JP2016186230A - エンジン制御装置 - Google Patents

エンジン制御装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2016186230A
JP2016186230A JP2015065853A JP2015065853A JP2016186230A JP 2016186230 A JP2016186230 A JP 2016186230A JP 2015065853 A JP2015065853 A JP 2015065853A JP 2015065853 A JP2015065853 A JP 2015065853A JP 2016186230 A JP2016186230 A JP 2016186230A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel
engine
remaining amount
tank
operating state
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2015065853A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6159358B2 (ja
Inventor
紘世 細野
Hiroyo Hosono
紘世 細野
拓巳 稲場
Takumi Inaba
拓巳 稲場
貴弘 二神
Takahiro Futagami
貴弘 二神
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Subaru Corp
Original Assignee
Fuji Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Heavy Industries Ltd filed Critical Fuji Heavy Industries Ltd
Priority to JP2015065853A priority Critical patent/JP6159358B2/ja
Priority to US15/064,372 priority patent/US9784645B2/en
Priority to DE102016104961.1A priority patent/DE102016104961B4/de
Priority to CN201610159335.7A priority patent/CN106014662B/zh
Publication of JP2016186230A publication Critical patent/JP2016186230A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6159358B2 publication Critical patent/JP6159358B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M15/00Testing of engines
    • G01M15/04Testing internal-combustion engines
    • G01M15/11Testing internal-combustion engines by detecting misfire
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D35/00Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
    • F02D35/02Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions
    • F02D35/028Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions by determining the combustion timing or phasing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • F02D41/0235Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04Introducing corrections for particular operating conditions
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/042Introducing corrections for particular operating conditions for stopping the engine
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K15/00Arrangement in connection with fuel supply of combustion engines or other fuel consuming energy converters, e.g. fuel cells; Mounting or construction of fuel tanks
    • B60K15/03Fuel tanks
    • B60K2015/0321Fuel tanks characterised by special sensors, the mounting thereof
    • B60K2015/03217Fuel level sensors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K15/00Arrangement in connection with fuel supply of combustion engines or other fuel consuming energy converters, e.g. fuel cells; Mounting or construction of fuel tanks
    • B60K15/03Fuel tanks
    • B60K2015/03328Arrangements or special measures related to fuel tanks or fuel handling
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N11/00Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2550/00Monitoring or diagnosing the deterioration of exhaust systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/08Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the engine
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F02D2041/224Diagnosis of the fuel system
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/02Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/10Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
    • F02D2200/101Engine speed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D35/00Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
    • F02D35/02Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions
    • F02D35/027Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions using knock sensors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/12Introducing corrections for particular operating conditions for deceleration
    • F02D41/123Introducing corrections for particular operating conditions for deceleration the fuel injection being cut-off

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)

Abstract

【課題】燃欠時におけるエンジン等のハードウェアを適切に保護する。【解決手段】エンジン制御装置100は、回転数検出部112によって検出される回転数と、負荷導出部134によって導出される負荷とにより示されるエンジン10の運転状態が、プレイグ発生領域内であるかを判定するプレイグ判定部138と、エンジンの運転状態が、触媒保護領域内であるかを判定する触媒保護判定部140と、燃料タンクの残量がタンク閾値未満であると判定され、かつ、エンジンの運転状態がプレイグ発生領域内であると判定された場合、および、燃料タンクの残量がタンク閾値未満であると判定され、かつ、エンジンの運転状態が触媒保護領域内であると判定された場合に、エンジンに供給される燃料を止める燃料カット実行制御部142と、を備える。【選択図】図1

Description

本発明は、エンジンを保護するエンジン制御装置に関する。
従来、エンジン制御装置では、燃料タンク内の燃料の残量が少ない燃欠時に、エンジンに供給する燃料を減量させ、燃料切れによる運転不能となる事態を防止するようになされたものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2000−337192号公報
上記した特許文献1のエンジン制御装置では、燃欠時にエンジンに供給される燃料が減量されてしまうことから、空燃比がリーンになる。そして、空燃比がリーンになると、点火プラグによる正常な点火タイミングよりも前に燃焼室内で燃料(混合気)が自発火するプレイグニッション(以下、プレイグとよぶ)が発生し、エンジン等のハードウェアが破損してしまうおそれがある。
そこで、本発明は、燃欠時におけるエンジン等のハードウェアを適切に保護することが可能なエンジン制御装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明のエンジン制御装置は、燃料タンクの残量を検出する残量検出部と、残量検出部によって検出される燃料タンクの残量が燃料の欠乏を示すタンク閾値未満であるかを判定する残量判定部と、エンジンの回転数を検出する回転数検出部と、エンジンの負荷を導出する負荷導出部と、回転数検出部によって検出される回転数と、負荷導出部によって導出される負荷とにより示されるエンジンの運転状態が、プレイグ発生領域内であるかを判定するプレイグ判定部と、エンジンの運転状態が、触媒保護領域内であるかを判定する触媒保護判定部と、燃料タンクの残量がタンク閾値未満であると判定され、かつ、エンジンの運転状態がプレイグ発生領域内であると判定された場合、および、燃料タンクの残量がタンク閾値未満であると判定され、かつ、エンジンの運転状態が触媒保護領域内であると判定された場合に、エンジンに供給される燃料を止める燃料カット実行制御部と、を備えることを特徴とする。
また、エンジンに供給される燃料の圧力を検出する燃圧検出部と、を備え、燃料カット実行制御部は、燃圧検出部によって検出される燃圧と目標燃圧との差分が、燃圧閾値以上である状態を、第1時間以上継続した場合に、エンジンに供給される燃料を止めてもよい。
また、エンジンの空燃比を検出する空燃比検出部と、を備え、燃料カット実行制御部は、空燃比検出部によって検出される空燃比が、空燃比閾値より高い状態を、第1時間よりも長い第2時間以上継続した場合に、エンジンに供給される燃料を止めてもよい。
上記課題を解決するために、本発明のエンジン制御装置は、燃料タンクの残量を検出する残量検出部と、残量検出部によって検出される燃料タンクの残量が燃料の欠乏を示すタンク閾値未満であるかを判定する残量判定部と、エンジンの回転数を検出する回転数検出部と、エンジンの負荷を導出する負荷導出部と、回転数検出部によって検出される回転数と、負荷導出部によって導出される負荷とにより示されるエンジンの運転状態が、プレイグ発生領域内であるかを判定するプレイグ判定部と、燃料タンクの残量がタンク閾値未満であると判定され、かつ、エンジンの運転状態がプレイグ発生領域内であると判定された場合に、エンジンに供給される燃料を止める燃料カット実行制御部と、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、燃欠時におけるエンジン等のハードウェアを適切に保護することができる。
エンジン制御装置の構成を示す概略図である。 トルク規制領域、プレイグ発生領域、触媒保護領域を説明する図である。 エンジン制御処理を示すフローチャートである。 プレイグ発生回避処理を示すフローチャートである。 触媒装置保護処理を示すフローチャートである。
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
図1は、エンジン制御装置100の構成を示す概略図である。なお、図1中、信号の流れを実線の矢印で示す。ただし、以下では、本実施形態に関係する構成や処理について詳細に説明し、本実施形態と無関係の構成や処理については説明を省略する。
図1に示すように、エンジン10には、シリンダブロック12と、シリンダブロック12の上部に設けられたシリンダヘッド14と、シリンダブロック12内で摺動可能にピストンロッドに支持されたピストン16とが設けられる。そして、シリンダブロック12と、シリンダヘッド14と、ピストン16の上面とによって囲まれた空間が燃焼室18として形成される。
シリンダヘッド14には、吸気路20および排気路22が燃焼室18に連通するように設けられる。吸気路20と燃焼室18との間には、吸気弁24の先端が位置し、排気路22と燃焼室18との間には、排気弁26の先端が位置している。吸気弁24は、他端に吸気弁用カム28が当接されており、吸気弁用カム28が回転することにより、吸気路20と燃焼室18との間を開閉する。排気弁26は、他端に排気弁用カム30が当接されており、排気弁用カム30が回転することにより、排気路22と燃焼室18との間を開閉する。
また、シリンダヘッド14には、先端が燃焼室18内に位置するように点火プラグ32が設けられ、所定のタイミングで点火プラグ32が点火され、燃焼室18内に流入した燃料を燃焼させる。かかる燃焼により、ピストン16が往復運動を行い、その往復運動が、ピストンロッドを通じてクランクシャフト(不図示)の回転運動に変換される。
吸気路20内には、吸気路20におけるエンジン10から上流側に向けて、インジェクタ34、スロットル弁36、エアクリーナ38が設けられている。
インジェクタ34は、吸気路20内に設けられ、先端が燃焼室18に指向するように配置されている。燃料タンクから供給される燃料は、インジェクタ34から噴射される。
スロットル弁36は、アクセル(不図示)の開度に応じてアクチュエータにより開閉駆動され、エンジン10へ送出する空気量を調節する。
エアクリーナ38は、外気から吸入された空気に混合する不純物を除去する。エアクリーナ38によって不純物が除去された空気は、スロットル弁36を通過し、燃焼室18へと導かれる。
排気路22内には、触媒装置40が設けられる。触媒装置40は、例えば、三元触媒(Three-Way Catalyst)であって、プラチナ(Pt)、パラジウム(Pd)、ロジウム(Rh)を含んで構成され、燃焼室18から排出された排出ガス中の炭化水素(HC)、一酸化炭素(CO)、窒素酸化物(NO)を除去する。
また、エンジン制御装置100には、燃料センサ110、回転数センサ112、フローメータ114、燃圧センサ116、車速センサ118、空燃比センサ120、ECU130が設けられる。
燃料センサ(残量検出部)110は、燃料タンク(不図示)内に設けられ、燃料タンク内の燃料の残量(液位)を検出する。例えば、サーミスタを利用した液位センサなどである。
回転数センサ(回転数検出部)112は、エンジン10のクランクシャフト近傍に設けられており、クランクシャフト(エンジン10)の回転数(rpm)を検出する。
フローメータ114は、吸気路20内におけるインジェクタ34よりも上流側に設けられており、スロットル弁36を通過し燃焼室18へ供給される空気量(g/min)を検出する。
燃圧センサ(燃圧検出部)116は、エンジン10に供給される燃料の圧力、所謂、燃圧(Mpa)をおよそ10msec毎に検出する。
車速センサ118は、車両の走行速度(車速)を検出する。
空燃比センサ(空燃比検出部)120は、排気路22内における触媒装置40よりも上流側(エンジン10側)に設けられ、燃焼室18から排出される排出ガスの空燃比(A/F(Air By Fuel))を検出する。
ECU130は、中央処理装置(CPU)、プログラム等が格納されたROM、ワークエリアとしてのRAM等を含むマイクロコンピュータでなり、エンジン制御装置100およびエンジン10を統括制御する。本実施形態では、ECU130は、残量判定部132、負荷導出部134、駆動制御部136、プレイグ判定部138、触媒保護判定部140、燃料カット実行制御部142としても機能する。また、ECU130は、各センサが検出した検出結果に応じた電気信号を取得する。
ところで、燃欠時(燃料タンク内の燃料が欠乏しているとき)には、燃焼室18内に供給される燃料が減少して空燃比がリーンになることで、点火プラグ32が点火するよりも早期に燃料が自発火するプレイグが発生しやすい。特に、特にエンジン10が高回転数でかつ高負荷である場合にプレイグが発生しやすい。プレイグが発生すると、燃焼室18内の圧力が高くなり、点火プラグ32をはじめエンジン10の各部が破損してしまうおそれがある。
また、燃欠時には、燃焼室18内に供給される燃料が減少して空燃比がリーンになることで、燃焼室18内に流入した燃料が未燃焼のまま排気路22へと排出され、未燃焼の燃料が排気路22内で燃焼し、排出ガスの温度が上昇するおそれもある。排出ガスの温度が上昇すると、触媒装置40が溶損、破損してしまうおそれがある。
そこで、ECU130は、燃欠時にプレイグや排出ガス温度の上昇を抑制するために、以下のエンジン制御処理を実行する。
(エンジン制御処理)
図2は、燃欠時におけるトルク規制領域、プレイグ発生領域、触媒保護領域の関係を説明する図である。横軸にエンジン10の回転数(rpm)を示し、縦軸にエンジン10の負荷(g/min)を示す。図2において、クロスハッチングで示す領域がトルク規制領域であり、白抜きで示す領域がプレイグ発生領域であり、ハッチングで示す領域が触媒保護領域である。また、実線で示す曲線が燃料カット復帰ラインである。
図2に示すように、排気路22内での燃焼が発生するおそれがある領域となる触媒保護領域と、プレイグが発生するおそれがある領域となるプレイグ発生領域とは、重畳しており、プレイグ発生領域のほとんどは触媒保護領域内に位置している。より具体的には、触媒保護領域内におけるエンジン回転数およびエンジン負荷の一方または双方が高い領域に、プレイグ発生領域が位置している。また、エンジン10に高負荷がかかるおそれがあるトルク規制領域は、プレイグ発生領域および触媒保護領域に比べて、高負荷、高回転数に位置した領域となる。
残量判定部132は、燃料センサ110によって検出される燃料タンクの残量が、燃欠時であることを示すタンク閾値未満であるかを判定することにより、燃欠時か否かを判定する。
そして、残量判定部132により燃欠時であると判定された場合には、まず、駆動制御部136は、エンジン10の負荷が一定値以上にならないようにする(第1トルク規制)。具体的には、図2に示すように、駆動制御部136は、エンジン10の回転数(エンジン回転数)と、負荷導出部134により導出されるエンジン10の負荷(エンジン負荷)とにより示されるエンジン10の運転状態が、トルク規制領域内の運転状態とならないように燃料の噴射量や吸気される空気量、点火される時期等を適宜制御する。
その後、プレイグ判定部138はエンジン10の運転状態が、図2に示すプレイグ発生領域(触媒保護領域と重畳する領域を含む)内であるかを判定する。エンジン10の運転状態がプレイグ発生領域内であると判定された場合には、燃料カット実行制御部142は、燃圧センサ116で検出される燃圧に変動があるかを判定する。燃圧の変動があると判定された場合、ECU130では、以下で説明するプレイグ発生回避処理が行われる。また、エンジン10の運転状態がプレイグ発生領域内でないと判定された場合、および、エンジン10の運転状態がプレイグ発生領域内であると判定されても燃圧の変動がないと判定された場合、ECU130では、以下で説明する触媒装置保護処理が行われる。
(プレイグ発生回避処理)
まず、プレイグ判定部138は、エンジン10の運転状態が、図2に示すプレイグ発生領域内であるかを判定する。具体的には、プレイグ判定部138は、エンジン10の運転状態と、予めROMに記憶されたプレイグ発生領域を示すマップとに基づいて判定される。なお、プレイグ発生領域は、プレイグが発生するおそれがある領域であり、トルク規制領域よりもエンジン回転数およびエンジン負荷が低い領域である。
燃料カット実行制御部142は、燃圧センサ116で検出される燃圧と目標燃圧との差分(以下、燃圧差と呼ぶ)と、プレイグが発生するおそれのある燃圧閾値(例えば、2Mpa)とを比較する。そして、燃料カット実行制御部142は、燃圧差が燃圧閾値以上である状態が第1時間(例えば、0.3秒)以上継続した場合には、燃焼室18への燃料の供給をカット(停止)する。なお、目標燃圧は、例えば10MPa程度に設定されているが、加速時等に目標燃圧が変更され、燃圧センサ116で検出される燃圧が減少していないにも拘わらず、燃圧差が燃圧閾値以上になってしまうこと可能性がある。そのため、燃料カット実行制御部142は、燃圧差が燃圧閾値以上である状態が第1時間以上継続したかを判定するようにしている。
これにより、エンジン10では、燃焼室18内に燃料が供給されなくなるため、回転数およびトルク(負荷)が減少していき、プレイグの発生を抑制することができる。その後、燃料カット実行制御部142は、エンジン10の運転状態が、プレイグ発生領域よりも低回転数および低負荷である燃料カット復帰領域(不図示)内になったかを判定し、エンジン10の運転状態が燃料カット復帰領域内となった場合には、プレイグの発生のおそれがないものとし、燃焼室18への燃料の供給を再開(復帰)する。なお、燃料カット復帰領域内は、プレイグ発生領域よりもエンジン回転数およびエンジン負荷が低い領域であり、プレイグ発生領域に対して所定のヒステリシス特性を持たせている。
このように、プレイグ発生回避処理では、エンジン10の運転状態がプレイグ発生領域内であり、燃圧差が燃圧閾値以上である状態が第1時間以上となった場合に、燃料の供給をカットすることで、プレイグの発生を抑制することができる。こうすることにより、プレイグによるエンジン10へのダメージをできる限り早く回避することができる。
(触媒装置保護処理)
触媒装置保護処理は、上記のプレイグ回避処理と同時並行的に実行される。図2に示すように、エンジン10の回転数が低い運転状態の場合、エンジン10の運転状態は触媒保護領域に入りにくい。しかしながら、エンジン10の回転数が低い場合であってもエンジン10の負荷が高い場合、例えば、車両がアイドル状態の際に運転者によって空ぶかしをされたときには、エンジン10の運転状態は触媒保護領域に突入するおそれがある。
そこで、まず、触媒保護判定部140は、エンジン10が駆動しており、かつ、車速センサ118により検出される車速が0であるアイドル状態であるかを判定する。
そして、アイドル状態でないと判定した場合には、触媒保護判定部140は、エンジン10の運転状態が、図2に示す触媒保護領域内であるかを判定する。具体的には、触媒保護判定部140は、エンジン10の運転状態と、予めROMに記憶された触媒保護領域を示すマップとに基づいて判定される。なお、触媒保護領域は、排気路22内での燃焼が発生するおそれがある領域であり、トルク規制領域に接し、トルク規制領域よりもエンジン回転数およびエンジン負荷が低い領域であり、かつ、プレイグ発生領域を含み、さらに、プレイグ発生領域よりも低回転数低負荷の領域を含む領域である。
触媒保護判定部140は、エンジン10の運転状態が触媒保護領域内であり、かつ、空燃比センサ120で検出される空燃比が空燃比閾値(例えば、1.3)よりも高い状態が第2時間(例えば、5秒)以上継続している場合に、排気路22内での燃焼が発生するおそれがあるとし、燃焼室18への燃料の供給をカット(停止)する。なお、空燃比は、理想空燃比の場合に1なり、リーンになるにしたがって値が大きくなる。
これにより、エンジン10では、燃焼室18内に燃料が供給されなくなるため、回転数およびトルク(負荷)が減少していくことで、排気路22内での燃焼を抑制することができる。その後、燃料カット実行制御部142は、エンジン10の運転状態が、図2に示す燃料カット復帰ラインよりも低い状態になった場合に、排気路22内での燃焼のおそれがないものとし、燃焼室18への燃料の供給を再開(復帰)する。なお、燃料カット復帰ラインは、触媒保護領域よりも低回転数、低負荷に設定されており、触媒保護領域に対して所定のヒステリシス特性を持たせている。
また、車両がアイドル状態である場合(低負荷時)には、まず、駆動制御部136は、空ぶかし等によりエンジン10のトルクが一定値以上にならないようにする(第2トルク規制)。なお、第2トルク規制は、車両が停止中(アイドル状態)であることから、第1トルク規制よりもトルク規制値が小さく設定される。
その後、燃料カット実行制御部142は、空燃比センサ120で検出される空燃比が空燃比閾値よりも高い状態が第2時間(例えば、5秒)以上継続している場合に、未燃焼の燃料が排気路22内で燃焼するおそれがあると判定し、燃焼室18への燃料の供給をカット(停止)する。そして、燃料カット実行制御部142は、エンジン10が停止するまで、燃焼室18への燃料の供給をカットし続ける。
これにより、エンジン10では、燃焼室18内に燃料が供給されなくなるため、回転数およびトルク(負荷)が減少していき、エンジン10が停止する。つまり、エンジン10がアイドル状態であり、かつ、空燃比センサ120で検出される空燃比が空燃比閾値よりも高い状態が第2時間以上継続した場合には、エンジン10が停止するまで燃料の供給を停止し続ける。
図3は、エンジン10制御処理を示すフローチャートである。図3に示すように、残量判定部132は、燃料センサ110が検出する燃料タンクの残量がタンク閾値未満であるかを判定する(S200)。その結果、残量がタンク閾値未満である場合(S200におけるYES)、駆動制御部136は第1トルク規制を実行する(S202)。また、残量がタンク閾値以上である場合(S200におけるNO)、S200の処理を繰り返す。
次に、プレイグ判定部138はエンジン10の運転状態が、プレイグ発生領域(触媒保護領域と重畳する領域を含む)内であるかを判定し(S204)、エンジン10の運転状態がプレイグ発生領域内であると判定された場合(S204におけるYES)、燃料カット実行制御部142は、燃圧センサ116で検出される燃圧に変動があるかを判定する(S206)。そして、燃圧に変動があると判定された場合(S206におけるYES)、プレイグ発生回避処理が実行される(S208)。
また、エンジン10の運転状態がプレイグ発生領域内でないと判定された場合(S204におけるNO)、触媒保護判定部140は、エンジン10の運転状態が触媒保護領域内であるかを判定する(S210)。その結果、エンジン10の運転状態が触媒保護領域内であると判定された場合(S210におけるYES)、および、燃圧に変動がないと判定された場合(S206におけるNO)、触媒装置保護処理が実行される(S212)。また、エンジン10の運転状態が触媒保護領域内でないと判定された場合(S210におけるNO)、次の処理(S214)に移る。
プレイグ発生回避処理(S208)または触媒装置保護処理(S212)が実行された後、残量判定部132は、燃料タンクの残量がタンク閾値未満であるかを判定し(S214)、残量がタンク閾値未満である場合(S214におけるYES)、S204の処理に戻る。一方、残量がタンク閾値以上である場合(S214におけるNO)、車両が燃欠時でないため駆動制御部136は第1トルク規制を解除し(S216)、S200の処理に戻り、繰り返しエンジン制御処理が実行される。
図4は、プレイグ発生回避処理を示すフローチャートである。図4に示すように、プレイグ発生回避処理(S208)が開始されると、燃料カット実行制御部142は、検出される燃圧と、目標燃圧との差分(燃圧差)が燃圧閾値以上であるかを判定する(S208−2)。燃圧差が燃圧閾値以上である場合(S208−2におけるYES)、燃料カット実行制御部142は、燃圧閾値以上である燃圧差が第1時間以上継続したかを判定する(S208−4)。
そして、燃圧差が燃圧閾値以上である状態が第1時間以上継続した場合(S208−4におけるYES)、燃料カット実行制御部142は、プレイグの発生を回避するために燃料カットを実行する(S208−6)。
その後、プレイグ判定部138は、エンジン10の運転状態が燃料カット復帰領域内になったかを判定する(S208−8)。その結果、エンジン10の運転状態が燃料カット復帰領域内になった場合(S208−8におけるYES)、燃料カット実行制御部142は、燃料カットを解除し(S208−10)、当該プレイグ発生回避処理を終了する。一方、エンジン10の運転状態が燃料カット復帰領域内になっていない場合(S208−8におけるNO)、燃料カット実行制御部142は、S208−6の処理に戻る。
また、燃圧差が燃圧閾値未満である場合(S208−2におけるNO)、燃圧閾値以上である燃圧差が第1時間以上継続していない場合(S208−4におけるNO)、当該プレイグ発生回避処理を終了する。
図5は、触媒装置保護処理を示すフローチャートである。図5に示すように、触媒装置保護処理(S212)が開始されると、駆動制御部136は、車両の状態に基づいて、車両がアイドル状態であるかを判定する(S212−2)。
その結果、車両がアイドル状態でない場合(S212−2におけるNO)、触媒保護判定部140は、エンジン10の運転状態が触媒保護領域内であるかを判定する(S212−4)。その結果、運転状態が触媒保護領域内である場合(S212−4におけるYES)、燃料カット実行制御部142は、空燃比センサ120により検出された空燃比が空燃比閾値より高い状態が第2時間以上継続したかを判定する(S212−6)。
空燃比センサ120により検出された空燃比が空燃比閾値より高い状態が第2時間以上継続した場合(S212−6におけるYES)、燃料カット実行制御部142は、排出ガスの昇温を回避するために燃料カットを実行する(S212−8)。
燃料カットが実行されたのちに(S212−8)、触媒保護判定部140は、エンジン10の運転状態が燃料カット復帰ライン以下となったかを判定する(S212−10)。その結果、エンジン10の運転状態が燃料カット復帰ライン以下となっていない場合(S212−10におけるNO)、S212−8の処理に戻る。一方、エンジン10の運転状態が燃料カット復帰ライン以下となった場合(S212−10におけるYES)、燃料カット実行制御部142は燃料カットを解除し(S212−12)、当該触媒装置保護処理を終了する。
また、運転状態が触媒保護領域内でない場合(S212−4におけるNO)、および、空燃比センサ120により検出された空燃比が空燃比閾値より高い状態が第2時間以上継続していない場合(S212−6におけるNO)、当該触媒装置保護処理を終了する。
また、車両がアイドル状態である場合(S212−2におけるYES)、駆動制御部136は、第2トルク規制を実行する(S212−14)。その後、駆動制御部136は、車両がアイドル状態であるかを再び判定する(S212−16)。その結果、車両がアイドル状態である場合(S212−16におけるYES)、燃料カット実行制御部142は、空燃比センサ120により検出された空燃比が空燃比閾値より高い状態が第2時間以上継続したかを判定する(S212−18)。
その結果、空燃比センサ120により検出された空燃比が空燃比閾値より高い状態が第2時間以上継続した場合(S212−18におけるYES)、燃料カット実行制御部142は、エンジン10を停止させるために燃料カットを実行し(S212−20)、当該触媒装置保護処理を終了する。
一方、車両がアイドル状態でない場合(S212−16におけるNO)、駆動制御部136は、第2トルク規制を解除し(S212−22)、当該触媒装置保護処理を終了する。
また、空燃比センサ120により検出された空燃比が空燃比閾値より高い状態が第2時間以上継続していない場合(S212−18におけるNO)、S212−16の処理に戻る。
以上のように、本実施形態のエンジン制御装置100では、プレイグ発生回避処理および触媒装置保護処理を同時並行的に実行することで、プレイグの発生および排出ガスの昇温を併せて抑制し、プレイグの発生および排出ガス温度の上昇を適切に抑制する。これにより、エンジン制御装置100では、燃欠時におけるエンジン10の各部や触媒装置40等のハードウェアを適切に保護することができる。
また、プレイグ発生回避処理では、空燃比センサ120により検出される空燃比ではなく、燃圧センサ116により検出される燃圧に基づいてプレイグの発生を未然に防ぐようにしているため、より早期にエンジン10等のハードウェアの保護を行うことができる。
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
本発明は、エンジンを保護するエンジン制御装置に利用できる。
10 エンジン
100 エンジン制御装置
110 燃料センサ(残量検出部)
112 回転数センサ(回転数検出部)
116 燃圧センサ(燃圧検出部)
120 空燃比センサ(空燃比検出部)
132 残量判定部
134 負荷導出部
138 プレイグ判定部
140 触媒保護判定部
142 燃料カット実行制御部

Claims (4)

  1. 燃料タンクの残量を検出する残量検出部と、
    前記残量検出部によって検出される前記燃料タンクの残量が燃料の欠乏を示すタンク閾値未満であるかを判定する残量判定部と、
    エンジンの回転数を検出する回転数検出部と、
    前記エンジンの負荷を導出する負荷導出部と、
    前記回転数検出部によって検出される回転数と、前記負荷導出部によって導出される負荷とにより示される前記エンジンの運転状態が、プレイグ発生領域内であるかを判定するプレイグ判定部と、
    前記エンジンの運転状態が、触媒保護領域内であるかを判定する触媒保護判定部と、
    前記燃料タンクの残量が前記タンク閾値未満であると判定され、かつ、前記エンジンの運転状態が前記プレイグ発生領域内であると判定された場合、および、該燃料タンクの残量が該タンク閾値未満であると判定され、かつ、該エンジンの運転状態が前記触媒保護領域内であると判定された場合に、該エンジンに供給される燃料を止める燃料カット実行制御部と、
    を備えることを特徴とするエンジン制御装置。
  2. 前記エンジンに供給される燃料の圧力を検出する燃圧検出部と、
    を備え、
    燃料カット実行制御部は、
    前記燃圧検出部によって検出される燃圧と目標燃圧との差分が、燃圧閾値以上である状態を、第1時間以上継続した場合に、前記エンジンに供給される燃料を止めることを特徴とする請求項1に記載のエンジン制御装置。
  3. 前記エンジンの空燃比を検出する空燃比検出部と、
    を備え、
    燃料カット実行制御部は、
    前記空燃比検出部によって検出される空燃比が、空燃比閾値より高い状態を、前記第1時間よりも長い第2時間以上継続した場合に、前記エンジンに供給される燃料を止めることを特徴とする請求項2に記載のエンジン制御装置。
  4. 燃料タンクの残量を検出する残量検出部と、
    前記残量検出部によって検出される前記燃料タンクの残量が燃料の欠乏を示すタンク閾値未満であるかを判定する残量判定部と、
    エンジンの回転数を検出する回転数検出部と、
    前記エンジンの負荷を導出する負荷導出部と、
    前記回転数検出部によって検出される回転数と、前記負荷導出部によって導出される負荷とにより示される前記エンジンの運転状態が、プレイグ発生領域内であるかを判定するプレイグ判定部と、
    前記燃料タンクの残量が前記タンク閾値未満であると判定され、かつ、前記エンジンの運転状態が前記プレイグ発生領域内であると判定された場合に、該エンジンに供給される燃料を止める燃料カット実行制御部と、
    を備えることを特徴とするエンジン制御装置。
JP2015065853A 2015-03-27 2015-03-27 エンジン制御装置 Active JP6159358B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015065853A JP6159358B2 (ja) 2015-03-27 2015-03-27 エンジン制御装置
US15/064,372 US9784645B2 (en) 2015-03-27 2016-03-08 Engine control device
DE102016104961.1A DE102016104961B4 (de) 2015-03-27 2016-03-17 Motorsteuerung
CN201610159335.7A CN106014662B (zh) 2015-03-27 2016-03-21 发动机控制装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015065853A JP6159358B2 (ja) 2015-03-27 2015-03-27 エンジン制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016186230A true JP2016186230A (ja) 2016-10-27
JP6159358B2 JP6159358B2 (ja) 2017-07-05

Family

ID=56889684

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015065853A Active JP6159358B2 (ja) 2015-03-27 2015-03-27 エンジン制御装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9784645B2 (ja)
JP (1) JP6159358B2 (ja)
CN (1) CN106014662B (ja)
DE (1) DE102016104961B4 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019190371A (ja) * 2018-04-25 2019-10-31 本田技研工業株式会社 内燃機関の制御装置
CN113323758A (zh) * 2020-02-28 2021-08-31 纬湃汽车电子(长春)有限公司 预防发动机早燃的控制系统及控制方法
CN112326251B (zh) * 2020-10-28 2022-07-01 中国第一汽车股份有限公司 一种发动机早燃耐久试验方法及装置
US11149672B1 (en) * 2020-11-19 2021-10-19 GM Global Technology Operations LLC Real-time adaptable stochastic pre-ignition mitigation control

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1150878A (ja) * 1997-07-31 1999-02-23 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
JPH1150892A (ja) * 1997-07-31 1999-02-23 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
JP2000265888A (ja) * 1999-03-11 2000-09-26 Fuji Heavy Ind Ltd エンジンの触媒保護装置
JP2007092530A (ja) * 2005-09-27 2007-04-12 Denso Corp 燃料噴射制御装置
JP2009257248A (ja) * 2008-04-18 2009-11-05 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
WO2013008296A1 (ja) * 2011-07-11 2013-01-17 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2807769B2 (ja) * 1990-08-30 1998-10-08 本田技研工業株式会社 内燃エンジンの制御装置の故障診断方法
JP2843194B2 (ja) * 1992-02-19 1999-01-06 三菱電機株式会社 内燃機関制御装置
DE69631243T2 (de) 1995-10-02 2004-06-03 Yamaha Hatsudoki K.K., Iwata Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
US5778857A (en) * 1995-10-02 1998-07-14 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Engine control system and method
JP2000337192A (ja) 1999-05-27 2000-12-05 Hitachi Ltd エンジン制御装置
JP4161819B2 (ja) * 2003-06-27 2008-10-08 トヨタ自動車株式会社 蒸発燃料処理装置
DE102006000459B4 (de) 2005-09-15 2016-04-07 Denso Corporation Brennstoffeinspritzsteuerungsvorrichtung
CA2541593C (en) * 2005-12-07 2015-06-02 Netistix Technologies Corporation Methods and system for determining fuel consumption and fuel efficiency in vehicles
JP4341709B2 (ja) * 2007-08-13 2009-10-07 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP2009144640A (ja) * 2007-12-17 2009-07-02 Toyota Motor Corp 内燃機関制御装置
JP5334791B2 (ja) * 2009-10-19 2013-11-06 三菱電機株式会社 内燃機関の制御装置
JP5060596B2 (ja) * 2010-06-09 2012-10-31 本田技研工業株式会社 内燃機関の制御装置
US8337352B2 (en) * 2010-06-22 2012-12-25 Oshkosh Corporation Electromechanical variable transmission
US20140277975A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Ford Global Technologies, Llc Method and system for engine control

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1150878A (ja) * 1997-07-31 1999-02-23 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
JPH1150892A (ja) * 1997-07-31 1999-02-23 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
JP2000265888A (ja) * 1999-03-11 2000-09-26 Fuji Heavy Ind Ltd エンジンの触媒保護装置
JP2007092530A (ja) * 2005-09-27 2007-04-12 Denso Corp 燃料噴射制御装置
JP2009257248A (ja) * 2008-04-18 2009-11-05 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
WO2013008296A1 (ja) * 2011-07-11 2013-01-17 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20160281631A1 (en) 2016-09-29
CN106014662B (zh) 2018-05-01
DE102016104961B4 (de) 2020-08-06
DE102016104961A1 (de) 2016-09-29
US9784645B2 (en) 2017-10-10
CN106014662A (zh) 2016-10-12
JP6159358B2 (ja) 2017-07-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9068548B2 (en) Spark plug degradation detection
JP6159358B2 (ja) エンジン制御装置
CN107575329B (zh) 内燃机的控制装置
CN108468598B (zh) 用于内燃发动机的异常诊断装置及异常诊断方法
JP2007278175A (ja) 圧縮着火内燃機関の燃焼制御システム
US20180209367A1 (en) Misfire determination device for internal combustion engine
JP6525839B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP4581887B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP5498353B2 (ja) 火花点火内燃機関
JP2008267294A (ja) 内燃機関の制御システム
JP6802663B2 (ja) エンジン制御装置
WO2014196116A1 (en) Internal combustion engine
JP2007032320A (ja) 内燃機関の制御装置
JP2015031241A (ja) 内燃機関の燃焼状態制御装置
US11434806B2 (en) Catalyst deterioration detection system
JP2013117203A (ja) 内燃機関の制御装置
JP6891791B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP4807125B2 (ja) 圧縮着火内燃機関の着火時期制御装置
JP2018105224A (ja) 内燃機関の制御装置
JP6966910B2 (ja) エンジン制御装置
JP2018096355A (ja) 内燃機関の制御装置
JP6887723B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP2017150412A (ja) 内燃機関の制御装置
JP6383227B2 (ja) エンジン制御装置
JP6068156B2 (ja) エンジン制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160902

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20170131

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170428

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20170512

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170606

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170609

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6159358

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250