JP2015135070A - Engine control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、燃料カット制御を行うエンジン制御装置に関する。 The present invention relates to an engine control apparatus that performs fuel cut control.
従来、車両の燃費改善などのため、エンジンが一定回転数以上の状態でアクセルがオフされると、エンジンのシリンダへの燃料の供給を停止する、所謂、燃料カットが行われている。燃料カットの状態では、シリンダ内で燃焼が行われず、エンジンへの吸入空気がそのまま排気流路から排出される。 Conventionally, in order to improve the fuel consumption of a vehicle, so-called fuel cut is performed in which the fuel supply to the cylinder of the engine is stopped when the accelerator is turned off while the engine is at a certain rotational speed or higher. In the fuel cut state, combustion is not performed in the cylinder, and the intake air to the engine is directly discharged from the exhaust passage.
排気流路には、排気ガス中のNOx、CO、HC(ハイドロカーボン)などの被浄化物質を浄化する三元触媒などの触媒が配されており、燃料カットが行われて排気流路から吸入空気がそのまま排出され、排気流路中の酸素濃度が上昇すると、触媒に酸素が吸蔵され過ぎて触媒のNOx浄化性能が低下してしまう。そこで、燃料カット状態からの復帰時(リカバ時)に、空燃比(空気質量/燃料質量)がリッチになるだけの量の燃料を供給する構成が提案されている(例えば、特許文献1)。燃料がリッチとなると、触媒に吸蔵された酸素が放出され、触媒の浄化性能が回復する。 A catalyst such as a three-way catalyst that purifies substances to be purified such as NOx, CO, and HC (hydrocarbon) in the exhaust gas is arranged in the exhaust passage, and fuel cut is performed to suck in from the exhaust passage. If the air is discharged as it is and the oxygen concentration in the exhaust flow path increases, oxygen is excessively stored in the catalyst, and the NOx purification performance of the catalyst decreases. In view of this, a configuration has been proposed in which an amount of fuel sufficient to make the air-fuel ratio (air mass / fuel mass) rich when returning from the fuel cut state (during recovery) is proposed (for example, Patent Document 1). When the fuel becomes rich, the oxygen stored in the catalyst is released, and the purification performance of the catalyst is restored.
また、燃料カット状態からの復帰後のエンジンへの吸入空気量に基づいて、空燃比をリッチ状態に維持する時間や、空燃比のリッチ側への制御量を決定する制御処理が公開されている(例えば、特許文献2、3)。 Also, a control process for determining the time during which the air-fuel ratio is maintained in a rich state and the control amount to the rich side of the air-fuel ratio based on the intake air amount to the engine after returning from the fuel cut state is disclosed. (For example, Patent Documents 2 and 3).
上記のように、リカバ時に、エンジンへの吸入空気量に基づいて、一時的に、燃料の供給量を増加させることで、排気流路中の触媒のNOx浄化性能を回復できる。しかし、例えば、アクセルをオンして、燃料カット状態から復帰する場合、スロットル開度が大きくなってエンジンへの吸入空気量が急速に増加すると、空気量センサの構造的な要因等により吸入空気量の応答遅れが生じることとなる。そのため、ECUが空気量センサの検出値に基づき吸入空気量を導出する場合に、実際の吸入空気量に対して低く見積もられる場合がある。そうすると、燃料の増量が抑えられてしまい、触媒のNOx浄化性能の回復が遅れてしまう。 As described above, during the recovery, the NOx purification performance of the catalyst in the exhaust passage can be recovered by temporarily increasing the fuel supply amount based on the intake air amount to the engine. However, for example, when the accelerator is turned on to return from the fuel cut state, if the throttle opening increases and the amount of intake air into the engine increases rapidly, the amount of intake air is increased due to structural factors of the air amount sensor. This causes a delay in response. Therefore, when the ECU derives the intake air amount based on the detection value of the air amount sensor, it may be estimated to be lower than the actual intake air amount. As a result, an increase in fuel is suppressed, and recovery of the NOx purification performance of the catalyst is delayed.
また、吸入空気量の応答遅れが生じると、触媒のNOx浄化性能が回復した後、遅れて燃料の噴射量が増加し、触媒によるCO、HCの浄化が追い付かずに、排気ガス中のCO、HCの濃度が上昇してしまうおそれがある。 In addition, when a response delay of the intake air amount occurs, after the NOx purification performance of the catalyst recovers, the fuel injection amount increases with a delay, and the CO and HC purification by the catalyst cannot catch up, and the CO in the exhaust gas, There is a risk that the concentration of HC will increase.
本発明は、このような課題に鑑み、燃料カット状態からの復帰時に、触媒の浄化性能の早期回復を図って排気ガス中のNOx濃度の上昇を抑えるとともに、排気ガス中のCO、および、HCの濃度上昇を抑えることが可能なエンジン制御装置を提供することを目的としている。 In view of such a problem, the present invention suppresses an increase in the NOx concentration in the exhaust gas by early recovery of the purification performance of the catalyst when returning from the fuel cut state, and at the same time, CO and HC in the exhaust gas An object of the present invention is to provide an engine control device capable of suppressing an increase in the concentration of the gas.
上記課題を解決するために、本発明のエンジン制御装置は、エンジンの排気系に設けられ排気ガスを浄化する触媒と、エンジンへ吸入される空気の吸入空気量を取得する空気量取得手段と、エンジンの定常運転時に、吸入空気量に基づいて、第1の下限ガード値を下回らないように燃料噴射弁の噴射パルス幅を設定する噴射制御手段と、エンジンの燃料カット復帰時に一時的に燃料噴射量を増量補正し、触媒の酸素吸蔵量を低減する燃料増量補正手段と、を備え、噴射制御手段は、燃料増量補正手段による燃料増量開始時からの所定期間、噴射パルス幅の下限値とし第1の下限ガード値よりも大きい第2の下限ガード値に設定する。 In order to solve the above problems, an engine control device of the present invention includes a catalyst for purifying exhaust gas provided in an exhaust system of an engine, an air amount acquisition means for acquiring an intake air amount of air sucked into the engine, During steady operation of the engine, an injection control means for setting the injection pulse width of the fuel injection valve based on the intake air amount so as not to fall below the first lower limit guard value, and temporary fuel injection at the time of engine fuel cut recovery A fuel increase correction means for increasing the amount and reducing the oxygen storage amount of the catalyst, and the injection control means sets a lower limit value of the injection pulse width for a predetermined period from the start of fuel increase by the fuel increase correction means. The second lower limit guard value is set to be larger than the first lower limit guard value.
第2の下限ガード値は燃圧に応じて更新されてもよい。 The second lower limit guard value may be updated according to the fuel pressure.
所定期間は、第2の下限ガード値による補正が施される前の噴射パルス幅が、第2の下限ガード値以上となるまでの期間としてもよい。 The predetermined period may be a period until the injection pulse width before the correction by the second lower limit guard value is equal to or greater than the second lower limit guard value.
第2の下限ガード値は、所定期間の経過後、所定の減衰制御により第1の下限ガード値に収束してもよい。 The second lower limit guard value may converge to the first lower limit guard value by predetermined attenuation control after the elapse of a predetermined period.
本発明によれば、燃料カット状態からの復帰時に、触媒の浄化性能の早期回復を図って排気ガス中のNOx濃度の上昇を抑えるとともに、排気ガス中のCO、および、HCの濃度上昇を抑えることが可能となる。 According to the present invention, when returning from the fuel cut state, the purification performance of the catalyst is recovered at an early stage to suppress an increase in the concentration of NOx in the exhaust gas, and an increase in the concentration of CO and HC in the exhaust gas is suppressed. It becomes possible.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The dimensions, materials, and other specific numerical values shown in the embodiment are merely examples for facilitating understanding of the invention, and do not limit the present invention unless otherwise specified. In the present specification and drawings, elements having substantially the same function and configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted, and elements not directly related to the present invention are not illustrated. To do.
図1は、エンジン100の吸排気系の概略的な構成を示す図である。図1に示すように、エンジン100では、シリンダ102におけるピストン104の上死点側には、シリンダヘッド106が位置しており、シリンダヘッド106とピストン104の間に形成される燃焼室108において燃料が燃焼することで、シリンダ102内をピストン104が往復移動する。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an intake / exhaust system of
シリンダヘッド106には、吸気ポート110が形成されており、吸気ポート110に吸気マニホールド112が連通している。エンジン100は、多気筒で構成され、それぞれのシリンダ102に連通する吸気マニホールド112が連結して、エアチャンバ114に連通している。
An
エアチャンバ114には、吸気管116が連通しており、吸気管116に流入した吸気は、エアチャンバ114および吸気マニホールド112を介して、燃焼室108に導かれる。吸気バルブ118は、吸気ポート110を開閉可能に構成され、吸気バルブ118の開閉のタイミングによって、燃焼室108への吸気の吸入量(吸入空気量)および吸入タイミングが制御される。
An
吸気マニホールド112には、燃料を噴射するインジェクタ120(燃料噴射弁)が設けられており、シリンダヘッド106には、燃焼室108側に先端を向けた点火プラグ122が設けられている。後述するエンジン制御装置140によって、インジェクタ120および点火プラグ122が制御されることで、燃焼室108で燃料が燃焼される。
The
空気量センサ124は、例えば、熱式空気量メータで構成され、吸気管116に配された不図示のエアクリーナに設けられ、エンジン100のシリンダ102に流入する吸入空気量を検出して、吸入空気量を示す信号をエンジン制御装置140に出力する。
The
また、シリンダヘッド106には、排気ポート126が形成されており、排気ポート126には、排気マニホールド128が連通している。排気バルブ130は、排気ポート126を開閉可能に構成され、排気バルブ130の開閉のタイミングによって、燃焼室108からの排気ガスの排出量および排出タイミングが制御される。
An
上記のように、エンジン100は、多気筒で構成されており、それぞれのシリンダ102に連通する排気マニホールド128が連結して、排気ガスが集約された後、排気管132(排気流路)に導かれる。排気管132には、排気ガス中のNOx、CO、HCなどの被浄化物質を浄化する三元触媒などで構成される触媒134が設けられており、触媒134によって排気ガスが浄化される。
As described above, the
エンジン制御装置140は、中央処理装置(CPU)、プログラム等が格納されたROM、ワークエリアとしてのRAM等を含む半導体集積回路で構成され、エンジン100全体を制御する。
The
また、エンジン制御装置140は、空気量取得部142(空気量取得手段)、噴射制御部144(噴射制御手段、燃料増量補正手段)としても機能する。空気量取得部142は、空気量センサ124から出力された信号に基づいて、エンジン100の燃焼室108への吸入空気量を導出(取得)する。吸入空気量はエンジン100の負荷によって変化することから、吸入空気量からエンジン100の負荷を推定できる。
The
噴射制御部144は、吸入空気量に基づいて、インジェクタ120からの燃料噴射1回ごとの噴射期間(噴射パルス幅)を制御する。ここでは、単位時間当たりの燃料噴射量(すなわち、燃料の噴射圧)が所定値で固定されているため、燃料の噴射量は噴射パルス幅で制御されることとなる。したがって、噴射パルス幅が燃料の噴射量に相当する。
The
図2は、噴射パルス幅の決定処理の流れを説明したフローチャートである。図2に示すように、空気量取得部142は、空気量センサ124から出力された信号に基づいて、吸入空気量を導出する(S300)。 FIG. 2 is a flowchart illustrating the flow of the injection pulse width determination process. As shown in FIG. 2, the air amount acquisition unit 142 derives the intake air amount based on the signal output from the air amount sensor 124 (S300).
そして、噴射制御部144は、基準値Tpを導出する(S302)。基準値Tpは、燃料の噴射期間を導出する過程で導かれる値である。基準値Tpは、吸入空気量をQ、エンジン回転数をNE、定数kとすると、下記の数式1で導出される。
Tp=k×Q/NE …(数式1)
Then, the
Tp = k × Q / NE (Formula 1)
そして、噴射制御部144は、補正項COEFを導出する(S304)。エンジン100では、車両の燃費改善などのため、所定条件を満たすと燃料の噴射を休止する燃料カットが行われる。補正項COEFは、燃料カット復帰後の燃料増量分を示す増量値をKFCRとすると、下記の数式2で導出される。
COEF=(1+…+KFCR+…) …(数式2)
Then, the
COEF = (1 + ... + KFCR + ...) (Formula 2)
噴射制御部144は、エンジン100の燃料カット復帰時に、上記の燃料の増量値KFCRによって、一時的に燃料噴射量を増量補正し、触媒134の酸素吸蔵量を低減する。続いて、噴射制御部144は、ガード前値TICFXLを導出する(S306)。ガード前値TICFXLは、燃料が実質的に噴射されない無効噴射幅(期間)をTSDIとすると、下記の数式3で導出される。
TICFXL=Tp×COEF+TSDI …(数式3)
The
TICFXL = Tp × COEF + TSDI (Equation 3)
続いて、噴射制御部144は、導出したガード前値TICFXLが、最終ガード値よりも大きいか否かを判定する(S308)。最終ガード値は、噴射パルス幅の下限値となるガード値であって、後述するガード値の決定処理によって決定される。
Subsequently, the
ガード前値TICFXLが、最終ガード値よりも大きい場合(S308におけるYES)、ガード前値TICFXLを噴射パルス幅とする(S310)。また、ガード前値TICFXLが、最終ガード値以下の場合(S308におけるNO)、最終ガード値を噴射パルス幅とする(S312)。 When the pre-guard value TICFXL is larger than the final guard value (YES in S308), the pre-guard value TICFXL is set as the injection pulse width (S310). If the pre-guard value TICFXL is equal to or smaller than the final guard value (NO in S308), the final guard value is set as the injection pulse width (S312).
そして、噴射制御部144は、燃料カット状態であるか否かを判定する(S314)。燃料カット状態でなければ(S314におけるNO)、そのまま、噴射パルス幅の決定処理を終了する。燃料カット状態であれば(S314におけるYES)、噴射パルス幅を0として(S316)、噴射パルス幅の決定処理を終了する。
And the
ところで、燃料カット状態では、シリンダ102内で燃焼が行われず、排気流路からは燃焼室108への吸気がそのまま排出される。その結果、触媒134に酸素が吸蔵され過ぎてNOx浄化性能が低下してしまう。そこで、燃料カット状態からの復帰時(リカバ時)に、燃料を多く供給し、触媒134に吸蔵された酸素を放出させて、触媒134の浄化性能を回復させる必要がある。
By the way, in the fuel cut state, combustion is not performed in the
燃料の噴射量は、上記の噴射パルス幅によって制御される。噴射パルス幅は、数式1に示すように、吸入空気量Qに基づいて基準値Tpが決定されており、噴射制御部144は、基準値Tpに対して、増量値KFCRを設定して噴射パルス幅を大きくすることで、燃料の噴射量を増量することとなる。
The fuel injection amount is controlled by the above-described injection pulse width. As shown in Formula 1, the injection pulse width has a reference value Tp determined on the basis of the intake air amount Q. The
しかし、例えば、アクセルをオンして、燃料カット状態から復帰する場合、エンジン100への吸入空気量が急速に増加すると、例えば、空気量センサ124のヒートマスの影響などによって、空気量センサ124の検出値に基づく吸入空気量Qと実際の吸入空気量との差分が大きくなり、吸入空気量Qが実際よりも小さく見積もられてしまう。その結果、噴射パルス幅の増加が遅くなることから、燃料の噴射量の増量が遅れてしまう。
However, for example, when the accelerator is turned on to return from the fuel cut state, if the intake air amount to the
図3は、比較例における燃料噴射量の増量処理を説明するための説明図である。図3(a)に示すように、例えば、経過時間が5秒の時点で、燃料カットの実施を示す燃料カットフラグがオフとなったとする。このとき、図3(e)に示すように、増量値KFCRを設定することで、燃料の噴射量を増量する。ここでは、比較のため、破線で示す凡例に対し、一点鎖線で示す凡例の方が、増量値KFCRを2倍に設定した場合を例に挙げる。 FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining the fuel injection amount increasing process in the comparative example. As shown in FIG. 3A, for example, it is assumed that the fuel cut flag indicating the execution of fuel cut is turned off when the elapsed time is 5 seconds. At this time, as shown in FIG. 3E, the fuel injection amount is increased by setting an increase value KFCR. Here, for comparison, an example in which the increase value KFCR is set to double in the legend indicated by the alternate long and short dash line with respect to the legend indicated by the broken line is taken as an example.
図3(f)に示すLDATAは、数式1に示されるQ/NEの項であって、エンジン負荷を示す指標値である。当該実験において、破線の凡例と一点鎖線の凡例のLDATAは、大凡同じ程度となっている。 LDATA shown in FIG. 3F is an index value indicating the engine load, which is a term of Q / NE shown in Equation 1. In the experiment, the LDATA of the broken line legend and the dashed line legend are approximately the same.
図3(d)に示すように、いずれの凡例も、経過時間5秒から7、8秒にかけて、噴射パルス幅が大きくなっている。すなわち、燃料の噴射量が増量されている。特に、増量値KFCRを2倍とした一点鎖線の凡例は、破線の凡例よりも、噴射パルス幅が大きくなっている。 As shown in FIG. 3D, in all the legends, the injection pulse width increases from the elapsed time of 5 seconds to 7 and 8 seconds. That is, the fuel injection amount is increased. Particularly, the legend of the alternate long and short dash line in which the increase value KFCR is doubled has a larger injection pulse width than the legend of the broken line.
その結果、図3(c)に示すように、排気ガス中のNOx濃度は、破線の凡例に比べて、一点鎖線の凡例の方が少なくなっているものの、まだ、NOxの排出が抑え切れていない。また、図3(b)に示すように、排気ガス中の未燃の燃料であるTHC(TotalHC)濃度は、一点鎖線の凡例が極端に大きくなってしまう。 As a result, as shown in FIG. 3C, the NOx concentration in the exhaust gas is smaller in the legend of the alternate long and short dash line than in the legend of the broken line, but the emission of NOx is still not fully suppressed. Absent. Moreover, as shown in FIG. 3B, the legend of the one-dot chain line becomes extremely large in the concentration of THC (TotalHC) which is unburned fuel in the exhaust gas.
図3(d)を分析すると、噴射パルス幅の増加幅は、5秒の時点では、一点鎖線の凡例も低く、その後、徐々に大きくなることから、経過時間が5〜6秒では、上記の吸入空気量の応答遅れの影響により、噴射パルス幅が小さく燃料の噴射量が不足していると推定される。そこで、本実施形態では、上記の噴射パルス幅の下限値である最終ガード値(図3(d)において、三点鎖線で示す)を調整することで、燃料カットフラグがオフとなった時点から噴射パルス幅を十分に大きくし、燃料の噴射量を確保する。以下、ガード値の決定処理について詳述する。 Analyzing FIG. 3 (d), the increase width of the injection pulse width is low at the point of the alternate long and short dash line at the time of 5 seconds and then gradually increases. It is estimated that due to the response delay of the intake air amount, the injection pulse width is small and the fuel injection amount is insufficient. Therefore, in the present embodiment, by adjusting the final guard value (indicated by a three-dot chain line in FIG. 3D), which is the lower limit value of the injection pulse width, from the time when the fuel cut flag is turned off. The injection pulse width is made sufficiently large to ensure the fuel injection amount. Hereinafter, the guard value determination process will be described in detail.
図4は、ガード値の決定処理の流れを説明したフローチャートである。図4に示すように、噴射制御部144は、リカバ時ではない通常時用に設定されたテーブル(マップ)を探索し、燃料の供給圧力(燃圧)に応じたガード値を特定する(S400)。以下、特定されたガード値を、通常時下限ガード値(第1の下限ガード値)と称する。
FIG. 4 is a flowchart illustrating the flow of guard value determination processing. As shown in FIG. 4, the
続いて、噴射制御部144は、リカバ時であり、かつ、燃料の噴射量を増量しているか、すなわち、リカバ状態であるか否かを判定する(S402)。増量している場合(S402におけるYES)、後述する減衰処理の有無を示す減衰フラグが1であるか否かを判定する(S404)。減衰フラグが1の場合(S404におけるYES)、減衰処理S416に処理を移す。
Subsequently, the
上記の2つの判定処理S402、S404によって、ガード値の決定処理は、3つのルートA、B、Cに分岐する。以下、各ルートA、B、Cについて順に説明する。 The guard value determination process branches into three routes A, B, and C by the above two determination processes S402 and S404. Hereinafter, the routes A, B, and C will be described in order.
(ルートA)
減衰フラグが1でない場合(S404におけるNO)、噴射制御部144は、前回、リカバ時下限ガード値(第2の下限ガード値)を更新してから、予め設定された更新時間を経過しているか否かを判定する(S406)。ここで、リカバ時下限ガード値は、リカバ時に適用される噴射パルス幅の下限値である。
(Route A)
If the attenuation flag is not 1 (NO in S404), has the
更新時間を経過していない場合(S406におけるNO)、ガード値判定処理S414に処理を移す。更新時間が経過している場合(S406におけるYES)、噴射制御部144は、リカバ時テーブルから、燃圧に応じた暫定リカバ時下限ガード値を特定する(S408)。リカバ時テーブルは、リカバ時用に設定されたテーブルである。リカバ時テーブルを参照すると、エンジン100の回転数とスロットル開度に応じたガード値が特定される。以下、リカバ時テーブルにより特定されるガード値を、暫定リカバ時下限ガード値と称する。
If the update time has not elapsed (NO in S406), the process proceeds to guard value determination process S414. When the update time has elapsed (YES in S406), the
そして、噴射制御部144は、特定された暫定リカバ時下限ガード値が、リカバ時下限ガード値の前回値よりも大きいか否かを判定する(S410)。
Then, the
暫定リカバ時下限ガード値がリカバ時下限ガード値以下であれば(S410におけるNO)、そのまま、ガード値判定処理S414に処理を移す。暫定リカバ時下限ガード値がリカバ時下限ガード値よりも大きい場合(S410におけるYES)、暫定リカバ時下限ガード値を、リカバ時下限ガード値に代入する(S412)。 If the temporary recovery lower limit guard value is less than or equal to the recovery lower limit guard value (NO in S410), the process proceeds to guard value determination processing S414 as it is. If the temporary recovery lower limit guard value is larger than the recovery lower limit guard value (YES in S410), the temporary recovery lower limit guard value is substituted into the recovery lower limit guard value (S412).
このように、更新時間ごとに、最新の燃圧に応じて、リカバ時テーブルから取得された暫定リカバ時下限ガード値によって、リカバ時下限ガード値を更新することで、燃料カットフラグがオフとなった後のエンジン100の稼働状況の変化を、リカバ時下限ガード値へ反映することが可能となる。
In this way, the fuel cut flag is turned off by updating the recovery lower limit guard value with the temporary recovery lower limit guard value acquired from the recovery time table according to the latest fuel pressure at each update time. It becomes possible to reflect the change of the operating condition of the
そして、噴射制御部144は、リカバ時下限ガード値が、上記の数式3で導出されたガード前値TICFXLよりも大きいか否かを判定する(S414)。リカバ時下限ガード値がガード前値TICFXLよりも大きい場合(S414におけるYES)、減衰フラグに0を代入し(S420)、通常時下限ガード値判定処理S422に処理を移す。リカバ時下限ガード値がガード前値TICFXL以下の場合(S414におけるNO)、ルートBに合流する。
Then, the
(ルートB)
噴射制御部144は、ガード値減衰処理を行う(S416)。ガード値減衰処理においては、リカバ時下限ガード値に対し、定数を減算する処理を実行する。そして、噴射制御部144は、減衰フラグに1を代入する(S418)。
(Route B)
The
ここで、減衰フラグが1となると、以降、上記の判定処理S404において、ルートBに処理を移すことから、以降、判定処理S402で、リカバ状態でないと判定されるまで、減衰処理を繰り返し、リカバ時下限ガード値を0に減衰させる。 Here, when the attenuation flag is set to 1, since the process proceeds to the route B in the determination process S404, the attenuation process is repeated until it is determined in the determination process S402 that the recovery state is not established. Decrease the hour lower guard value to zero.
以降、ルートA、ルートB共通の処理S422〜S426が遂行される。具体的に、噴射制御部144は、リカバ時下限ガード値が通常時下限ガード値よりも大きいか否かを判定する(S422)。リカバ時下限ガード値が通常時下限ガード値以下の場合(S422におけるNO)、最終ガード値に通常時下限ガード値を代入して(S424)、ガード値の決定処理を終了する。
Thereafter, processes S422 to S426 common to the route A and the route B are performed. Specifically, the
リカバ時下限ガード値が通常時下限ガード値よりも大きい場合(S422におけるYES)、最終ガード値にリカバ時下限ガード値を代入して(S426)、ガード値の決定処理を終了する。 If the recovery-time lower limit guard value is larger than the normal-time lower limit guard value (YES in S422), the recovery-time lower limit guard value is substituted for the final guard value (S426), and the guard value determination process is terminated.
(ルートC)
増量判定処理S402において、燃料の噴射量を増量していない場合(S402におけるNO)、減衰フラグに0を代入して(S428)、リカバ時下限ガード値に通常時下限ガード値を代入する(S430)。そして、最終ガード値に通常時下限ガード値を代入して(S432)、ガード値の決定処理を終了する。
(Route C)
In the increase determination process S402, when the fuel injection amount is not increased (NO in S402), 0 is substituted for the attenuation flag (S428), and the normal time lower limit guard value is substituted for the recovery time lower limit guard value (S430). ). Then, the normal lower limit guard value is substituted for the final guard value (S432), and the guard value determination process is terminated.
図4のフローチャートによれば、リカバ時ではない通常時、ルートCの処理が遂行されることとなり、噴射制御部144は、最終ガード値に通常時下限ガード値を代入する(S432)。
According to the flowchart of FIG. 4, the process of route C is performed in the normal time that is not the recovery time, and the
そして、図2に示すように、ガード前値TICFXLが最終ガード値(ここでは、通常時下限ガード値)を超えていれば(S308におけるYES)、ガード前値が示す期間に亘ってエンジン100へ燃料を噴射させ、噴射パルス幅が通常時下限ガード値であれば(S308におけるNO)、通常時下限ガード値が示す期間に亘ってエンジン100へ燃料を噴射させる。
Then, as shown in FIG. 2, if pre-guard value TICFXL exceeds the final guard value (here, the normal time lower limit guard value) (YES in S308),
すなわち、噴射制御部144は、エンジン100の定常運転時に、通常時下限ガード値を下回らないようにインジェクタ120の噴射パルス幅を設定している。
That is, the
また、リカバ時、燃料の噴射量が増量中であって、ガード値の減衰処理が始まっていなければ、ルートAの処理が遂行される。その結果、リカバ時下限ガード値が、ガード前値や通常時下限ガード値よりも大きいと、リカバ時下限ガード値が最終ガード値となる。 Further, when recovering, if the fuel injection amount is increasing and the guard value attenuation process has not started, the process of route A is performed. As a result, when the recovery time lower limit guard value is larger than the guard previous value or the normal time lower limit guard value, the recovery time lower limit guard value becomes the final guard value.
すなわち、噴射制御部144は、燃料増量開始時からの所定期間、噴射パルス幅の下限値として、通常時下限ガード値よりも大きいリカバ時下限ガード値に設定する。
That is, the
ここで、所定期間は、リカバ時下限ガード値による補正が施される前の噴射パルス幅、すなわち、ガード前値TICFXLが、リカバ時下限ガード値以上となって、減衰処理が開始されるまでの期間である。 Here, the injection pulse width before correction by the lower limit guard value at the recovery time, that is, the pre-guard value TICFXL becomes equal to or greater than the lower limit guard value at the recovery time until the attenuation process is started for the predetermined period. It is a period.
そして、所定期間経過後(ガード前値がリカバ時下限ガード値を超えた後)、一旦、減衰処理が始まると、以降、ルートBの減衰処理が繰り返される。その結果、リカバ時下限ガード値が、通常時下限ガード値よりも小さくなると、通常時下限ガード値が最終ガード値となる。このように、第2の下限ガード値は、所定期間の経過後、所定の減衰制御により第1の下限ガード値に収束する。 Then, after the predetermined period has elapsed (after the pre-guard value exceeds the recovery time lower limit guard value), once the attenuation process is started, the attenuation process of the route B is repeated thereafter. As a result, when the recovery-time lower limit guard value is smaller than the normal-time lower limit guard value, the normal-time lower limit guard value becomes the final guard value. As described above, the second lower limit guard value converges to the first lower limit guard value by the predetermined attenuation control after the elapse of the predetermined period.
図5は、本実施形態における燃料噴射量の増量処理を説明するための説明図である。図5において、二点鎖線で示す凡例は、図4に示すガード値の決定処理を行ったものであって、他の凡例(破線で示す凡例および一点鎖線で示す凡例)は、図3に示した通常時下限ガード値をガード値としたものである。 FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining the fuel injection amount increasing process in the present embodiment. In FIG. 5, the legend indicated by the two-dot chain line is obtained by performing the guard value determination process shown in FIG. 4, and the other legends (the legend indicated by the broken line and the legend indicated by the one-dot chain line) are shown in FIG. The normal lower limit guard value is the guard value.
図5(e)に示すように、増量値KFCRを設定することで、燃料の噴射量を増量する。ここでは、比較のため、二点鎖線で示す凡例および破線で示す凡例に対し、一点鎖線で示す凡例の方が、増量値KFCRを2倍に設定した場合を例に挙げる。 As shown in FIG. 5E, the fuel injection amount is increased by setting the increase value KFCR. Here, for comparison, an example in which the increase value KFCR is set to double in the legend indicated by the alternate long and short dash line with respect to the legend indicated by the alternate long and two short dashes line and the legend indicated by the broken line.
図5(d)において、丸Aの部分を抽出して部分拡大図Bに示す。図5(d)において、三点鎖線は最終ガード値を示す。最終ガード値は、上記のルートAの処理の結果、燃料カットフラグがオフとなった直後、通常時下限ガード値よりも大きいリカバ時下限ガード値が代入される。 In FIG.5 (d), the part of the circle A is extracted and shown in the enlarged partial view B. In FIG. 5D, a three-dot chain line indicates the final guard value. As the final guard value, immediately after the fuel cut flag is turned off as a result of the processing of the route A described above, a recovery lower limit guard value larger than the normal lower limit guard value is substituted.
このように、噴射制御部144は、燃料カット状態において、エンジン100への燃料の供給の開始時から、噴射パルス幅を、通常時下限ガード値よりも大きいリカバ時下限ガード値としている。
As described above, in the fuel cut state, the
その結果、部分拡大図Bに示すように、二点鎖線で示す凡例は、燃料カットフラグがオフになった直後から、噴射パルス幅が最終ガード値になっており、破線で示す凡例および一点鎖線で示す凡例よりも大きくなっている。 As a result, as shown in the partially enlarged view B, the legend indicated by the two-dot chain line indicates that the injection pulse width is the final guard value immediately after the fuel cut flag is turned off, and the legend and the one-dot chain line indicated by the broken line. It is larger than the legend shown in.
このように、最終ガード値を大きくすることで、吸入空気量の応答遅れによる噴射パルス幅の増加の立ち上がり部分の遅れを回避し、吸入空気量の応答遅れがない場合と近い挙動を実現している。その結果、図5(c)に示すように、排気ガス中のNOx濃度は、破線の凡例や一点鎖線の凡例に比べて、ガード値を大きくした二点鎖線の方が少なくなっている。 In this way, by increasing the final guard value, the delay of the rising part of the increase in the injection pulse width due to the response delay of the intake air amount is avoided, and the behavior close to that when there is no response delay of the intake air amount is realized. Yes. As a result, as shown in FIG. 5C, the NOx concentration in the exhaust gas is smaller in the two-dot chain line with a larger guard value than in the legend of the broken line or the one-dot chain line.
また、二点鎖線で示す凡例は、増量値KFCRについては、一点鎖線で示す凡例の半分で済むことから、一点鎖線で示す凡例ほど、噴射パルス幅の最大値は大きくなっていない。そのため、図5(b)に示すように、排気ガス中のTHC濃度については、二点鎖線で示す凡例は、一点鎖線の凡例のように、極端に増加することなく抑えられている。 Further, since the legend indicated by the two-dot chain line is half the legend indicated by the one-dot chain line for the increase value KFCR, the maximum value of the injection pulse width is not as great as the legend indicated by the one-dot chain line. Therefore, as shown in FIG. 5 (b), the THC concentration in the exhaust gas is suppressed without extremely increasing the legend indicated by the alternate long and two short dashes line like the legend of the alternate long and short dash line.
このように、本実施形態のエンジン制御装置140は、リカバ時に、燃料の噴射量を強制的に増量して触媒134の性能の早期回復を図って排気ガス中のNOx濃度の上昇を抑えることができる。同時に、排気ガス中のCO、および、HCの濃度上昇を抑えることが可能となる。
As described above, the
また、最終ガード値は、破線の凡例が二点鎖線の凡例を超えるタイミングから、上記のルートBの処理によって減衰し始め、最終的に、通常時下限ガード値に収束する。すなわち、噴射制御部144は、カットリカバ制御として噴射パルス幅の下限値をリカバ時下限ガード値とする処理を、破線の凡例が二点鎖線の凡例を超えるタイミングまで継続している。
The final guard value starts to attenuate by the processing of the route B from the timing when the broken line legend exceeds the legend of the two-dot chain line, and finally converges to the normal time lower limit guard value. That is, the
ここで、二点鎖線の凡例は、リカバ時下限ガード値が設定されておらず、噴射パルス幅としてガード前値が用いられている。すなわち、噴射制御部144は、ガード前値が最終ガード値(リカバ時下限ガード値)以上となるまでの期間、噴射パルス幅の下限値をリカバ時下限ガード値とする。
Here, in the legend of the two-dot chain line, the lower limit guard value at the time of recovery is not set, and the pre-guard value is used as the injection pulse width. That is, the
これは、上記のフローチャートにおいて、ルートAからルートBに処理が移り、リカバ時下限ガード値の減衰処理が開始されるまでの期間に相当する。すなわち、図4のフローチャートでは、ガード値判定処理S414において、リカバ時下限ガード値がガード前値以下となる(S414におけるNO)までが、所定期間である。その後、リカバ時下限ガード値の減衰処理が行われ、三点鎖線で示すように、最終ガード値が小さくなっていく。 This corresponds to a period from when the process moves from the route A to the route B in the above flowchart until the attenuation process of the recovery time lower limit guard value is started. In other words, in the flowchart of FIG. 4, the predetermined period is the guard value determination process S <b> 414 until the recovery time lower limit guard value is equal to or lower than the pre-guard value (NO in S <b> 414). Thereafter, the lower limit guard value at the time of recovery is attenuated, and the final guard value becomes smaller as indicated by a three-dot chain line.
そして、噴射制御部144は、カットリカバ制御を遂行し、予め定められた契機となった後、通常制御を遂行する。このように、リカバ時下限ガード値がガード前値以下となると、カットリカバ制御を終了することで、燃料カット状態からの復帰直後にのみ、リカバ時下限ガード値による燃料の噴射量の増量が行われる。以降は、噴射パルス幅が小さくなっても、リカバ時下限ガード値よりも小さな通常時下限ガード値による燃料の噴射量の増量のみとなり、THC濃度の上昇を小さく抑えることが可能となる。
The
また、リカバ時下限ガード値がガード前値以下となるまでの期間を、噴射パルス幅をリカバ時下限ガード値とする処理を遂行する所定期間とすることで、燃料カット状態からの復帰直後の特定が簡易かつ正確に遂行可能となる。 In addition, the period until the lower limit guard value at the time of recovery falls below the pre-guard value is set as a predetermined period for performing the process of setting the injection pulse width to the lower limit guard value at the recovery time, so that the identification immediately after returning from the fuel cut state Can be performed easily and accurately.
また、コンピュータを、エンジン制御装置140として機能させるプログラムや当該プログラムを記録した、コンピュータで読み取り可能なフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD、DVD、BD等の記憶媒体も提供される。ここで、プログラムは、任意の言語や記述方法にて記述されたデータ処理手段をいう。
Also provided are a program that causes the computer to function as the
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to this embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Is done.
例えば、上述した実施形態では、最終ガード値は、リカバ状態以外のときも設けられている、すなわち、通常時下限ガード値が最終ガード値として設定される場合について説明した。しかし、最終ガード値は、燃料カット状態からの復帰後のリカバ状態にのみ設けられていてもよい。この場合、通常時下限ガード値は0に設定されていることとなり、リカバ時下限ガード値は、0より大きい任意の値となる。 For example, in the above-described embodiment, the case where the final guard value is provided also in a state other than the recovery state, that is, the case where the normal time lower limit guard value is set as the final guard value has been described. However, the final guard value may be provided only in the recovered state after returning from the fuel cut state. In this case, the normal time lower limit guard value is set to 0, and the recovery time lower limit guard value is an arbitrary value larger than 0.
また、上述した実施形態では、燃料噴射1回ごとの噴射量を、噴射パルス幅によって制御する場合について説明したが、燃圧が可変である場合、燃料噴射1回ごとの噴射量を、燃圧のみ、または、燃圧と噴射パルス幅によって制御してもよい。 Further, in the above-described embodiment, the case where the injection amount for each fuel injection is controlled by the injection pulse width has been described. However, when the fuel pressure is variable, the fuel injection amount for each fuel injection is only the fuel pressure, Or you may control by a fuel pressure and an injection pulse width.
なお、本明細書の噴射パルス幅の決定処理、および、ガード値の決定処理の各工程は、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はなく、並列的あるいはサブルーチンによる処理を含んでもよい。 Note that the injection pulse width determination process and the guard value determination process in this specification do not necessarily have to be performed in time series in the order described in the flowchart, and are performed in parallel or by a subroutine. May be included.
本発明は、燃料カット制御を行うエンジン制御装置に利用することができる。 The present invention can be used in an engine control device that performs fuel cut control.
100 エンジン
128 排気マニホールド(排気流路)
132 排気管(排気流路)
134 触媒
140 エンジン制御装置
142 空気量取得部(空気量取得手段)
144 噴射制御部(噴射制御手段、燃料増量補正手段)
100
132 Exhaust pipe (exhaust flow path)
134
144 Injection control unit (injection control means, fuel increase correction means)
Claims (4)
前記エンジンへ吸入される空気の吸入空気量を取得する空気量取得手段と、
前記エンジンの定常運転時に、前記吸入空気量に基づいて、第1の下限ガード値を下回らないように燃料噴射弁の噴射パルス幅を設定する噴射制御手段と、
前記エンジンの燃料カット復帰時に一時的に燃料噴射量を増量補正し、前記触媒の酸素吸蔵量を低減する燃料増量補正手段と、
を備え、
前記噴射制御手段は、前記燃料増量補正手段による燃料増量開始時からの所定期間、前記噴射パルス幅の下限値とし前記第1の下限ガード値よりも大きい第2の下限ガード値に設定することを特徴とするエンジン制御装置。 A catalyst for purifying exhaust gas provided in the exhaust system of the engine;
An air amount acquisition means for acquiring an intake air amount of air sucked into the engine;
Injection control means for setting an injection pulse width of the fuel injection valve so as not to fall below a first lower limit guard value based on the intake air amount during steady operation of the engine;
A fuel increase correction means for temporarily increasing the fuel injection amount at the time of fuel cut recovery of the engine and reducing the oxygen storage amount of the catalyst;
With
The injection control means sets a second lower limit guard value larger than the first lower limit guard value as a lower limit value of the injection pulse width for a predetermined period from the start of fuel increase by the fuel increase correction means. A characteristic engine control device.
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