx
そこで、本実施例の内燃機関の制御装置にあっては、ECU61は、エンジンの運転状態に基づいて空燃比を変更(空燃比変更手段)可能であり、また、空燃比(排気空燃比)や点火時期に基づいてアルコール混合燃料中のアルコール濃度を推定(アルコール濃度検出推定手段)可能である。そして、ECU61は、エンジンの運転状態に基づいてリーン空燃比に変更してリーン運転を実行可能であると共に、アルコール混合燃料中のアルコール濃度が予め設定された所定値を超えたときにリーン運転を禁止(リーン運転制御手段)するようにしている。 Therefore, in the control device for the internal combustion engine of the present embodiment, the ECU 61 can change the air-fuel ratio (air-fuel ratio changing means) based on the operating state of the engine, Based on the ignition timing, the alcohol concentration in the alcohol mixed fuel can be estimated (alcohol concentration detection estimating means). The ECU 61 can execute the lean operation by changing to the lean air-fuel ratio based on the operation state of the engine, and performs the lean operation when the alcohol concentration in the alcohol mixed fuel exceeds a predetermined value set in advance. It is prohibited (lean operation control means).
また、本実施例にて、ECU61は、アルコール混合燃料中のアルコール濃度を所定値を超えたときに、大気圧が予め設定された所定値以下の条件、燃料残量が予め設定された所定値以下の条件、アルコール混合燃料のパージガス濃度学習値が予め設定された所定値以上の条件のうち、少なくとも一つの条件が成立したときにリーン運転を禁止し、それ以外のときには、リーン運転を許可している。 In this embodiment, when the alcohol concentration in the alcohol-mixed fuel exceeds a predetermined value, the ECU 61 has a condition that the atmospheric pressure is equal to or lower than a predetermined value, and a predetermined value that the fuel remaining amount is set in advance. Lean operation is prohibited when at least one of the following conditions is met and the purge gas concentration learning value of the alcohol-mixed fuel is greater than or equal to a predetermined value, and lean operation is permitted otherwise. ing.
そして、本実施例にて、ECU61は、リーン運転を禁止するとき、パージ弁55の開度を調整することで、燃料タンク50のキャニスタ53から吸気管31へのパージガスの排出量を増加させている。
In this embodiment, when the lean operation is prohibited, the ECU 61 adjusts the opening of the
ここで、上述した本実施例の内燃機関の制御装置において、リーンバーン制御について、図2のフローチャートに基づいて具体的に説明する。 Here, in the control apparatus for an internal combustion engine of the present embodiment described above, the lean burn control will be specifically described based on the flowchart of FIG.
本実施例の内燃機関の制御装置において、図1及び図2に示すように、ステップS11では、ECU61は、ノックセンサ68が検出したノック信号のフィードバック値に基づいて点火時期を補正するための現在のノック学習値KGKCSを算出する。ステップS12では、A/Fセンサ71が検出したA/F信号のフィードバック値に基づいて燃料噴射量を補正するための現在の空燃比学習値EFGAFを算出する。そして、ステップS13では、ノック学習値KGKCSが予め設定された所定値よりも進角側であり、且つ、空燃比学習値EFGAFが予め設定された所定値よりも大きいかどうかを判定する。
In the control apparatus for the internal combustion engine of the present embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, in step S11, the ECU 61 corrects the ignition timing based on the feedback value of the knock signal detected by the
即ち、アルコール燃料は、ガソリン燃料に比べてオクタン価が高くてノッキングしにくいことから、点火時期を進角側に補正することで、エンジン出力や燃費を高めることができる。また、アルコール燃料は、ガソリン燃料に比べて含有する酸素量が多くて理論空燃比がガソリン燃料に比べてリッチ側となる。そのため、ノック学習値KGKCSが所定値よりも進角側であり、且つ、空燃比学習値EFGAFが所定値よりも大きい、つまり、目標空燃比と排気空燃比のずれ量が大きいと判定されたとき、燃料に所定割合以上のアルコールが含有されているものと判定することができる。 That is, alcohol fuel has a higher octane number than gasoline fuel and is difficult to knock. Therefore, the engine output and fuel consumption can be improved by correcting the ignition timing to the advance side. Also, alcohol fuel contains more oxygen than gasoline fuel, and the stoichiometric air-fuel ratio is richer than gasoline fuel. Therefore, when it is determined that knock learning value KGKCS is more advanced than the predetermined value and air-fuel ratio learning value EFGAF is larger than the predetermined value, that is, the deviation amount between the target air-fuel ratio and the exhaust air-fuel ratio is large. It can be determined that the fuel contains a predetermined ratio or more of alcohol.
このステップS13にて、ノック学習値KGKCSが所定値よりも進角側であり、且つ、空燃比学習値EFGAFが所定値よりも大きいと判定されたら、ステップS14にて、アルコール混合燃料判定フラグを「ON」とする。 If it is determined in step S13 that the knock learning value KGKCS is more advanced than the predetermined value and the air-fuel ratio learning value EFGAF is larger than the predetermined value, an alcohol mixed fuel determination flag is set in step S14. Set to “ON”.
そして、燃料がアルコール混合燃料であると判定されたら、ECU61は、ステップS15で、大気圧センサ69が検出した現在の大気圧PAを読込み、ステップS16で、残量センサ73が検出した燃料タンク50内の現在の燃料残量Rfuelを読込み、ステップS17で、タンク温度センサ74が検出した現在の燃料タンクの温度Ttankを読み込む。また、ECU61は、ステップS18で、現在のパージ濃度学習値FGPGを読込む。この場合、現在のパージ濃度学習値FGPGは、A/Fセンサ71による空燃比フィードバック値と、キャニスタ53からパージ通路54を通して吸気管31へパージされるパージガス流量に基づいて算出される。なお、パージガス流量は、図示しない圧力センサにより検出された燃料タンク50(キャニスタ53)内の圧力と、パージ弁55の開度とに基づいて算出される。
If it is determined that the fuel is alcohol mixed fuel, the ECU 61 reads the current atmospheric pressure PA detected by the
ステップS19にて、ECU61は、まず、大気圧PAが予め設定された所定値以下かどうかを判定する。即ち、高地では、大気圧が低く、燃料のアルコール成分が蒸発しやすいため、燃料タンク50内でのパージガス発生量が増加する。そのため、ステップS19で、大気圧PAが所定値以下であると判定されたら、ステップS20にて、ECU61は、エンジンをストイキ(理論空燃比)運転とし、リーンバーン運転を禁止する。このとき、エンジンがストイキ運転となることから、サージタンク30での吸気負圧が増加し、キャニスタ53からパージ通路54を通って吸気管31に導入されるパージガス流量が増加することとなり、燃料タンク50内のパージガスが適正に処理される。なお、この場合、パージ弁55の開度を大きくすることで、キャニスタ53からパージ通路54を通って吸気管31に導入されるパージガス流量を積極的に増加させてもよい。
In step S19, the ECU 61 first determines whether or not the atmospheric pressure PA is equal to or less than a predetermined value set in advance. That is, at high altitude, the atmospheric pressure is low and the alcohol component of the fuel is likely to evaporate, so the amount of purge gas generated in the
また、ステップS19にて、大気圧PAが所定値以下ではないと判定されたら、ステップS21にて、ECU61は、次に、燃料残量Rfuelが予め設定された所定値以下かどうかを判定する。即ち、燃料タンク50内に残っている燃料が少ないと、燃料のアルコール成分が蒸発しやすいため、燃料タンク50内でのパージガス発生量が増加する。そのため、ステップS21にて、燃料残量Rfuelが所定値以下であると判定されたら、ステップS20にて、ECU61は、エンジンをストイキ(理論空燃比)運転とし、リーンバーン運転を禁止する。
If it is determined in step S19 that the atmospheric pressure PA is not equal to or less than the predetermined value, then in step S21, the ECU 61 determines whether or not the remaining fuel amount Rfuel is equal to or less than a predetermined value. That is, if the amount of fuel remaining in the
更に、ステップS21にて、燃料残量Rfuelが所定値以下ではないと判定されたら、ステップS22にて、ECU61は、次に、パージ濃度学習値FGPGが予め設定された所定値以上かどうかを判定する。即ち、パージ濃度学習値FGPGが大きいということは、キャニスタ53内のパージガスが十分に処理できておらず、燃料タンク50内のパージガスが多いということである。そのため、ステップS22にて、パージ濃度学習値FGPGが所定値以上であると判定されたら、ステップS20にて、ECU61は、エンジンをストイキ(理論空燃比)運転とし、リーンバーン運転を禁止する。
Further, if it is determined in step S21 that the remaining fuel amount Rfuel is not less than or equal to a predetermined value, in step S22, the ECU 61 next determines whether or not the purge concentration learning value FGPG is greater than or equal to a predetermined value. To do. That is, the large purge concentration learning value FGPG means that the purge gas in the
また、ステップS22にて、パージ濃度学習値FGPGが所定値以上でないと判定されたら、ステップS23にて、ECU61は、最後に、燃料タンクの温度Ttankが予め設定された所定値以上かどうかを判定する。即ち、燃料タンクの温度Ttankが高いと、燃料のアルコール成分が蒸発しやすいため、燃料タンク50内でのパージガス発生量が増加する。そのため、ステップS23にて、燃料タンクの温度Ttankが所定値以上であると判定されたら、ステップS20にて、ECU61は、エンジンをストイキ(理論空燃比)運転とし、リーンバーン運転を禁止する。
If it is determined in step S22 that the purge concentration learning value FGPG is not equal to or higher than the predetermined value, in step S23, the ECU 61 finally determines whether or not the temperature Ttank of the fuel tank is equal to or higher than a predetermined value. To do. That is, if the temperature Ttank of the fuel tank is high, the alcohol component of the fuel is likely to evaporate, and the amount of purge gas generated in the
一方、ステップS23にて、燃料タンクの温度Ttankが所定値以上でないと判定されたら、ステップS24にて、ECU61は、エンジンのリーンバーン運転を許可する。また、上述したステップS13にて、ノック学習値KGKCSが所定値よりも進角側でないと判定されたり、または、空燃比学習値EFGAFが所定値よりも大きくないと判定されたら、ステップS25にて、アルコール混合燃料判定フラグを「OFF」とし、ステップS24にて、ECU61は、エンジンのリーンバーン運転を許可する。 On the other hand, if it is determined in step S23 that the temperature Ttank of the fuel tank is not equal to or higher than a predetermined value, the ECU 61 permits the lean burn operation of the engine in step S24. If it is determined in step S13 described above that the knock learning value KGKCS is not advanced from the predetermined value, or if it is determined that the air-fuel ratio learning value EFGAF is not larger than the predetermined value, in step S25. Then, the alcohol mixed fuel determination flag is set to “OFF”, and in step S24, the ECU 61 permits the lean burn operation of the engine.
このように実施例1の内燃機関の制御装置にあっては、リーン空燃比での運転中に排気ガス中のNOxを吸蔵し、リッチ空燃比での運転中に吸蔵したNOxを放出して還元するNOx吸蔵還元型触媒40を排気管38に設け、ECU61が、エンジンの運転状態に基づいてリーン空燃比に変更してリーン運転を実行可能であると共に、燃料中のアルコール濃度が予め設定された所定値を超えたときにリーン運転を禁止するようにしている。
As described above, in the control apparatus for the internal combustion engine according to the first embodiment, the NOx in the exhaust gas is occluded during the operation at the lean air-fuel ratio, and the NOx occluded during the operation at the rich air-fuel ratio is released and reduced. The NOx occlusion
従って、燃料中のアルコール濃度が高いときには、リーン運転を禁止することとなり、燃料中のアルコール濃度が高いときに、NOx吸蔵還元型触媒40に吸蔵されたNOxを還元するNOx還元処理を実行することはなく、空燃比の過リッチ状態に伴う未燃ガスの排出を抑制することができ、排気浄化効率の向上を図ることができる。
Therefore, when the alcohol concentration in the fuel is high, the lean operation is prohibited, and when the alcohol concentration in the fuel is high, the NOx reduction process for reducing the NOx stored in the NOx
そして、この燃料中のアルコール濃度が高く、リーン運転が禁止されたとき、エンジンがストイキ運転となることから、サージタンク30での吸気負圧が増加し、キャニスタ53からパージ通路54を通って吸気管31に導入されるパージガス流量が増加することとなり、燃料タンク50内のパージガスを適正に処理することができる。この場合、パージ弁55の開度を大きくすることで、キャニスタ53からパージ通路54を通って吸気管31に導入されるパージガス流量を更に増加することもできる。
When the alcohol concentration in the fuel is high and the lean operation is prohibited, the engine is stoichiometrically operated, so that the intake negative pressure in the
また、本実施例では、大気圧が予め設定された所定値以下の条件、燃料残量が予め設定された所定値以下の条件、燃料のパージガス濃度学習値が予め設定された所定値以上の条件のうち、少なくとも一つの条件が成立したときに、リーン運転を禁止するようにしている。従って、燃料中のアルコール濃度が高く、且つ、燃料タンク50でのベーパガスが増加しやすい環境下でリーン運転を禁止することで、未燃ガスの排出を抑制することができる一方で、リーン運転の運転領域を増加することで、燃費を向上することができる。
In this embodiment, the atmospheric pressure is set to a predetermined value or less, the fuel remaining amount is set to a predetermined value or less, and the fuel purge gas concentration learning value is set to a preset value or more. Among these, when at least one condition is satisfied, lean operation is prohibited. Therefore, by prohibiting the lean operation in an environment where the alcohol concentration in the fuel is high and the vapor gas in the
なお、本実施例にて、ECU61が排気空燃比及び点火時期に基づいて燃料中のアルコール濃度を推定しており、別途アルコール濃度センサなどを設ける必要はなく、コストアップを抑制することができる。但し、制御の簡素化を考慮するときには、アルコール濃度センサを用いてもよい。 In this embodiment, the ECU 61 estimates the alcohol concentration in the fuel on the basis of the exhaust air-fuel ratio and the ignition timing, and it is not necessary to provide a separate alcohol concentration sensor or the like, so that an increase in cost can be suppressed. However, when considering simplification of control, an alcohol concentration sensor may be used.
図3は、本発明の実施例2に係る内燃機関の制御装置によるリーンバーン制御を表すフローチャートである。なお、本実施例の内燃機関の制御装置における全体構成は、上述した実施例1とほぼ同様であり、図1を用いて説明すると共に、この実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。 FIG. 3 is a flowchart showing lean burn control by the control device for an internal combustion engine according to the second embodiment of the present invention. The overall configuration of the control apparatus for an internal combustion engine of the present embodiment is substantially the same as that of the first embodiment described above, and will be described with reference to FIG. 1 and members having the same functions as those described in this embodiment. Are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
実施例2の内燃機関の制御装置において、ECU61は、NOx吸蔵還元型触媒40のNOx吸蔵量が予め設定された所定値を超えたときに、第1リッチ空燃比に変更して吸蔵されたNOxの還元制御を実行(NOx還元制御手段)可能とし、燃料中のアルコール濃度が予め設定された所定値を超え、且つ、大気圧が予め設定された所定値以下のときに、リーン運転を実行すると共に、第1リッチ空燃比よりリーンな第2リッチ空燃比に変更してNOx還元制御を実行するようにしている。
In the control apparatus for an internal combustion engine of the second embodiment, the ECU 61 changes the NOx occluded by changing to the first rich air-fuel ratio when the NOx occlusion amount of the NOx
また、本実施例にて、ECU61は、燃料残量が予め設定された所定値以下の条件、燃料のパージガス濃度学習値が予め設定された所定値以上の条件のうち、少なくとも一つの条件が成立したときにリーン運転を禁止するようにしている。 In this embodiment, the ECU 61 satisfies at least one of a condition where the remaining amount of fuel is equal to or less than a predetermined value set in advance and a condition where the learning value of the purge gas concentration of fuel is equal to or greater than a predetermined value set in advance. When you do, lean operation is prohibited.
また、本実施例にて、ECU61は、NOx吸蔵還元型触媒40のNOx還元制御を実行するとき、燃料タンク50のキャニスタ53から吸気管31へのパージガスの排出を停止されている。
In this embodiment, the ECU 61 is stopped from discharging the purge gas from the
ここで、上述した本実施例の内燃機関の制御装置において、リーンバーン制御について、図3のフローチャートに基づいて具体的に説明する。 Here, in the control apparatus for an internal combustion engine of the present embodiment described above, the lean burn control will be specifically described based on the flowchart of FIG.
本実施例の内燃機関の制御装置において、図1及び図3に示すように、ステップS31では、ECU61は、ノックセンサ68が検出したノック信号のフィードバック値に基づいて点火時期を補正するための現在のノック学習値KGKCSを算出する。ステップS32では、A/Fセンサ71が検出したA/F信号のフィードバック値に基づいて燃料噴射量を補正するための現在の空燃比学習値EFGAFを算出する。そして、ステップS33では、ノック学習値KGKCSが予め設定された所定値よりも進角側であり、且つ、空燃比学習値EFGAFが予め設定された所定値よりも大きいかどうかを判定する。
In the control apparatus for the internal combustion engine of the present embodiment, as shown in FIGS. 1 and 3, in step S31, the ECU 61 corrects the ignition timing based on the feedback value of the knock signal detected by the
このステップS33にて、ノック学習値KGKCSが所定値よりも進角側であり、且つ、空燃比学習値EFGAFが所定値よりも大きいと判定されたら、ステップS34にて、アルコール混合燃料判定フラグを「ON」とする。一方、ステップS33にて、ノック学習値KGKCSが所定値よりも進角側でないと判定されたり、または、空燃比学習値EFGAFが所定値よりも大きくないと判定されたら、ステップS46にて、アルコール混合燃料判定フラグを「OFF」とし、ステップS45にて、ECU61は、エンジンのリーンバーン運転を許可する。この場合、ECU61は、エンジンがリーンバーン運転を実行しているとき、NOx吸蔵還元型触媒40のNOx吸蔵量が予め設定された所定値を超えたとき、第1リッチ空燃比マップを用いて第1リッチ空燃比に変更することで、吸蔵されたNOxの還元制御を実行するものとする。
If it is determined in step S33 that the knock learning value KGKCS is more advanced than the predetermined value and the air-fuel ratio learning value EFGAF is larger than the predetermined value, an alcohol mixed fuel determination flag is set in step S34. Set to “ON”. On the other hand, if it is determined in step S33 that the knock learning value KGKCS is not on the advance side from the predetermined value, or if it is determined that the air-fuel ratio learning value EFGAF is not larger than the predetermined value, in step S46, alcohol The mixed fuel determination flag is set to “OFF”, and in step S45, the ECU 61 permits the lean burn operation of the engine. In this case, when the engine is performing the lean burn operation, the ECU 61 uses the first rich air-fuel ratio map when the NOx occlusion amount of the NOx occlusion
そして、燃料がアルコール混合燃料であると判定されたら、ECU61は、ステップS35で、大気圧センサ69が検出した現在の大気圧PAを読込み、ステップS36で、残量センサ73が検出した燃料タンク50内の現在の燃料残量Rfuelを読込み、ステップS37で、タンク温度センサ74が検出した現在の燃料タンクの温度Ttankを読込、ステップS38で、現在のパージ濃度学習値FGPGを読み込む。
If it is determined that the fuel is alcohol mixed fuel, the ECU 61 reads the current atmospheric pressure PA detected by the
ステップS39にて、ECU61は、大気圧PAが予め設定された所定値以下かどうかを判定する。ここで、大気圧PAが所定値以下であると判定されたら、ステップS40にて、ECU61は、エンジンのリーンバーン運転を許可する。この場合、ECU61は、エンジンがリーンバーン運転を実行しているとき、NOx吸蔵還元型触媒40のNOx吸蔵量が予め設定された所定値を超えたとき、第2リッチ空燃比マップを用いて第2リッチ空燃比に変更することで、吸蔵されたNOxの還元制御を実行するものとする。ここで、第2リッチ空燃比は、第1リッチ空燃比よりリーンな空燃比である。
In step S39, the ECU 61 determines whether or not the atmospheric pressure PA is equal to or less than a predetermined value set in advance. Here, if it is determined that the atmospheric pressure PA is equal to or less than the predetermined value, in step S40, the ECU 61 permits the lean burn operation of the engine. In this case, when the engine is performing lean burn operation, the ECU 61 uses the second rich air-fuel ratio map when the NOx occlusion amount of the NOx
一方、ステップS39にて、大気圧PAが所定値以下ではないと判定されたら、ステップS45にて、ECU61は、エンジンのリーンバーン運転を許可する。 On the other hand, if it is determined in step S39 that the atmospheric pressure PA is not less than the predetermined value, the ECU 61 permits the lean burn operation of the engine in step S45.
そして、ステップS41にて、ECU61は、燃料残量Rfuelが予め設定された所定値以下かどうかを判定する。ここで、燃料残量Rfuelが所定値以下であると判定されたら、ステップS42にて、ECU61は、エンジンをストイキ(理論空燃比)運転とし、リーンバーン運転を禁止する。このとき、エンジンがストイキ運転となることから、サージタンク30での吸気負圧が増加し、キャニスタ53からパージ通路54を通って吸気管31に導入されるパージガス流量が増加することとなり、燃料タンク50内のパージガスが適正に処理される。なお、この場合、パージ弁55の開度を大きくすることで、キャニスタ53からパージ通路54を通って吸気管31に導入されるパージガス流量を積極的に増加させてもよい。
In step S41, the ECU 61 determines whether the remaining fuel amount Rfuel is equal to or less than a predetermined value set in advance. Here, if it is determined that the remaining fuel amount Rfuel is equal to or less than the predetermined value, in step S42, the ECU 61 sets the engine to stoichiometric (theoretical air-fuel ratio) operation and prohibits the lean burn operation. At this time, since the engine is in a stoichiometric operation, the intake negative pressure in the
また、ステップS41にて、燃料残量Rfuelが所定値以下ではないと判定されたら、ステップS43にて、ECU61は、パージ濃度学習値FGPGが予め設定された所定値以上かどうかを判定する。ここで、パージ濃度学習値FGPGが所定値以上であると判定されたら、ステップS42にて、ECU61は、エンジンをストイキ(理論空燃比)運転とし、リーンバーン運転を禁止する。 If it is determined in step S41 that the remaining fuel amount Rfuel is not less than or equal to the predetermined value, in step S43, the ECU 61 determines whether or not the purge concentration learning value FGPG is greater than or equal to a predetermined value. Here, if it is determined that the purge concentration learning value FGPG is equal to or greater than the predetermined value, in step S42, the ECU 61 causes the engine to perform stoichiometric (theoretical air-fuel ratio) operation and prohibits lean burn operation.
また、ステップS43にて、パージ濃度学習値FGPGが所定値以上でないと判定されたら、ステップS44にて、ECU61は、燃料タンクの温度Ttankが予め設定された所定値以上かどうかを判定する。ここで、燃料タンクの温度Ttankが所定値以上であると判定されたら、ステップS42にて、ECU61は、エンジンをストイキ(理論空燃比)運転とし、リーンバーン運転を禁止する。 If it is determined in step S43 that the purge concentration learning value FGPG is not equal to or higher than the predetermined value, in step S44, the ECU 61 determines whether or not the fuel tank temperature Ttank is equal to or higher than a predetermined value. Here, if it is determined that the temperature Ttank of the fuel tank is equal to or higher than the predetermined value, in step S42, the ECU 61 sets the engine to stoichiometric (theoretical air-fuel ratio) operation and prohibits the lean burn operation.
一方、ステップS44にて、燃料タンクの温度Ttankが所定値以上でないと判定されたら、ECU61は、エンジンのリーンバーン運転を許可し、第2リッチ空燃比マップを用いてNOx還元制御を実行する状態を継続する。 On the other hand, when it is determined in step S44 that the temperature Ttank of the fuel tank is not equal to or higher than the predetermined value, the ECU 61 permits the lean burn operation of the engine and executes the NOx reduction control using the second rich air-fuel ratio map. Continue.
なお、ステップS40またはステップS45にて、エンジンのリーンバーン運転を許可し、第1または第2リッチ空燃比に変更してNOx吸蔵還元型触媒40のNOxの還元制御を実行するときは、パージ弁55を閉止することで、キャニスタ53からパージ通路54を通って吸気管31にパージガスを導入するパージ処理を停止する。
In step S40 or step S45, when the lean burn operation of the engine is permitted and the NOx
このように実施例2の内燃機関の制御装置にあっては、ECU61が、エンジンの運転状態に基づいてリーン空燃比に変更してリーン運転を実行可能であると共に、NOx吸蔵還元型触媒40のNOx吸蔵量が予め設定された所定値を超えたときに第1リッチ空燃比に変更してNOx還元制御を実行可能とし、燃料中のアルコール濃度が予め設定された所定値を超え、且つ、大気圧が予め設定された所定値以下のときに、リーン運転を許可すると共に第1リッチ空燃比よりリーンな第2リッチ空燃比に変更してNOx還元制御を実行するようにしている。
As described above, in the control device for the internal combustion engine according to the second embodiment, the ECU 61 can change to the lean air-fuel ratio based on the operating state of the engine and execute the lean operation, and also the NOx
従って、燃料中のアルコール濃度が高いものの、大気圧が低くないときには、リーン運転を許可すると共に、通常よりリーンな第2リッチ空燃比でNOx還元制御を実行することで、リーン運転領域を拡大して燃費を向上することができると共に、通常よりリーンな第2空燃比でNOx吸蔵還元型触媒40に吸蔵されたNOxを還元するため、空燃比の過リッチを抑制して未燃ガスの排出を抑制することができる。
Accordingly, when the alcohol concentration in the fuel is high but the atmospheric pressure is not low, the lean operation is permitted and the lean operation range is expanded by executing the NOx reduction control at the second rich air-fuel ratio leaner than usual. The fuel consumption can be improved and the NOx occluded in the NOx occlusion
また、本実施例では、燃料残量が予め設定された所定値以下の条件、燃料のパージガス濃度学習値が予め設定された所定値以上の条件のうち、少なくとも一つの条件が成立したときに、リーン運転を禁止するようにしている。従って、燃料中のアルコール濃度が高く、且つ、燃料タンク50でのベーパガスが増加しやすい環境下でリーン運転を禁止することで、未燃ガスの排出を抑制することができる一方で、リーン運転の運転領域を増加することで、燃費を向上することができる。
Further, in this embodiment, when at least one of the conditions where the remaining amount of fuel is equal to or less than a preset predetermined value and the conditions where the purge gas concentration learning value of the fuel is equal to or greater than a preset predetermined value is satisfied, Lean driving is prohibited. Therefore, by prohibiting the lean operation in an environment where the alcohol concentration in the fuel is high and the vapor gas in the
そして、この燃料中のアルコール濃度が高く、リーン運転が禁止されたとき、エンジンがストイキ運転となることから、サージタンク30での吸気負圧が増加し、キャニスタ53からパージ通路54を通って吸気管31に導入されるパージガス流量が増加することとなり、燃料タンク50内のパージガスを適正に処理することができる。この場合、パージ弁55の開度を大きくすることで、キャニスタ53からパージ通路54を通って吸気管31に導入されるパージガス流量を更に増加することもできる。
When the alcohol concentration in the fuel is high and the lean operation is prohibited, the engine is stoichiometrically operated, so that the intake negative pressure in the
また、本実施例では、エンジンのリーンバーン運転を許可し、リッチ空燃比でNOx吸蔵還元型触媒40のNOxの還元制御を実行するとき、パージ弁55を閉止することで、キャニスタ53からパージ通路54を通って吸気管31にパージガスを導入するパージ処理を停止している。従って、空燃比の過リッチを抑制して未燃ガスの排出を抑制することができる。
In the present embodiment, when the lean burn operation of the engine is permitted and the NOx reduction control of the NOx
なお、上述した実施例では、本発明の内燃機関を筒内噴射式エンジンとして説明したが、ポート噴射式エンジンであってもよく、リーン燃焼が可能な内燃機関であれば、その形式に限定されるものではない。 In the above-described embodiments, the internal combustion engine of the present invention has been described as a cylinder injection engine. However, the internal combustion engine may be a port injection engine and is limited to that type as long as it is an internal combustion engine capable of lean combustion. It is not something.
以上のように、本発明に係る内燃機関の制御装置は、燃料中のアルコール濃度が予め設定された所定値を超えたときにリーン運転を禁止することで、未燃ガスの排出を抑制して排気浄化効率の向上を図るものであり、いずれの内燃機関にも有用である。 As described above, the control device for an internal combustion engine according to the present invention suppresses the discharge of unburned gas by prohibiting lean operation when the alcohol concentration in the fuel exceeds a predetermined value set in advance. It is intended to improve exhaust purification efficiency, and is useful for any internal combustion engine.
18 燃焼室
19 吸気ポート
20 排気ポート
31 吸気管
34 電子スロットル装置
38 排気管
39 三元触媒
40 NOx吸蔵還元型触媒
45 インジェクタ
50 燃料タンク
52 点火プラグ
53 キャニスタ
54 パージ通路(パージ手段)
55 パージ弁
61 電子制御ユニット、ECU(空燃比変更手段、アルコール濃度検出推定手段、リーン運転制御手段、NOx還元制御手段)
68 ノックセンサ
69 大気圧センサ
71 A/Fセンサ
DESCRIPTION OF
55 purge valve 61 electronic control unit, ECU (air-fuel ratio changing means, alcohol concentration detection estimating means, lean operation control means, NOx reduction control means)
68
Claims (7)
前記内燃機関の運転状態に基づいて空燃比を変更可能な空燃比変更手段と、
燃料中のアルコール濃度を検出または推定するアルコール濃度検出推定手段と、
前記内燃機関の運転状態に基づいて前記空燃比変更手段によりリーン空燃比に変更してリーン運転を実行可能であると共に前記アルコール濃度検出推定手段により検出または推定されたアルコール濃度が予め設定された所定値を超えたときに前記リーン運転を禁止するリーン運転制御手段と、
を具えたことを特徴とする内燃機関の制御装置。 In an internal combustion engine in which an NOx occlusion reduction type catalyst that stores NOx in exhaust gas during operation at a lean air-fuel ratio and releases and reduces NOx occluded during operation at a rich air-fuel ratio is provided in an exhaust passage.
Air-fuel ratio changing means capable of changing the air-fuel ratio based on the operating state of the internal combustion engine;
Alcohol concentration detection and estimation means for detecting or estimating the alcohol concentration in the fuel;
Based on the operating state of the internal combustion engine, the lean air-fuel ratio can be changed by the air-fuel ratio changing means and the lean operation can be executed, and the alcohol concentration detected or estimated by the alcohol concentration detection estimating means is preset. Lean operation control means for prohibiting the lean operation when a value is exceeded;
A control apparatus for an internal combustion engine, comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007211035A JP2009047002A (en) | 2007-08-13 | 2007-08-13 | Control device of internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007211035A JP2009047002A (en) | 2007-08-13 | 2007-08-13 | Control device of internal combustion engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009047002A true JP2009047002A (en) | 2009-03-05 |
Family
ID=40499459
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007211035A Pending JP2009047002A (en) | 2007-08-13 | 2007-08-13 | Control device of internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009047002A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012127219A (en) * | 2010-12-14 | 2012-07-05 | Hitachi Automotive Systems Ltd | Variable valve device of internal combustion engine, and control device for the variable valve device |
JP2013134209A (en) * | 2011-12-27 | 2013-07-08 | Aisan Ind Co Ltd | Sensor device and control unit |
CN105587384A (en) * | 2014-11-06 | 2016-05-18 | 埃贝赫排气技术有限两合公司 | Exhaust gas aftertreatment device with injection section |
JP2017031878A (en) * | 2015-07-31 | 2017-02-09 | マツダ株式会社 | Control device for engine |
-
2007
- 2007-08-13 JP JP2007211035A patent/JP2009047002A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012127219A (en) * | 2010-12-14 | 2012-07-05 | Hitachi Automotive Systems Ltd | Variable valve device of internal combustion engine, and control device for the variable valve device |
JP2013134209A (en) * | 2011-12-27 | 2013-07-08 | Aisan Ind Co Ltd | Sensor device and control unit |
CN105587384A (en) * | 2014-11-06 | 2016-05-18 | 埃贝赫排气技术有限两合公司 | Exhaust gas aftertreatment device with injection section |
JP2017031878A (en) * | 2015-07-31 | 2017-02-09 | マツダ株式会社 | Control device for engine |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4341709B2 (en) | Control device for internal combustion engine | |
US7720592B2 (en) | Approach for enhancing emissions control device warmup in a direct injection engine system | |
US7869930B2 (en) | Approach for reducing overheating of direct injection fuel injectors | |
JP4661979B2 (en) | Control device for internal combustion engine | |
JP2008157044A (en) | Control device of internal combustion engine | |
JP2009144613A (en) | Control device for internal combustion engine | |
JP2009047002A (en) | Control device of internal combustion engine | |
JP4737005B2 (en) | Engine control device | |
JP2008157104A (en) | Internal combustion engine | |
JP3882454B2 (en) | Internal combustion engine | |
JP5586733B1 (en) | Fuel injection amount control device for internal combustion engine and fuel injection amount control method for internal combustion engine | |
JP5240385B2 (en) | Control device for multi-cylinder internal combustion engine | |
JP5024880B2 (en) | Control device for internal combustion engine | |
JP5110119B2 (en) | Control device for multi-cylinder internal combustion engine | |
JP4858422B2 (en) | Fuel supply control device for internal combustion engine | |
JP5644342B2 (en) | Control device for multi-cylinder internal combustion engine | |
JP4816591B2 (en) | Control device for internal combustion engine | |
JP2008115804A (en) | Control device for internal combustion engine | |
JP2008297987A (en) | Control device of internal combustion engine | |
JP2009047068A (en) | Control device of internal combustion engine | |
JP2009156154A (en) | Control device for internal combustion engine | |
JP2009047004A (en) | Internal combustion engine | |
JP2010043602A (en) | Fuel injection control device | |
JP4586733B2 (en) | Control device for internal combustion engine | |
JP2009174415A (en) | Control device for internal combustion engine |