JP2016014354A - Internal combustion engine control unit - Google Patents

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JP2016014354A
JP2016014354A JP2014136917A JP2014136917A JP2016014354A JP 2016014354 A JP2016014354 A JP 2016014354A JP 2014136917 A JP2014136917 A JP 2014136917A JP 2014136917 A JP2014136917 A JP 2014136917A JP 2016014354 A JP2016014354 A JP 2016014354A
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misfire
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misfire countermeasure
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伸治 定金
Shinji Sadakane
伸治 定金
広矩 伊藤
Hironori Ito
広矩 伊藤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To execute appropriate accidental fire countermeasures in response to a deceleration state step by step and efficiently suppress an accidental fire if a vehicle decelerates during EGR.SOLUTION: An ECU 50 functions to execute a first accidental fire countermeasure control, a second accidental fire countermeasure control, and an accidental fire variable control. In the first accidental fire countermeasure control, the ECU 50 suppresses an accidental fire by an increase in a fuel injection quantity, setting of ignition timing to a retard position or the like without changing valve characteristics of an intake valve 14. In the second accidental fire countermeasure control, the ECU 50 suppresses an accidental fire by a control to change the valve characteristics of the intake valve 14. In the accidental fire countermeasure variable control, the ECU 50 executes only the first accidental fire countermeasure control if residual EGR gas flowing in each cylinder is present during deceleration and an engine load is higher than a load determination value A, and executes at least the second accidental fire countermeasure control if the residual EGR gas flowing in each cylinder is present during deceleration and the engine load is lower than the load determination value A.

Description

本発明は、自動車等に適用される内燃機関の制御装置に関し、特に、EGR機構を備えた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 applied to an automobile or the like, and more particularly to a control device for an internal combustion engine equipped with an EGR mechanism.

関連技術として、例えば特許文献1(特開2013−011271号公報)に開示されているように、EGR(Exhaust Gas Recirculation)機構を備えた内燃機関の制御装置が知られている。この関連技術では、筒内のEGRガス量を推定し、エンジンの運転状態に基いて失火限界EGRガス量を算出する。そして、失火の虞れがある場合には、燃料噴射量の増量制御、吸気バルブの小リフト量制御等を組合わせることにより、失火を抑制する。   As a related technique, for example, as disclosed in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2013-011271), a control device for an internal combustion engine provided with an EGR (Exhaust Gas Recirculation) mechanism is known. In this related technology, the amount of EGR gas in the cylinder is estimated, and the misfire limit EGR gas amount is calculated based on the operating state of the engine. If there is a possibility of misfire, the misfire is suppressed by combining the fuel injection amount increase control, the intake valve small lift control, and the like.

特開2013−011271号公報JP 2013-011271 A

上述した関連技術では、エンジンの運転状態に基いて失火限界EGRガス量を算出し、その算出結果に基いて複数種類の失火回避制御の中から実行する制御を選択する構成としている。しかしながら、関連技術では、EGR中に減速が行われる場合において、例えば減速の状態に応じて選択すべき最適な失火回避制御の種類が具体的に検討されていない。また、失火抑制効果が最大となる制御についても、具体的に検討されておらず、改善の余地がある。このため、関連技術では、EGR中の減速により失火し易い状況が生じた場合に、有効な失火対策を効率よく実行するのが難しいという問題がある。   In the related art described above, the misfire limit EGR gas amount is calculated based on the operating state of the engine, and control to be executed is selected from a plurality of types of misfire avoidance control based on the calculation result. However, in the related art, when deceleration is performed during EGR, for example, the optimum type of misfire avoidance control to be selected according to the state of deceleration is not specifically studied. In addition, the control that maximizes the misfire suppression effect has not been specifically studied, and there is room for improvement. For this reason, in the related technology, there is a problem that it is difficult to efficiently execute effective misfire countermeasures when a situation in which misfire is likely to occur due to deceleration during EGR occurs.

本発明は、EGR中に減速が行われた場合に、減速の状態に応じて適切な失火対策を段階的に実行し、失火を効率よく抑制することが可能な内燃機関の制御装置を提供することにある。   The present invention provides a control device for an internal combustion engine capable of effectively suppressing misfire by executing appropriate misfire countermeasures stepwise in accordance with the state of deceleration when deceleration is performed during EGR. There is.

第1の発明は、内燃機関の排気系から吸気系に外部EGRガスを還流することが可能なEGR機構と、
吸気バルブのリフト量を含むバルブ特性を変更可能な可変動弁機構と、
前記EGR機構及び前記可変動弁機構を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記吸気バルブのバルブ特性を変更せずに、燃料噴射量の変更、燃料噴射時期の変更、点火時期の変更及びタンブル流低減制御のうち何れか1つまたは複数の制御を実行する第1失火対策手段と、
前記吸気バルブのリフト量を小さくする制御を含めて前記吸気バルブのバルブ特性を変更する制御により失火を抑制する第2失火対策手段と、
内燃機関が減速状態となり、かつ、筒内に流入する外部EGRガスが存在する場合に、筒内EGR量に基いて失火の可能性を予測する失火予測手段と、
前記失火予測手段により失火の発生が予測された場合に、外部EGR量に基いて負荷判定値を設定する判定値設定手段と、
機関負荷が前記負荷判定値よりも大きいときには、前記第1失火対策手段を作動させ、機関負荷が前記負荷判定値よりも小さいときには、少なくとも前記第2失火対策手段を作動させる制御選択手段と、を備えている。
A first invention is an EGR mechanism capable of recirculating external EGR gas from an exhaust system of an internal combustion engine to an intake system;
A variable valve mechanism that can change the valve characteristics including the lift amount of the intake valve;
A controller for controlling the EGR mechanism and the variable valve mechanism,
The controller is
A first misfire countermeasure that executes any one or more of a change in fuel injection amount, a change in fuel injection timing, a change in ignition timing, and a tumble flow reduction control without changing the valve characteristic of the intake valve. Means,
Second misfire countermeasure means for suppressing misfire by control for changing valve characteristics of the intake valve including control for reducing the lift amount of the intake valve;
Misfire prediction means for predicting the possibility of misfire based on the amount of in-cylinder EGR when the internal combustion engine is decelerated and there is external EGR gas flowing into the cylinder;
A determination value setting means for setting a load determination value based on an external EGR amount when the occurrence of misfire is predicted by the misfire prediction means;
Control selection means for operating the first misfire countermeasure means when the engine load is larger than the load judgment value, and for activating at least the second misfire countermeasure means when the engine load is smaller than the load judgment value; I have.

第2の発明によると、前記制御選択手段は、機関負荷が前記負荷判定値よりも小さいときに、前記第2失火対策手段だけを作動させる構成としている。   According to the second invention, the control selection means is configured to operate only the second misfire countermeasure means when the engine load is smaller than the load determination value.

第3の発明によると、前記制御選択手段は、機関負荷が前記負荷判定値よりも小さいときに、前記第1失火対策手段と前記第2失火対策手段の両方を作動させる構成としている。   According to a third aspect of the invention, the control selection means is configured to activate both the first misfire countermeasure means and the second misfire countermeasure means when the engine load is smaller than the load determination value.

第4の発明によると、前記負荷判定値は、機関負荷と外部EGR量とに基いて定められるEGR領域において、高負荷で低EGR量の領域である基準の領域と、前記基準の領域よりも低負荷で高EGR量の領域である第1の領域と、前記第1の領域よりも低負荷で高EGR量の領域である第2の領域と、前記第2の領域よりも低負荷で高EGR量の領域である第3の領域とにより構成し、
前記制御選択手段は、機関負荷と外部EGR量とに基いて運転状態が何れの領域に属するかを判定し、前記第1の領域に属するときには、前記第1失火対策手段だけを作動させ、前記第2の領域に属するときには、前記第2失火対策手段だけを作動させ、前記第3の領域に属するときには、前記第1失火対策手段と前記第2失火対策手段の両方を作動させる構成としている。
According to a fourth aspect of the invention, the load determination value is higher in the EGR region determined based on the engine load and the external EGR amount than in the reference region, which is a high load and low EGR amount region. A first region that is a low load and high EGR amount region, a second region that is a lower load and higher EGR amount region than the first region, and a lower load and higher load than the second region A third region that is an EGR amount region;
The control selection means determines which region the operating state belongs to based on the engine load and the external EGR amount, and when belonging to the first region, operates only the first misfire countermeasure means, When belonging to the second area, only the second misfire countermeasure means is activated, and when belonging to the third area, both the first misfire countermeasure means and the second misfire countermeasure means are activated.

第5の発明によると、前記第2失火対策手段は、当該第2失火対策手段の非作動時と比較して、前記吸気バルブのリフト量を小さくする制御と、前記吸気バルブの開弁時期を遅角する制御と、前記吸気バルブの閉弁時期を進角する制御とを実行する構成としている。   According to a fifth aspect of the invention, the second misfire countermeasure means includes a control for reducing the lift amount of the intake valve and the opening timing of the intake valve as compared to when the second misfire countermeasure means is not in operation. Control for retarding and control for advancing the closing timing of the intake valve are executed.

第6の発明によると、前記第2失火対策手段は、当該第1失火対策手段の非作動時と比較して、前記吸気バルブのリフト量を小さくする制御を実行すると共に、前記吸気バルブの開弁時期を遅角する制御と、前記吸気バルブの閉弁時期を進角する制御のうち何れか一方の制御を実行する構成としている。   According to the sixth aspect of the invention, the second misfire countermeasure means performs control for reducing the lift amount of the intake valve as compared to when the first misfire countermeasure means is not operated, and opens the intake valve. One of a control for retarding the valve timing and a control for advancing the closing timing of the intake valve is executed.

第7の発明によると、前記制御装置は、吸気系に残留した外部EGRガスの排出が終了するタイミングを算出し、当該タイミングの到来時に前記第1失火対策手段及び前記第2失火対策手段を停止する構成としている。   According to a seventh aspect, the control device calculates a timing at which the discharge of the external EGR gas remaining in the intake system ends, and stops the first misfire countermeasure means and the second misfire countermeasure means when the timing comes. It is configured to do.

第8の発明によると、前記負荷判定値は、機関回転速度に基いて変更する構成としている。   According to an eighth aspect of the invention, the load determination value is changed based on the engine speed.

第9の発明は、減速中に到達する最小の負荷をアクセルの操作状態に基いて予測し、予測した負荷を機関負荷として前記制御選択手段で用いる構成としている。   In the ninth aspect, the minimum load that is reached during deceleration is predicted based on the operation state of the accelerator, and the predicted load is used as the engine load by the control selection means.

第1の発明によれば、減速時の筒内EGR量に基いて失火を判定し、失火の可能性がある場合には、負荷状態から外部EGR限界を推定し、第1失火対策手段と第2失火対策手段の選択を適切に切換えることができる。即ち、吸気バルブのリフト量を小さくする第2失火対策手段は、失火抑制効果が高いものの、吸入空気量を減少させるのでトルク段差を発生させる虞れがある。このため、制御選択手段は、減速時の機関負荷が大きい場合に、まず、第1失火対策手段を選択することにより、トルク段差を抑制しつつ、失火対策を行うことができる。一方、減速時の機関負荷が小さい場合には、失火抑制効果が高い第2失火対策手段を選択することができる。従って、例えばEGR中に減速が行われた場合に、減速の状態に応じて適切な失火対策を段階的に実行し、失火を効率よく抑制することができる。また、状況に応じて失火対策手段を選択することで、個々の手段により生じ易い燃費や運転性の低下、トルクの制限等を最小限に抑制することができる。   According to the first invention, misfire is determined based on the in-cylinder EGR amount at the time of deceleration, and when there is a possibility of misfire, the external EGR limit is estimated from the load state, and the first misfire countermeasure means and the first 2 Selection of misfire countermeasure means can be appropriately switched. In other words, the second misfire countermeasure means for reducing the lift amount of the intake valve has a high misfire suppression effect, but reduces the intake air amount, which may cause a torque step. For this reason, when the engine load at the time of deceleration is large, the control selection means can first take the countermeasure against misfire while suppressing the torque step by selecting the first misfire countermeasure means. On the other hand, when the engine load during deceleration is small, the second misfire countermeasure means having a high misfire suppression effect can be selected. Therefore, for example, when deceleration is performed during EGR, an appropriate misfire countermeasure can be executed in stages according to the deceleration state, and misfire can be efficiently suppressed. Further, by selecting the misfire countermeasure means according to the situation, it is possible to minimize the reduction in fuel consumption, drivability, torque limitation, etc. that are likely to occur due to the individual means.

第2の発明によれば、例えば第1失火対策手段の効果よりも燃費低下等の影響が大きいと判断される場合において、急減速時に第1失火対策手段が無理に用いられるのを回避することができる。   According to the second aspect of the present invention, for example, when it is determined that the influence of the fuel consumption reduction is larger than the effect of the first misfire countermeasure means, the first misfire countermeasure means is avoided from being forcibly used during sudden deceleration. Can do.

第3の発明によれば、外部EGR限界が大きく低下した場合には、第1失火対策手段に加えて、失火抑制効果が高い第2失火対策手段を選択することができる。この結果、2種類の失火対策手段の相乗効果により、最大限の失火抑制効果を得ることができ、低負荷で外部EGR量が高い状態でも、失火を安定的に抑制することができる。   According to the third invention, when the external EGR limit is greatly reduced, the second misfire countermeasure means having a high misfire suppression effect can be selected in addition to the first misfire countermeasure means. As a result, the maximum misfire suppression effect can be obtained by the synergistic effect of the two types of misfire countermeasures, and misfire can be stably suppressed even in a low load and high external EGR amount.

第4の発明によれば、失火対策の必要度に応じて第1乃至第3の領域を設定することができる。そして、運転状態が属する領域に基いて、第1失火対策手段だけを用いるか、第2失火対策手段だけを用いるか、両方の失火対策手段を用いるかを選択することができる。これにより、例えばEGR中に減速が行われた場合に、減速の状態に応じて制御を3段階に切換えることができる。従って、失火対策の必要度に対して制御を高い精度で適合させることができる。   According to the fourth aspect, the first to third areas can be set according to the degree of necessity of countermeasures against misfire. Based on the region to which the operating state belongs, it is possible to select whether to use only the first misfire countermeasure means, only the second misfire countermeasure means, or both misfire countermeasure means. Thus, for example, when deceleration is performed during EGR, the control can be switched to three stages according to the state of deceleration. Therefore, the control can be adapted with high accuracy to the degree of necessity of misfire countermeasures.

第5の発明によれば、第2失火対策手段は、吸気バルブのリフト量を小さくする制御と、吸気バルブの開弁時期を遅角する制御と、吸気バルブの閉弁時期を進角する制御とを組合わせて実行する。従って、これら3種類の制御の相乗効果により、低負荷かつ高EGR量の状態において大きく不足する着火エネルギの不足分を十分に補償し、外部EGR限界を大きく向上させることができる。   According to the fifth aspect, the second misfire countermeasure means includes control for reducing the lift amount of the intake valve, control for retarding the valve opening timing of the intake valve, and control for advancing the valve closing timing of the intake valve. Are executed in combination. Therefore, the synergistic effect of these three types of control can sufficiently compensate for the shortage of ignition energy that is largely insufficient in a low load and high EGR amount state, and can greatly improve the external EGR limit.

第6の発明によれば、第2失火対策手段は、吸気バルブのリフト量を小さくする制御を実行すると共に、吸気バルブの開弁時期を遅角する制御と、吸気バルブの閉弁時期を進角する制御のうち何れか一方の制御を実行することができる。これにより、外部EGR限界を向上させることができる。   According to the sixth aspect of the invention, the second misfire countermeasure means executes control to reduce the lift amount of the intake valve, retards the opening timing of the intake valve, and advances the closing timing of the intake valve. Either one of the cornering controls can be executed. Thereby, the external EGR limit can be improved.

第7の発明によれば、吸気系の残留EGRガスがなくなる適切なタイミングにおいて、第1失火対策手段及び第2失火対策手段を停止することができる。従って、失火対策の過不足を回避しつつ、残留EGRガスに起因する失火を安定的に抑制することができる。   According to the seventh aspect, the first misfire countermeasure means and the second misfire countermeasure means can be stopped at an appropriate timing when the residual EGR gas in the intake system runs out. Therefore, misfire caused by the residual EGR gas can be stably suppressed while avoiding excessive or insufficient misfire countermeasures.

第8の発明によれば、機関回転速度の変化による影響を負荷判定値に反映し、負荷判定値と失火対策手段との整合性を高めることができる。   According to the eighth aspect of the invention, it is possible to improve the consistency between the load determination value and the misfire countermeasure means by reflecting the influence of the change in the engine speed on the load determination value.

第9の発明によれば、減速により到達する最小の負荷を予測して失火対策手段を選択することができる。従って、例えば急減速時でも、最終的な到達負荷に適合する失火対策手段を先行して選択することができる。即ち、失火対策の応答遅れを抑制し、必要とされる失火対策を適切なタイミングで実行することができる。   According to the ninth aspect, the misfire countermeasure means can be selected by predicting the minimum load to be reached by deceleration. Therefore, for example, even during sudden deceleration, it is possible to select in advance a misfire countermeasure means that matches the final ultimate load. That is, the response delay of the misfire countermeasure can be suppressed, and the necessary misfire countermeasure can be executed at an appropriate timing.

本発明の実施の形態1によるエンジンのシステム構成を説明するための構成図である。It is a block diagram for demonstrating the system configuration | structure of the engine by Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1において、第2失火対策制御により実現される吸気バルブのバルブ特性の一例を示す説明図である。In Embodiment 1 of this invention, it is explanatory drawing which shows an example of the valve characteristic of the intake valve implement | achieved by 2nd misfire countermeasure control. 小リフト量制御により実現される吸気バルブのリフト量を示す特性線図である。It is a characteristic line figure which shows the lift amount of the intake valve implement | achieved by small lift amount control. 吸気バルブのリフト量とタンブル比との関係を示す特性線図である。It is a characteristic diagram which shows the relationship between the lift amount of an intake valve, and a tumble ratio. 小リフト量制御の有無が点火プラグのプラグギャップ間の火花に与える影響を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the influence which the presence or absence of small lift amount control has on the spark between the plug gaps of a spark plug. 小リフト量制御の有無が点火の2次電圧波形に与える影響を示す特性線図である。It is a characteristic diagram which shows the influence which the presence or absence of small lift amount control has on the secondary voltage waveform of ignition. 吸気バルブのリフト量と外部EGR限界との関係を示す特性線図である。It is a characteristic diagram which shows the relationship between the lift amount of an intake valve, and an external EGR limit. 着火に必要なエネルギと、機関負荷と、筒内EGR率との関係を示す特性線図である。It is a characteristic diagram which shows the relationship between energy required for ignition, engine load, and in-cylinder EGR rate. IVOと筒内温度との関係を示す特性線図である。It is a characteristic diagram which shows the relationship between IVO and in-cylinder temperature. IVO遅角制御により増加する機関負荷及びポンプ損失の状態を示す特性線図である。It is a characteristic diagram which shows the state of the engine load and pump loss which increase by IVO retardation control. 機関負荷と内部EGR率との関係を示す特性線図である。It is a characteristic diagram which shows the relationship between an engine load and an internal EGR rate. IVOと外部EGR限界との関係を示す特性線図である。It is a characteristic diagram which shows the relationship between IVO and an external EGR limit. IVCとプラグギャップ間の流速との関係を示す特性線図である。It is a characteristic diagram which shows the relationship between IVC and the flow velocity between plug gaps. IVCと筒内温度との関係を示す特性線図である。It is a characteristic diagram which shows the relationship between IVC and in-cylinder temperature. IVCと外部EGR限界との関係を示す特性線図である。It is a characteristic diagram which shows the relationship between IVC and an external EGR limit. 第2失火対策制御の効果を通常状態と比較して示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the effect of 2nd misfire countermeasure control compared with a normal state. 第1失火対策制御と第2失火対策制御をそれぞれ単独で実行した場合の効果と、組合わせた場合の効果とを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the effect at the time of performing each 1st misfire countermeasure control and 2nd misfire countermeasure control independently, and the effect at the time of combining. EGR中に減速が行われる状態の一例を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically an example of the state in which deceleration is performed during EGR. 本発明の実施の形態1において、失火対策可変制御の一例を示すタイミングチャートである。In Embodiment 1 of this invention, it is a timing chart which shows an example of misfire countermeasure variable control. 本発明の実施の形態1において、失火対策可変制御の他の一例を示すタイミングチャートである。In Embodiment 1 of this invention, it is a timing chart which shows another example of misfire countermeasure variable control. 本発明の実施の形態2において、失火対策制御の選択を切換えるためのEGR領域の区分を示す説明図である。In Embodiment 2 of this invention, it is explanatory drawing which shows the division of the EGR area | region for switching selection of misfire countermeasure control. 機関負荷、外部EGR率及び機関回転速度に基いてEGR領域を区分する3次元のデータマップを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the three-dimensional data map which classifies an EGR area | region based on an engine load, an external EGR rate, and an engine speed. 本発明の実施の形態2において、ECUにより実行される制御の一例を示すフローチャートである。In Embodiment 2 of this invention, it is a flowchart which shows an example of the control performed by ECU. 本発明の実施の形態2による失火対策可変制御を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows misfire countermeasure variable control by Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態3において、ECUにより実行される制御の一例を示すフローチャートである。In Embodiment 3 of this invention, it is a flowchart which shows an example of the control performed by ECU.

実施の形態1.
[実施の形態1の構成]
以下、図1乃至図20を参照して、本発明の実施の形態1について説明する。図1は、本発明の実施の形態1によるエンジンのシステム構成を説明するための構成図である。本実施の形態のシステムは、内燃機関としてのエンジン10を備えている。なお、図1では4気筒エンジンを例示したが、本発明は、任意の気筒数の内燃機関に適用することができる。エンジン10の各気筒12は、図示しない燃料噴射弁、吸気バルブ14、排気バルブ16、点火プラグ18等を備えている。
Embodiment 1 FIG.
[Configuration of Embodiment 1]
Hereinafter, Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a configuration diagram for explaining a system configuration of an engine according to Embodiment 1 of the present invention. The system according to the present embodiment includes an engine 10 as an internal combustion engine. Although FIG. 1 illustrates a four-cylinder engine, the present invention can be applied to an internal combustion engine having an arbitrary number of cylinders. Each cylinder 12 of the engine 10 includes a fuel injection valve, an intake valve 14, an exhaust valve 16, a spark plug 18 and the like (not shown).

また、エンジン10は、各気筒12に吸入空気を吸込む吸気通路20と、各気筒12から排気ガスを排出する排気通路22とを備えている。吸気通路20には、吸入空気量を調整するスロットル弁24が設けられている。排気通路22には、排気ガスを浄化する触媒26が設けられている。また、吸気通路20と排気通路22との間には、排気圧を利用して吸入空気を過給する過給機28が設けられている。過給機28は、排気通路22に配置されたタービン28aと、吸気通路20に配置されたコンプレッサ28bとを備えている。なお、本発明は、過給機を搭載していない自然吸気式の内燃機関にも適用可能である。   The engine 10 also includes an intake passage 20 that sucks intake air into each cylinder 12 and an exhaust passage 22 that discharges exhaust gas from each cylinder 12. The intake passage 20 is provided with a throttle valve 24 for adjusting the intake air amount. A catalyst 26 for purifying exhaust gas is provided in the exhaust passage 22. A supercharger 28 is provided between the intake passage 20 and the exhaust passage 22 to supercharge intake air using exhaust pressure. The supercharger 28 includes a turbine 28 a disposed in the exhaust passage 22 and a compressor 28 b disposed in the intake passage 20. The present invention is also applicable to a naturally aspirated internal combustion engine that is not equipped with a supercharger.

エンジン10は、排気系から吸気系に外部EGRガスを還流することが可能なLPL(Low Pressure Loop)型のEGR機構30を備えている。EGR機構30は、EGR通路32及びEGR弁34を備えている。EGR通路32は、触媒26の下流側で排気通路22から排気ガスを取出し、この排気ガスを外部EGRガスとしてコンプレッサ28bの上流側で吸気通路20に流入させる。EGR弁34は、EGR通路32を流れる外部EGRガスの流量(EGR量)を調整する。   The engine 10 includes an LPL (Low Pressure Loop) type EGR mechanism 30 that can recirculate external EGR gas from an exhaust system to an intake system. The EGR mechanism 30 includes an EGR passage 32 and an EGR valve 34. The EGR passage 32 takes out the exhaust gas from the exhaust passage 22 on the downstream side of the catalyst 26, and causes this exhaust gas to flow into the intake passage 20 on the upstream side of the compressor 28b as external EGR gas. The EGR valve 34 adjusts the flow rate (EGR amount) of the external EGR gas flowing through the EGR passage 32.

また、エンジン10は、吸気バルブ14のバルブ特性を変更可能な可変動弁機構36を備えている。ここで、バルブ特性とは、吸気バルブ14のリフト量、開弁時期(IVO)及び閉弁時期(IVC)のうち、後述の第2失火対策制御により制御するパラメータを意味している。可変動弁機構36としては、例えば特開2006−97602号公報に記載されているように、バルブの開閉時期と共に作用角を変更可能な作用角可変型の可変動弁機構を用いてもよい。また、可変動弁機構36は、例えば特開2000−87769号公報に記載されているように位相を変更するVVT(Variable Valve Timing system)と、作用角可変型の可変動弁機構とを組合わせることにより構成してもよい。   The engine 10 also includes a variable valve mechanism 36 that can change the valve characteristics of the intake valve 14. Here, the valve characteristic means a parameter controlled by the second misfire countermeasure control described later, among the lift amount, the valve opening timing (IVO) and the valve closing timing (IVC) of the intake valve 14. As the variable valve mechanism 36, for example, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-97602, a variable valve operating mechanism that can change the operating angle with the opening / closing timing of the valve may be used. The variable valve mechanism 36 is a combination of a variable valve timing system (VVT) that changes the phase and a variable valve mechanism of variable working angle as described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-87769. You may comprise by.

本実施の形態のシステムは、エンジン10及び車両の運転状態を検出するセンサ系統40と、センサ系統40の出力に基いてエンジン10を制御する制御装置としてのECU(Electronic Control Unit)50とを備えている。センサ系統40には、クランク角センサ、エアフローセンサ、アクセル開度センサ等を含む各種のセンサが含まれている。クランク角センサは、クランク軸の回転速度(機関回転速度)及びクランク角を検出するためのセンサである。エアフローセンサは吸入空気量を検出するもので、アクセル開度センサは、運転者のアクセル操作量(アクセル開度)を検出するものである。   The system according to the present embodiment includes a sensor system 40 that detects the operating state of the engine 10 and the vehicle, and an ECU (Electronic Control Unit) 50 as a control device that controls the engine 10 based on the output of the sensor system 40. ing. The sensor system 40 includes various sensors including a crank angle sensor, an air flow sensor, an accelerator opening sensor, and the like. The crank angle sensor is a sensor for detecting the rotational speed of the crankshaft (engine rotational speed) and the crank angle. The air flow sensor detects an intake air amount, and the accelerator opening sensor detects a driver's accelerator operation amount (accelerator opening).

ECU50は、各種の制御プログラムが予め記憶された記憶回路と、前記各制御プログラムに基いて制御を実行する演算処理装置(CPU)と、演算処理装置に対して信号を入出力する入出力回路とを備えている。ECU50の入力側には、センサ系統の各センサが接続されている。ECU50の出力側には、各気筒の燃料噴射弁及び点火プラグ18、EGR弁34、可変動弁機構36等を含む各種のアクチュエータが接続されている。   The ECU 50 includes a storage circuit in which various control programs are stored in advance, an arithmetic processing unit (CPU) that executes control based on the control programs, and an input / output circuit that inputs and outputs signals to the arithmetic processing unit. It has. Each sensor of the sensor system is connected to the input side of the ECU 50. Various actuators including a fuel injection valve and a spark plug 18, an EGR valve 34, a variable valve mechanism 36, and the like of each cylinder are connected to the output side of the ECU 50.

ECU50は、センサ系統40の出力に基いて吸入空気量、機関回転速度、機関負荷等を算出し、これらの算出結果に基いて各アクチュエータを駆動する。また、ECU50は、エンジン10の運転状態に基いてEGR要求が発生しているか否かを判定する。そして、EGR要求の発生時には、運転状態に基いて目標EGR量を設定し、実際のEGR量が目標EGR量に追従するようにEGR弁34の開度をフィードバック制御する。   The ECU 50 calculates the intake air amount, the engine rotation speed, the engine load, and the like based on the output of the sensor system 40, and drives each actuator based on these calculation results. Further, the ECU 50 determines whether or not an EGR request is generated based on the operating state of the engine 10. When an EGR request is generated, the target EGR amount is set based on the operating state, and the opening degree of the EGR valve 34 is feedback-controlled so that the actual EGR amount follows the target EGR amount.

[実施の形態1の特徴]
EGR中に減速状態となった場合には、ECU50によりEGR弁34が閉弁され、EGRが停止される。しかし、EGR弁34の下流側で吸気通路20に残留した残留EGRガスは、EGRの停止後も筒内に流入する現象(EGR遅れ)を生じさせ、失火の発生原因になる。特に、LPL型のEGR機構30においては、例えばHPL(High Pressure Loop)型のEGR機構よりも残留EGRガスの量が多いので、失火を誘発し易い。このため、減速時において、残留EGRガスが存在する場合には、何らかの失火対策制御を実行するのが好ましい。
[Features of Embodiment 1]
When the vehicle is decelerated during EGR, the ECU 50 closes the EGR valve 34 and stops the EGR. However, the residual EGR gas remaining in the intake passage 20 on the downstream side of the EGR valve 34 causes a phenomenon (EGR delay) that flows into the cylinder even after the EGR is stopped, causing a misfire. In particular, in the LPL type EGR mechanism 30, the amount of residual EGR gas is larger than that of, for example, an HPL (High Pressure Loop) type EGR mechanism, and thus misfire is easily induced. For this reason, it is preferable to execute some misfire countermeasure control when residual EGR gas is present during deceleration.

しかしながら、失火対策制御に要求される能力は、減速の程度によって変化する。そこで、本実施の形態では、減速時に残留EGRガスが存在する場合に、減速の程度に応じて第1失火対策制御と第2失火対策制御のうちの一方または両方を選択する失火対策可変制御を実行する。以下、これらの制御について説明する。なお、本明細書では、第1失火対策制御と第2失火対策制御をまとめて「失火対策制御」と表記する場合がある。   However, the capability required for misfire countermeasure control varies depending on the degree of deceleration. Therefore, in the present embodiment, when there is residual EGR gas at the time of deceleration, the misfire countermeasure variable control that selects one or both of the first misfire countermeasure control and the second misfire countermeasure control according to the degree of deceleration. Run. Hereinafter, these controls will be described. In the present specification, the first misfire countermeasure control and the second misfire countermeasure control may be collectively referred to as “misfire countermeasure control”.

(第1失火対策制御)
第1失火対策制御は、吸気バルブ14のバルブ特性を変更せずに、他の制御を用いて失火を抑制するもので、本実施の形態の第1失火対策手段に相当している。第1失火対策制御としては、例えば空燃比を通常状態よりもリッチ化する制御(即ち、燃料噴射量を増量する制御)、点火時期を通常状態よりも遅角する制御等が挙げられる。ここで、通常状態とは、第1失火対策制御の非実行時に相当する状態である。
(First misfire countermeasure control)
The first misfire countermeasure control is to suppress misfire by using another control without changing the valve characteristic of the intake valve 14, and corresponds to the first misfire countermeasure means of the present embodiment. Examples of the first misfire countermeasure control include control for enriching the air-fuel ratio from the normal state (that is, control for increasing the fuel injection amount), control for retarding the ignition timing from the normal state, and the like. Here, the normal state is a state corresponding to when the first misfire countermeasure control is not executed.

なお、筒内に燃料を直接噴射するシステムにおいては、第1失火対策制御として、燃料噴射時期を通常状態よりも遅角する制御を採用してもよい。また、筒内にタンブル流を発生させるタンブル制御弁(TCV)を備えたシステムにおいては、第1失火対策制御として、TCVによりタンブル比を通常状態よりも低下させる制御を採用してもよい。更に言えば、第1失火対策制御は、上記各制御の一部を組合わせることにより構成してもよい。   In the system in which fuel is directly injected into the cylinder, control for retarding the fuel injection timing from the normal state may be employed as the first misfire countermeasure control. Further, in a system including a tumble control valve (TCV) that generates a tumble flow in the cylinder, control for reducing the tumble ratio from the normal state by TCV may be employed as the first misfire countermeasure control. Furthermore, the first misfire countermeasure control may be configured by combining a part of each of the above controls.

(第2失火対策制御)
第2失火対策制御は、可変動弁機構36を用いて吸気バルブ14のバルブ特性を変更することにより、失火を抑制するもので、本実施の形態の第2失火対策手段に相当している。図2は、本発明の実施の形態1において、第2失火対策制御により実現される吸気バルブのバルブ特性の一例を示す説明図である。この図に示すように、第2失火対策制御では、吸気バルブ14のリフト量、IVO及びIVCからなる3つのパラメータのうち、少なくともリフト量、好ましくは、全てのパラメータを制御する。以下、上記各パラメータの制御を、小リフト量制御、IVO遅角制御及びIVC進角制御と表記する。
(Second misfire countermeasure control)
The second misfire countermeasure control is to suppress misfire by changing the valve characteristic of the intake valve 14 using the variable valve mechanism 36, and corresponds to the second misfire countermeasure means of the present embodiment. FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of the valve characteristic of the intake valve realized by the second misfire countermeasure control in the first embodiment of the present invention. As shown in this figure, in the second misfire countermeasure control, at least the lift amount, preferably all of the three parameters including the lift amount of the intake valve 14 and IVO and IVC are controlled. Hereinafter, the control of each parameter is referred to as small lift amount control, IVO retardation control, and IVC advance control.

(小リフト量制御)
次に、図3乃至図7を参照して、小リフト量制御及びその効果を説明する。ここで、図3は、小リフト量制御により実現される吸気バルブのリフト量を示す特性線図である。また、図4は、吸気バルブのリフト量とタンブル比との関係を示す特性線図である。図5は、小リフト量制御の有無が点火プラグのプラグギャップ間の火花に与える影響を模式的に示す説明図である。図6は、小リフト量制御の有無が点火の2次電圧波形に与える影響を示す特性線図である。図7は、吸気バルブのリフト量と外部EGR限界との関係を示す特性線図である。なお、外部EGR限界とは、失火を起こさずに実現可能な最大の外部EGR率を意味している。
(Small lift control)
Next, with reference to FIG. 3 to FIG. 7, the small lift amount control and the effect thereof will be described. FIG. 3 is a characteristic diagram showing the lift amount of the intake valve realized by the small lift amount control. FIG. 4 is a characteristic diagram showing the relationship between the lift amount of the intake valve and the tumble ratio. FIG. 5 is an explanatory diagram schematically showing the influence of the presence or absence of the small lift amount control on the spark between the plug gaps of the spark plug. FIG. 6 is a characteristic diagram showing the influence of the presence or absence of small lift amount control on the secondary voltage waveform of ignition. FIG. 7 is a characteristic diagram showing the relationship between the lift amount of the intake valve and the external EGR limit. The external EGR limit means the maximum external EGR rate that can be realized without causing misfire.

小リフト量制御では、図2及び図3に示すように、吸気バルブ14のリフト量を通常状態(通常のリフト量)よりも小さい小リフト量に設定する。なお、通常のリフト量とは、第2失火対策制御の非実行時に用いられるリフト量である。リフト量が減少すると、図4に示すように、筒内のタンブル流(タンブル比)が低下する。これにより、混合気の着火時には、図5に示すように、点火プラグ18のプラグギャップ間を通過する気流の流速が低下するので、プラグギャップ間の火花が気流により流され難くなる。即ち、プラグギャップ間での火花切れが抑制されるので、図6に示すように、放電維持時間が長くなる。   In the small lift amount control, as shown in FIGS. 2 and 3, the lift amount of the intake valve 14 is set to a small lift amount smaller than the normal state (normal lift amount). The normal lift amount is a lift amount used when the second misfire countermeasure control is not executed. When the lift amount decreases, the tumble flow (tumble ratio) in the cylinder decreases as shown in FIG. As a result, when the air-fuel mixture is ignited, as shown in FIG. 5, the flow velocity of the airflow passing between the plug gaps of the spark plug 18 is lowered, so that the spark between the plug gaps is hardly flowed by the airflow. That is, since the spark break between the plug gaps is suppressed, as shown in FIG. 6, the discharge maintaining time becomes long.

従って、小リフト量制御によれば、例えば低負荷でEGR率が高い場合のように、着火に大きなエネルギが要求される条件下において、点火エネルギの分散を抑制し、混合気に対して高い点火エネルギを局所的に付加することができる。これにより、着火の確実性を高めて失火を抑制し、外部EGR限界を向上させることができる。また、小リフト量制御は、図7に示すように、リフト量を僅かに減少させるだけでも、外部EGR限界を大きく増加させることができ、外部EGR限界に対して高い感度を有している。   Therefore, according to the small lift amount control, for example, in a case where a large amount of energy is required for ignition, such as when the EGR rate is high at a low load, dispersion of ignition energy is suppressed, and high ignition of the air-fuel mixture is achieved. Energy can be added locally. Thereby, the certainty of ignition can be improved, misfire can be suppressed, and the external EGR limit can be improved. Further, as shown in FIG. 7, the small lift amount control can greatly increase the external EGR limit only by slightly decreasing the lift amount, and has high sensitivity to the external EGR limit.

(IVO遅角制御)
次に、図8乃至図12を参照して、IVO遅角制御及びその効果を説明する。図8は、着火に必要なエネルギと、機関負荷と、筒内EGR率との関係を示す特性線図である。図9は、IVOと筒内温度との関係を示す特性線図である。また、図10は、IVO遅角制御により増加する機関負荷及びポンプ損失の状態を示す特性線図である。図11は、機関負荷と内部EGR率との関係を示す特性線図である。また、図12は、IVOと外部EGR限界との関係を示す特性線図である。
(IVO retard angle control)
Next, IVO retardation control and its effect will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a characteristic diagram showing a relationship among energy required for ignition, engine load, and in-cylinder EGR rate. FIG. 9 is a characteristic diagram showing the relationship between IVO and in-cylinder temperature. FIG. 10 is a characteristic diagram showing the state of the engine load and the pump loss that are increased by the IVO retardation control. FIG. 11 is a characteristic diagram showing the relationship between the engine load and the internal EGR rate. FIG. 12 is a characteristic diagram showing the relationship between the IVO and the external EGR limit.

EGR率が高い状態では、筒内の酸素濃度が低下するので、着火に必要なエネルギが増加する。この結果、点火エネルギが相対的に不足し、失火が発生し易くなる。特に、低負荷でEGR率が高い状態では、図8に示すように、筒内温度を混合気が着火可能な温度まで上昇させるために多くのエネルギが必要となる。このため、IVO遅角制御では、図2及び図9に示すように、IVOを通常状態(通常のIVO)よりも遅角する(所謂、遅開き制御)。なお、通常のIVOとは、第2失火対策制御の非実行時に用いられるIVOである。IVO遅角制御によれば、吸気バルブ14が閉弁した状態でピストンが下降し、筒内容積が増加するので、筒内に吸込まれた空気が膨張し、当該空気の圧力及び温度が低下する。これにより、燃焼室の壁面と空気との温度差が大きくなり、壁面から空気への受熱量が増加するので、図9に示すように、筒内温度を通常状態よりも上昇させることができる。この結果、混合気の温度を高めて着火を容易に行うことができ、外部EGR限界を向上させることができる。   In a state where the EGR rate is high, the oxygen concentration in the cylinder decreases, so that the energy required for ignition increases. As a result, the ignition energy is relatively short, and misfire is likely to occur. In particular, in a state where the EGR rate is high at a low load, as shown in FIG. 8, much energy is required to raise the in-cylinder temperature to a temperature at which the air-fuel mixture can be ignited. Therefore, in the IVO retardation control, as shown in FIGS. 2 and 9, the IVO is retarded from the normal state (normal IVO) (so-called delay opening control). The normal IVO is an IVO used when the second misfire countermeasure control is not executed. According to the IVO retardation control, the piston descends with the intake valve 14 closed, and the cylinder volume increases, so that the air sucked into the cylinder expands, and the pressure and temperature of the air decrease. . As a result, the temperature difference between the wall surface of the combustion chamber and the air increases, and the amount of heat received from the wall surface to the air increases, so that the in-cylinder temperature can be raised from the normal state as shown in FIG. As a result, the temperature of the air-fuel mixture can be increased and ignition can be easily performed, and the external EGR limit can be improved.

また、低負荷領域で外部EGR限界が低下する最大の要因は、内部EGR率が高いことである。低負荷領域では、新気量が少ないので、吸気バルブと排気バルブのオーバーラップ期間を無くすことにより内部EGR量を最小限に抑制しても、内部EGR率が相対的に高くなる傾向がある。これに対し、IVOを遅角すると、図10に示すように、同一トルクでのポンプ損失及び機関負荷が増加する。   In addition, the biggest factor that the external EGR limit decreases in the low load region is that the internal EGR rate is high. Since the amount of fresh air is small in the low load region, the internal EGR rate tends to be relatively high even if the internal EGR amount is minimized by eliminating the overlap period of the intake valve and the exhaust valve. On the other hand, if the IVO is retarded, the pump loss and the engine load at the same torque increase as shown in FIG.

この結果、機関負荷の増加に伴って新気量が増加するので、図11に示すように、内部EGR率を相対的に低下させることができる。従って、IVO遅角制御によれば、外部EGR率と内部EGR率とを合わせた筒内EGR率の失火限界が一定でも、内部EGR率を低下させ、その分だけ外部EGR限界を向上させることができる。また、IVO遅角制御は、図12に示すように、IVOを遅角するにつれて、外部EGR限界を高めることができ、外部EGR限界に対して高い感度を有している。   As a result, since the amount of fresh air increases as the engine load increases, the internal EGR rate can be relatively lowered as shown in FIG. Therefore, according to the IVO retard angle control, even if the misfire limit of the in-cylinder EGR rate obtained by combining the external EGR rate and the internal EGR rate is constant, the internal EGR rate can be reduced and the external EGR limit can be improved accordingly. it can. In addition, as shown in FIG. 12, the IVO retardation control can increase the external EGR limit as the IVO is retarded, and has high sensitivity to the external EGR limit.

(IVC進角制御)
次に、図13乃至図15を参照して、IVC進角制御及びその効果を説明する。図13は、IVCとプラグギャップ間の流速との関係を示す特性線図である。図14は、IVCと筒内温度との関係を示す特性線図である。また、図15は、IVCと外部EGR限界との関係を示す特性線図である。IVC進角制御では、図2及び図13に示すように、IVCを通常状態(通常のIVC)よりも進角する(所謂、早閉じ制御)。なお、通常のIVCとは、第2失火対策制御の非実行時に用いられるIVCであり、一般的には、下死点よりも遅角側に設定される。
(IVC advance angle control)
Next, IVC advance angle control and its effects will be described with reference to FIGS. FIG. 13 is a characteristic diagram showing the relationship between the IVC and the flow velocity between the plug gaps. FIG. 14 is a characteristic diagram showing the relationship between IVC and in-cylinder temperature. FIG. 15 is a characteristic diagram showing the relationship between IVC and external EGR limit. In the IVC advance angle control, as shown in FIGS. 2 and 13, the IVC is advanced from the normal state (normal IVC) (so-called early closing control). The normal IVC is an IVC that is used when the second misfire countermeasure control is not executed, and is generally set on the retard side from the bottom dead center.

IVC進角制御によれば、図13に示すように、吸気行程を早期に終了し、筒内のガスの流速を速やかに減衰させることができる。即ち、吸気行程を早期に終了すると、筒内のガスの減衰時間が長くなるので、ガスの流速を十分に減少させることができる。これにより、通常状態と比較して、点火時にプラグギャップ間を流れる気流の流速が低下する。従って、小リフト量制御と同様の理由により、着火の確実性を高め、外部EGR限界を向上させることができる。また、IVC進角制御は、図15に示すように、IVCを進角するにつれて、外部EGR限界を高めることができ、外部EGR限界に対して高い感度を有している。   According to the IVC advance angle control, as shown in FIG. 13, the intake stroke can be completed early, and the flow velocity of the gas in the cylinder can be quickly attenuated. That is, if the intake stroke is completed early, the decay time of the gas in the cylinder becomes long, so that the gas flow rate can be sufficiently reduced. Thereby, compared with a normal state, the flow velocity of the airflow which flows between plug gaps at the time of ignition falls. Therefore, for the same reason as the small lift amount control, the certainty of ignition can be improved and the external EGR limit can be improved. Further, as shown in FIG. 15, the IVC advance angle control can increase the external EGR limit as the IVC is advanced, and has high sensitivity to the external EGR limit.

また、IVC進角制御では、IVCを通常状態から進角して下死点の近傍に設定するのが好ましい。ここで、「近傍」とは、IVCを下死点に設定した場合と同様の効果が得られる小さなクランク角の範囲を意味している。IVCを下死点の近傍まで進角することにより、実圧縮比が向上するので、図14に示すように、着火時点における混合気の温度を通常常態よりも高めることができる。従って、図13に示す効果に加えて、着火が容易な状態を実現し、外部EGR限界を更に向上させることができる。   In IVC advance control, it is preferable to advance IVC from the normal state and set it near the bottom dead center. Here, “near” means a small crank angle range in which the same effect as when IVC is set to the bottom dead center can be obtained. Since the actual compression ratio is improved by advancing the IVC to the vicinity of the bottom dead center, as shown in FIG. 14, the temperature of the air-fuel mixture at the time of ignition can be increased from the normal state. Therefore, in addition to the effects shown in FIG. 13, it is possible to realize an easily ignited state and further improve the external EGR limit.

なお、上記IVC進角制御では、IVCを進角すればよいものであり、必ずしもIVCを下死点の近傍に設定する必要はない。即ち、本発明のIVC進角制御には、通常のIVCが下死点よりも進角側に設定されるシステムにおいて、IVCを下死点から離れる方向に進角する制御も含まれる。   In the IVC advance control, the IVC may be advanced, and it is not always necessary to set the IVC near the bottom dead center. That is, the IVC advance control of the present invention includes control for advancing the IVC in a direction away from the bottom dead center in a system in which the normal IVC is set on the advance side with respect to the bottom dead center.

(2種類の失火対策制御の比較)
次に、図16及び図17を参照して、第1失火対策制御と第2失火対策制御の特性について比較する。図16は、第2失火対策制御の効果を通常状態と比較して示す説明図である。図17は、第1失火対策制御と第2失火対策制御をそれぞれ単独で実行した場合の効果と、組合わせた場合の効果とを示す説明図である。なお、図17では、第1失火対策制御として、空燃比をリッチ化する制御を例示している。また、耐EGR性の向上代とは、例えば外部EGR限界の向上代に対応するもので、通常状態を基準として失火の抑制効果を表している。
(Comparison of two types of misfire countermeasure control)
Next, the characteristics of the first misfire countermeasure control and the second misfire countermeasure control will be compared with reference to FIGS. 16 and 17. FIG. 16 is an explanatory diagram showing the effect of the second misfire countermeasure control in comparison with the normal state. FIG. 17 is an explanatory diagram showing an effect when the first misfire countermeasure control and the second misfire countermeasure control are executed independently and an effect when they are combined. Note that FIG. 17 illustrates control for enriching the air-fuel ratio as the first misfire countermeasure control. Further, the EGR resistance improvement allowance corresponds to, for example, the external EGR limit improvement allowance, and represents the effect of suppressing misfire on the basis of the normal state.

図16に示すように、第2失火対策制御、特に、小リフト量制御、IVO遅角制御及びIVC進角制御を組合わせたベストモードにおいては、通常状態と比較して外部EGR限界を大きく向上させることができる。特に、機関回転速度が3600rpm程度の運転領域では、通常状態での外部EGR限界が約2%であるのに対し、第2失火対策制御での外部EGR限界が約20%まで大きく向上することが確認された。一方、第1失火対策制御は、図17に示すように、第2失火対策制御よりも効果代が小さいものの、失火を抑制して耐EGR性を向上させることができる。   As shown in FIG. 16, in the best mode that combines the second misfire countermeasure control, in particular, the small lift amount control, the IVO retardation control, and the IVC advance control, the external EGR limit is greatly improved as compared with the normal state. Can be made. In particular, in the operating region where the engine speed is about 3600 rpm, the external EGR limit in the normal state is about 2%, whereas the external EGR limit in the second misfire countermeasure control is greatly improved to about 20%. confirmed. On the other hand, as shown in FIG. 17, the first misfire countermeasure control has an effect margin smaller than that of the second misfire countermeasure control, but can suppress misfire and improve the EGR resistance.

第1失火対策制御(空燃比のリッチ化)と比較して、第2失火対策制御の効果が非常に大きいのは、次の理由による。一般に、着火性が最良となる空燃比、即ち、空燃比をリッチ化する場合の目標空燃比は、12.5〜13である。この空燃比は、通常状態での目標空燃比(理論空燃比)に近いので、空燃比のリッチ化により得られる着火性の改善度(効果代)は比較的小さなものとなる。但し、第1失火対策制御は、第2失火対策制御と比較して上限トルクが制限されないので、機関負荷が比較的大きい領域にも容易に適用することができる。   The effect of the second misfire countermeasure control is very large compared to the first misfire countermeasure control (riching the air-fuel ratio) for the following reason. Generally, the air-fuel ratio that provides the best ignitability, that is, the target air-fuel ratio when enriching the air-fuel ratio is 12.5 to 13. Since this air-fuel ratio is close to the target air-fuel ratio (theoretical air-fuel ratio) in the normal state, the degree of improvement in ignitability (effect margin) obtained by enriching the air-fuel ratio is relatively small. However, since the upper limit torque is not limited as compared with the second misfire countermeasure control, the first misfire countermeasure control can be easily applied to a region where the engine load is relatively large.

これに対し、第2失火対策制御では、小リフト量制御、IVO遅角制御及びIVC進角制御を組合わせることで、大きな相乗効果を得ることができる。即ち、これら3種類の制御により、低負荷かつ高EGR率の状態において大きく不足する着火エネルギの不足分を十分に補償することができる。従って、LPL型のEGR機構30によるEGR中に減速が行われた場合のように、低負荷で外部EGR率が高い場合でも、失火を効果的に抑制することができる。しかも、吸気バルブ14のバルブ特性だけを変更するので、燃費や運転性の低下を最小限に抑制することができる。また、第1失火対策制御と第2失火対策制御とを組合わせた場合には、両者の相乗効果により外部EGR限界を更に向上させることができる。   On the other hand, in the second misfire countermeasure control, a large synergistic effect can be obtained by combining the small lift amount control, the IVO retardation control, and the IVC advance control. In other words, these three types of control can sufficiently compensate for the shortage of ignition energy that is largely insufficient in a low load and high EGR state. Therefore, misfire can be effectively suppressed even when the external EGR rate is high at a low load, such as when deceleration is performed during EGR by the LPL type EGR mechanism 30. In addition, since only the valve characteristics of the intake valve 14 are changed, it is possible to minimize a reduction in fuel consumption and drivability. Further, when the first misfire countermeasure control and the second misfire countermeasure control are combined, the external EGR limit can be further improved by a synergistic effect of both.

なお、第2失火対策制御の効果は、上述のように、小リフト量制御、IVO遅角制御及びIVC進角制御を組合わせたベストモードにおいて、最も顕著に発揮される。しかし、この効果は、少なくとも小リフト量制御により発揮することができる。従って、本発明の第2失火対策制御では、IVC進角制御を採用せずに、小リフト量制御とIVO遅角制御とを組合わせてもよい。また、第2失火対策制御では、IVO遅角制御を採用せずに、小リフト量制御とIVC進角制御を組合わせてもよい。更に言えば、第2失火対策制御は、小リフト量制御だけで構成してもよい。   Note that the effect of the second misfire countermeasure control is most prominently exhibited in the best mode in which the small lift amount control, the IVO retardation control, and the IVC advance control are combined as described above. However, this effect can be exhibited at least by small lift amount control. Therefore, in the second misfire countermeasure control of the present invention, the small lift amount control and the IVO retard angle control may be combined without adopting the IVC advance angle control. Further, in the second misfire countermeasure control, the small lift amount control and the IVC advance angle control may be combined without adopting the IVO retard angle control. Furthermore, the second misfire countermeasure control may be configured only by the small lift amount control.

次に、各制御の制限について考察する。第1失火対策制御は、上述のように効果代が比較的小さいので、例えば急減速のように外部EGR限界が急激に低下する状況に適用するのが難しい。また、第1失火対策制御は、燃料噴射量の増量、点火時期の遅角等により燃費が低下し易いので、これらの制御量が大きくなる状況で使用するのは回避したい。   Next, the limitation of each control will be considered. Since the effect margin is relatively small as described above, the first misfire countermeasure control is difficult to apply to a situation where the external EGR limit rapidly decreases, for example, sudden deceleration. Further, since the first misfire countermeasure control is likely to reduce the fuel consumption due to an increase in the fuel injection amount, the retard of the ignition timing, etc., it is desired to avoid using it in a situation where these control amounts become large.

一方、第2失火対策制御は、外部EGR限界が急激に低下する場合でも、失火を十分に抑制することができる。しかし、第2失火対策制御の実行時には、スロットル弁24が大きく開弁していても、吸気バルブ14のバルブ特性に応じて吸入空気量が制限される。即ち、第2失火対策制御は、上限トルクを制限する特性があるので、機関負荷が大きい領域に適用するのが難しい。   On the other hand, the second misfire countermeasure control can sufficiently suppress misfire even when the external EGR limit rapidly decreases. However, when the second misfire countermeasure control is executed, the intake air amount is limited according to the valve characteristics of the intake valve 14 even if the throttle valve 24 is largely opened. That is, since the second misfire countermeasure control has a characteristic of limiting the upper limit torque, it is difficult to apply to the region where the engine load is large.

(失火対策可変制御)
上述した各失火対策制御の特性を踏まえて、本実施の形態では、失火対策可変制御を実行する。失火対策可変制御は、エンジン10が減速状態となり、かつ、筒内に流入する残留EGRガスが存在し、更に、失火の可能性がある場合において、まず、外部EGR率に基いて負荷判定値Aを設定する。そして、機関負荷が負荷判定値Aよりも大きいときには、第1失火対策制御だけを実行する。また、機関負荷が負荷判定値Aよりも小さいときには、少なくとも第2失火対策制御を実行する。
(Variable control against misfire)
Based on the characteristics of each misfire countermeasure control described above, the misfire countermeasure variable control is executed in the present embodiment. In the misfire countermeasure variable control, when the engine 10 is decelerated and there is residual EGR gas flowing into the cylinder and there is a possibility of misfire, the load judgment value A is first determined based on the external EGR rate. Set. When the engine load is larger than the load determination value A, only the first misfire countermeasure control is executed. When the engine load is smaller than the load determination value A, at least the second misfire countermeasure control is executed.

一般に、外部EGR限界は、機関負荷が小さいほど低下する傾向がある。また、失火対策制御では、外部EGR限界が低下するほど、失火を抑制するために外部EGR限界を高める能力が要求される。即ち、高負荷側の運転領域では、外部EGR限界が比較的高いので、第1失火対策制御だけでも失火を抑制することが可能となる。また、低負荷側の運転領域では、外部EGR限界が低いので、第2失火対策制御により外部EGR限界を大きく高めることが必要となる。   Generally, the external EGR limit tends to decrease as the engine load decreases. Moreover, in misfire countermeasure control, the capability to raise an external EGR limit is requested | required in order to suppress misfire, so that an external EGR limit falls. That is, in the operating region on the high load side, the external EGR limit is relatively high, so that misfire can be suppressed only by the first misfire countermeasure control. Further, since the external EGR limit is low in the low load side operation region, it is necessary to greatly increase the external EGR limit by the second misfire countermeasure control.

このため、負荷判定値Aは、失火対策制御が必要な運転領域において、第1失火対策制御だけで失火の抑制が可能な高負荷側の運転領域と、第2失火対策制御が必要な低負荷側の運転領域とを区分する負荷値に設定される。なお、「失火の抑制が可能」とは、「外部EGR限界を現在の外部EGR率よりも高めることが可能」であることを意味している。   For this reason, the load determination value A includes an operation region on the high load side where the misfire can be suppressed only by the first misfire countermeasure control, and a low load that requires the second misfire countermeasure control. It is set to a load value that distinguishes the operation region on the side. Note that “misfire suppression is possible” means “external EGR limit can be made higher than the current external EGR rate”.

また、失火対策制御では、外部EGR率が高いほど、当該外部EGR率を上回るように外部EGR限界を高くする必要がある。このため、負荷判定値Aは、外部EGR率が高いほど大きな値に設定され、第2失火対策制御の適用範囲を拡大するように構成されている。また、外部EGR限界は、機関負荷及び外部EGR率だけでなく、機関回転速度によっても変化する。このため、負荷判定値Aは、機関回転速度に基いて変更するのが好ましい。一方、負荷判定値Aは、例えば第1失火対策制御により低下する燃費の低下量の許容限度、第2失火対策制御により制限されるトルクの制限量の許容限度等も考慮して補正してもよい。なお、負荷判定値Aの具体例については、実施の形態2,3で後述する。   Further, in the misfire countermeasure control, it is necessary to increase the external EGR limit so that the external EGR rate is higher than the external EGR rate. For this reason, the load determination value A is set to a larger value as the external EGR rate is higher, and is configured to expand the application range of the second misfire countermeasure control. Further, the external EGR limit changes not only with the engine load and the external EGR rate but also with the engine speed. For this reason, it is preferable to change the load determination value A based on the engine speed. On the other hand, the load determination value A may be corrected in consideration of, for example, the allowable limit of the fuel consumption reduction amount reduced by the first misfire countermeasure control, the allowable limit of the torque limit amount restricted by the second misfire countermeasure control, and the like. Good. A specific example of the load determination value A will be described later in the second and third embodiments.

次に、図18及び図19を参照して、失火対策可変制御の基本的な動作について説明する。図18は、EGR中に減速が行われる状態の一例を模式的に示す説明図である。図19は、本発明の実施の形態1において、失火対策可変制御の一例を示すタイミングチャートである。なお、図19は、EGR中の減速時において、第1失火対策制御だけを実行した状態から、第1失火対策制御及び第2失火対策制御を併用した状態に切換える場合を例示している。   Next, a basic operation of the misfire countermeasure variable control will be described with reference to FIGS. FIG. 18 is an explanatory diagram schematically illustrating an example of a state in which deceleration is performed during EGR. FIG. 19 is a timing chart showing an example of misfire countermeasure variable control in Embodiment 1 of the present invention. FIG. 19 exemplifies a case in which only the first misfire countermeasure control and the second misfire countermeasure control are switched from the state in which only the first misfire countermeasure control is executed during deceleration during EGR.

図18に示すように、例えば定常運転時に急減速が行われると、EGR限界は、定常運転時の値(例えば、25%程度)から5%程度まで大きく減少する。このとき、ECU50は、EGR弁34を閉弁してEGRを停止するが、EGR遅れ等により残留EGRガスが存在する場合には、失火対策可変制御を実行する。失火対策可変制御では、図19に示すように、例えば失火の発生が予測され、かつ、機関負荷が前述の負荷判定値Aよりも大きい区間aにおいて、第2失火対策制御を実行せずに、第1失火対策制御だけを実行する。なお、失火の発生が予測される状態とは、図19の下段に示すように、例えば筒内EGR率がEGR失火限界(点線)よりも大きい状態である。また、本実施の形態では、筒内EGR率がEGR失火限界よりも大きくなるタイミングを予測し、このタイミングよりも少し前から失火対策制御を実行する構成としてもよい。   As shown in FIG. 18, for example, when rapid deceleration is performed during steady operation, the EGR limit is greatly reduced from a value during steady operation (for example, approximately 25%) to approximately 5%. At this time, the ECU 50 closes the EGR valve 34 and stops the EGR. However, if residual EGR gas is present due to an EGR delay or the like, the ECU 50 executes a misfire countermeasure variable control. In the misfire countermeasure variable control, as shown in FIG. 19, for example, the occurrence of misfire is predicted and the second misfire countermeasure control is not performed in the section a where the engine load is larger than the load determination value A described above. Only the first misfire countermeasure control is executed. Note that the state in which the occurrence of misfire is predicted is a state in which, for example, the in-cylinder EGR rate is larger than the EGR misfire limit (dotted line), as shown in the lower part of FIG. Moreover, in this Embodiment, it is good also as a structure which estimates the timing when an in-cylinder EGR rate becomes larger than an EGR misfire limit, and performs misfire countermeasure control slightly before this timing.

ここで、内部EGR率は、例えば機関回転速度、吸入空気量、吸気バルブ14及び排気バルブ16のバルブタイミング等に基いて推定される。外部EGR率は、例えばEGR制御による目標EGR率(または、EGR弁34の目標開度)等に基いて推定される。また、失火を抑制可能な筒内EGR率の限界値であるEGR失火限界は、例えば機関負荷、機関回転速度等に基いて推定される。従って、内部EGR率と外部EGR率とを加算することにより筒内EGR率を算出し、算出した筒内EGR率とEGR失火限界を比較することにより、失火の可能性を予測することができる。なお、内部EGRを無視することが可能な運転状態等では、外部EGR率としてサージタンクのEGR率を用いてもよいし、筒内EGR率として外部EGR率を用いてもよい。   Here, the internal EGR rate is estimated based on, for example, the engine rotation speed, the intake air amount, the valve timings of the intake valve 14 and the exhaust valve 16, and the like. The external EGR rate is estimated based on, for example, a target EGR rate (or a target opening of the EGR valve 34) by EGR control. Further, the EGR misfire limit, which is a limit value of the in-cylinder EGR rate that can suppress misfire, is estimated based on, for example, engine load, engine speed, and the like. Therefore, the possibility of misfire can be predicted by calculating the in-cylinder EGR rate by adding the internal EGR rate and the external EGR rate, and comparing the calculated in-cylinder EGR rate with the EGR misfire limit. In an operation state in which the internal EGR can be ignored, the surge tank EGR rate may be used as the external EGR rate, or the external EGR rate may be used as the in-cylinder EGR rate.

一方、例えば減速の程度が増大し、機関負荷が負荷判定値Aよりも小さくなる区間bでは、第1失火対策制御及び第2失火対策制御の両方を実行する。なお、図19では、機関負荷が徐々に増加する減速を例示した。これに対し、急減速等により機関負荷が減速の開始時点から負荷判定値Aを下回る場合には、区間aが存在せず、最初から第1失火対策制御及び第2失火対策制御の両方が実行される。   On the other hand, for example, in the section b where the degree of deceleration increases and the engine load becomes smaller than the load determination value A, both the first misfire countermeasure control and the second misfire countermeasure control are executed. FIG. 19 illustrates deceleration where the engine load gradually increases. On the other hand, when the engine load falls below the load determination value A from the start of deceleration due to sudden deceleration or the like, the section a does not exist, and both the first misfire countermeasure control and the second misfire countermeasure control are executed from the beginning. Is done.

また、減速状態がある程度継続すると、残留EGRガスの排出が進むことにより、外部EGR率が低下する。このとき、ECU50は、外部EGR率の低下を負荷判定値Aに反映し、負荷判定値Aを減少させる。これにより、例えば図19中の区間cでは、機関負荷が負荷判定値Aよりも相対的に大きくなるので、第2失火対策制御が停止され、第1失火対策制御だけが実行される。   Further, when the deceleration state continues to some extent, the discharge of residual EGR gas proceeds and the external EGR rate decreases. At this time, the ECU 50 reflects the decrease in the external EGR rate in the load determination value A and decreases the load determination value A. Accordingly, for example, in the section c in FIG. 19, the engine load becomes relatively larger than the load determination value A, so the second misfire countermeasure control is stopped and only the first misfire countermeasure control is executed.

また、ECU50は、残留EGRガスの排出が終了するタイミングを算出し、当該タイミングの到来時に失火対策制御を終了する構成としてもよい。このタイミングは、吸気通路20に残留した外部EGRガスが新気に入れ替わるタイミングである。即ち、上記タイミングは、例えば吸気通路20のうちEGR弁34よりも下流側の容積と、吸入空気量とに基いて、計算モデル等により算出することができる。なお、前記容積は、ECU50に予め記憶されている。この制御によれば、残留EGRガスがなくなるタイミングで失火対策制御を的確に終了することができる。従って、失火対策制御の過不足を回避し、残留EGRガスに起因する失火を安定的に抑制することができる。   Further, the ECU 50 may be configured to calculate a timing at which the discharge of the residual EGR gas is finished and finish the misfire countermeasure control when the timing comes. This timing is a timing at which the external EGR gas remaining in the intake passage 20 is replaced with fresh air. That is, the timing can be calculated by a calculation model or the like based on, for example, the volume downstream of the EGR valve 34 in the intake passage 20 and the intake air amount. The volume is stored in advance in the ECU 50. According to this control, the misfire countermeasure control can be accurately terminated at the timing when the residual EGR gas disappears. Therefore, it is possible to avoid an excess or deficiency of the misfire countermeasure control and to stably suppress misfire caused by the residual EGR gas.

このように、失火対策可変制御によれば、減速時の筒内EGR率に基いて失火を判定し、失火の可能性がある場合には、負荷状態から外部EGR限界を推定し、第1失火対策制御と第2失火対策制御の選択を適切に切換えることができる。即ち、吸気バルブ14のリフト量を小さくする第2失火対策制御は、失火抑制効果が高いものの、吸入空気量を減少させるのでトルク段差を発生させる虞れがある。このため、失火対策可変制御では、減速時の機関負荷が大きい場合に、まず、第1失火対策制御を選択することにより、トルク段差を抑制しつつ、失火対策を行うことができる。これにより、失火対策を実行しつつ、運転性を良好に保持することができる。   Thus, according to the misfire countermeasure variable control, misfire is determined based on the in-cylinder EGR rate at the time of deceleration, and when there is a possibility of misfire, the external EGR limit is estimated from the load state, and the first misfire is performed. Selection between countermeasure control and second misfire countermeasure control can be appropriately switched. That is, the second misfire countermeasure control for reducing the lift amount of the intake valve 14 has a high misfire suppression effect, but reduces the intake air amount, which may cause a torque step. For this reason, in the misfire countermeasure variable control, when the engine load during deceleration is large, first, the first misfire countermeasure control is selected, so that the misfire countermeasure can be performed while suppressing the torque step. Thereby, it is possible to maintain good drivability while executing misfire countermeasures.

一方、減速時の機関負荷が小さい場合には、第1失火対策制御に加えて、失火抑制効果が高い第2失火対策制御を選択することができる。この結果、2種類の失火対策制御の相乗効果により、最大限の失火抑制効果を得ることができ、低負荷で外部EGR率が高い状態でも、失火を安定的に抑制することができる。従って、例えばEGR中に減速が行われた場合に、減速の状態に応じて適切な失火対策を段階的に実行し、失火を効率よく抑制することができる。また、状況に応じて制御を選択することで、個々の失火対策制御により生じ易い燃費や運転性の低下、トルクの制限等を最小限に抑制することができる。   On the other hand, when the engine load during deceleration is small, in addition to the first misfire countermeasure control, the second misfire countermeasure control having a high misfire suppression effect can be selected. As a result, the maximum misfire suppression effect can be obtained by the synergistic effect of the two types of misfire countermeasure control, and misfire can be stably suppressed even in a low load and high external EGR rate. Therefore, for example, when deceleration is performed during EGR, an appropriate misfire countermeasure can be executed in stages according to the deceleration state, and misfire can be efficiently suppressed. Further, by selecting the control according to the situation, it is possible to minimize the reduction in fuel consumption, drivability, torque limitation, etc. that are likely to occur due to individual misfire countermeasure control.

上記効果の具体例について、図19中の最下段を参照して説明する。図中の点線は、従来の失火対策制御によるEGR失火限界を例示している。実線は、失火対策可変制御によるEGR失火限界を例示している。まず、従来の制御では、EGRガスが残留した状態で減速が減速が行われたときに、実際の筒内EGR率がEGR失火限界よりも大きくなり、失火が生じ易い状態となる。これに対し、本実施の形態では、第1失火対策制御及び第2失火対策制御により、EGR失火限界を大きく改善し、例えば急減速時でも、EGR失火限界が筒内EGR率よりも高い状態を保持することができる。   A specific example of the above effect will be described with reference to the bottom row in FIG. The dotted line in the figure illustrates the EGR misfire limit by the conventional misfire countermeasure control. The solid line illustrates the EGR misfire limit by the misfire countermeasure variable control. First, in the conventional control, when deceleration is performed while EGR gas remains, the actual in-cylinder EGR rate becomes larger than the EGR misfire limit, and misfire is likely to occur. On the other hand, in the present embodiment, the EGR misfire limit is greatly improved by the first misfire countermeasure control and the second misfire countermeasure control, and the EGR misfire limit is higher than the in-cylinder EGR rate even during rapid deceleration, for example. Can be held.

(他の制御例)
本実施の形態では、図20に示す失火対策可変制御を採用してもよい。図20は、本発明の実施の形態1において、失火対策可変制御の他の一例を示すタイミングチャートである。この失火対策可変制御では、機関負荷が負荷判定値Aよりも小さい場合に、第1失火対策制御を実行せずに、第2失火対策制御だけを実行する。従って、機関負荷が負荷判定値Aよりも大きい状態から小さい状態に変化するような減速時には、最初に第1失火対策制御が実行されてから、第2失火対策制御に切換えられる。
(Other control examples)
In the present embodiment, the misfire countermeasure variable control shown in FIG. 20 may be adopted. FIG. 20 is a timing chart showing another example of the misfire countermeasure variable control in the first embodiment of the present invention. In this misfire countermeasure variable control, when the engine load is smaller than the load determination value A, only the second misfire countermeasure control is executed without executing the first misfire countermeasure control. Therefore, at the time of deceleration where the engine load changes from a state larger than the load determination value A to a small state, the first misfire countermeasure control is first executed and then the second misfire countermeasure control is switched.

このように構成される変形例によっても、図19に示す失火対策可変制御とほぼ同様の効果を得ることができる。また、この変形例によれば、例えば第1失火対策制御の効果よりも燃費低下等の影響が大きいと判断される場合において、急減速時に第1失火対策制御が無理に用いられるのを回避することができる。なお、本発明では、図19及び図20に示す制御を組合わせてもよい。この制御については、実施の形態2で説明する。   According to the modified example configured as described above, substantially the same effect as the misfire countermeasure variable control shown in FIG. 19 can be obtained. Further, according to this modification, for example, when it is determined that the influence of the fuel consumption reduction or the like is larger than the effect of the first misfire countermeasure control, it is avoided that the first misfire countermeasure control is forcibly used during sudden deceleration. be able to. In the present invention, the controls shown in FIGS. 19 and 20 may be combined. This control will be described in the second embodiment.

実施の形態2.
次に、図21乃至図24を参照して、本発明の実施の形態2について説明する。本実施の形態は、4つの領域において、第1失火対策制御と第2失火対策制御の選択を変更することを特徴としている。図21は、本発明の実施の形態2において、失火対策制御の選択を切換えるためのEGR領域の区分を示す説明図である。図22は、機関負荷、外部EGR率及び機関回転速度に基いてEGR領域を区分する3次元のデータマップを示す説明図である。
Embodiment 2. FIG.
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The present embodiment is characterized in that the selection of the first misfire countermeasure control and the second misfire countermeasure control is changed in four areas. FIG. 21 is an explanatory diagram showing divisions of the EGR region for switching selection of misfire countermeasure control in the second embodiment of the present invention. FIG. 22 is an explanatory diagram showing a three-dimensional data map that divides the EGR region based on the engine load, the external EGR rate, and the engine rotation speed.

ECU50には、図21及び図22に示すように、3次元のデータマップが予め記憶されている。このデータマップは、例えば機関負荷、外部EGR率及び機関回転速度に基いて定められるEGR領域を4つの領域A0,A1,A2,A3に区分するものである。前述したように、失火対策制御では、機関負荷が小さいほど、また、外部EGR率が高いほど、外部EGR限界を高くすることが要求される。従って、領域A0〜A3は、この要求を考慮して区分されている。   As shown in FIGS. 21 and 22, the ECU 50 stores a three-dimensional data map in advance. This data map divides an EGR area determined based on, for example, an engine load, an external EGR rate, and an engine speed into four areas A0, A1, A2, and A3. As described above, in the misfire countermeasure control, the smaller the engine load and the higher the external EGR rate, the higher the external EGR limit is required. Accordingly, the areas A0 to A3 are divided in consideration of this requirement.

具体的に述べると、まず、基準の領域A0は、減速が行われていない通常の運転領域に対応している。領域A0は、各領域のうちで最も高負荷で低EGR率の領域である。従って、領域A0では、失火対策制御を実行しなくても、外部EGR限界が外部EGR率よりも高い状態に保持されるので、失火対策制御が不要となる。第1の領域A1は、基準の領域A0よりも低負荷で高EGR率の領域である。このため、領域A1では、領域A0よりも外部EGR限界が低下し、外部EGR率に対する外部EGR限界の余裕代が減少する。しかし、領域A1では、外部EGR限界の低下量がそれほど大きくないので、第1失火対策制御だけで失火の抑制が可能である。   Specifically, first, the reference area A0 corresponds to a normal operation area where deceleration is not performed. Region A0 is the region with the highest load and low EGR rate among the regions. Therefore, in the region A0, the misfire countermeasure control is not necessary because the external EGR limit is maintained higher than the external EGR rate without executing the misfire countermeasure control. The first region A1 is a region having a lower load and a higher EGR rate than the reference region A0. For this reason, in the area A1, the external EGR limit is lower than in the area A0, and the margin of the external EGR limit with respect to the external EGR rate is reduced. However, in region A1, since the amount of decrease in the external EGR limit is not so large, misfire can be suppressed only by the first misfire countermeasure control.

第2の領域A2は、領域A1よりも低負荷で高EGR率の領域である。このため、領域A2では、領域A1よりも外部EGR限界の低下量が大きくなり、外部EGR限界の余裕代が更に減少する。この余裕代は、第1失火対策制御の適用範囲を超えているが、第2失火対策制御の適用範囲である。従って、領域A2では、第2失火対策制御だけで失火の抑制が可能である。第3の領域A3は、領域A2よりも低負荷で高EGR率の領域であり、各領域のうちで最も高負荷で低EGR率となっている。領域A3では、外部EGR限界が外部EGR率に対して極端に低下するので、第1失火対策制御と第2失火対策制御の両方により外部EGR限界を可能な限り高めることが要求される。   The second region A2 is a region having a lower load and a higher EGR rate than the region A1. For this reason, in the region A2, the amount of decrease in the external EGR limit is larger than that in the region A1, and the margin for the external EGR limit is further reduced. This allowance exceeds the application range of the first misfire countermeasure control, but is the application range of the second misfire countermeasure control. Therefore, in the area A2, misfire can be suppressed only by the second misfire countermeasure control. The third region A3 is a region having a lower load and a higher EGR rate than the region A2, and has the highest load and a low EGR rate among the regions. In the region A3, the external EGR limit is extremely reduced with respect to the external EGR rate. Therefore, it is required to increase the external EGR limit as much as possible by both the first misfire countermeasure control and the second misfire countermeasure control.

また、外部EGR限界は、機関回転速度によっても変化する。このため、本実施の形態では、3次元のデータマップにより、機関回転速度に基いて領域A0〜A3の範囲を変更する。これにより、機関回転速度の変化による影響を各領域A0〜A3に反映し、個々の領域と失火対策制御との整合性を高めることができる。なお、本発明では、必ずしも機関回転速度を用いる必要はなく、例えば機関負荷と外部EGR率とに基いて、2次元のデータマップにより領域を区分する構成としてもよい。また、外部EGR限界に影響を与える他のパラメータ(例えば吸気温度、吸気圧等)を、前記データマップの引数に追加してもよい。   Also, the external EGR limit changes depending on the engine speed. For this reason, in the present embodiment, the range of the regions A0 to A3 is changed based on the engine rotational speed using a three-dimensional data map. Thereby, the influence by the change of engine rotational speed is reflected in each area | region A0-A3, and the consistency with each area | region and misfire countermeasure control can be improved. In the present invention, it is not always necessary to use the engine rotation speed. For example, the area may be divided by a two-dimensional data map based on the engine load and the external EGR rate. Also, other parameters that affect the external EGR limit (for example, intake air temperature, intake air pressure, etc.) may be added to the argument of the data map.

失火対策可変制御では、減速時に残留EGRガスが存在する場合に、機関負荷、外部EGR率及び機関回転速度に基いて、前記データマップを参照することにより、運転状態が何れの領域に属するかを特定する。そして、運転状態が属する領域に基いて、後述のように特定の失火対策制御を選択して実行する。なお、上述した領域A1〜A3は、実施の形態1における負荷判定値Aに相当している。より具体的に言えば、第1の領域A1と第2の領域A2との境界は、請求項1,2に記載された負荷判定値に相当している。また、第1の領域A1と第3の領域A3との境界は、請求項1,3に記載された負荷判定値に相当している。   In the misfire countermeasure variable control, when there is residual EGR gas at the time of deceleration, by referring to the data map based on the engine load, the external EGR rate, and the engine speed, it is possible to determine which region the operation state belongs to. Identify. Then, based on the region to which the operating state belongs, specific misfire countermeasure control is selected and executed as described later. The above-described regions A1 to A3 correspond to the load determination value A in the first embodiment. More specifically, the boundary between the first area A1 and the second area A2 corresponds to the load determination value described in claims 1 and 2. The boundary between the first region A1 and the third region A3 corresponds to the load determination value described in claims 1 and 3.

[実施の形態2を実現するための具体的な処理]
次に、図23を参照して、失火対策可変制御の具体的な処理について説明する。図23は、本発明の実施の形態2において、ECUにより実行される制御の一例を示すフローチャートである。なお、この図に示すルーチンは、エンジン運転中に繰返し実行されるものとする。
[Specific Processing for Realizing Embodiment 2]
Next, specific processing of misfire countermeasure variable control will be described with reference to FIG. FIG. 23 is a flowchart showing an example of control executed by the ECU in the second embodiment of the present invention. Note that the routine shown in this figure is repeatedly executed during engine operation.

図23に示すルーチンでは、まず、ステップS100において、外部EGRが実行中であるか否かを判定する。この判定が成立した場合には、ステップS104に移行する。また、ステップS100の判定が不成立の場合には、ステップS102に移行し、外部EGRガスが残留中(テーリング時)であるか否かを判定する。ステップ102の判定が成立した場合には、ステップS104に移行する。ステップS104の判定が不成立の場合には、筒内に流入する外部EGRガスが存在しないので、本ルーチンを終了する。   In the routine shown in FIG. 23, first, in step S100, it is determined whether or not the external EGR is being executed. When this determination is established, the process proceeds to step S104. If the determination in step S100 is not established, the process proceeds to step S102, and it is determined whether or not the external EGR gas is remaining (during tailing). When the determination in step 102 is established, the process proceeds to step S104. If the determination in step S104 is not established, there is no external EGR gas flowing into the cylinder, and thus this routine ends.

次に、ステップS104では、アクセル開度センサによりアクセルの操作状態(例えば、アクセルの開度、動作及び速度)を読込む。そして、ステップS106では、アクセルの操作状態に基いて減速中であるか否かを判定する。ステップS106の判定が成立した場合には、ステップS108により負荷予測制御を実行する。負荷予測制御は、減速中に到達する最小の負荷をアクセルの操作状態に基いて予測し、予測した負荷を失火対策可変制御で用いる機関負荷とするものである。負荷予測制御によれば、減速中には、例えばアクセルの開度、動作または速度が大きいほど、機関負荷が大きく減少し、到達する最小負荷が小さくなると予測することができる。   Next, in step S104, the accelerator operation state (for example, accelerator opening, operation, and speed) is read by the accelerator opening sensor. In step S106, it is determined whether the vehicle is decelerating based on the operation state of the accelerator. When the determination in step S106 is established, load prediction control is executed in step S108. In the load prediction control, the minimum load that is reached during deceleration is predicted based on the operation state of the accelerator, and the predicted load is used as the engine load used in the misfire countermeasure variable control. According to the load prediction control, during deceleration, for example, it can be predicted that the greater the accelerator opening, operation, or speed, the greater the engine load will decrease and the minimum load that will be reached.

次に、ステップS110では、現在の機関回転速度及び外部EGR率を読込む。減速の開始時にEGR弁34が閉弁された状態では、残留EGRガスが新気と徐々に入れ替わることにより、外部EGR率が徐々に減少していく。このため、最新の外部EGR率は、例えば減速開始前の目標EGR率と、EGR弁34を閉弁した時点の残留EGRガスの量と、EGR弁34を閉弁した後の積算吸入空気量とに基いて算出することができる。   Next, in step S110, the current engine speed and external EGR rate are read. In a state where the EGR valve 34 is closed at the start of deceleration, the residual EGR gas is gradually replaced with fresh air, so that the external EGR rate is gradually reduced. For this reason, the latest external EGR rate includes, for example, the target EGR rate before starting deceleration, the amount of residual EGR gas at the time when the EGR valve 34 is closed, and the integrated intake air amount after the EGR valve 34 is closed. It can be calculated based on

次に、ステップS112では、ステップS108による予測負荷と、機関回転速度と、外部EGR率とに基いて、前記データマップを参照することにより、領域A0〜A3の何れが将来の領域となるかを特定する。ここで、将来の領域とは、機関負荷が前記予測負荷に到達したときに、そのときの運転状態が属すると予測される領域を意味している。領域を特定した後には、ステップS118に移行する。   Next, in step S112, by referring to the data map based on the predicted load in step S108, the engine rotational speed, and the external EGR rate, which of the areas A0 to A3 will be the future area is determined. Identify. Here, the future region means a region where the operation state at that time is predicted to belong when the engine load reaches the predicted load. After specifying the area, the process proceeds to step S118.

一方、ステップS106において、非減速中であると判定された場合には、負荷予測制御を実行せず、現在の運転状態が属する領域を特定する。具体的には、まず、ステップS114において、現在の機関回転速度、外部EGR率及び機関負荷を読込む。次に、これらの読込値に基いて前記データマップを参照することにより、現在の領域を特定し、ステップS118に移行する。   On the other hand, if it is determined in step S106 that the vehicle is not decelerating, the load prediction control is not executed and the region to which the current operating state belongs is specified. Specifically, first, in step S114, the current engine speed, external EGR rate, and engine load are read. Next, the current region is specified by referring to the data map based on these read values, and the process proceeds to step S118.

次に、ステップS118では、特定された領域が領域A0であるか否かを判定する。この判定処理は、失火の可能性を予測する処理に相当している。即ち、本実施の形態では、筒内EGR率として外部EGR率を用いることにより、外部EGR率に基いて失火の可能性を予測している。ステップS118の判定が成立した場合には、失火の可能性が小さく、失火対策制御が必要ないので、何もせずに本ルーチンを終了する。また、ステップS118の判定が不成立の場合には、失火の発生が予測されるので、ステップS120に移行し、特定された領域が領域A1であるか否かを判定する。ステップS120の判定が成立した場合には、失火の可能性が比較的低い領域である。そこで、この場合には、ステップS122に移行し、第1失火対策制御だけを実行する。   Next, in step S118, it is determined whether or not the specified area is the area A0. This determination process corresponds to a process for predicting the possibility of misfire. That is, in this embodiment, the possibility of misfire is predicted based on the external EGR rate by using the external EGR rate as the in-cylinder EGR rate. If the determination in step S118 is established, the possibility of misfire is small, and misfire countermeasure control is not necessary, so this routine is terminated without doing anything. If the determination in step S118 is not established, the occurrence of misfire is predicted, so the process proceeds to step S120 to determine whether or not the specified region is the region A1. If the determination in step S120 is established, this is a region where the possibility of misfire is relatively low. Therefore, in this case, the process proceeds to step S122, and only the first misfire countermeasure control is executed.

また、ステップS120の判定が不成立の場合には、ステップS124に移行し、特定された領域が領域A2であるか否かを判定する。ステップS124の判定が成立した場合には、失火の可能性が比較的高い領域である。そこで、この場合には、ステップS126に移行し、第2失火対策制御だけを実行する。また、ステップS124の判定が不成立の場合には、特定された領域が領域A3であるから、失火の可能性が極めて高い。そこで、この場合には、ステップS130に移行し、第1失火対策制御と第2失火対策制御の両方を実行する。   If the determination in step S120 is not established, the process proceeds to step S124, and it is determined whether or not the specified area is the area A2. If the determination in step S124 is established, this is a region where the possibility of misfire is relatively high. Therefore, in this case, the process proceeds to step S126, and only the second misfire countermeasure control is executed. If the determination in step S124 is not established, the specified area is the area A3, and therefore the possibility of misfire is very high. Therefore, in this case, the process proceeds to step S130, and both the first misfire countermeasure control and the second misfire countermeasure control are executed.

次に、図24を参照して、上記制御による具体的な動作について説明する。図24は、本発明の実施の形態2による失火対策可変制御を示すタイミングチャートである。この図において、実線は、EGR中に領域A3まで到達する急減速(図21参照)が行われた場合を例示している。また、点線は、EGR中に領域A1に到達する程度の緩減速が行われた場合を例示している。   Next, with reference to FIG. 24, a specific operation by the above control will be described. FIG. 24 is a timing chart showing misfire countermeasure variable control according to Embodiment 2 of the present invention. In this figure, the solid line exemplifies the case where rapid deceleration (see FIG. 21) that reaches the region A3 during EGR is performed. Moreover, the dotted line has illustrated the case where the slow deceleration of the grade which reaches | attains area | region A1 during EGR was performed.

まず、急減速時には、アクセル開度(ドライバのトルク要求)が急激に減少し、これに伴って負荷率(=空気量)が徐々に減少する。また、減速の開始時には、EGR弁34が閉弁されるが、外部EGR率は、残留EGRガスが筒内に流入し続けることにより、減速の開始時点から遅れて徐々に減少する。この結果、急減速が開始されてから外部EGR率が減少し始めるまでの期間中には、低負荷で高EGR率の傾向が徐々に強くなるため、運転状態が属する領域は、A1→A2→A3と移行する。そして、失火対策制御の選択は、領域の移行に合わせて、第1失火対策制御→第2失火対策制御→両方の失火対策制御と変化する。   First, at the time of sudden deceleration, the accelerator opening (driver's torque request) decreases rapidly, and the load factor (= air amount) gradually decreases accordingly. Further, at the start of deceleration, the EGR valve 34 is closed, but the external EGR rate gradually decreases with a delay from the start of deceleration as the residual EGR gas continues to flow into the cylinder. As a result, during the period from when the rapid deceleration is started until the external EGR rate starts to decrease, the tendency of the high EGR rate with a low load gradually increases. Migrate with A3. The selection of the misfire countermeasure control changes from the first misfire countermeasure control → the second misfire countermeasure control → both misfire countermeasure controls in accordance with the transition of the region.

次に、残留EGRガスの排出が進行することにより、外部EGR率が減少し始めると、運転状態が属する領域は、A3→A2→A1と移行する。これに伴って、失火対策制御の選択は、両方の失火対策制御→第2失火対策制御→第1失火対策制御と変化する。そして、最終的に運転状態が領域A0に到達すると、第1失火対策制御及び第2失火対策制御が終了される。   Next, when the discharge of residual EGR gas proceeds and the external EGR rate starts to decrease, the region to which the operating state belongs shifts from A3 to A2 to A1. Along with this, the selection of the misfire countermeasure control changes from both of the misfire countermeasure controls → second misfire countermeasure control → first misfire countermeasure control. When the operating state finally reaches the area A0, the first misfire countermeasure control and the second misfire countermeasure control are ended.

一方、緩減速時には、負荷率の減少が緩やかになる。この結果、運転状態が属する領域は、A1に移行するだけとなり、失火対策制御としては、第1失火対策制御だけが実行される。但し、緩減速時には、残留EGRガスの排出が遅くなるので、外部EGR率は、比較的長い時間にわたって高い状態となる。これに伴って、領域A1で第1失火対策制御が実行される時間も長くなる。   On the other hand, during slow deceleration, the load factor decreases slowly. As a result, the region to which the operating state belongs only shifts to A1, and only the first misfire countermeasure control is executed as the misfire countermeasure control. However, at the time of slow deceleration, the discharge of the residual EGR gas is delayed, so that the external EGR rate becomes high for a relatively long time. Along with this, the time during which the first misfire countermeasure control is executed in the region A1 also becomes longer.

このように、本実施の形態によれば、失火対策の必要度に応じて領域A0〜A3を設定することができる。そして、運転状態が属する領域に基いて、第1失火対策制御だけを実行するか、第2失火対策制御だけを実行するか、両方の失火対策制御を実行するかを選択することができる。これにより、例えばEGR中に減速が行われた場合に、減速の状態に応じて適切な失火対策を段階的に実行し、失火を効率よく抑制することができる。しかも、本実施の形態では、失火対策の必要度に応じて制御を3段階に切換えることができる。従って、前記実施の形態1と同様の効果が得られる上に、失火対策の必要度に対して制御を高い精度で適合させることができる。   Thus, according to this Embodiment, area | region A0-A3 can be set according to the necessity level of misfire countermeasures. Based on the region to which the operating state belongs, it is possible to select whether to execute only the first misfire countermeasure control, execute only the second misfire countermeasure control, or execute both misfire countermeasure controls. Thereby, for example, when deceleration is performed during EGR, an appropriate misfire countermeasure can be executed step by step according to the state of deceleration, and misfire can be efficiently suppressed. Moreover, in the present embodiment, the control can be switched in three stages according to the necessity of misfire countermeasures. Therefore, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and the control can be adapted with high accuracy to the degree of necessity for the misfire countermeasure.

また、本実施の形態では、図23中のステップS108に示すように、負荷予測制御を実行する。これにより、減速により到達する将来の領域を予測して失火対策制御を選択することができる。従って、例えば急減速時でも、最終的な到達領域に適合する失火対策制御を先行して実行することができる。即ち、失火対策制御の応答遅れを抑制し、必要とされる失火対策制御を適切なタイミングで実行することができる。   Moreover, in this Embodiment, as shown to step S108 in FIG. 23, load prediction control is performed. Accordingly, it is possible to select a misfire countermeasure control by predicting a future region to be reached by deceleration. Therefore, for example, even during sudden deceleration, the misfire countermeasure control suitable for the final reach area can be executed in advance. That is, it is possible to suppress a response delay in misfire countermeasure control and execute necessary misfire countermeasure control at an appropriate timing.

実施の形態3.
次に、図25を参照して、本発明の実施の形態3について説明する。本実施の形態は、負荷予測制御を実行せず、現在の運転状態に基いて常に最新の領域を特定する逐次処理を実行することを特徴としている。図25は、本発明の実施の形態3において、ECUにより実行される制御の一例を示すフローチャートである。この図に示すルーチンは、図23に示すルーチンに対して、ステップS200の処理を追加し、ステップS104〜S112の処理を除外したものである。このため、既出のステップについての説明は適宜省略するものとする。
Embodiment 3 FIG.
Next, Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIG. The present embodiment is characterized in that sequential processing for always specifying the latest region is executed based on the current operating state without executing load prediction control. FIG. 25 is a flowchart showing an example of control executed by the ECU in the third embodiment of the present invention. The routine shown in this figure adds the process of step S200 to the routine shown in FIG. 23, and excludes the processes of steps S104 to S112. For this reason, the description of the steps described above will be omitted as appropriate.

図25に示すルーチンでは、まず、ステップS200において、減速中であるか否かを判定する。そして、減速中である場合には、ステップS100に移行し、減速中でない場合には、本ルーチンを終了する。次の処理では、ステップS100,S102の何れかの判定が成立した場合に、ステップS114に移行する。そして、ステップS114,S116では、現在の運転状態が属する領域を特定する。次に、ステップ118〜S130では、特定した領域に基いて失火対策制御を選択する。また、図25に示すルーチンは、図23と同様に、エンジン運転中に繰返し実行されるものであり、図25中のステップS100〜S130は、減速が開始されてから終了するまで繰返し実行される。このように構成される本実施の形態でも、前記実施の形態2とほぼ同様の効果を得ることができる。   In the routine shown in FIG. 25, first, in step S200, it is determined whether or not the vehicle is decelerating. If the vehicle is decelerating, the process proceeds to step S100. If the vehicle is not decelerating, this routine is terminated. In the next process, if any of the determinations in steps S100 and S102 is established, the process proceeds to step S114. And in step S114, S116, the area | region where the present driving | running state belongs is specified. Next, in steps 118 to S130, misfire countermeasure control is selected based on the identified region. The routine shown in FIG. 25 is repeatedly executed during engine operation as in FIG. 23. Steps S100 to S130 in FIG. 25 are repeatedly executed from the start of deceleration until the end thereof. . In this embodiment configured as described above, substantially the same effect as that of the second embodiment can be obtained.

なお、前記実施の形態1乃至3において、第1失火対策制御、第2失火対策制御、失火対策可変制御は、それぞれ第1失火対策手段、第2失火対策手段及び制御選択手段の具体例を示している。また、図23中のステップS108,S110,S112,S118及び図25中のステップS114,S116,S118は、失火予測手段の具体例を示している。さらに、図23中のステップS112及び図25中のステップS116は、判定値設定手段の具体例を示している。   In the first to third embodiments, the first misfire countermeasure control, the second misfire countermeasure control, and the misfire countermeasure variable control are specific examples of the first misfire countermeasure means, the second misfire countermeasure means, and the control selection means, respectively. ing. Further, steps S108, S110, S112, and S118 in FIG. 23 and steps S114, S116, and S118 in FIG. 25 show specific examples of misfire prediction means. Further, step S112 in FIG. 23 and step S116 in FIG. 25 show specific examples of the judgment value setting means.

また、実施の形態1乃至3では、「筒内EGR率」及び「外部EGR率」を制御に用いる場合を例示した。しかし、本発明は、EGR率に限定されるものではなく、「筒内EGR量」及び「外部EGR量」を制御に用いてもよい。また、実施の形態では、LPL型のEGR機構30を搭載したガソリンエンジンを例示した。しかし、本発明はこれに限らず、HPL型のEGR機構に適用してもよいし、ディーゼルエンジンに適用してもよい。   In the first to third embodiments, the case where the “in-cylinder EGR rate” and the “external EGR rate” are used for the control is illustrated. However, the present invention is not limited to the EGR rate, and “in-cylinder EGR amount” and “external EGR amount” may be used for control. In the embodiment, a gasoline engine equipped with an LPL type EGR mechanism 30 is exemplified. However, the present invention is not limited to this, and may be applied to an HPL type EGR mechanism or a diesel engine.

10 エンジン(内燃機関)
12 気筒
14 吸気バルブ
16 排気バルブ
18 点火プラグ
20 吸気通路
22 排気通路
24 スロットル弁
26 触媒
28 過給機
30 EGR機構
32 EGR通路
34 EGR弁
36 可変動弁機構
40 センサ系統
50 ECU(制御装置)
A 負荷判定値
A0,A1,A2,A3 領域(負荷判定値)
10 Engine (Internal combustion engine)
12 cylinder 14 intake valve 16 exhaust valve 18 spark plug 20 intake passage 22 exhaust passage 24 throttle valve 26 catalyst 28 supercharger 30 EGR mechanism 32 EGR passage 34 EGR valve 36 variable valve mechanism 40 sensor system 50 ECU (control device)
A Load judgment value A0, A1, A2, A3 area (load judgment value)

Claims (9)

内燃機関の排気系から吸気系に外部EGRガスを還流することが可能なEGR機構と、
吸気バルブのリフト量を含むバルブ特性を変更可能な可変動弁機構と、
前記EGR機構及び前記可変動弁機構を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記吸気バルブのバルブ特性を変更せずに、燃料噴射量の変更、燃料噴射時期の変更、点火時期の変更及びタンブル流低減制御のうち何れか1つまたは複数の制御を実行する第1失火対策手段と、
前記吸気バルブのリフト量を小さくする制御を含めて前記吸気バルブのバルブ特性を変更する制御により失火を抑制する第2失火対策手段と、
内燃機関が減速状態となり、かつ、筒内に流入する外部EGRガスが存在する場合に、筒内EGR量に基いて失火の可能性を予測する失火予測手段と、
前記失火予測手段により失火の発生が予測された場合に、外部EGR量に基いて負荷判定値を設定する判定値設定手段と、
機関負荷が前記負荷判定値よりも大きいときには、前記第1失火対策手段を作動させ、機関負荷が前記負荷判定値よりも小さいときには、少なくとも前記第2失火対策手段を作動させる制御選択手段と、
を備えた内燃機関の制御装置。
An EGR mechanism capable of recirculating external EGR gas from the exhaust system of the internal combustion engine to the intake system;
A variable valve mechanism that can change the valve characteristics including the lift amount of the intake valve;
A controller for controlling the EGR mechanism and the variable valve mechanism,
The controller is
A first misfire countermeasure that executes any one or more of a change in fuel injection amount, a change in fuel injection timing, a change in ignition timing, and a tumble flow reduction control without changing the valve characteristic of the intake valve. Means,
Second misfire countermeasure means for suppressing misfire by control for changing valve characteristics of the intake valve including control for reducing the lift amount of the intake valve;
Misfire prediction means for predicting the possibility of misfire based on the amount of in-cylinder EGR when the internal combustion engine is decelerated and there is external EGR gas flowing into the cylinder;
A determination value setting means for setting a load determination value based on an external EGR amount when the occurrence of misfire is predicted by the misfire prediction means;
Control selection means for activating the first misfire countermeasure means when the engine load is larger than the load judgment value, and activating at least the second misfire countermeasure means when the engine load is smaller than the load judgment value;
The control apparatus of the internal combustion engine provided with.
前記制御選択手段は、機関負荷が前記負荷判定値よりも小さいときに、前記第2失火対策手段だけを作動させる構成としてなる請求項1に記載の内燃機関の制御装置。   2. The control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the control selection unit is configured to operate only the second misfire countermeasure unit when the engine load is smaller than the load determination value. 前記制御選択手段は、機関負荷が前記負荷判定値よりも小さいときに、前記第1失火対策手段と前記第2失火対策手段の両方を作動させる構成としてなる請求項1に記載の内燃機関の制御装置。   2. The control of the internal combustion engine according to claim 1, wherein the control selection unit is configured to operate both the first misfire countermeasure unit and the second misfire countermeasure unit when the engine load is smaller than the load determination value. apparatus. 前記負荷判定値は、機関負荷と外部EGR量とに基いて定められるEGR領域において、高負荷で低EGR量の領域である基準の領域と、前記基準の領域よりも低負荷で高EGR量の領域である第1の領域と、前記第1の領域よりも低負荷で高EGR量の領域である第2の領域と、前記第2の領域よりも低負荷で高EGR量の領域である第3の領域とにより構成し、
前記制御選択手段は、機関負荷と外部EGR量とに基いて運転状態が何れの領域に属するかを判定し、前記第1の領域に属するときには、前記第1失火対策手段だけを作動させ、前記第2の領域に属するときには、前記第2失火対策手段だけを作動させ、前記第3の領域に属するときには、前記第1失火対策手段と前記第2失火対策手段の両方を作動させる構成としてなる請求項1に記載の内燃機関の制御装置。
In the EGR region determined based on the engine load and the external EGR amount, the load determination value includes a reference region that is a region with a high load and a low EGR amount, and a high EGR amount with a lower load than the reference region. A first region that is a region, a second region that is a lower load and a higher EGR amount than the first region, and a second region that is a lower load and a higher EGR amount than the second region. 3 areas,
The control selection means determines which region the operating state belongs to based on the engine load and the external EGR amount, and when belonging to the first region, operates only the first misfire countermeasure means, When belonging to the second area, only the second misfire countermeasure means is operated, and when belonging to the third area, both the first misfire countermeasure means and the second misfire countermeasure means are activated. Item 2. A control device for an internal combustion engine according to Item 1.
前記第2失火対策手段は、当該第2失火対策手段の非作動時と比較して、前記吸気バルブのリフト量を小さくする制御と、前記吸気バルブの開弁時期を遅角する制御と、前記吸気バルブの閉弁時期を進角する制御とを実行する構成としてなる請求項1乃至4のうち何れか1項に記載の内燃機関の制御装置。   The second misfire countermeasure means includes a control for reducing a lift amount of the intake valve, a control for delaying a valve opening timing of the intake valve, and The control apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4, wherein the control is performed to advance the valve closing timing of the intake valve. 前記第2失火対策手段は、当該第1失火対策手段の非作動時と比較して、前記吸気バルブのリフト量を小さくする制御を実行すると共に、前記吸気バルブの開弁時期を遅角する制御と、前記吸気バルブの閉弁時期を進角する制御のうち何れか一方の制御を実行する構成としてなる請求項1乃至4のうち何れか1項に記載の内燃機関の制御装置。   The second misfire countermeasure means performs control to reduce the lift amount of the intake valve and retards the valve opening timing of the intake valve as compared to when the first misfire countermeasure means is not in operation. 5. The control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein any one of control for advancing the closing timing of the intake valve is executed. 前記制御装置は、吸気系に残留した外部EGRガスの排出が終了するタイミングを算出し、当該タイミングの到来時に前記第1失火対策手段及び前記第2失火対策手段を停止する構成としてなる請求項1乃至6のうち何れか1項に記載の内燃機関の制御装置。   The control device is configured to calculate a timing at which the discharge of the external EGR gas remaining in the intake system ends, and to stop the first misfire countermeasure means and the second misfire countermeasure means when the timing comes. The control apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 6. 前記負荷判定値は、機関回転速度に基いて変更する構成としてなる請求項1乃至7のうち何れか1項に記載の内燃機関の制御装置。   The control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 7, wherein the load determination value is changed based on an engine rotational speed. 減速中に到達する最小の負荷をアクセルの操作状態に基いて予測し、予測した負荷を機関負荷として前記制御選択手段で用いる構成としてなる請求項1乃至8のうち何れか1項に記載の内燃機関の制御装置。   The internal combustion engine according to any one of claims 1 to 8, wherein a minimum load that is reached during deceleration is predicted based on an accelerator operation state, and the predicted load is used as the engine load by the control selection unit. Engine control device.
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