JP2012159003A - Method for controlling internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、燃料供給を中断した後、燃料供給を再開する場合にトルクを制御するべく点火時期を制御する内燃機関の制御方法に関するものである。 The present invention relates to a control method for an internal combustion engine that controls ignition timing so as to control torque when fuel supply is resumed after fuel supply is interrupted.
従来、例えば自動車に搭載されるエンジンは、所定の減速運転条件、例えばスロットル弁が全閉で、エンジン回転数が所定回転数以上である場合に、燃料供給を一時的に停止するいわゆる燃料カット制御を実施する。このような燃料カット制御において、エンジン回転数が復帰回転数を下回ると、燃料供給を再開して(以下、燃料カット復帰と称する)、エンジンが停止しないように制御する。このような燃料供給の制御と並行して、燃料カット復帰時に生じるトルクの変動(ショック)を抑制するために、燃料カット復帰の際には点火時期を遅角してトルクの増大を燃焼の低下により相殺する制御を実施するものが知られている。 Conventionally, for example, an engine mounted on an automobile is a so-called fuel cut control that temporarily stops fuel supply when a predetermined deceleration operation condition, for example, a throttle valve is fully closed and the engine speed is equal to or higher than a predetermined speed. To implement. In such fuel cut control, when the engine speed falls below the return speed, the fuel supply is resumed (hereinafter referred to as fuel cut return), and the engine is controlled not to stop. In parallel with such fuel supply control, in order to suppress torque fluctuation (shock) that occurs at the time of fuel cut return, the ignition timing is retarded at the time of fuel cut return to reduce the increase in torque. It is known to implement a control that cancels out.
例えば特許文献1に記載のものでは、燃料カット復帰時に点火時期を遅角し燃料カット復帰時のトルクの変動を低減する制御を実施するものにおいて、所定値以上の加速を検出した場合には、点火時期の遅角を停止するように制御する。このように、燃料カット復帰時にトルクの変動を低減するとともに、所定値以上の加速を検出した場合に点火時期の遅角を停止することで、要求された加速を満足するようにエンジンを制御するものである。 For example, in the one described in Patent Document 1, in the case where the control is performed to retard the ignition timing at the time of fuel cut return and reduce the fluctuation of torque at the time of fuel cut return, when acceleration greater than a predetermined value is detected, Control to stop the retard of ignition timing. As described above, the engine is controlled so as to satisfy the requested acceleration by reducing the fluctuation of the torque when returning from the fuel cut and stopping the retard of the ignition timing when the acceleration greater than a predetermined value is detected. Is.
ところで、燃料カット復帰時には、燃料カット制御中に排気ガスが触媒に流入しないため、触媒内の空燃比がリーン状態になっている。このような状況において、燃料カット復帰時に、点火時期の遅角を停止する、つまり遅角させていた点火時期を早期に戻すと、NOx(窒素酸化物)が触媒により還元されずに排出されることがある。特に、加速状態においては、多くのNOxが排出されるが、触媒内がリーン状態であるために酸素濃度が高く、NOxが浄化できないことがある。 By the way, when the fuel cut is restored, the exhaust gas does not flow into the catalyst during the fuel cut control, so the air-fuel ratio in the catalyst is in a lean state. In such a situation, when the retard of the ignition timing is stopped, that is, when the retarded ignition timing is returned early when the fuel cut is restored, NOx (nitrogen oxide) is discharged without being reduced by the catalyst. Sometimes. In particular, in the acceleration state, a large amount of NOx is discharged, but the oxygen concentration is high because the inside of the catalyst is in a lean state, and NOx may not be purified.
そこで本発明は以上の点に着目し、燃料カット復帰時のNOx排出量を低減することを目的としている。 Therefore, the present invention focuses on the above points and aims to reduce the NOx emission amount at the time of fuel cut return.
すなわち、本発明の内燃機関の制御方法は、車両に搭載される内燃機関において、内燃機関の減速運転中に内燃機関への燃料供給を停止し、停止した燃料供給を再開する時に点火時期を遅角し、燃料供給の再開後に点火時期を進角する内燃機関の制御方法であって、
燃料供給再開後における点火時期を進角させる速度を、燃料供給を停止した時間が長いほど遅くすることを特徴とする。
That is, according to the method for controlling an internal combustion engine of the present invention, in an internal combustion engine mounted on a vehicle, the fuel supply to the internal combustion engine is stopped during the deceleration operation of the internal combustion engine, and the ignition timing is delayed when the stopped fuel supply is restarted. A control method for an internal combustion engine in which the ignition timing is advanced after resumption of fuel supply,
It is characterized in that the speed at which the ignition timing is advanced after the resumption of fuel supply is delayed as the fuel supply is stopped longer.
このような構成によれば、燃料カット復帰時に点火時期を遅角し、燃料カット復帰後に点火時期を進角させることで燃料カット復帰の際のトルクの変動を抑制し、しかも燃料カット復帰後の点火時期を進角させる速度を、燃料カットを実施している時間が長いほど遅くすることで、燃料カット中に触媒に貯蔵された酸素を、点火時期を遅角させている間に消費して、NOxの排出を抑制する。 According to such a configuration, the ignition timing is retarded at the time of fuel cut return, and the ignition timing is advanced after the fuel cut return, thereby suppressing torque fluctuations at the time of fuel cut return, and after the fuel cut return. By slowing the speed at which the ignition timing is advanced, the longer the fuel cut is performed, the slower the oxygen stored in the catalyst during the fuel cut is consumed while the ignition timing is retarded. , NOx emission is suppressed.
加速要求が生じた際のトルクを補うためには、燃料供給の再開時、又は点火時期の進角中に加速要求があるか否かを判定し、加速要求があると判定した場合は、燃料供給の再開後に吸入空気量を増量補正することが好ましい。 In order to compensate for the torque when the acceleration request is generated, it is determined whether or not there is an acceleration request when resuming the fuel supply or during the advance of the ignition timing. It is preferable to correct the intake air amount after the supply is resumed.
本発明は、以上説明したような構成であり、燃料カット復帰時のトルクの変動によるショックを抑制することができるとともに、燃料カット中の触媒内雰囲気に起因して燃料カット復帰時に排出しやすいNOxの排出を抑制することができる。 The present invention is configured as described above, and can suppress a shock caused by a fluctuation in torque at the time of fuel cut return, and can be easily discharged at the time of fuel cut return due to the atmosphere in the catalyst during fuel cut. Can be suppressed.
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1に概略的にその一気筒の構成を示した多気筒のエンジン100は自動車用のもので、その吸気系1には電動機により作動されて開閉するいわゆる電子スロットルのスロットル弁11が配設され、そのスロットル弁11の下流には吸気マニホルド12が配設される。吸気マニホルド12は、サージタンク13と、サージタンク13から各気筒の吸気ポートまで延びる多岐管部14とを備えている。吸気マニホルド12のシリンダヘッド22側の端部近傍には、燃料噴射弁3が設けてあり、この燃料噴射弁3を、電子制御装置4により制御するようにしている。シリンダヘッド22には、吸気弁21が設けられる。また、排気系5には、燃焼室23から排気弁24を介して排出される排気ガス中の酸素濃度を測定するためのO2センサ51が、図示しないマフラン至るまでの管路に配設された三元触媒52の上流の位置に取り付けられている。エンジン自体は、この分野で広く知られているものを用いることができる。
A
電子制御装置4は、中央演算処理装置41と、記憶装置42と、入力インターフェース43と、出力インターフェース44とを具備してなるマイクロコンピュータシステムを主体に構成されている。中央演算処理装置41は、記憶装置42に格納された制御プログラムを実行して、エンジン100の運転を制御するものである。入力インターフェース43には、サージタンク13内の圧力すなわち吸気管圧力を検出する吸気圧センサ71から出力される吸気圧信号a、エンジン回転数を検出するための回転数センサ72から出力される回転数信号b、車速を検出するための車速センサ73から出力される車速信号c、スロットル弁11の開閉状態を検出するためのアイドルスイッチ74から出力されるIDL信号d、エンジン100の温度としてのエンジン100の冷却水温を検知するための水温センサ75から出力される水温信号e、O2センサ51から出力される空燃比信号h等が入力される。また、出力インターフェース44からは、燃料噴射弁3に対して、演算された燃料噴射時間に対応する駆動信号n、点火プラグ8に対して点火信号m等が、それぞれ出力される。
The
電子制御装置4には、吸気圧センサ71から出力される吸気圧信号aと回転数センサ72から出力される回転数信号bを主な情報として燃料噴射弁3の開成時間を決定し、その決定により燃料噴射弁3を制御して負荷に応じた燃料を該燃料噴射弁3から吸気系1に噴射させるための燃料噴射制御プログラムが格納してある。また、スロットル弁11が全閉となる減速走行時に、エンジン回転数が所定の回転数以上であるなどの所定条件の成立を受けて燃料の供給を停止する燃料カットを実行する燃料カット制御プログラム、及び燃料カット制御を実行中に、エンジン回転数が燃料カット復帰回転数(以下、復帰回転数と称する)以下になった運転状態において実行する燃料カット復帰制御プログラムを格納している。
The
この実施形態の燃料カット復帰制御プログラムは、燃料カット復帰時に点火時期を遅角し、燃料カット復帰後に点火時期を順次進角させるもので、燃料カット復帰後における点火時期を進角させる速度を、燃料カットを実施した時間が長いほど遅くし、燃料供給の再開時、又は点火時期の進角時に加速要求があるか否かを判定し、加速要求があると判定した場合は、燃料供給の再開後に吸入空気量を増量補正する構成である。 The fuel cut return control program of this embodiment retards the ignition timing at the time of fuel cut return, and sequentially advances the ignition timing after the fuel cut return, the speed at which the ignition timing after the fuel cut return is advanced, The longer the fuel cut time is, the slower it will be. When restarting the fuel supply or when the ignition timing is advanced, determine whether there is an acceleration request. If it is determined that there is an acceleration request, restart the fuel supply. Later, the intake air amount is corrected to be increased.
以下に、その制御手順を図2に示して、燃料カット復帰制御プログラムの全体を説明する。以下の説明は、燃料カットを実施し、エンジン回転数が降下している状態において、エンジン回転数が燃料カット復帰回転数以下になる運転状態におけるものである。なお、この燃料カット復帰制御プログラムでは、上述の如く燃料カットを実施した時間に基づいて点火時期を進角させる速度を制御するので、燃料カット開始から燃料カット復帰までの経過時間(以下、燃料カット時間と称する)を測定するものである。 Below, the control procedure is shown in FIG. 2, and the entire fuel cut return control program will be described. The following description is for an operating state where the engine speed is equal to or lower than the fuel cut return rotational speed in a state where the fuel cut is performed and the engine rotational speed is decreasing. In this fuel cut return control program, the speed at which the ignition timing is advanced is controlled based on the fuel cut time as described above. Therefore, the elapsed time from the fuel cut start to the fuel cut return (hereinafter referred to as fuel cut) (Referred to as time).
まずステップS1において、エンジン回転数が復帰回転数以下になったか否かを判定する。ステップS1にてエンジン回転数が復帰回転数以下になったと判定した場合は、ステップS2において、点火時期を遅角する。復帰回転数及び点火時期の遅角量は、当該分野で広く知られているもので設定することができる。 First, in step S1, it is determined whether or not the engine speed has become equal to or lower than the return speed. If it is determined in step S1 that the engine speed has become equal to or lower than the return speed, the ignition timing is retarded in step S2. The return rotational speed and the retard amount of the ignition timing can be set with those well known in the art.
ステップS3では、計測した燃料カット時間にもとづいて設定する進角速度により、燃料カット復帰時に遅角させた点火時期を順次進角する。順次進角するとは、図3に示すように、設定した速度で連続的に時間の経過とともに遅角量を減少させるもの、及び図4に示すように、進角制御の初期においては遅角した状態を所定時間維持し、その後に設定した速度で連続的に時間の経過とともに遅角量を減少させるものを含む。図3のものにあっては、所定の進角量で階段状に進角する(遅角量を減少させる)ものも含むものである。 In step S3, the ignition timing retarded when returning from the fuel cut is sequentially advanced at the advance speed set based on the measured fuel cut time. As shown in FIG. 3, the progressive advancement means that the amount of retardation is continuously reduced at the set speed as time passes, and as shown in FIG. 4, the advance is retarded at the initial stage of advancement control. Including those that maintain the state for a predetermined time and then decrease the retardation amount continuously with time at a set speed. 3 includes those that advance in a staircase manner (decrease the amount of retardation) with a predetermined amount of advancement.
この場合、上記進角速度、言い換えれば単位時間内に遅角量を減少させる遅角量の補正量若しくは単位時間あたりの進角量は、燃料カットを実施した時間が長いほど遅く設定する。つまり、燃料カットの時間が長いほど、三元触媒52内の空燃比はリーン、つまり多量の酸素が吸蔵されている状態になっている。このため、燃料カット復帰時及び復帰後の排気ガスに含まれるNOxが、浄化されずに排出される可能性があるので、燃料カット復帰後に点火時期を順次進角することによって、燃焼を順次良好にして三元触媒52内の酸素吸蔵量を減少させて、NOxの排出を抑制する。それゆえ、進角速度は、NOxが排出されない限界の値まで点火時期を進角することにより決定する。
In this case, the advance angle speed, in other words, the retard amount correction amount for reducing the retard amount within the unit time or the advance amount per unit time is set to be slower as the fuel cut is performed longer. In other words, the longer the fuel cut time, the leaner the air-fuel ratio in the three-
この後、ステップS4では、燃料カット復帰後の運転状態において、アクセルペダルが踏み込まれることによる加速要求があるか否かを判定する。 Thereafter, in step S4, it is determined whether or not there is an acceleration request due to depression of the accelerator pedal in the driving state after the fuel cut is restored.
ステップS5では、スロットル弁を開いて吸入空気量を増量補正する。吸入空気量の増量量は、アクセルペダルの踏度に対応するもので、点火時期を遅角させている状態で加速要求を満足させるに十分なトルクが生じる量に設定するものである。 In step S5, the throttle valve is opened to correct the intake air amount. The amount of increase in the intake air amount corresponds to the degree of depression of the accelerator pedal, and is set to an amount that generates sufficient torque to satisfy the acceleration request in a state where the ignition timing is retarded.
このような構成において、車両の減速時にエンジン回転数が復帰回転数以下になると(ステップS1において「Yes」)、燃料カット復帰時に点火時期を遅角して、トルク変動によるショックを緩和する。この後、燃料カット復帰後は、遅角した点火時期を、計測した燃料カット時間に基づいて設定した進角速度により点火時期を順次進角する(ステップS3)ことで、三元触媒52内に吸蔵された酸素が多い状態であってもNOxが排出されないように制御する。このようにしてNOxの排出量を抑制する点火時期の制御を実行している間に、加速要求があると(ステップS4において「Yes」)、吸入空気量を増量補正して(ステップS5)、加速要求に対応したトルクを確保する。
In such a configuration, when the engine speed is equal to or lower than the return speed when the vehicle is decelerated (“Yes” in step S1), the ignition timing is retarded when the fuel cut is returned to alleviate the shock due to torque fluctuation. Thereafter, after the fuel cut is restored, the retarded ignition timing is sequentially advanced at the advance speed set based on the measured fuel cut time (step S3), whereby the three-
このように、燃料カット復帰時には、点火時期を遅角するので、燃料カット中と燃料カット復帰とのトルク差を抑制することができ、しかも燃料カット復帰後に点火時期を順次進角するので、NOxの排出を抑制することができる。 Thus, when the fuel cut is restored, the ignition timing is retarded, so that the torque difference between the fuel cut and the fuel cut return can be suppressed, and the ignition timing is sequentially advanced after the fuel cut is restored. Can be suppressed.
そして、燃料カット復帰後に点火時期を進角している間に加速要求があると、吸入空気量を増量補正することでトルクを上げているので、点火時期を遅角している状態に維持することができる。このため、点火時期を上死点前にまで進角することがなく、燃焼状態が急激に良好になることでNOxが増えることを抑制することができる。 And if there is an acceleration request while the ignition timing is advanced after returning from the fuel cut, the torque is increased by increasing the intake air amount, so that the ignition timing is kept retarded. be able to. For this reason, the ignition timing is not advanced to before the top dead center, and it is possible to suppress an increase in NOx due to the rapid improvement of the combustion state.
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。 The present invention is not limited to the above embodiment.
上記実施形態では、燃料カット復帰後に加速要求があるか否かを判定するものを説明したが、燃料カット復帰時つまり燃料カット復帰とほぼ同時に加速要求があるか否かを判定し、加速要求がある場合に、その後の燃料カット復帰後の運転状態において吸入空気量を増量補正するように制御するものであってもよい。 In the above-described embodiment, the description is made of determining whether or not there is an acceleration request after returning from the fuel cut, but it is determined whether or not there is an acceleration request at the time of returning from the fuel cut, that is, almost simultaneously with the fuel cut return. In some cases, control may be made so that the intake air amount is corrected to be increased in the operation state after the subsequent fuel cut recovery.
吸入空気量の増量補正を、スロットル弁11の開度を増加させることにより実施するものを説明したが、アクセルペダルに応動して開閉するスロットル弁の場合にあっては、スロットル弁を迂回するバイパス通路とそのバイパス通路に設けられて空気流量を制御する流量制御弁とからなるアイドル回転数制御装置により増量する吸入空気量を制御するものである。
The description has been given of the correction for increasing the intake air amount by increasing the opening of the
その他、各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。 In addition, the specific configuration of each part is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
1…吸気系
11…スロットル弁
4…電子制御装置
8…点火プラグ
52…三元触媒
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
Claims (2)
燃料供給再開後における点火時期を進角させる速度を、燃料供給を停止した時間が長いほど遅くする内燃機関の制御方法。 In an internal combustion engine mounted on a vehicle, the fuel supply to the internal combustion engine is stopped during the deceleration operation of the internal combustion engine, the ignition timing is retarded when restarting the stopped fuel supply, and the ignition timing is advanced after restarting the fuel supply. An internal combustion engine control method comprising:
A control method for an internal combustion engine, in which the speed at which the ignition timing is advanced after resumption of fuel supply is delayed as the fuel supply is stopped for a longer time.
加速要求があると判定した場合は、燃料供給の再開後に吸入空気量を増量補正する請求項1記載の内燃機関の制御方法。 Determine if there is a request for acceleration when resuming fuel supply or when the ignition timing is advanced,
2. The control method for an internal combustion engine according to claim 1, wherein when it is determined that there is an acceleration request, the intake air amount is corrected to be increased after the fuel supply is resumed.
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JP2015158198A (en) * | 2014-01-22 | 2015-09-03 | トヨタ自動車株式会社 | Engine controller |
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JP2015158198A (en) * | 2014-01-22 | 2015-09-03 | トヨタ自動車株式会社 | Engine controller |
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