JP2013238136A - Control device of internal combustion engine - Google Patents

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JP2013238136A JP2012110353A JP2012110353A JP2013238136A JP 2013238136 A JP2013238136 A JP 2013238136A JP 2012110353 A JP2012110353 A JP 2012110353A JP 2012110353 A JP2012110353 A JP 2012110353A JP 2013238136 A JP2013238136 A JP 2013238136A
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Tetsuharu Hara
徹陽 原
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To effectively avoid a misfire when decelerating, in an internal combustion engine attached with an EGR device.SOLUTION: In a control device for controlling an internal combustion engine attached with an exhaust gas recirculating device, when operating in the direction for reducing opening of an EGR valve in response to reduction in a request load (S2), in a state where the EGR ratio of intake air filled in a cylinder exceeds a misfire limit (S3), a frequency of combustion repeatedly performed in the cylinder is thinned out (S5). Since an intake air quantity filled in an operating cylinder of not resting the combustion and a fuel injection quantity to the cylinder can be increased by thinning out the combustion frequency, the combustion is not unstabilized in the cylinder, and the misfire is avoided.

Description

本発明は、排気ガス再循環(Exhaust Gas Recirculation)装置が付帯した内燃機関を制御する制御装置に関する。   The present invention relates to a control device that controls an internal combustion engine that is accompanied by an exhaust gas recirculation (Exhaust Gas Recirculation) device.

気筒内の燃焼温度を低下させてNOxの排出量を削減しつつ、ポンピングロスの低減を図るEGR装置が周知である。EGR装置は、排気経路と吸気経路とをEGR通路を介して接続し、気筒内で発生する燃焼ガスの一部をEGR通路経由で吸気経路に還流させて吸気に混入するものである。 While reducing the emissions of the combustion temperature is lowered by NO x in the cylinder, a EGR device known to reduce the pumping loss. The EGR device connects an exhaust path and an intake path via an EGR passage, and recirculates a part of combustion gas generated in the cylinder to the intake path via the EGR path to be mixed into the intake air.

低圧ループEGRでは、排気ターボ過給機のタービン及び排気ガス浄化用の触媒を通過した排気ガスを吸気通路に還流する。低圧ループEGRは、大量のEGRガスを吸気通路に還流させることができる点で有利である。   In the low pressure loop EGR, the exhaust gas that has passed through the turbine of the exhaust turbocharger and the exhaust gas purifying catalyst is returned to the intake passage. The low pressure loop EGR is advantageous in that a large amount of EGR gas can be returned to the intake passage.

その一方で、低圧ループEGRガスは大気圧に近い低圧低温のガスであり、吸気通路内の新気の圧力が高い時期にはEGRガスの還流が困難になる。そこで、吸気通路における、EGR通路の出口よりも上流側に吸気絞りバルブを設け、この吸気絞りバルブを絞ることでEGR通路の出口周辺に負圧を作り出し、EGRガスの還流を促すようにしている。   On the other hand, the low-pressure loop EGR gas is a low-pressure and low-temperature gas close to the atmospheric pressure, and it is difficult to recirculate the EGR gas when the pressure of fresh air in the intake passage is high. In view of this, an intake throttle valve is provided upstream of the outlet of the EGR passage in the intake passage, and the intake throttle valve is throttled to create a negative pressure around the outlet of the EGR passage to promote the recirculation of EGR gas. .

運転者がアクセルペダルの踏み込みを緩め、またはアクセルペダルから足を離す減速要求があったとき、換言すれば要求負荷が低減するときには、吸気量及び燃料噴射量を減らすだけでなく、吸気のEGR率を速やかに低下させる必要がある。   When the driver requests to decelerate the accelerator pedal or release his or her foot from the accelerator pedal, in other words, when the required load is reduced, not only the intake amount and the fuel injection amount are reduced, but also the EGR rate of the intake air Need to be quickly reduced.

だが、EGRバルブを閉止したとしても、EGR通路の出口以降の吸気通路内にはEGRガスが残存しており、気筒に充填される吸気のEGR率は即座には低下しない。吸気量及び燃焼噴射量が少ない状況でEGR率が過多となると、気筒での燃焼が不安定化し、時に失火することもある。   However, even if the EGR valve is closed, EGR gas remains in the intake passage after the outlet of the EGR passage, and the EGR rate of the intake gas filled in the cylinder does not immediately decrease. If the EGR rate is excessive when the intake air amount and the combustion injection amount are small, the combustion in the cylinder becomes unstable and sometimes misfires.

この問題は、低圧ループEGRにおいて顕著となる。大気圧に近いEGRガスを還流させる都合上、低圧ループEGRでは、EGR通路の出口を排気ターボ過給機のコンプレッサの上流側に接続している。つまり、EGR通路から吸気通路へと合流したEGRガスは、コンプレッサ、スロットル弁、サージタンク及び吸気マニホルドを経由する長い経路を通って気筒に到達する。その長い経路上に少なからぬ量のEGRガスが残留することから、減速時にEGR過多となりやすい。   This problem becomes significant in the low-pressure loop EGR. In order to recirculate EGR gas close to atmospheric pressure, the outlet of the EGR passage is connected to the upstream side of the compressor of the exhaust turbocharger in the low pressure loop EGR. That is, the EGR gas that has joined from the EGR passage to the intake passage reaches the cylinder through a long route that passes through the compressor, the throttle valve, the surge tank, and the intake manifold. Since a considerable amount of EGR gas remains on the long path, EGR tends to be excessive during deceleration.

減速時の失火を防ぐ目的で、吸気通路におけるコンプレッサの上流側とスロットルバルブの下流側とを連通する新気バイパス通路を付設し、減速時に当該バイパス通路経由で新気を気筒に向けて送り込み、吸気のEGR率を低下させることも試みられている(例えば、下記特許文献を参照)。しかしながら、バイパス通路を設けることによるコスト増を招くきらいがある。   For the purpose of preventing misfire during deceleration, a fresh air bypass passage that communicates the upstream side of the compressor and the downstream side of the throttle valve in the intake passage is provided, and fresh air is sent to the cylinder via the bypass passage during deceleration, Attempts have also been made to reduce the EGR rate of intake air (see, for example, the following patent document). However, there is a tendency that the cost increases due to the provision of the bypass passage.

あるいは、中高負荷の運転領域において、予め安全マージンを持たせてEGR率を抑制しておくことも考えられるが、EGR本来の効用を損ない、燃費が低下する。   Alternatively, it is conceivable to suppress the EGR rate by providing a safety margin in advance in the operation range of medium and high loads, but the original utility of EGR is impaired and fuel consumption is reduced.

特開2012−007547号公報JP 2012-007547 A

本発明は、EGR装置が付帯した内燃機関における、減速時の失火を有効に回避することを所期の目的とする。   An object of the present invention is to effectively avoid misfire during deceleration in an internal combustion engine attached with an EGR device.

本発明では、排気通路と吸気通路とを連通するEGR通路にEGRバルブが設けられた排気ガス再循環装置が付帯する内燃機関を制御するものであって、要求負荷の低下に伴いEGRバルブの開度を縮小する方向に操作する際、気筒に充填される吸気のEGR率が失火限界を上回るような状況においては、気筒で反復的に行われている燃焼の回数を間引くことを特徴とする内燃機関の制御装置を構成した。   In the present invention, an internal combustion engine attached with an exhaust gas recirculation device in which an EGR valve is provided in an EGR passage communicating the exhaust passage and the intake passage is controlled, and the EGR valve is opened as the required load decreases. When operating in a direction to reduce the degree, the internal combustion engine is characterized in that, in a situation where the EGR rate of the intake air charged in the cylinder exceeds the misfire limit, the number of combustions repeatedly performed in the cylinder is thinned out The engine control device was configured.

燃焼回数の間引きを行うことにより、燃焼を休止しない稼働気筒に充填する吸気量及び当該気筒への燃料噴射量を増加させることができる。さすれば、当該気筒において燃焼が不安定化せず、失火が回避される。   By thinning out the number of times of combustion, it is possible to increase the intake air amount that fills an operating cylinder that does not stop combustion and the fuel injection amount to the cylinder. Then, the combustion does not become unstable in the cylinder, and misfire is avoided.

本発明によれば、EGR装置が付帯した内燃機関における、減速時の失火を有効に回避できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the misfire at the time of the deceleration in the internal combustion engine attached with the EGR apparatus can be avoided effectively.

本発明の一実施形態における車両用内燃機関の全体構成を示す図。The figure which shows the whole structure of the internal combustion engine for vehicles in one Embodiment of this invention. 要求負荷と要求EGR率との関係を示す図。The figure which shows the relationship between a request | requirement load and a request | requirement EGR rate. 同実施形態の制御装置が実行する処理の手順例を示すフローチャート。The flowchart which shows the example of a procedure of the process which the control apparatus of the embodiment performs.

本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。図1に、本実施形態における車両用内燃機関の概要を示す。   An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an outline of an internal combustion engine for a vehicle in the present embodiment.

本実施形態における内燃機関は、火花点火式ガソリンエンジンであり、複数の気筒1(図1には、そのうち一つを図示している)を具備している。各気筒1の吸気ポート近傍には、燃料を噴射するインジェクタ11を設けている。また、各気筒1の燃焼室の天井部に、点火プラグ12を取り付けてある。点火プラグ12は、点火コイルにて発生した誘導電圧の印加を受けて、中心電極と接地電極との間で火花放電を惹起するものである。点火コイルは、半導体スイッチング素子であるイグナイタとともに、コイルケースに一体的に内蔵される。   The internal combustion engine in the present embodiment is a spark ignition gasoline engine and includes a plurality of cylinders 1 (one of which is shown in FIG. 1). In the vicinity of the intake port of each cylinder 1, an injector 11 for injecting fuel is provided. A spark plug 12 is attached to the ceiling of the combustion chamber of each cylinder 1. The spark plug 12 receives spark voltage generated by the ignition coil and causes spark discharge between the center electrode and the ground electrode. The ignition coil is integrally incorporated in a coil case together with an igniter that is a semiconductor switching element.

吸気を供給するための吸気通路3は、外部から空気を取り入れて各気筒1の吸気ポートへと導く。吸気通路3上には、エアクリーナ31、吸気絞りバルブ36、排気ターボ過給機5のコンプレッサ51、インタクーラ35、電子スロットルバルブ32、サージタンク33、吸気マニホルド34を、上流からこの順序に配置している。   The intake passage 3 for supplying intake air takes in air from the outside and guides it to the intake port of each cylinder 1. On the intake passage 3, an air cleaner 31, an intake throttle valve 36, a compressor 51 of the exhaust turbocharger 5, an intercooler 35, an electronic throttle valve 32, a surge tank 33, and an intake manifold 34 are arranged in this order from the upstream side. Yes.

排気を排出するための排気通路4は、気筒1内で燃料を燃焼させた結果発生した排気を各気筒1の排気ポートから外部へと導く。この排気通路4上には、排気マニホルド42、排気ターボ過給機5の駆動タービン52及び排気浄化用の三元触媒41を配置している。加えて、タービン52を迂回する排気バイパス通路43、及びこのバイパス通路43の入口を開閉するバイパス弁であるウェイストゲートバルブ44を設けてある。ウェイストゲートバルブ44は、アクチュエータに制御信号nを入力することで開閉操作することが可能な電動ウェイストゲートバルブであり、そのアクチュエータとしてDCサーボモータを用いている。   The exhaust passage 4 for discharging the exhaust guides the exhaust generated as a result of burning the fuel in the cylinder 1 from the exhaust port of each cylinder 1 to the outside. An exhaust manifold 42, a drive turbine 52 of the exhaust turbocharger 5, and an exhaust purification three-way catalyst 41 are disposed on the exhaust passage 4. In addition, an exhaust bypass passage 43 that bypasses the turbine 52 and a waste gate valve 44 that is a bypass valve that opens and closes the inlet of the bypass passage 43 are provided. The waste gate valve 44 is an electric waste gate valve that can be opened and closed by inputting a control signal n to the actuator, and a DC servo motor is used as the actuator.

排気ターボ過給機5は、駆動タービン52とコンプレッサ51とを同軸で連結し連動するように構成したものである。そして、駆動タービン52を排気のエネルギを利用して回転駆動し、その回転力を以てコンプレッサ51にポンプ作用を営ませることにより、吸入空気を加圧圧縮(過給)して気筒1に送り込む。   The exhaust turbocharger 5 is configured such that the drive turbine 52 and the compressor 51 are connected and linked in a coaxial manner. Then, the driving turbine 52 is rotationally driven by using the energy of the exhaust gas, and the compressor 51 is pumped by using the rotational force, whereby the intake air is pressurized and compressed (supercharged) and sent to the cylinder 1.

本実施形態の内燃機関には、外部EGR装置2が付帯している。外部EGR装置2は、いわゆる低圧ループEGRを実現するものであり、排気通路4におけるタービン52の下流側と吸気通路3におけるコンプレッサ51の上流側とを連通するEGR通路21と、EGR通路21上に設けたEGRクーラ22と、EGR通路21を開閉し当該EGR通路21を流れるEGRガスの流量を制御するEGRバルブ23とを要素とする。低圧ループEGR通路21の圧力損失は、数百Pa程度と非常に小さい。EGR通路21の入口は、排気通路4における三元触媒41の下流の所定箇所に接続している。EGR通路21の出口は、吸気通路3における吸気絞りバルブ36の下流かつコンプレッサ51の上流の所定箇所に接続している。   An external EGR device 2 is attached to the internal combustion engine of the present embodiment. The external EGR device 2 realizes a so-called low-pressure loop EGR, and an EGR passage 21 that communicates the downstream side of the turbine 52 in the exhaust passage 4 and the upstream side of the compressor 51 in the intake passage 3, and the EGR passage 21. The EGR cooler 22 provided and the EGR valve 23 that opens and closes the EGR passage 21 and controls the flow rate of the EGR gas flowing through the EGR passage 21 are used as elements. The pressure loss of the low-pressure loop EGR passage 21 is as small as several hundred Pa. The inlet of the EGR passage 21 is connected to a predetermined location downstream of the three-way catalyst 41 in the exhaust passage 4. The outlet of the EGR passage 21 is connected to a predetermined location in the intake passage 3 downstream of the intake throttle valve 36 and upstream of the compressor 51.

低圧ループEGRでは、大気圧に近い低圧の排気ガスをEGR通路2を通じて吸気通路3に還流する。そのために、EGR通路2の出口の上流にある吸気絞りバルブ36を絞ることで、EGR通路2の出口の周囲を負圧化する。因みに、吸気通路3における、吸気絞りバルブ36よりも上流側の圧力は略大気圧、またはコンプレッサ51の稼働によって幾分負圧となる。   In the low-pressure loop EGR, low-pressure exhaust gas close to atmospheric pressure is recirculated to the intake passage 3 through the EGR passage 2. For this purpose, the pressure around the outlet of the EGR passage 2 is reduced to a negative pressure by restricting the intake throttle valve 36 upstream of the outlet of the EGR passage 2. Incidentally, the pressure on the upstream side of the intake throttle valve 36 in the intake passage 3 becomes substantially atmospheric pressure or somewhat negative pressure due to the operation of the compressor 51.

本実施形態の制御装置たるECU(Electronic Control Unit)0は、プロセッサ、メモリ、入力インタフェース、出力インタフェース等を有したマイクロコンピュータシステムである。   An ECU (Electronic Control Unit) 0 that is a control device of the present embodiment is a microcomputer system having a processor, a memory, an input interface, an output interface, and the like.

入力インタフェースには、車両の実車速を検出する車速センサから出力される車速信号a、クランクシャフトの回転角度及びエンジン回転数を検出するエンジン回転センサから出力されるクランク角信号(N信号)b、アクセルペダルの踏込量を要求負荷として検出するセンサから出力されるアクセル開度信号c、ブレーキペダルの踏込量を検出するセンサから出力されるブレーキ踏量信号d、吸気通路3(特に、サージタンク33)内の吸気温及び吸気圧を検出する温度・圧力センサから出力される吸気温・吸気圧信号e、機関の冷却水温を検出する水温センサから出力される冷却水温信号f、燃料の燃焼の際に気筒1の燃焼室内に発生し点火プラグ12の中心電極と接地電極との間を流れるイオン電流信号g、吸気カムシャフトまたは排気カムシャフトの複数のカム角にてカム角センサから出力されるカム角信号(G信号)h等が入力される。   The input interface includes a vehicle speed signal a output from a vehicle speed sensor that detects the actual vehicle speed of the vehicle, a crank angle signal (N signal) b output from an engine rotation sensor that detects the rotation angle of the crankshaft and the engine speed, An accelerator opening signal c output from a sensor that detects the amount of depression of the accelerator pedal as a required load, a brake depression amount signal d output from a sensor that detects the amount of depression of the brake pedal, and the intake passage 3 (particularly, the surge tank 33) ) The intake air temperature / intake pressure signal e output from the temperature / pressure sensor for detecting the intake air temperature and the intake pressure, the coolant temperature signal f output from the water temperature sensor for detecting the engine coolant temperature, and the combustion of the fuel Is generated in the combustion chamber of the cylinder 1 and flows between the center electrode of the spark plug 12 and the ground electrode, the intake camshaft or the exhaust gas. A cam angle signal output from cam angle sensor (G signal) h or the like are input by a plurality of cam angle of the cam shaft.

出力インタフェースからは、点火プラグ12のイグナイタに対して点火信号i、インジェクタ11に対して燃料噴射信号j、スロットルバルブ32に対して開度操作信号k、EGRバルブ23に対して開度操作信号l、吸気絞りバルブ36に対して開度操作信号m、ウェイストゲートバルブ44に対して開度操作信号n等を出力する。   From the output interface, the ignition signal i for the igniter of the spark plug 12, the fuel injection signal j for the injector 11, the opening operation signal k for the throttle valve 32, and the opening operation signal l for the EGR valve 23. The opening operation signal m is output to the intake throttle valve 36, and the opening operation signal n is output to the waste gate valve 44.

内燃機関の運転制御を司るECU0のプロセッサは、予めメモリに格納されているプログラムを解釈、実行し、運転パラメータを演算して内燃機関の運転を制御する。ECU0は、内燃機関の運転制御に必要な各種情報a、b、c、d、e、f、g、hを入力インタフェースを介して取得し、エンジン回転数を知得するとともに気筒1に充填される吸気量を推算する。そして、それらエンジン回転数及び吸気量等に基づき、要求される燃料噴射量、燃料噴射タイミング(一度の燃焼に対する燃料噴射の回数を含む)、燃料噴射圧、点火タイミング、要求EGR率(または、EGR量)といった各種運転パラメータを決定する。運転パラメータの決定手法自体は、既知のものを採用することが可能である。ECU0は、運転パラメータに対応した各種制御信号i、j、k、l、m、nを出力インタフェースを介して印加する。   The processor of the ECU 0 that controls the operation of the internal combustion engine interprets and executes a program stored in advance in the memory, calculates an operation parameter, and controls the operation of the internal combustion engine. The ECU 0 acquires various information a, b, c, d, e, f, g, and h necessary for operation control of the internal combustion engine via the input interface, knows the engine speed, and is filled in the cylinder 1. Estimate the intake volume. Based on the engine speed, the intake air amount, etc., the required fuel injection amount, fuel injection timing (including the number of times of fuel injection for one combustion), fuel injection pressure, ignition timing, required EGR rate (or EGR rate) Various operating parameters such as volume). As the operation parameter determination method itself, a known method can be adopted. The ECU 0 applies various control signals i, j, k, l, m, and n corresponding to the operation parameters via the output interface.

図2に、アクセルペダルの踏込量に応じた要求負荷と、気筒1に充填する吸気について要求されるEGR率との関係の概略を示す。基本的に、要求EGR率は、中負荷領域において最も高く、低負荷領域、高負荷領域においてはそれよりも低い。低負荷領域では、要求負荷が低くなるほど要求EGR率が低下する。高負荷領域では、要求負荷が高くなるほど要求EGR率が低下する。中負荷程度の運転領域にあって、運転者が急にアクセルペダルの踏み込みを緩め、またはアクセルペダルから足を離した場合には、要求負荷が低負荷となり、要求EGR率も急低下する。   FIG. 2 shows an outline of the relationship between the required load corresponding to the accelerator pedal depression amount and the EGR rate required for the intake air charged in the cylinder 1. Basically, the required EGR rate is the highest in the medium load region and lower in the low load region and the high load region. In the low load region, the required EGR rate decreases as the required load decreases. In the high load region, the required EGR rate decreases as the required load increases. When the driver suddenly loosens the accelerator pedal or releases his or her foot from the accelerator pedal in the driving range of about medium load, the required load becomes low and the required EGR rate also decreases rapidly.

低圧ループEGRには、吸気のEGR率の制御の即応性、応答性が低いという弱みがある。そこで、本実施形態では、要求負荷が低下する減速の過渡期において、気筒1で反復的に行われている燃焼の回数を間引くとともに、スロットルバルブ32の開度を、アクセルペダルの踏込量に応じた平時の開度よりも大きく開く過渡制御を実施することとし、EGR制御の遅れを補償するようにしている。   The low-pressure loop EGR has a weakness that the responsiveness and responsiveness of the control of the intake EGR rate are low. Therefore, in the present embodiment, the number of times the combustion is repeatedly performed in the cylinder 1 is thinned out in the transitional period of deceleration where the required load is reduced, and the opening of the throttle valve 32 is set according to the amount of depression of the accelerator pedal. Therefore, transient control that opens larger than the normal opening is performed to compensate for the delay in EGR control.

図3に、ECU0がプログラムに従い実行する処理の手順例を示す。ECU0は、中負荷または高負荷の運転領域から要求負荷が低下する減速要求のあったとき(ステップS1)、その要求負荷に応じてEGRバルブ23の開度を縮小する方向に操作する(ステップS2)。   FIG. 3 shows a procedure example of processing executed by the ECU 0 according to the program. When there is a deceleration request for reducing the required load from the operation range of medium load or high load (step S1), the ECU 0 operates in a direction to reduce the opening of the EGR valve 23 according to the required load (step S2). ).

その上で、気筒1に充填される吸気のEGR率が失火限界を上回るような状況に陥っているか否かを判断する(ステップS3、S4)。ステップS3では、減速要求直前の中負荷または高負荷の時点における(中負荷または高負荷に応じた)EGR率と、現在の要求負荷に応じた失火限界EGR率とを比較して、前者が後者を上回る場合に、吸気のEGR率が失火限界を上回る状況にあると判断する。ECU0のメモリには予め、現在の要求負荷と、その要求負荷における失火限界EGR率とを関連付けたマップデータが格納されている。ECU0は、現在の要求負荷をキーとして当該マップを検索し、現在の要求負荷に対応する失火限界EGR率を読み出して知得する。   After that, it is determined whether or not the EGR rate of the intake air charged in the cylinder 1 exceeds the misfire limit (steps S3 and S4). In step S3, the EGR rate at the time of medium load or high load immediately before the deceleration request (according to the medium load or high load) is compared with the misfire limit EGR rate according to the current required load. If the value exceeds the value, it is determined that the EGR rate of the intake air exceeds the misfire limit. In the memory of the ECU 0, map data in which the current required load is associated with the misfire limit EGR rate at the required load is stored in advance. The ECU 0 searches the map using the current required load as a key, and reads and knows the misfire limit EGR rate corresponding to the current required load.

ステップS4では、気筒1における燃焼の不良または失火が疑われる事象の有無を感知する。気筒1の燃焼室内での燃焼状態を推測する手法の一として、燃料の燃焼に伴い点火プラグ12の電極を流れるイオン電流を検出、参照することが知られている。不良燃焼時には、正常燃焼時と比べてイオン電流のピークが低くなる。また、失火時には、そもそもイオン電流を検出できない。イオン電流の推移を計測し、計測値を判定のための閾値と比較することにより、気筒1での燃焼が正常であるか否かの判定を下すことが可能である。燃焼不良または失火が発生したならば、それは正しく吸気のEGR率が失火限界を上回っていることを意味する。   In step S4, the presence or absence of an event suspected of a combustion failure or misfire in the cylinder 1 is detected. As a method for estimating the combustion state in the combustion chamber of the cylinder 1, it is known to detect and refer to an ionic current flowing through the electrode of the spark plug 12 as the fuel is burned. During poor combustion, the peak of the ionic current is lower than during normal combustion. Moreover, at the time of misfire, an ion current cannot be detected in the first place. It is possible to determine whether or not the combustion in the cylinder 1 is normal by measuring the transition of the ion current and comparing the measured value with a threshold value for determination. If a combustion failure or misfire has occurred, it means that the intake EGR rate is correctly above the misfire limit.

吸気のEGR率が失火限界を上回る状況にあると判断した暁には、燃焼回数を間引く過渡制御へと移行する(ステップS5)。そのために、間引き対象である休止気筒1(に充填される吸気)への燃料噴射を停止し、当該気筒1内での点火を停止する。   When it is determined that the intake EGR rate exceeds the misfire limit, the process proceeds to transient control in which the number of combustions is thinned out (step S5). Therefore, the fuel injection to the idle cylinder 1 (the intake air charged therein) that is the object of thinning is stopped, and the ignition in the cylinder 1 is stopped.

複数の気筒1のうちの何れの気筒1で燃焼を休止するかは、燃焼回数の間引き割合による。例えば、燃焼回数を1/3(33%)間引くには、複数の気筒1にて順次行われる燃焼を、一回休止の後、二回行うようにする。三気筒エンジンであれば、第一気筒1で一回燃焼を休止した後、第二気筒1及び第三気筒1で一回ずつ燃焼を行い、その後第一気筒1で一回燃焼を休止し、第二気筒1及び第三気筒1で燃焼を一回行う、というように制御する。燃焼回数を1/2(50%)間引くには、燃焼の休止と燃焼とを交互に行う。三気筒エンジンであれば、第一気筒1で燃焼を休止し、第二気筒1で燃焼を行い、第三気筒1で燃焼を休止し、第一気筒1で燃焼を行い、というように制御する。   Which cylinder 1 of the plurality of cylinders 1 stops the combustion depends on the thinning rate of the number of combustion times. For example, in order to reduce the number of combustions by 1/3 (33%), the combustion performed sequentially in the plurality of cylinders 1 is performed twice after a pause. In the case of a three-cylinder engine, after the combustion is stopped once in the first cylinder 1, the combustion is performed once in the second cylinder 1 and the third cylinder 1, and then the combustion is stopped once in the first cylinder 1. Control is performed such that combustion is performed once in the second cylinder 1 and the third cylinder 1. In order to decimate the number of combustions by 1/2 (50%), combustion pause and combustion are alternately performed. If the engine is a three-cylinder engine, the combustion is stopped in the first cylinder 1, the combustion is performed in the second cylinder 1, the combustion is stopped in the third cylinder 1, the combustion is performed in the first cylinder 1, and so on. .

さらに、過渡制御の期間においては、スロットルバルブ32の開度を拡大する補正を加える(ステップS6)。平時は、アクセルペダルの踏込量に応じてスロットルバルブ32の開度を定めるが、過渡制御では、アクセルペダルの踏込量に応じた開度よりも大きな開度にスロットルバルブ32を操作する。これは、休止しない気筒1での燃料の燃焼により、休止した気筒1の分の出力を補う必要があるからである。換言すれば、休止せず稼働する気筒1に充填する吸気量(及び、燃料噴射量)を増量するのである。減速時にもかかわらず、燃焼を行う気筒1への吸気量が増す結果、当該気筒1については実効的に失火限界EGR率が高まる。よって、当該気筒1に充填される吸気のEGR率の低下が遅れたとしても、燃焼不安定または失火のおそれがなくなる。   Further, during the transient control period, correction for increasing the opening of the throttle valve 32 is added (step S6). During normal times, the opening degree of the throttle valve 32 is determined according to the depression amount of the accelerator pedal, but in the transient control, the throttle valve 32 is operated to an opening degree larger than the opening degree according to the depression amount of the accelerator pedal. This is because it is necessary to supplement the output of the cylinder 1 that has been deactivated by the combustion of fuel in the cylinder 1 that is not deactivated. In other words, the intake air amount (and the fuel injection amount) that fills the cylinder 1 that operates without stopping is increased. In spite of the deceleration, the amount of intake air to the cylinder 1 that performs combustion increases, and as a result, the misfire limit EGR rate effectively increases for the cylinder 1. Therefore, even if the decrease in the EGR rate of the intake air charged in the cylinder 1 is delayed, there is no possibility of unstable combustion or misfire.

過渡制御中のスロットルバルブ32の開度は、現在の要求負荷、及び燃焼回数の間引き割合に基づいて算定する。燃焼回数を1/3間引いているとき、内燃機関の出力を要求負荷に見合った大きさとするためには、スロットルバルブ32の開度を平時の開度と比較して3/2(1.5)倍とする。即ち、休止せず稼働する気筒1に充填する吸気量を平時の3/2倍に増量する。燃焼回数を1/2間引いているとき、内燃機関の出力を要求負荷に見合った大きさとするためには、スロットルバルブ32の開度を平時の開度と比較して2倍とする。即ち、休止せず稼働する気筒1に充填する吸気量を平時の2倍に増量する。   The opening degree of the throttle valve 32 during the transient control is calculated based on the current required load and the thinning rate of the number of combustions. When the number of combustions is reduced by 1/3, in order to set the output of the internal combustion engine to a magnitude commensurate with the required load, the opening of the throttle valve 32 is compared with the opening of the normal time by 3/2 (1.5 ) Double. That is, the intake air amount that fills the cylinder 1 that operates without stopping is increased to 3/2 times the normal time. When the number of times of combustion is reduced by half, in order to make the output of the internal combustion engine have a magnitude commensurate with the required load, the opening of the throttle valve 32 is doubled compared to the opening of the normal time. That is, the intake air amount that fills the cylinder 1 that operates without stopping is increased to twice the normal time.

なお、過渡制御中の燃焼回数の間引きの割合は、減速要求直前の中負荷または高負荷の時点におけるEGR率と、現在の要求負荷に応じた失火限界EGR率との差分が大きいほど高くすることが好ましい。気筒1における燃焼不良または失火を検知した場合には、燃焼回数の間引きの割合を可及的に高くして、稼働する気筒1に充填する吸気量を十分に増量し、失火の続発を予防する。   The rate of thinning out the number of times of combustion during transient control should be increased as the difference between the EGR rate at the time of medium load or high load immediately before the deceleration request and the misfire limit EGR rate according to the current required load increases. Is preferred. When a combustion failure or misfire in the cylinder 1 is detected, the rate of decimation of the number of combustions is increased as much as possible to sufficiently increase the amount of intake air charged into the operating cylinder 1 to prevent the successive occurrence of misfires. .

しかして、過渡制御は、EGRバルブ23の下流から気筒1の吸気ポートに至るまでの吸気通路3上に残留しているEGRガスの掃気が完了するのに必要十分な時間が経過するまで続行する(ステップS7)。   Thus, the transient control is continued until a sufficient time has elapsed to complete scavenging of the EGR gas remaining on the intake passage 3 from the downstream of the EGR valve 23 to the intake port of the cylinder 1. (Step S7).

本実施形態では、排気通路4と吸気通路3とを連通するEGR通路21にEGRバルブ23が設けられたEGR装置2が付帯する内燃機関を制御するものであって、要求負荷の低下に伴いEGRバルブ23の開度を縮小する方向に操作する際、気筒1に充填される吸気のEGR率が失火限界を上回るような状況においては、気筒1で反復的に行われている燃焼の回数を間引くことを特徴とする内燃機関の制御装置0を構成した。   In the present embodiment, an EGR device 2 in which an EGR valve 23 is provided in an EGR passage 21 that communicates the exhaust passage 4 and the intake passage 3 is controlled, and the EGR is reduced as the required load decreases. When the EGR rate of the intake air charged in the cylinder 1 exceeds the misfire limit when operating in the direction of reducing the opening of the valve 23, the number of times of repetitive combustion in the cylinder 1 is thinned out. A control device 0 for an internal combustion engine, which is characterized by the above, is constructed.

本実施形態によれば、燃焼回数の間引きを行うことにより、要求負荷が低下する減速期にもかかわらず、燃焼を休止しない稼働気筒1に充填する吸気量及び当該気筒1への燃料噴射量は増量することができる。従って、当該気筒1において燃焼が不安定化せず、失火が回避される。   According to the present embodiment, by thinning out the number of times of combustion, the amount of intake air charged into the operating cylinder 1 that does not suspend combustion and the amount of fuel injected into the cylinder 1 in spite of the deceleration period in which the required load decreases is reduced. Can be increased. Therefore, combustion does not become unstable in the cylinder 1, and misfire is avoided.

そして、減速時の失火を防ぐ目的で、吸気通路を短絡する新気バイパス通路を付設するようなコスト増を避けることができる。並びに、中高負荷の運転領域において、予め安全マージンを持たせてEGR率を抑制しておく必要もなく、より多量のEGRガスを排気通路4から吸気通路3へと還流させることが許容されるため、EGR本来の効用が損なわれず、燃費の向上に資する。   Further, for the purpose of preventing misfire during deceleration, it is possible to avoid an increase in cost such as adding a fresh air bypass passage that short-circuits the intake passage. In addition, since it is not necessary to suppress the EGR rate by providing a safety margin in advance in the medium to high load operation region, it is permitted to return a larger amount of EGR gas from the exhaust passage 4 to the intake passage 3. The original utility of EGR is not impaired and contributes to improvement of fuel consumption.

なお、本発明は以上に詳述した実施形態に限られるものではない。上記実施形態におけるEGR装置2は低圧ループEGRを実現するものであったが、排気通路におけるタービンの上流側から吸気通路におけるスロットルバルブの上流側にEGRガスを還流させる高圧ループEGR装置が付帯した内燃機関の制御に、本発明に係る制御装置を用いることも当然に可能である。   The present invention is not limited to the embodiment described in detail above. Although the EGR device 2 in the above embodiment realizes the low pressure loop EGR, the internal combustion engine is accompanied by a high pressure loop EGR device that recirculates EGR gas from the upstream side of the turbine in the exhaust passage to the upstream side of the throttle valve in the intake passage. It is naturally possible to use the control device according to the present invention for controlling the engine.

その他、各部の具体的構成や処理の手順等は、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 unit, the processing procedure, and the like can be variously modified without departing from the spirit of the present invention.

本発明は、車両に搭載される内燃機関の制御に適用することができる。   The present invention can be applied to control of an internal combustion engine mounted on a vehicle.

0…制御装置(ECU)
1…気筒
2…EGR装置
21…EGR通路
23…EGRバルブ
3…吸気通路
4…排気通路
0 ... Control unit (ECU)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Cylinder 2 ... EGR apparatus 21 ... EGR passage 23 ... EGR valve 3 ... Intake passage 4 ... Exhaust passage

Claims (1)

排気通路と吸気通路とを連通するEGR通路にEGRバルブが設けられた排気ガス再循環装置が付帯する内燃機関を制御するものであって、
要求負荷の低下に伴いEGRバルブの開度を縮小する方向に操作する際、気筒に充填される吸気のEGR率が失火限界を上回るような状況においては、気筒で反復的に行われている燃焼の回数を間引く
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
Controlling an internal combustion engine accompanied by an exhaust gas recirculation device in which an EGR valve is provided in an EGR passage communicating the exhaust passage and the intake passage;
Combustion that is repeatedly performed in the cylinder in a situation where the EGR rate of the intake air charged in the cylinder exceeds the misfire limit when operating in a direction to reduce the opening degree of the EGR valve as the required load decreases. A control device for an internal combustion engine, characterized in that the number of times is reduced.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017066966A (en) * 2015-09-30 2017-04-06 ダイハツ工業株式会社 Control device of internal combustion engine

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