JP2016217286A - Control device of engine system - Google Patents

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JP2016217286A JP2015104361A JP2015104361A JP2016217286A JP 2016217286 A JP2016217286 A JP 2016217286A JP 2015104361 A JP2015104361 A JP 2015104361A JP 2015104361 A JP2015104361 A JP 2015104361A JP 2016217286 A JP2016217286 A JP 2016217286A
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吉岡 衛
Mamoru Yoshioka
衛 吉岡
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愛三工業株式会社
Aisan Ind Co Ltd
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    • Y02T10/40Engine management systems

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce a pumping loss at the deceleration of an engine, and to suppress the deterioration of a catalyst caused by oxygen.SOLUTION: A control device of an engine system comprises: an engine 1; an intake passage 4; a throttle device 7: an exhaust passage 5; a catalyst 10a; a port injector 32 and an in-cylinder injector 33; a second EGR passage 57 which makes a part of exhaust emission flow to the intake passage 4 as an EGR gas, and makes it flow back to the engine 1; a second EGR valve 58 opening and closing the second EGR passage 57; and an electronic control device (ECU) 50. An inlet 57a of the second EGR passage 57 communicates with the exhaust passage 5 at an upstream side rather than the catalyst 10a, and an outlet 57b communicates with the intake passage 4 at a downstream side rather than the throttle device 7. When there is a deceleration fuel cut requirement, the ECU 50 valve-opening controls the second EGR valve 58, valve-closing controls the throttle device 7, and stop-controls the injectors 32, 33 on the basis of an EGR arrival time up to a time at which the EGR gas arrives at the intake passage 4 via the second EGR passage 57 in order to stop fuel supply to the engine 1.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

この発明は、エンジンから排出される排気の一部を排気還流ガスとしてエンジンへ還流させると共に、エンジンに対する減速要求があるときにエンジンへの燃料供給を停止するように構成したエンジンシステムの制御装置に関する。   The present invention relates to a control device for an engine system configured to recirculate a part of exhaust discharged from an engine as exhaust gas recirculation gas to the engine and to stop fuel supply to the engine when there is a request for deceleration to the engine. .
従来、この種の技術として、例えば、下記の特許文献1に記載される技術が知られている。この技術では、エンジンの排気通路に、排気を浄化する触媒が設けられる。エンジンへ排気還流ガス(以下「排気還流」を「EGR」という。)を還流させるEGR通路は、その入口が触媒より下流の排気通路に接続され、その出口がスロットル弁より下流の吸気通路(吸気枝管)に接続される。EGR通路には、EGRガスの流量を調節するEGR弁が設けられる。そして、エンジンに対する減速要求が検知されたとき、燃料噴射弁によるエンジンへの燃料供給を停止させる、すなわち燃料カットを実行すると共に、EGR弁を開弁しEGR通路を介してエンジンへEGRガスを還流させるように構成される。これにより、エンジンの減速時に、エンジンのポンピングロスを低減するようになっている。   Conventionally, as this type of technique, for example, a technique described in Patent Document 1 below is known. In this technique, a catalyst for purifying exhaust gas is provided in the exhaust passage of the engine. An EGR passage that recirculates exhaust gas recirculation gas (hereinafter referred to as “exhaust gas recirculation”) to the engine has an inlet connected to an exhaust passage downstream of the catalyst and an outlet of an intake passage (intake air downstream of the throttle valve). Connected to the branch pipe). An EGR valve that adjusts the flow rate of EGR gas is provided in the EGR passage. When a deceleration request for the engine is detected, the fuel supply to the engine by the fuel injection valve is stopped, that is, the fuel cut is executed, the EGR valve is opened, and the EGR gas is returned to the engine via the EGR passage. Configured to let As a result, the pumping loss of the engine is reduced when the engine is decelerated.
特開2010−116870号公報JP 2010-116870 A
ところが、特許文献1に記載の技術では、エンジンの減速時にエンジンのポンピングロスを低減できるものの、スロットル弁より下流の吸気通路に残留していた新気(酸素)や燃料カットを行った気筒内の酸素が触媒へ流れることがあり、その酸素により触媒を劣化させるおそれがあった。   However, in the technique described in Patent Document 1, although the pumping loss of the engine can be reduced when the engine is decelerated, the fresh air (oxygen) remaining in the intake passage downstream of the throttle valve and the fuel cut inside the cylinder are cut off. Oxygen may flow to the catalyst, which may cause the catalyst to deteriorate.
この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、エンジンの減速時に、エンジンのポンピングロスを低減すると共に、酸素による触媒の劣化を抑制することを可能としたエンジンシステムの制御装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to reduce the pumping loss of the engine and suppress the deterioration of the catalyst due to oxygen when the engine is decelerated. It is to provide a control device.
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、エンジンへ吸気を導入するための吸気通路と、吸気通路における吸気量を調節するための吸気量調弁と、エンジンから排気を導出するための排気通路と、排気通路を流れる排気を浄化するための触媒と、エンジンへ燃料を供給するための燃料供給手段と、エンジンから排気通路へ導出される排気の一部を排気還流ガスとして吸気通路へ流してエンジンへ還流させる排気還流通路と、排気還流通路は、入口と出口を含み、入口は触媒より上流の排気通路に連通し、出口は吸気量調節弁より下流の吸気通路に連通することと、排気還流通路を開閉するための排気還流弁と、エンジンの運転を制御するための制御手段とを備えたエンジンシステムの制御装置において、制御手段は、エンジンに対する減速燃料カット要求があるとき、排気還流弁を開弁制御すると共に吸気量調節弁を閉弁制御し、排気還流ガスが排気還流通路を介して吸気通路に到達するまでの時間を排気還流到達時間とすると、エンジンへの燃料供給を停止するために、排気還流到達時間に基づき燃料供給手段を停止制御することを趣旨とする。   In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is directed to an intake passage for introducing intake air into an engine, an intake air amount adjusting valve for adjusting an intake air amount in the intake passage, and exhaust gas from the engine. An exhaust passage, a catalyst for purifying exhaust flowing in the exhaust passage, a fuel supply means for supplying fuel to the engine, and a part of the exhaust led out from the engine to the exhaust passage as exhaust recirculation gas The exhaust gas recirculation passage for flowing into the intake passage and recirculating to the engine, and the exhaust gas recirculation passage include an inlet and an outlet, the inlet communicates with the exhaust passage upstream of the catalyst, and the outlet communicates with the intake passage downstream of the intake air amount adjustment valve And a control device for an engine system comprising an exhaust gas recirculation valve for opening and closing the exhaust gas recirculation passage and a control means for controlling the operation of the engine. When there is a deceleration fuel cut request, the exhaust recirculation valve is controlled to open and the intake air amount adjustment valve is controlled to close, and the time until the exhaust recirculation gas reaches the intake passage via the exhaust recirculation passage is reached. If time is taken, the fuel supply means is controlled to stop based on the exhaust gas recirculation arrival time in order to stop the fuel supply to the engine.
上記発明の構成によれば、エンジンに対する減速燃料カット要求があるとき、制御手段は、排気還流弁を開弁制御すると共に吸気量調節弁を閉弁制御する。これにより、吸気量調節弁より下流の吸気通路への新気(酸素)の流入が遮断されると共に、エンジンから排気通路へ導出される排気の一部が、触媒へ流れることなく、排気還流通路を介して吸気通路へ流れてエンジンへ還流される。そして、制御手段は、排気還流ガスが排気還流通路を介して吸気通路に到達するまでの排気還流到達時間に基づき燃料供給手段を停止制御する。従って、吸気量調節弁より下流の吸気通路が、還流してきた排気還流ガスで満たされる頃に、エンジンへの燃料供給が停止されるので、その後に触媒への酸素の流入が抑えられる。   According to the configuration of the above invention, when there is a deceleration fuel cut request for the engine, the control means controls to open the exhaust gas recirculation valve and closes the intake air amount adjustment valve. As a result, the flow of fresh air (oxygen) into the intake passage downstream from the intake air amount adjustment valve is blocked, and part of the exhaust led out from the engine to the exhaust passage does not flow to the catalyst, but the exhaust gas recirculation passage To the intake passage and returned to the engine. The control means stops the fuel supply means based on the exhaust gas recirculation arrival time until the exhaust gas recirculation gas reaches the intake passage via the exhaust gas recirculation passage. Therefore, since the fuel supply to the engine is stopped when the intake passage downstream of the intake air amount adjusting valve is filled with the recirculated exhaust gas recirculation gas, the inflow of oxygen to the catalyst is suppressed thereafter.
上記目的を達成するために、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、エンジンは4サイクルのレシプロエンジンであり、複数の気筒を有し、燃料供給手段は、各気筒の直前にて吸気通路へ燃料を噴射する複数の気筒前噴射弁であり、制御手段は、エンジンに対する減速燃料カット要求があるとき、排気還流弁を開弁制御した後、排気還流到達時間が経過する前段階において、直近に排気行程にある気筒の気筒前噴射弁から停止制御を開始し、他の気筒についても排気行程となるときに気筒前噴射弁を順次停止制御することを趣旨とする。   In order to achieve the above object, according to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the engine is a four-cycle reciprocating engine, has a plurality of cylinders, and the fuel supply means is provided for each cylinder. A plurality of pre-cylinder injection valves that inject fuel into the intake passage immediately before the engine, and when there is a deceleration fuel cut request for the engine, the control means opens the exhaust gas recirculation valve and then the exhaust gas recirculation arrival time has elapsed In the preceding stage, the stop control is started from the cylinder pre-injection valve of the cylinder in the exhaust stroke most recently, and the cylinder pre-injection valve is sequentially controlled to stop when the other cylinders are also in the exhaust stroke.
上記発明の構成によれば、請求項1に記載の発明の作用に加え、制御手段は、エンジンに対する減速燃料カット要求があるとき、排気還流弁を開弁制御した後、排気還流到達時間が経過する前段階において、直近に排気行程にある気筒の気筒前噴射弁から停止制御を開始し、他の気筒についても排気行程となるときに気筒前噴射弁を順次停止制御する。従って、吸気量調節弁より下流の吸気通路が、還流してきた排気還流ガスで満たされる頃に、排気行程となる気筒への燃料供給が停止されるので、その後に触媒への酸素の流入が抑えられる。   According to the configuration of the above invention, in addition to the operation of the invention according to claim 1, the control means controls the opening of the exhaust gas recirculation valve after the deceleration fuel cut request for the engine, and then the exhaust gas recirculation arrival time has elapsed. In the previous stage, stop control is started from the cylinder pre-injection valve of the cylinder most recently in the exhaust stroke, and the cylinder pre-injection valve is sequentially controlled to stop when the other cylinders are also in the exhaust stroke. Therefore, when the intake passage downstream of the intake air amount adjustment valve is filled with the recirculated exhaust gas recirculation gas, the fuel supply to the cylinder that becomes the exhaust stroke is stopped, so that the inflow of oxygen to the catalyst is suppressed thereafter. It is done.
上記目的を達成するために、請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、エンジンは4サイクルのレシプロエンジンであり、複数の気筒を有し、燃料供給手段は、各気筒へ燃料を直接噴射する複数の気筒内噴射弁であり、制御手段は、エンジンに対する減速燃料カット要求があるとき、排気還流弁を開弁制御した後、排気還流到達時間が経過した後、直近に吸気行程にある気筒の気筒内噴射弁から停止制御を開始し、他の気筒についても吸気行程となるときに気筒内噴射弁を順次停止制御することを趣旨とする。   In order to achieve the above object, according to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the engine is a four-cycle reciprocating engine, and has a plurality of cylinders. A plurality of in-cylinder injection valves that directly inject fuel into the cylinder, and when there is a deceleration fuel cut request to the engine, the control means controls the opening of the exhaust gas recirculation valve, and then immediately after the exhaust gas recirculation arrival time has elapsed. The intent is to start the stop control from the in-cylinder injection valve of the cylinder in the intake stroke and to sequentially stop the in-cylinder injection valves when the other cylinders are also in the intake stroke.
上記発明の構成によれば、請求項1に記載の発明の作用に加え、制御手段は、エンジンに対する減速燃料カット要求があるとき、排気還流弁を開弁制御した後、排気還流到達時間が経過した後、直近に吸気行程にある気筒の気筒内噴射弁から停止制御を開始し、他の気筒についても吸気行程となるときに気筒内噴射弁を順次停止制御する。従って、吸気量調節弁より下流の吸気通路が、還流してきた排気還流ガスで満たされる頃に、吸気行程となる気筒への燃料供給が停止されるので、その後に触媒への酸素の流入が抑えられる。   According to the configuration of the above invention, in addition to the operation of the invention according to claim 1, the control means controls the opening of the exhaust gas recirculation valve after the deceleration fuel cut request for the engine, and then the exhaust gas recirculation arrival time has elapsed. After that, the stop control is started from the in-cylinder injection valve of the cylinder in the intake stroke most recently, and the in-cylinder injection valves are sequentially controlled to stop when the other cylinders are also in the intake stroke. Therefore, when the intake passage downstream of the intake air amount adjustment valve is filled with the recirculated exhaust gas recirculation gas, the fuel supply to the cylinder that becomes the intake stroke is stopped, so that the inflow of oxygen to the catalyst is subsequently suppressed. It is done.
上記目的を達成するために、請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の発明において、制御手段は、排気行程にある気筒の気筒前噴射弁から停止制御を開始したとき、同気筒の吸気行程と同じタイミングで排気行程となる他の気筒にて気筒内噴射弁を噴射制御することを趣旨とする。   To achieve the above object, according to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the present invention, when the control means starts the stop control from the cylinder front injection valve of the cylinder in the exhaust stroke, The purpose is to perform injection control of the in-cylinder injection valve in the other cylinders in the exhaust stroke at the same timing as the intake stroke.
上記発明の構成によれば、請求項3に記載の発明の作用に加え、制御手段は、排気行程にある気筒の気筒前噴射弁から停止制御を開始したとき、同気筒の吸気行程と同じタイミングで排気行程となる他の気筒にて気筒内噴射弁を噴射制御するので、排気通路へ導出される排気に燃料が混ぜられる。従って、排気が触媒へ流れることで、触媒に燃料が与えられる。   According to the configuration of the above invention, in addition to the operation of the invention according to claim 3, when the control means starts the stop control from the cylinder front injection valve of the cylinder in the exhaust stroke, the same timing as the intake stroke of the cylinder Since the in-cylinder injection valve is controlled to be injected in the other cylinder in the exhaust stroke, the fuel is mixed with the exhaust led to the exhaust passage. Therefore, fuel flows to the catalyst as the exhaust flows to the catalyst.
上記目的を達成するために、請求項5に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、エンジンから排気通路へ導出される排気の一部を排気還流ガスとして吸気通路へ流してエンジンへ還流させる別の排気還流通路と、別の排気還流通路は、別入口と別出口を含み、別入口は触媒より下流の排気通路に連通し、別出口は吸気量調節弁より下流の吸気通路に連通することと、別の排気還流通路における排気還流ガスの流量を調節するための別の排気還流弁とを更に備え、制御手段は、エンジンに対する減速燃料カット要求があるときは、別の排気還流弁を閉弁制御し、減速燃料カット要求がない通常運転時には、別の排気還流弁を必要に応じて開弁制御することを趣旨とする。   In order to achieve the above object, according to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, a part of the exhaust led out from the engine to the exhaust passage is flowed to the intake passage as exhaust recirculation gas to the engine. The separate exhaust gas recirculation passage for recirculation and the separate exhaust gas recirculation passage include a separate inlet and a separate outlet, the separate inlet communicates with the exhaust passage downstream of the catalyst, and the separate outlet is connected to the intake passage downstream of the intake air amount adjustment valve. And further comprising another exhaust gas recirculation valve for adjusting the flow rate of the exhaust gas recirculation gas in the separate exhaust gas recirculation passage, and the control means separates another exhaust gas recirculation when there is a deceleration fuel cut request for the engine. The purpose is to control the opening of another exhaust gas recirculation valve as needed during normal operation where the valve is controlled to close and there is no deceleration fuel cut request.
上記発明の構成によれば、請求項1に記載の発明の作用に加え、制御手段は、エンジンに対する減速燃料カット要求があるときは、別の排気還流弁を閉弁制御するので、排気還流ガスは排気還流通路のみを介してエンジンへ還流される。また、制御手段は、減速燃料カット要求がない通常運転時には、別の排気還流弁を必要に応じて開弁制御するので、通常運転時には、触媒を通過した排気の一部が、排気還流ガスとして別の排気還流通路を介してエンジンへ還流される。   According to the configuration of the above invention, in addition to the operation of the invention according to claim 1, when there is a deceleration fuel cut request for the engine, the control means controls the closing of another exhaust gas recirculation valve. Is recirculated to the engine only through the exhaust gas recirculation passage. In addition, during normal operation where there is no deceleration fuel cut request, the control means controls opening of another exhaust gas recirculation valve as necessary. Therefore, during normal operation, part of the exhaust gas that has passed through the catalyst is used as exhaust gas recirculation gas. It is returned to the engine through another exhaust gas recirculation passage.
上記目的を達成するために、請求項6に記載の発明は、請求項2又は3に記載の発明において、各気筒は吸気通路に通じる吸気ポートと排気通路に通じる排気ポートを含み、吸気ポートには吸気弁が排気ポートには排気弁がそれぞれ設けられ、吸気弁と排気弁がエンジンの作動行程に連動して開閉駆動され、吸気弁と排気弁とのバルブオーバラップを変更するための可変バルブタイミング機構を更に備え、制御手段は、エンジンに対する減速燃料カット要求に応じて排気還流弁を開弁制御したとき、エンジンの回転速度が高い程、バルブオーバラップを増やすように可変バルブタイミング機構を制御することを趣旨とする。   In order to achieve the above object, according to a sixth aspect of the invention, in the invention of the second or third aspect, each cylinder includes an intake port communicating with the intake passage and an exhaust port communicating with the exhaust passage. The intake valve is provided with an exhaust valve at the exhaust port, and the intake valve and the exhaust valve are driven to open and close in conjunction with the operation stroke of the engine to change the valve overlap between the intake valve and the exhaust valve. A timing mechanism is further provided, and the control means controls the variable valve timing mechanism so as to increase the valve overlap as the engine speed increases when the exhaust gas recirculation valve is controlled to open according to the deceleration fuel cut request for the engine. The purpose is to do.
上記発明の構成によれば、請求項2又は3に記載の発明の作用に加え、制御手段は、エンジンに対する減速燃料カット要求に応じて排気還流弁を開弁制御したとき、エンジンの回転速度が高い程、バルブオーバラップを増やすように可変バルブタイミング機構を制御する。従って、高回転速度域で不足する排気還流ガスの流量については、バルブオーバラップにより各気筒で生じる内部排気還流によって補われる。   According to the configuration of the above invention, in addition to the operation of the invention according to claim 2 or 3, when the control means controls the opening of the exhaust gas recirculation valve in response to the deceleration fuel cut request for the engine, the engine speed is reduced. The higher the value, the more variable valve timing mechanism is controlled to increase the valve overlap. Therefore, the exhaust gas recirculation gas flow rate that is insufficient in the high rotational speed region is compensated by internal exhaust gas recirculation that occurs in each cylinder due to valve overlap.
請求項1乃至3のいずれかに記載の発明によれば、エンジンの減速時にエンジンのポンピングロスを低減することができると共に、酸素による触媒の劣化を抑制することができる。   According to the invention of any one of claims 1 to 3, it is possible to reduce the pumping loss of the engine when the engine is decelerated and to suppress the deterioration of the catalyst due to oxygen.
請求項4に記載の発明によれば、請求項3に記載の発明の効果に加え、触媒がリーン化することを抑制することができる。   According to the invention described in claim 4, in addition to the effect of the invention described in claim 3, it is possible to suppress the leaning of the catalyst.
請求項5に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明の効果に加え、エンジンへの燃料供給を停止するときは、経路の短い排気還流通路を使用して比較的速やかに排気還流ガスを還流することができ、エンジンの通常運転時には、触媒で浄化された排気を排気還流ガスとしてエンジンへ還流することができる。   According to the invention described in claim 5, in addition to the effect of the invention described in claim 1, when the fuel supply to the engine is stopped, the exhaust gas recirculation is made relatively quickly by using the exhaust gas recirculation passage having a short path. Gas can be recirculated, and during normal operation of the engine, exhaust gas purified by the catalyst can be recirculated to the engine as exhaust gas recirculation gas.
請求項6に記載の発明によれば、請求項2又は3に記載の発明の効果に加え、吸気圧力が高負圧化することを防止することができ、エンジンでのオイル上がりを防止することができる。   According to the invention described in claim 6, in addition to the effect of the invention described in claim 2 or 3, it is possible to prevent the intake pressure from becoming a high negative pressure and to prevent oil from rising in the engine. Can do.
第1実施形態に係り、エンジンシステムを示す概略構成図。1 is a schematic configuration diagram illustrating an engine system according to a first embodiment. 第1実施形態に係り、(a),(b)は、吸気弁と排気弁とのバルブオーバラップを示す模式図。4A and 4B are schematic diagrams illustrating valve overlap between an intake valve and an exhaust valve according to the first embodiment. 第1実施形態に係り、減速制御の処理内容を示すフローチャート。The flowchart which concerns on 1st Embodiment and shows the processing content of deceleration control. 第1実施形態に係り、(a)〜(i)は、減速制御に係る各種パラメータの変化の一例を示すタイムチャート。FIG. 5A is a time chart illustrating an example of changes in various parameters related to deceleration control according to the first embodiment. 第2実施形態に係り、減速制御の処理内容を示すフローチャート。The flowchart which concerns on 2nd Embodiment and shows the processing content of deceleration control. 第2実施形態に係り、(a)〜(j)は、減速制御に係る各種パラメータの変化の一例を示すタイムチャート。FIG. 5A is a time chart illustrating an example of changes in various parameters related to deceleration control according to the second embodiment. 第3実施形態に係り、減速制御の処理内容を示すフローチャート。The flowchart which shows the processing content of deceleration control concerning 3rd Embodiment. 第3実施形態に係り、第2EGR弁の最大流量を低回転速度域の要求流量に合わせた場合の、エンジン回転速度に対する吸気圧力の関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship of the intake pressure with respect to an engine rotational speed at the time of making the maximum flow volume of a 2nd EGR valve match with the required flow volume of a low rotational speed area according to 3rd Embodiment. 第3実施形態に係り、同様の場合のエンジン回転速度に対するVVTの変位量の関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship of the displacement amount of VVT with respect to the engine speed in the same case concerning 3rd Embodiment. 第3実施形態に係り、第2EGR弁の最大流量を高回転速度域の要求流量に合わせた場合の、エンジン回転速度に対する吸気圧力の関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship of the intake pressure with respect to an engine rotational speed at the time of making the maximum flow volume of a 2nd EGR valve match with the request | required flow volume of a high rotational speed area according to 3rd Embodiment. 第3実施形態に係り、同様の場合の、エンジン回転速度に対するVVTの変位量の関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship of the displacement amount of VVT with respect to engine speed in the same case concerning 3rd Embodiment.
<第1実施形態>
以下、この発明におけるエンジンシステムの制御装置を具体化した第1実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
<First Embodiment>
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a first embodiment in which an engine system control device according to the present invention is embodied will be described in detail with reference to the drawings.
図1に、この実施形態のエンジンシステムを概略構成図により示す。この実施形態で、自動車に搭載されるエンジン1は、4サイクルのレシプロエンジンであり、4つの気筒2と、クランクシャフト3とを含む。エンジン1には、エンジン1へ吸気を導入するための吸気通路4と、エンジン1から排気を導出するための排気通路5とが設けられる。吸気通路4には、上流側からエアクリーナ6、電子スロットル装置7及び吸気マニホルド8が設けられる。電子スロットル装置7は、モータ31により開閉駆動されるスロットル弁9と、スロットル弁9の開度(スロットル開度)TAを検出するためのスロットルセンサ41とを含む。電子スロットル装置7は、吸気通路4における吸気量を調節するための本発明の吸気量調節弁の一例に相当する。吸気マニホルド8はサージタンク8aを含む。排気通路5には、同通路5を流れる排気を浄化するための触媒コンバータ10等が設けられる。触媒コンバータ10は、貴金属よりなる三元触媒10aを内蔵する。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an engine system of this embodiment. In this embodiment, the engine 1 mounted on the automobile is a four-cycle reciprocating engine and includes four cylinders 2 and a crankshaft 3. The engine 1 is provided with an intake passage 4 for introducing intake air into the engine 1 and an exhaust passage 5 for leading exhaust from the engine 1. An air cleaner 6, an electronic throttle device 7, and an intake manifold 8 are provided in the intake passage 4 from the upstream side. The electronic throttle device 7 includes a throttle valve 9 that is opened and closed by a motor 31 and a throttle sensor 41 for detecting an opening degree (throttle opening degree) TA of the throttle valve 9. The electronic throttle device 7 corresponds to an example of an intake air amount adjustment valve of the present invention for adjusting the intake air amount in the intake passage 4. The intake manifold 8 includes a surge tank 8a. The exhaust passage 5 is provided with a catalytic converter 10 and the like for purifying the exhaust gas flowing through the passage 5. The catalytic converter 10 incorporates a three-way catalyst 10a made of a noble metal.
エンジン1は、シリンダブロック11とシリンダヘッド12とを含む。シリンダブロック11は各気筒2を含み、各気筒2にはピストン13が設けられる。各ピストン13は、コンロッド14を介してクランクシャフト3に連結される。各気筒2は、燃焼室15を含む。燃焼室15は、各気筒2にて、ピストン13とシリンダヘッド12との間に形成される。シリンダヘッド12には、各気筒2の燃焼室15に連通する吸気ポート16と排気ポート17が形成される。各吸気ポート16は、それぞれ吸気通路4(吸気マニホルド8)に通じる。各排気ポート17は、それぞれ排気通路5に通じる。各吸気ポート16には、吸気弁18が、各排気ポート17には、排気弁19がそれぞれ設けられる。各吸気弁18及び各排気弁19は、クランクシャフト3の回転に連動して、つまりは、各ピストン13の上下動に連動して、ひいてはエンジン1の一連の作動行程(吸気行程、圧縮行程、爆発行程、排気行程)に連動して、カムシャフト20,21を含む動弁機構により開閉駆動される。吸気弁18は、吸気側のカムシャフト20により開閉駆動され、排気弁19は、排気側のカムシャフト21により開閉駆動される。   The engine 1 includes a cylinder block 11 and a cylinder head 12. The cylinder block 11 includes each cylinder 2, and each cylinder 2 is provided with a piston 13. Each piston 13 is connected to the crankshaft 3 via a connecting rod 14. Each cylinder 2 includes a combustion chamber 15. The combustion chamber 15 is formed between the piston 13 and the cylinder head 12 in each cylinder 2. The cylinder head 12 is formed with an intake port 16 and an exhaust port 17 communicating with the combustion chamber 15 of each cylinder 2. Each intake port 16 communicates with the intake passage 4 (intake manifold 8). Each exhaust port 17 communicates with the exhaust passage 5. Each intake port 16 is provided with an intake valve 18, and each exhaust port 17 is provided with an exhaust valve 19. Each intake valve 18 and each exhaust valve 19 are interlocked with the rotation of the crankshaft 3, that is, interlocking with the vertical movement of each piston 13, and as a result, a series of operation strokes (intake stroke, compression stroke, The valve is driven to open and close by a valve mechanism including camshafts 20 and 21 in conjunction with an explosion stroke and an exhaust stroke. The intake valve 18 is driven to open and close by an intake camshaft 20, and the exhaust valve 19 is driven to open and close by an exhaust camshaft 21.
この実施形態で、吸気側のカムシャフト20には、電動式の可変バルブタイミング機構(以下、単に「VVT」という。)22が設けられる。このVVT22は、吸気弁18の開閉特性である開閉タイミング(バルブタイミング)が変更可能に構成される。すなわち、VVT22は、付属モータ(図示略)により駆動されることにより、吸気弁18のバルブタイミングを所定の範囲内で進角及び遅角するように構成される。これにより、吸気弁18と排気弁19とのバルブオーバラップが変更可能に構成される。VVT22の構造は既に周知であることから、ここでは説明は省略する。   In this embodiment, the intake-side camshaft 20 is provided with an electric variable valve timing mechanism (hereinafter simply referred to as “VVT”) 22. The VVT 22 is configured such that the opening / closing timing (valve timing) that is the opening / closing characteristics of the intake valve 18 can be changed. That is, the VVT 22 is configured to advance and retard the valve timing of the intake valve 18 within a predetermined range by being driven by an attached motor (not shown). Thus, the valve overlap between the intake valve 18 and the exhaust valve 19 can be changed. Since the structure of the VVT 22 is already known, a description thereof is omitted here.
ここで、VVT22によるバルブオーバラップについて説明する。図2(a),(b)に、吸気弁18と排気弁19とのバルブオーバラップを模式図により示す。バルブオーバラップは、レシプロタイプのエンジン1において、吸気ポート16と排気ポート17が同時に開いている状態を意味する。また、バルブオーバラップは、通常、エンジン1の排気行程の終了間際に吸気弁18により吸気ポート16を開いて、吸気の充填効率を改善する目的で設定される。バルブオーバーラップを広めに取ると、エンジン1の実質圧縮比が落ちることから、ノッキングなどの異常燃焼を防ぐことができる。逆に、バルブオーバーラップを狭めに取ると、エンジン1の低回転速度域での混合気の充填効率が高くなり、低負荷・低回転でも混合気に安定した燃焼が得られる。また、エンジン1の出力面以外では、バルブオーバーラップを利用することにより、エンジン1に内部EGRを得ることができ、排気浄化の他にポンピングロスを低減することができるなどエンジン1の燃費向上にも寄与する。エンジン1の回転速度や負荷などによって内部EGRを行う適切なタイミングは異なるが、VVT22により最適なタイミングでバルブオーバラップを実施することができる。   Here, the valve overlap by the VVT 22 will be described. 2A and 2B are schematic diagrams showing valve overlap between the intake valve 18 and the exhaust valve 19. The valve overlap means a state in which the intake port 16 and the exhaust port 17 are simultaneously opened in the reciprocating type engine 1. Further, the valve overlap is usually set for the purpose of improving the intake charging efficiency by opening the intake port 16 by the intake valve 18 just before the end of the exhaust stroke of the engine 1. If the valve overlap is widened, the substantial compression ratio of the engine 1 is lowered, so that abnormal combustion such as knocking can be prevented. On the contrary, if the valve overlap is narrowed, the charging efficiency of the air-fuel mixture in the low rotation speed region of the engine 1 becomes high, and stable combustion in the air-fuel mixture can be obtained even at low load and low speed. In addition to the output surface of the engine 1, by using valve overlap, internal EGR can be obtained in the engine 1, and pumping loss can be reduced in addition to exhaust purification. Also contribute. Although the appropriate timing for performing the internal EGR differs depending on the rotational speed and load of the engine 1, the valve overlap can be performed at the optimal timing by the VVT 22.
そして、VVT22を動作させて吸気側のカムシャフト20の回転位相をクランクシャフト3のそれよりも進めることにより、吸気弁18のバルブタイミングの位相がクランクシャフト3の回転位相よりも進角される。この場合、図2(b)に示すように、吸気弁18のバルブタイミングが相対的に進角され、吸気行程における吸気弁18と排気弁19とのバルブオーバラップが相対的に大きくなる。このとき、VVT22により吸気弁18のバルブタイミングを最も進角させることにより、バルブオーバラップが最も大きくなる。これに対し、VVT22を動作させて吸気側のカムシャフト20の回転位相をクランクシャフト3のそれよりも遅れさせることにより、吸気弁18のバルブタイミングの位相がクランクシャフト3の回転位相よりも遅角される。この場合、図2(a)に示すように、吸気弁18のバルブタイミングが相対的に遅れ、吸気行程におけるバルブオーバラップが相対的に小さくなる。このとき、VVT22により吸気弁18のバルブタイミングを最も遅角させることにより、バルブオーバラップが最も小さくなる(無くなる。)。   Then, by operating the VVT 22 to advance the rotational phase of the intake camshaft 20 relative to that of the crankshaft 3, the valve timing phase of the intake valve 18 is advanced relative to the rotational phase of the crankshaft 3. In this case, as shown in FIG. 2B, the valve timing of the intake valve 18 is relatively advanced, and the valve overlap between the intake valve 18 and the exhaust valve 19 in the intake stroke becomes relatively large. At this time, the valve overlap is maximized by making the valve timing of the intake valve 18 the most advanced by the VVT 22. On the other hand, by operating the VVT 22 to delay the rotational phase of the intake camshaft 20 from that of the crankshaft 3, the phase of the valve timing of the intake valve 18 is retarded from the rotational phase of the crankshaft 3. Is done. In this case, as shown in FIG. 2A, the valve timing of the intake valve 18 is relatively delayed, and the valve overlap in the intake stroke becomes relatively small. At this time, by making the valve timing of the intake valve 18 the most retarded by the VVT 22, the valve overlap is minimized (eliminated).
シリンダヘッド12には、各気筒2のそれぞれに対応して、各吸気ポート16へ燃料を噴射(ポート噴射)するためのポートインジェクタ32が設けられる。各ポートインジェクタ32は、燃料供給装置(図示略)から供給される燃料を噴射するように構成され、本発明の燃料供給手段と気筒前噴射弁の一例に相当する。また、シリンダブロック11には、各気筒2のそれぞれに対応して、各気筒2(各燃焼室15)の中へ燃料を直接噴射(筒内噴射)するための筒内インジェクタ33が設けられる。各筒内インジェクタ33は、燃料供給装置(図示略)から供給される燃料を噴射するように構成され、本発明の燃料供給手段と気筒内噴射弁の一例に相当する。各燃焼室15には、吸気行程等に、ポートインジェクタ32及び筒内インジェクタ33の少なくとも一方から噴射される燃料と吸気マニホルド8から吸入される空気とにより可燃混合気が形成される。この実施形態では、ポートインジェクタ32によるポート噴射は、各気筒2が排気行程となるときに行われるようになっている。また、筒内インジェクタ33による筒内噴射は、各気筒2が吸気行程となるときに行われるようになっている。   The cylinder head 12 is provided with a port injector 32 for injecting fuel (port injection) into each intake port 16 corresponding to each cylinder 2. Each port injector 32 is configured to inject fuel supplied from a fuel supply device (not shown), and corresponds to an example of fuel supply means and a pre-cylinder injection valve of the present invention. The cylinder block 11 is provided with in-cylinder injectors 33 for directly injecting fuel (in-cylinder injection) into each cylinder 2 (each combustion chamber 15) corresponding to each cylinder 2. Each in-cylinder injector 33 is configured to inject fuel supplied from a fuel supply device (not shown), and corresponds to an example of a fuel supply unit and an in-cylinder injection valve of the present invention. In each combustion chamber 15, a combustible air-fuel mixture is formed by the fuel injected from at least one of the port injector 32 and the in-cylinder injector 33 and the air sucked from the intake manifold 8 in the intake stroke or the like. In this embodiment, port injection by the port injector 32 is performed when each cylinder 2 is in the exhaust stroke. In-cylinder injection by the in-cylinder injector 33 is performed when each cylinder 2 is in the intake stroke.
シリンダヘッド12には、各気筒2のそれぞれに対応して点火プラグ36が設けられる。各点火プラグ36は、イグニションコイル37から出力される点火信号を受けてスパーク動作する。両部品36,37は、各燃焼室15にて可燃混合気に点火する点火装置を構成する。各燃焼室15の中の可燃混合気は、圧縮行程で各点火プラグ36のスパーク動作により爆発・燃焼し、爆発行程が経過する。燃焼後の排気は、排気行程で各燃焼室15から排気ポート17、排気通路5及び触媒コンバータ10等を経て外部へ排出される。このように各燃焼室15における可燃混合気の燃焼等に伴い、各ピストン13が上下運動し、一連の作動行程が進行してクランクシャフト3が回転することで、エンジン1に動力が得られる。このエンジン1では、各気筒2で一連の作動行程が1回完了する毎に、クランクシャフト3が2回転(720℃A回転)するようになっている。   The cylinder head 12 is provided with a spark plug 36 corresponding to each cylinder 2. Each spark plug 36 performs a spark operation in response to an ignition signal output from the ignition coil 37. Both parts 36 and 37 constitute an ignition device that ignites a combustible air-fuel mixture in each combustion chamber 15. The combustible air-fuel mixture in each combustion chamber 15 explodes and burns by the spark operation of each spark plug 36 in the compression stroke, and the explosion stroke passes. Exhaust gas after combustion is discharged from each combustion chamber 15 through the exhaust port 17, the exhaust passage 5, the catalytic converter 10 and the like in the exhaust stroke. As described above, the combustion of the combustible air-fuel mixture in each combustion chamber 15 causes each piston 13 to move up and down, a series of operation strokes progress, and the crankshaft 3 rotates, thereby obtaining power for the engine 1. In the engine 1, the crankshaft 3 rotates twice (720 ° A rotation) every time a series of operation strokes is completed once in each cylinder 2.
このエンジン1には、燃焼室15から排気通路5へ導出される排気の一部を排気還流ガス(EGRガス)として吸気通路4へ流して燃焼室15へ還流させる排気還流装置(EGR装置)51が設けられる。このEGR装置51は、EGRガスを流す第1排気還流通路(第1EGR通路)52と、その第1EGR通路52に設けられ、第1EGR通路52におけるEGRガスの流量を調節するための第1排気還流弁(第1EGR弁)53と、第1EGR通路52に設けられ、EGRガスを冷却するための排気還流クーラ(EGRクーラ)54とを備える。第1EGR通路52の入口52aは、触媒コンバータ10より下流の排気通路5に接続され、排気通路5に連通する。第1EGR通路52の出口52bは、電子スロットル装置7及びサージタンク8aより下流にて吸気マニホルド8に接続される。第1EGR弁53は、開度可変に電気的に制御される電動弁である。第1EGR通路52には、EGRクーラ54を迂回するバイパス通路55が設けられ、そのバイパス通路55にはEGRガスの流れを制御するためのバイパス弁56が設けられる。バイパス弁56は、その開度が電気的に制御される電動弁である。第1EGR通路52は、本発明の別の排気還流通路の一例に相当し、その入口52a及び出口52bはそれぞれ本発明の別入口及び別出口の一例に相当する。また、第1EGR弁53は、本発明の別の排気還流弁の一例に相当する。   In the engine 1, an exhaust gas recirculation device (EGR device) 51 that causes a part of the exhaust gas led out from the combustion chamber 15 to flow into the intake passage 4 as an exhaust gas recirculation gas (EGR gas) and recirculates it to the combustion chamber 15. Is provided. This EGR device 51 is provided in a first exhaust gas recirculation passage (first EGR passage) 52 through which EGR gas flows, and a first exhaust gas recirculation for adjusting the flow rate of EGR gas in the first EGR passage 52. A valve (first EGR valve) 53 and an exhaust gas recirculation cooler (EGR cooler) 54 provided in the first EGR passage 52 for cooling the EGR gas are provided. An inlet 52 a of the first EGR passage 52 is connected to the exhaust passage 5 downstream from the catalytic converter 10 and communicates with the exhaust passage 5. The outlet 52b of the first EGR passage 52 is connected to the intake manifold 8 downstream of the electronic throttle device 7 and the surge tank 8a. The first EGR valve 53 is an electrically operated valve that is electrically controlled so as to have a variable opening. The first EGR passage 52 is provided with a bypass passage 55 that bypasses the EGR cooler 54, and the bypass passage 55 is provided with a bypass valve 56 for controlling the flow of EGR gas. The bypass valve 56 is an electric valve whose opening degree is electrically controlled. The first EGR passage 52 corresponds to an example of another exhaust gas recirculation passage of the present invention, and its inlet 52a and outlet 52b correspond to an example of another inlet and another outlet of the present invention, respectively. The first EGR valve 53 corresponds to an example of another exhaust gas recirculation valve of the present invention.
また、このEGR装置51は、各燃焼室15から排気通路5へ導出される排気の一部をEGRガスとして吸気通路4へ流して燃焼室15へ還流させるための第2排気還流通路(第2EGR通路)57を更に備える。第2EGR通路57には、同通路57を開閉するための第2排気還流弁(第2EGR弁)58が設けられる。この第2EGR通路57と第2EGR弁58は、主として燃料カット(F/C)を伴うエンジン1の減速運転時にEGRガスを還流させるために機能するようになっている。この第2EGR通路57の入口57aは、触媒コンバータ10より上流の排気通路5に接続される。第2EGR通路57の出口57bは、第1EGR弁53より下流の第1EGR通路52に接続される。第2EGR弁58は、開度調節不能ではあるが、開弁と閉弁とを応答性よく切り替えることができる開閉弁であり、電気的に制御される電動弁である。第2EGR通路57は、本発明の排気還流通路の一例に相当し、第2EGR弁58は、本発明の排気還流弁の一例に相当する。   The EGR device 51 also includes a second exhaust gas recirculation passage (second EGR passage) through which a part of the exhaust gas led out from each combustion chamber 15 to the exhaust passage 5 flows as an EGR gas to the intake passage 4 to be recirculated to the combustion chamber 15. A passageway 57 is further provided. The second EGR passage 57 is provided with a second exhaust recirculation valve (second EGR valve) 58 for opening and closing the passage 57. The second EGR passage 57 and the second EGR valve 58 mainly function to recirculate the EGR gas during the deceleration operation of the engine 1 accompanied by fuel cut (F / C). An inlet 57 a of the second EGR passage 57 is connected to the exhaust passage 5 upstream from the catalytic converter 10. The outlet 57 b of the second EGR passage 57 is connected to the first EGR passage 52 downstream from the first EGR valve 53. The second EGR valve 58 is an open / close valve that can switch between opening and closing with high responsiveness, although the opening degree cannot be adjusted, and is an electrically controlled electric valve. The second EGR passage 57 corresponds to an example of the exhaust gas recirculation passage of the present invention, and the second EGR valve 58 corresponds to an example of the exhaust gas recirculation valve of the present invention.
図1に示すように、エンジン1に設けられる各種センサ41〜46は、エンジン1の運転状態を検出するための運転状態検出手段を構成する。運転席に設けられたアクセルペダル27には、アクセルセンサ42が設けられる。アクセルセンサ42は、アクセルペダル27の踏み込み角度をアクセル開度ACCとして検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。エンジン1に設けられた水温センサ43は、シリンダブロック11に形成された水ジャケット11a等を流れる冷却水の温度(冷却水温度)THWを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。エンジン1に設けられた回転速度センサ44は、クランクシャフト3の回転速度(エンジン回転速度)NEを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。このセンサ44は、クランクシャフト3の一端に固定されたタイミングロータ28の回転を所定の角度ごとに検出するように構成される。電子スロットル装置7より上流の吸気通路4に設けられたエアフローメータ45は、吸気通路4における吸気量QAを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。排気通路5に設けられた酸素センサ46は、排気通路5へ導出される排気中の酸素濃度(出力電圧)Oxを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。   As shown in FIG. 1, various sensors 41 to 46 provided in the engine 1 constitute an operation state detection unit for detecting the operation state of the engine 1. An accelerator sensor 42 is provided on the accelerator pedal 27 provided in the driver's seat. The accelerator sensor 42 detects the depression angle of the accelerator pedal 27 as the accelerator opening ACC, and outputs an electric signal corresponding to the detected value. The water temperature sensor 43 provided in the engine 1 detects the temperature (cooling water temperature) THW of the cooling water flowing through the water jacket 11a formed in the cylinder block 11 and outputs an electric signal corresponding to the detected value. A rotational speed sensor 44 provided in the engine 1 detects a rotational speed (engine rotational speed) NE of the crankshaft 3 and outputs an electrical signal corresponding to the detected value. The sensor 44 is configured to detect the rotation of the timing rotor 28 fixed to one end of the crankshaft 3 for each predetermined angle. An air flow meter 45 provided in the intake passage 4 upstream from the electronic throttle device 7 detects the intake air amount QA in the intake passage 4 and outputs an electric signal corresponding to the detected value. The oxygen sensor 46 provided in the exhaust passage 5 detects the oxygen concentration (output voltage) Ox in the exhaust led to the exhaust passage 5 and outputs an electrical signal corresponding to the detected value.
このエンジンシステムは、エンジン1の運転を制御するための電子制御装置(ECU)50を備える。ECU50には、各種センサ41〜46がそれぞれ接続される。また、ECU50には、VVT22、電子スロットル装置7のモータ31、各ポートインジェクタ32、各筒内インジェクタ33、各イグニションコイル34、第1EGR弁53、第2EGR弁58及びバイパス弁56がそれぞれ接続される。ECU50は、本発明の制御手段の一例に相当する。   The engine system includes an electronic control unit (ECU) 50 for controlling the operation of the engine 1. Various sensors 41 to 46 are connected to the ECU 50, respectively. Further, the ECU 50 is connected to the VVT 22, the motor 31 of the electronic throttle device 7, the port injectors 32, the in-cylinder injectors 33, the ignition coils 34, the first EGR valve 53, the second EGR valve 58, and the bypass valve 56, respectively. . The ECU 50 corresponds to an example of a control unit of the present invention.
この実施形態で、ECU50は、各種センサ41〜46からの出力信号に基づき燃料噴射制御、点火時期制御、EGR制御及び減速制御などを実行するために、VVT22、モータ31、各ポートインジェクタ32、各筒内インジェクタ33、各イグニションコイル34、第1EGR弁53、第2EGR弁58及びバイパス弁56をそれぞれ制御するようになっている。   In this embodiment, the ECU 50 executes the VVT 22, the motor 31, each port injector 32, each of the port injectors 32 to execute fuel injection control, ignition timing control, EGR control, deceleration control, and the like based on output signals from the various sensors 41 to 46. The in-cylinder injector 33, each ignition coil 34, the first EGR valve 53, the second EGR valve 58, and the bypass valve 56 are controlled.
ここで、燃料噴射制御とは、エンジン1の運転状態に応じて各ポートインジェクタ32及び筒内インジェクタ33による燃料噴射量及びその噴射タイミングを制御することである。点火時期制御とは、エンジン1の運転状態に応じて各イグニションコイル34を制御することにより、各点火プラグ33による点火時期を制御することである。EGR制御とは、エンジン1の運転状態に応じて第1EGR弁53、第2EGR弁58及びバイパス弁56を制御することにより、各燃焼室15へ還流されるEGR流量を制御することである。減速制御とは、エンジン1の減速時に、触媒コンバータ10の三元触媒10aを酸素から保護するために各種機器を制御することである。   Here, the fuel injection control is to control the fuel injection amount and the injection timing by each port injector 32 and in-cylinder injector 33 according to the operating state of the engine 1. The ignition timing control is to control the ignition timing by each ignition plug 33 by controlling each ignition coil 34 according to the operating state of the engine 1. The EGR control is to control the EGR flow rate returned to each combustion chamber 15 by controlling the first EGR valve 53, the second EGR valve 58, and the bypass valve 56 in accordance with the operating state of the engine 1. The deceleration control is to control various devices in order to protect the three-way catalyst 10a of the catalytic converter 10 from oxygen when the engine 1 is decelerated.
周知のようにECU50は、中央処理装置(CPU)、各種メモリ、外部入力回路及び外部出力回路等を備える。メモリには、エンジン1の各種制御に関する所定の制御プログラムが格納される。CPUは、入力回路を介して入力される各種センサ41〜46の検出信号に基づき、所定の制御プログラムに基づいて前述した各種制御を実行する。   As is well known, the ECU 50 includes a central processing unit (CPU), various memories, an external input circuit, an external output circuit, and the like. The memory stores a predetermined control program related to various controls of the engine 1. The CPU executes the various controls described above based on a predetermined control program based on the detection signals of the various sensors 41 to 46 input via the input circuit.
次に、この実施形態における減速制御の処理内容について詳しく説明する。図3に、その処理内容をフローチャートより示す。   Next, the processing content of the deceleration control in this embodiment will be described in detail. FIG. 3 shows the processing contents from a flowchart.
処理がこのルーチンへ移行すると、ステップ100で、ECU50は、運転中のエンジン1につき、減速燃料カット(減速F/C)の要求があるか否かを判断する。ここで、ECU50は、アクセルセンサ42の検出値に基づき減速燃料カットが要求されたか否かを判断する。ECU50は、この判断結果が肯定の場合は処理をステップ110へ移行し、この判断結果が否定の場合は処理をステップ240へ移行する。   When the process proceeds to this routine, in step 100, the ECU 50 determines whether or not there is a request for a deceleration fuel cut (deceleration F / C) for the engine 1 that is in operation. Here, the ECU 50 determines whether or not a deceleration fuel cut is requested based on the detection value of the accelerator sensor 42. The ECU 50 proceeds to step 110 when the determination result is affirmative, and proceeds to step 240 when the determination result is negative.
ステップ110では、ECU50は、回転速度センサ44の検出値に基づきエンジン回転速度NEを取り込む。   In step 110, the ECU 50 takes in the engine rotation speed NE based on the detection value of the rotation speed sensor 44.
次に、ステップ120で、ECU50は、第1EGR弁53を閉弁させる。また、ステップ130で、ECU50は、第2EGR弁58を開弁させる。このとき第2EGR弁58は、閉弁状態から応答性よく開弁する。   Next, in step 120, the ECU 50 closes the first EGR valve 53. In step 130, the ECU 50 opens the second EGR valve 58. At this time, the second EGR valve 58 opens with good responsiveness from the closed state.
次に、ステップ140で、ECU50は、第2EGR弁58を開弁した後の経過時間(第2EGR弁開弁後時間)TFCEのカウントを開始する。   Next, at step 140, the ECU 50 starts counting the elapsed time after opening the second EGR valve 58 (time after the second EGR valve opening) TFCE.
次に、ステップ150で、ECU50は、スロットル弁全閉フラグXTRCが「1」か否かを判断する。このフラグXTRCは、後述するように、スロットル弁9を全閉にする制御が実行された場合に「1」に、その制御が未実行の場合に「0」に設定されるようになっている。ECU50は、この判断結果が肯定の場合は処理をステップ160へ移行し、この判断結果が否定の場合は処理をステップ190へジャンプする。   Next, in step 150, the ECU 50 determines whether or not the throttle valve fully closed flag XTRC is “1”. As will be described later, the flag XTRC is set to “1” when the control for fully closing the throttle valve 9 is executed, and is set to “0” when the control is not executed. . The ECU 50 proceeds to step 160 when the determination result is affirmative, and jumps to step 190 when the determination result is negative.
ステップ160では、ECU50は、第2EGR弁開弁後時間TFCEが所定値「A−B」より大きいか否かを判断する。ここで、「A」は、第2EGR弁58を開弁した後、EGRガスが第2EGR通路57を介して吸気通路4(吸気マニホルド8)に到達するまでの時間(排気還流到達時間(EGR到達時間))を意味する。「B」は、スロットル弁9を全閉にしてからエンジン1へ流れる吸気量QAが低下するまでの時間(吸気量低下時間)を意味する。ECU50は、このステップ160の判断結果が肯定の場合は処理をステップ170へ移行し、この判断結果が否定の場合は処理をステップ190へジャンプする。   In step 160, the ECU 50 determines whether or not the time TFCE after the second EGR valve opening is greater than a predetermined value “A−B”. Here, “A” is the time until the EGR gas reaches the intake passage 4 (intake manifold 8) via the second EGR passage 57 after the second EGR valve 58 is opened (exhaust recirculation arrival time (EGR arrival). Time)). “B” means the time from when the throttle valve 9 is fully closed until the intake air amount QA flowing into the engine 1 decreases (intake air amount decrease time). If the determination result in step 160 is affirmative, the ECU 50 proceeds to step 170. If the determination result is negative, the ECU 50 jumps the process to step 190.
ステップ170では、ECU50は、スロットル弁9を全閉に制御する。すなわち、ECU50は、電子スロットル装置8のモータ31を駆動させることで、スロットル弁9を全閉にし、吸気通路4における吸気の流れを遮断する。   In step 170, the ECU 50 controls the throttle valve 9 to be fully closed. That is, the ECU 50 drives the motor 31 of the electronic throttle device 8 to fully close the throttle valve 9 and shut off the flow of intake air in the intake passage 4.
次に、ステップ180で、ECU50は、スロットル弁全閉フラグXTRCを「1」に設定する。   Next, in step 180, the ECU 50 sets the throttle valve fully closed flag XTRC to “1”.
次に、ステップ150、ステップ160又はステップ180から移行してステップ190では、ECU50は、減速燃料カットEGR実行フラグXEFCが「0」か否かを判断する。このフラグXEFCは、後述するように、減速燃料カット時に第2EGR弁58を開弁する制御が実行された場合に「1」に、その制御が未実行の場合に「0」に設定すされるようになっている。ECU50は、この判断結果が肯定の場合に処理をステップ200へ移行し、この判断結果が否定の場合に処理をステップ100へ戻す。   Next, in step 190 after proceeding from step 150, step 160 or step 180, the ECU 50 determines whether or not the deceleration fuel cut EGR execution flag XEFC is “0”. As will be described later, the flag XEFC is set to “1” when the control for opening the second EGR valve 58 is executed at the time of deceleration fuel cut, and is set to “0” when the control is not executed. It has become. The ECU 50 proceeds to step 200 when this determination result is affirmative, and returns the process to step 100 when this determination result is negative.
そして、ステップ200では、ECU50は、180℃A時間T180を求める。ECU50は、この180℃A時間T180を、次の式(1)により求める。この180℃A時間T180は、クランク角度が180℃Aとなるときの排気行程時間を意味する。
T180=60÷NE÷2 ・・・式(1)
In step 200, ECU 50 obtains 180 ° C. A time T180. The ECU 50 obtains this 180 ° C. A time T180 by the following equation (1). The 180 ° C. A time T180 means the exhaust stroke time when the crank angle is 180 ° A.
T180 = 60 ÷ NE ÷ 2 Equation (1)
次に、ステップ210で、ECU50は、第2EGR弁開弁後時間TFCEが所定値(A−T180)より大きくなるの待つ。ここで、所定値(A−T180)は、EGR到達時間から180℃A時間を減算した結果を意味する。   Next, at step 210, the ECU 50 waits for the time TFCE after the second EGR valve opening to become greater than a predetermined value (A-T180). Here, the predetermined value (A-T180) means a result of subtracting 180 ° C. A time from the EGR arrival time.
そして、220では、ECU50は、排気行程となる気筒2のポート噴射燃料カットを実行する。そのためにECU50は、該当するポートインジェクタ32を制御する。   Then, at 220, the ECU 50 executes a port injection fuel cut of the cylinder 2 that becomes the exhaust stroke. For this purpose, the ECU 50 controls the corresponding port injector 32.
次に、ステップ230で、ECU50は、ポート噴射燃料カットを実行した気筒2につき、筒内噴射燃料カットを実行する。そのためにECU50は、吸気行程となる気筒2の筒内インジェクタ33を制御する。   Next, in step 230, the ECU 50 executes in-cylinder injection fuel cut for the cylinder 2 that has executed port injection fuel cut. For this purpose, the ECU 50 controls the in-cylinder injector 33 of the cylinder 2 that is in the intake stroke.
そして、ステップ240で、ECU50は、減速燃料カットEGR実行フラグXEFCを「1」に設定した後、処理をステップ100へ戻す。   In step 240, the ECU 50 sets the deceleration fuel cut EGR execution flag XEFC to “1”, and then returns the process to step 100.
一方、ステップ100から移行してステップ250では、ECU50は、第1EGR弁53を開弁させる。   On the other hand, in step 250 after shifting from step 100, the ECU 50 opens the first EGR valve 53.
次に、ステップ260では、ECU50は、スロットル弁全閉フラグXTRCが「1」か否かを判断する。ECU50は、この判断結果が肯定の場合は処理をステップ270へ移行し、この判断結果が否定の場合は処理をステップ290へジャンプする。   Next, in step 260, the ECU 50 determines whether or not the throttle valve fully closed flag XTRC is “1”. If this determination result is affirmative, the ECU 50 proceeds to step 270, and if this determination result is negative, the ECU 50 jumps the process to step 290.
ステップ270では、ECU50は、スロットル弁9を通常制御する。すなわち、ECU50は、アクセル開度TAに応じて電子スロットル装置8のモータ31を制御することで、スロットル弁9の開度を通常動作に制御する。   In step 270, the ECU 50 normally controls the throttle valve 9. That is, the ECU 50 controls the opening degree of the throttle valve 9 to a normal operation by controlling the motor 31 of the electronic throttle device 8 according to the accelerator opening degree TA.
次に、ステップ280で、ECU50は、スロットル弁全閉フラグXTECを「0」に設定する。   Next, in step 280, the ECU 50 sets the throttle valve fully closed flag XTEC to “0”.
そして、ステップ260又はステップ280から移行してステップ290では、ECU50は、減速燃料カットEGR実行フラグXEFCが「1」であるか否かを判断する。ECU50は、この判断結果が肯定の場合は処理をステップ300へ移行し、この判断結果が否定の場合は処理をステップ100へ戻す。   Then, in step 290 after shifting from step 260 or step 280, the ECU 50 determines whether or not the deceleration fuel cut EGR execution flag XEFC is “1”. If this determination result is affirmative, the ECU 50 proceeds to step 300, and if this determination result is negative, the ECU 50 returns the process to step 100.
ステップ300では、ECU50は、第2EGR弁58を閉弁させる。そして、ステップ310で、ECU50は、減速燃料カットEGR実行フラグXEFCを「0」に設定した後、処理をステップ100へ戻す。   In step 300, the ECU 50 closes the second EGR valve 58. In step 310, the ECU 50 sets the deceleration fuel cut EGR execution flag XEFC to “0”, and then returns the process to step 100.
図4に、上記した減速制御に係る各種パラメータの変化の一例をタイムチャートにより示す。図4には、(a)吸気量QAの変化、(b)スロットル開度TAの変化、(c)燃料カット(F/C)要求の変化、(d)第1EGR弁53の開弁/閉弁の変化、(e)第2EGR弁58の開弁/閉弁の変化、(f)吸気系EGRガス到達の変化、(g)減速燃料カット(減速F/C)実行(第3気筒#3から:ポート噴射F/C)の変化、(h)減速燃料カット(減速F/C)実行(第3気筒#3から:筒内噴射F/C)の変化、(i)各気筒作動行程の変化をそれぞれ示す。ここで、(i)各気筒作動行程の変化において、ハッチングを付した「排気」の升目は「ポート噴射」の実行を意味し、ハッチングを付した「吸気」の升目は「筒内噴射」の実行を意味する。また、黒三角を付した「排気」の升目は「ポート噴射燃料カット」の実行を意味し、白三角を付した「吸気」の升目は「筒内噴射燃料カット」の実行を意味する。   FIG. 4 is a time chart showing an example of changes in various parameters related to the deceleration control described above. FIG. 4 shows (a) a change in the intake air amount QA, (b) a change in the throttle opening TA, (c) a change in the fuel cut (F / C) request, and (d) an opening / closing of the first EGR valve 53. Change of valve, (e) Change of opening / closing of second EGR valve 58, (f) Change of intake system EGR gas arrival, (g) Deceleration fuel cut (deceleration F / C) execution (third cylinder # 3 From: port injection F / C) change, (h) deceleration fuel cut (deceleration F / C) execution (from third cylinder # 3: in-cylinder injection F / C) change, (i) each cylinder operating stroke Show each change. Here, (i) in the change of each cylinder operation stroke, the hatched “exhaust” cell indicates execution of “port injection”, and the hatched “intake” cell indicates “in-cylinder injection”. Means execution. Further, the “exhaust” cell marked with a black triangle means “port injection fuel cut” execution, and the “intake” cell marked with a white triangle means “cylinder injection fuel cut” execution.
図4において、時刻t1で、(a)スロットル開度TAが減少し始め、時刻t2で、アイドル開度に到達すると、(c)燃料カット(F/C)の要求が入ると共に、(a)吸気量QAが減少し始める。この間、(i)各気筒作動行程は、第1気筒#1で「爆発」行程、第2気筒#2で「排気」行程、第3気筒#3で「圧縮」行程、第4気筒#4で「吸気」行程となり、第2気筒#2では、「排気」行程でのポート噴射が実行され、第4気筒#4では「吸気」行程での筒内噴射が実行される。その後、EGR到達時間Aを予測した前出し制御により、時刻t3で、第1EGR弁53が閉弁されると共に第2EGR弁58が開弁制御される。次に、第3気筒#3が「排気」行程に入る時刻t4で、(g),(i)ポート噴射燃料カット(ポート噴射F/C)が実行され、その後、その他の気筒#1,#2,#4でもポート噴射燃料カットが実行される。更に、第3気筒#3が「吸気」行程に入る時刻t6で、(h),(i)筒内噴射燃料カット(筒内噴射F/C)が実行され、その後、その他の気筒#1,#2,#4でも筒内噴射燃料カットが実行される。すなわち、図4に示すように、時刻t3〜時刻t6の間では、第2EGR弁58を開弁制御することで、第2EGR通路57を介してEGRガスを循環させる「減速EGR制御」が実行され、時刻t6以降は「減速EGR制御」と「減速燃料カット(減速F/C)」の両方が実行される。   In FIG. 4, at time t1, (a) the throttle opening TA starts to decrease, and when the idle opening is reached at time t2, (c) a request for fuel cut (F / C) is entered, and (a) The intake air amount QA starts to decrease. During this time, (i) the cylinder operating strokes are the “explosion” stroke in the first cylinder # 1, the “exhaust” stroke in the second cylinder # 2, the “compression” stroke in the third cylinder # 3, and the fourth cylinder # 4. In the “intake” stroke, port injection in the “exhaust” stroke is executed in the second cylinder # 2, and in-cylinder injection in the “intake” stroke is executed in the fourth cylinder # 4. Thereafter, the first EGR valve 53 is closed and the second EGR valve 58 is controlled to open at time t3 by the advance control in which the EGR arrival time A is predicted. Next, at time t4 when the third cylinder # 3 enters the “exhaust” stroke, (g), (i) port injection fuel cut (port injection F / C) is executed, and then the other cylinders # 1, # Port injection fuel cut is also executed at 2 and # 4. Further, at time t6 when the third cylinder # 3 enters the “intake” stroke, (h), (i) in-cylinder injection fuel cut (in-cylinder injection F / C) is executed, and then the other cylinders # 1, In-cylinder injection fuel cut is also executed in # 2 and # 4. That is, as shown in FIG. 4, between time t3 and time t6, the “deceleration EGR control” for circulating the EGR gas through the second EGR passage 57 is executed by controlling the opening of the second EGR valve 58. After time t6, both “deceleration EGR control” and “deceleration fuel cut (deceleration F / C)” are executed.
以上説明したこの実施形態におけるエンジンシステムの制御装置によれば、エンジン1に対する減速燃料カット要求があるとき、ECU50は、第2EGR弁58を開弁制御すると共に電子スロットル装置7を閉弁制御する。これにより、電子スロットル装置7より下流の吸気通路4への新気(酸素)の流入が遮断されると共に、エンジン1から排気通路5へ導出される排気の一部が、触媒コンバータ10の三元触媒10aへ流れることなく、第2EGR通路57を介して、電子スロットル装置7より下流の吸気通路4へ流れてエンジン1へ還流される。そのため、エンジン1の減速時にエンジン1のポンピングロスを低減することができる。併せて、ECU50は、エンジン1への燃料供給を停止するために、EGR到達時間Aに基づき各ポートインジェクタ32及び各筒内インジェクタ33を停止制御する。より、具体的には、ECU50は、エンジン1に対する減速燃料カット要求があるとき、第2EGR弁58を開弁制御した後、EGR到達時間Aが経過する前段階において、直近に排気行程にある気筒2のポートインジェクタ32から停止制御(ポート噴射燃料カット)の実行を開始し、他の気筒2についても排気行程となるときに同様に順次ポート噴射燃料カットを実行する。また、ECU50は、エンジン1に対する減速燃料カット要求があるとき、第2EGR弁58を開弁制御した後、EGR到達時間Aが経過した後、直近に吸気行程にある気筒2の筒内インジェクタ33から停止制御(筒内噴射燃料カット)の実行を開始し、他の気筒2についても同様に順次筒内噴射燃料カットを実行する。従って、電子スロットル装置7より下流の吸気通路4が、還流してきたEGRガスで満たされる頃に、エンジン1への燃料供給が停止されるので、すなわち、排気行程となる気筒2への燃料供給が停止され、吸気行程となる気筒2への燃料供給が停止されるので、その後に三元触媒10aへの酸素の流入が抑えられる。そのため、酸素による三元触媒10aの劣化を抑制することができる。   According to the control device for the engine system in this embodiment described above, when there is a deceleration fuel cut request for the engine 1, the ECU 50 controls the opening of the second EGR valve 58 and controls the electronic throttle device 7 to close. As a result, the flow of fresh air (oxygen) into the intake passage 4 downstream from the electronic throttle device 7 is blocked, and a part of the exhaust led out from the engine 1 to the exhaust passage 5 is converted into the three elements of the catalytic converter 10. Without flowing to the catalyst 10a, it flows through the second EGR passage 57 to the intake passage 4 downstream from the electronic throttle device 7 and is returned to the engine 1. Therefore, the pumping loss of the engine 1 can be reduced when the engine 1 is decelerated. At the same time, the ECU 50 controls each port injector 32 and each in-cylinder injector 33 to stop based on the EGR arrival time A in order to stop the fuel supply to the engine 1. More specifically, when there is a deceleration fuel cut request for the engine 1, the ECU 50 controls the opening of the second EGR valve 58 and then the cylinder that is in the exhaust stroke most recently before the EGR arrival time A elapses. The execution of stop control (port injection fuel cut) is started from the second port injector 32, and the port injection fuel cut is sequentially executed in the same manner when the other cylinders 2 are also in the exhaust stroke. Further, when there is a deceleration fuel cut request for the engine 1, the ECU 50 controls the opening of the second EGR valve 58, and then after the EGR arrival time A has elapsed, from the in-cylinder injector 33 of the cylinder 2 in the intake stroke most recently. The execution of stop control (cylinder injection fuel cut) is started, and the cylinder injection fuel cut is sequentially executed for the other cylinders 2 in the same manner. Accordingly, when the intake passage 4 downstream of the electronic throttle device 7 is filled with the recirculated EGR gas, the fuel supply to the engine 1 is stopped, that is, the fuel supply to the cylinder 2 that becomes the exhaust stroke is stopped. Since the fuel supply to the cylinder 2 which is stopped and becomes the intake stroke is stopped, the inflow of oxygen to the three-way catalyst 10a is suppressed thereafter. Therefore, deterioration of the three-way catalyst 10a due to oxygen can be suppressed.
また、この実施形態によれば、ECU50は、エンジン1に対する減速燃料カット要求があるときは、第1EGR弁53を閉弁制御するので、EGRガスは第2EGR通路57のみを介してエンジン1へ還流される。このため、エンジン1への燃料供給を停止するときは、経路の短い第2EGR通路57を使用して比較的速やかにEGRガスを還流することができる。また、ECU50は、減速燃料カット要求がない通常運転時には、第1EGR弁53を必要に応じて開弁制御するので、通常運転時には、三元触媒10aを通過した排気の一部が、EGRガスとして第1EGR通路52を介してエンジン1へ還流される。このため、エンジン1の通常運転時には、三元触媒10aで浄化された排気をEGRガスとしてエンジン1へ還流することができる。   Further, according to this embodiment, when there is a deceleration fuel cut request for the engine 1, the ECU 50 controls the first EGR valve 53 to close, so that the EGR gas returns to the engine 1 only through the second EGR passage 57. Is done. For this reason, when the fuel supply to the engine 1 is stopped, the EGR gas can be recirculated relatively quickly using the second EGR passage 57 having a short path. Further, the ECU 50 controls the opening of the first EGR valve 53 as necessary during normal operation without a deceleration fuel cut request, so that during normal operation, a part of the exhaust gas that has passed through the three-way catalyst 10a is used as EGR gas. The refrigerant is returned to the engine 1 via the first EGR passage 52. For this reason, during normal operation of the engine 1, the exhaust gas purified by the three-way catalyst 10a can be recirculated to the engine 1 as EGR gas.
<第2実施形態>
次に、この発明におけるエンジンシステムの制御装置を具体化した第2実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
Second Embodiment
Next, a second embodiment of the engine system control device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
なお、以下の説明において第1実施形態と同等の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略し、異なった点を中心に説明する。   In the following description, components equivalent to those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and different points are mainly described.
この実施形態では、減速制御の処理内容の点で第1実施形態と異なる。図5に、この実施形態における減速制御の処理内容をフローチャートにより示す。図5のフローチャートは、ステップ230とステップ240との間にステップ400が設けられる点で、図3のフローチャートと構成が異なる。   This embodiment is different from the first embodiment in the processing contents of the deceleration control. FIG. 5 is a flowchart showing the processing contents of the deceleration control in this embodiment. The flowchart of FIG. 5 differs from the flowchart of FIG. 3 in that step 400 is provided between step 230 and step 240.
図5のフローチャートによれば、ECU50は、ステップ230で、ポート噴射燃料カットを実行した気筒2につき、筒内噴射燃料カットを実行した後、ステップ400で、ポート噴射燃料カットを実行した気筒2の吸気行程と同じタイミングで排気行程となる他の気筒2で筒内インジェクタ33により筒内噴射を1回実行する。その後、ECU50は処理をステップ240へ移行する。   According to the flowchart of FIG. 5, the ECU 50 executes the in-cylinder injection fuel cut for the cylinder 2 that has performed the port injection fuel cut in step 230, and then the cylinder 2 that has performed the port injection fuel cut in step 400. In-cylinder injection is performed once by the in-cylinder injector 33 in the other cylinder 2 that is in the exhaust stroke at the same timing as the intake stroke. Thereafter, the ECU 50 proceeds to step 240.
図6に、上記した減速制御に係る各種パラメータの変化の一例をタイムチャートにより示す。図6には、図4の(a)〜(i)に加え、(j)筒内噴射実行(#4〜)の変化を示す。   FIG. 6 is a time chart showing an example of changes in various parameters related to the deceleration control described above. FIG. 6 shows changes in (j) in-cylinder injection execution (# 4˜) in addition to (a) ˜ (i) in FIG.
図6では、図4と異なり、第3気筒#3が「吸気」行程に入る時刻t6で、(h),(i)筒内噴射燃料カットが実行されるとき、「排気」行程となる第4気筒#4の「排気」行程で筒内インジェクタ33により筒内噴射が1回実行され、その後、その他の気筒#1,#2,#3でも同様に筒内噴射が実行される。   In FIG. 6, unlike FIG. 4, at time t <b> 6 when the third cylinder # 3 enters the “intake” stroke, when the (h), (i) in-cylinder injected fuel cut is executed, the “exhaust” stroke is performed. In-cylinder injection is executed once by the in-cylinder injector 33 in the “exhaust” stroke of the four cylinders # 4, and then in-cylinder injection is executed in the same manner for the other cylinders # 1, # 2, and # 3.
この実施形態によれば、第1実施形態の作用効果に加え次のような作用効果を得ることができる。すなわち、ECU50は、排気行程にある気筒2のポートインジェクタ32からポート噴射燃料カットを開始したとき、同気筒2の吸気行程と同じタイミングで排気行程となる他の気筒2にて気筒インジェクタ33を噴射制御するので、排気通路5へ導出される排気に燃料が混ぜられる。従って、排気が三元触媒10aへ流れることで、三元触媒10aに燃料が与えられる。このため、三元触媒10aがリーン化することを抑制することができる。   According to this embodiment, the following operational effects can be obtained in addition to the operational effects of the first embodiment. That is, when the ECU 50 starts the port injection fuel cut from the port injector 32 of the cylinder 2 in the exhaust stroke, the ECU 50 injects the cylinder injector 33 in the other cylinder 2 in the exhaust stroke at the same timing as the intake stroke of the cylinder 2. Since the control is performed, the fuel is mixed with the exhaust gas led out to the exhaust passage 5. Therefore, the fuel flows to the three-way catalyst 10a as the exhaust gas flows to the three-way catalyst 10a. For this reason, it can suppress that the three-way catalyst 10a becomes lean.
<第3実施形態>
次に、この発明におけるエンジンシステムの制御装置を具体化した第3実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
<Third Embodiment>
Next, a third embodiment of the engine system control device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
この実施形態では、減速制御の処理内容の点で前記各実施形態と構成が異なる。図7に、この実施形態における減速制御の処理内容をフローチャートにより示す。図7のフローチャートは、ステップ130とステップ140との間にステップ500及びステップ510が設けられ、ステップ280とステップ290との間にステップ520が設けられる点で、図3のフローチャートと構成が異なる。   This embodiment is different in configuration from each of the above embodiments in terms of the processing content of the deceleration control. FIG. 7 is a flowchart showing the processing contents of the deceleration control in this embodiment. The flowchart in FIG. 7 is different from the flowchart in FIG. 3 in that steps 500 and 510 are provided between steps 130 and 140 and step 520 is provided between steps 280 and 290.
図7のフローチャートによれば、ECU50は、ステップ130で、第2EGR弁58を開弁した後、ステップ500で、エンジン回転速度NEに応じて、減速燃料カット時のVVT22に係る目標変位量TVTFを算出する。ここで、目標変位量TVTFは、エンジン回転速度NEが高い程、バルブオーバラップを増やすようにVVT22を制御するよう設定されている。ECU50は、所定の変位量マップ(図示略)を参照することにより、エンジン回転速度NEに応じた目標変位量TVTFを求めることができる。   According to the flowchart of FIG. 7, the ECU 50 opens the second EGR valve 58 in step 130, and then in step 500 determines the target displacement amount TVTF related to the VVT 22 at the time of deceleration fuel cut according to the engine speed NE. calculate. Here, the target displacement amount TVTF is set so as to control the VVT 22 so as to increase the valve overlap as the engine rotational speed NE is higher. The ECU 50 can obtain the target displacement amount TVTF according to the engine rotational speed NE by referring to a predetermined displacement amount map (not shown).
次に、ステップ510で、ECU50は、VVT22を目標変量TVTFに制御する。すなわち、ECU50は、エンジン1に対する減速燃料カット要求に応じて第2EGR弁58を開弁制御したとき、エンジン回転速度NEが高い程、バルブオーバラップを増やすようにVVT22を制御する。その後、ECU50は処理をステップ140へ移行する。   Next, at step 510, the ECU 50 controls the VVT 22 to the target variable TVTF. That is, when the ECU 50 performs the opening control of the second EGR valve 58 in response to the deceleration fuel cut request for the engine 1, the ECU 50 controls the VVT 22 so as to increase the valve overlap as the engine speed NE increases. Thereafter, the ECU 50 proceeds to step 140.
一方、ECU50は、ステップ280で、スロットル弁全閉フラグXTECを「0」に設定した後、ステップ520で、VVT22を通常制御する。すなわち、ECU50は、エンジン1の運転状態に応じてVVT22を制御することで、バルブオーバラップを通常動作に制御する。その後、ECU50は処理をステップ290へ移行する。   On the other hand, the ECU 50 sets the throttle valve fully closed flag XTEC to “0” in step 280 and then normally controls the VVT 22 in step 520. That is, the ECU 50 controls the valve overlap to the normal operation by controlling the VVT 22 according to the operating state of the engine 1. Thereafter, the ECU 50 proceeds to step 290.
この実施形態では、第2EGR弁58として、開度調節不能ではあるが、開弁と閉弁を応答性よく切り替えることができる開閉弁が使用されている。そのため、第2EGR弁58につき、構造を簡素化して小型化、低コスト化を図ることができる。その反面、第2EGR弁58では、その開弁時にEGRガス流量を調節することができない。   In this embodiment, as the second EGR valve 58, an opening / closing valve capable of switching between opening and closing with good responsiveness is used although the opening degree cannot be adjusted. Therefore, the structure of the second EGR valve 58 can be simplified to reduce the size and cost. On the other hand, with the second EGR valve 58, the EGR gas flow rate cannot be adjusted when the valve is opened.
ここで、第2EGR弁58の最大流量を、エンジン1の低回転速度域(エンジン回転速度NEが低い領域)における要求流量に合わせた場合、エンジン1の高回転速度域(エンジン回転速度NEが高い領域)では、EGRガス流量が不足することになる。そのため、エンジン1の高回転速度域で電子スロットル装置7を全閉に制御したときは、電子スロットル装置7より下流の吸気圧力が高負圧化してしまう、すなわち真空に近付いてしまう。その結果、エンジン1でオイル上がりが生じてしまい、エンジンオイルの消費量が増大するおそれがある。図8には、第2EGR弁58の最大流量を低回転速度域の要求流量に合わせた場合の、エンジン回転速度NEに対する吸気圧力の関係をグラフにより示す。図9に、同様の場合の、エンジン回転速度NEに対するVVTの変位量の関係をグラフにより示す。図8で、実線は第2EGR弁58を閉弁した場合を示し、破線は第2EGR弁58を開弁した場合を示す。両場合ともエンジン回転速度NEが高くなる程、高負圧化することがわかる。図8において、吸気圧力の高負圧化を2点鎖線の一定レベルに抑えるためには、図9に破線で示すように、エンジン回転速度NEが高くなる程、VVT22の変位量を高くする必要がある。この実施形態では、エンジン回転速度NEが高くなる程、VVT22の目標変位量TVTFを大きくしているので、内部EGRを増大させることができ、オイル上がり抑えることができる。   Here, when the maximum flow rate of the second EGR valve 58 is matched with the required flow rate in the low rotation speed region of the engine 1 (region where the engine rotation speed NE is low), the high rotation speed region of the engine 1 (the engine rotation speed NE is high). In the region), the EGR gas flow rate is insufficient. For this reason, when the electronic throttle device 7 is controlled to be fully closed in the high rotation speed range of the engine 1, the intake pressure downstream of the electronic throttle device 7 becomes a high negative pressure, that is, approaches a vacuum. As a result, oil rises in the engine 1 and the consumption of engine oil may increase. FIG. 8 is a graph showing the relationship between the intake pressure and the engine rotational speed NE when the maximum flow rate of the second EGR valve 58 is matched to the required flow rate in the low rotational speed range. FIG. 9 is a graph showing the relationship between the engine speed NE and the amount of VVT displacement in the same case. In FIG. 8, the solid line shows the case where the second EGR valve 58 is closed, and the broken line shows the case where the second EGR valve 58 is opened. It can be seen that in both cases, the higher the engine speed NE, the higher the negative pressure. In FIG. 8, in order to suppress the increase in the negative pressure of the intake pressure to a certain level of the two-dot chain line, it is necessary to increase the displacement amount of the VVT 22 as the engine rotational speed NE increases as shown by the broken line in FIG. 9. There is. In this embodiment, the target displacement amount TVTF of the VVT 22 is increased as the engine rotational speed NE is increased, so that the internal EGR can be increased and the oil increase can be suppressed.
これに対し、第2EGR弁58の最大流量を、エンジン1の高回転速度域における要求流量に合わせた場合、エンジン1の低回転速度域では、EGRガス流量が過剰になる。そのため、エンジン1の高回転速度域で電子スロットル装置7を全閉に制御したときは、電子スロットル装置7より下流の吸気負圧が低負圧化してしまう。その結果、エンジン1の減速性が悪化するおそれがある。図10には、第2EGR弁58の最大流量を高回転速度域の要求流量に合わせた場合の、エンジン回転速度NEに対する吸気圧力の関係をグラフにより示す。図11に、同様の場合の、エンジン回転速度NEに対するVVTの変位量の関係をグラフにより示す。図10で、実線は第2EGR弁58を閉弁した場合を示し、破線は第2EGR弁58を開弁した場合を示す。第2EGR弁58を閉弁した場合は、エンジン回転速度NEが高くなる程、高負圧化することがわかる。第2EGR弁58を開弁した場合は、エンジン回転速度NEが低くなる程、吸気圧力が高くなることがわかる。一方、第2EGR弁58を閉弁した場合は、エンジン回転速度NEが高くなる程、吸気圧力が低くなることがわかる。図10において、第2EGR弁58を開弁しても、吸気圧力はオイル上がりが発生するほど低くならないことから、図11に示すように、VVT22の変位量を、エンジン回転速度NEに応じて制御する必要がない。   On the other hand, when the maximum flow rate of the second EGR valve 58 is matched with the required flow rate in the high rotation speed range of the engine 1, the EGR gas flow rate becomes excessive in the low rotation speed range of the engine 1. Therefore, when the electronic throttle device 7 is controlled to be fully closed in the high rotation speed range of the engine 1, the intake negative pressure downstream of the electronic throttle device 7 is reduced to a low negative pressure. As a result, the deceleration performance of the engine 1 may be deteriorated. FIG. 10 is a graph showing the relationship between the intake pressure and the engine rotational speed NE when the maximum flow rate of the second EGR valve 58 is matched with the required flow rate in the high rotational speed range. FIG. 11 is a graph showing the relationship between the engine speed NE and the amount of VVT displacement in the same case. In FIG. 10, the solid line indicates the case where the second EGR valve 58 is closed, and the broken line indicates the case where the second EGR valve 58 is opened. It can be seen that when the second EGR valve 58 is closed, the higher the engine speed NE, the higher the negative pressure. It can be seen that when the second EGR valve 58 is opened, the intake pressure increases as the engine speed NE decreases. On the other hand, when the second EGR valve 58 is closed, it can be seen that the intake pressure decreases as the engine speed NE increases. In FIG. 10, even if the second EGR valve 58 is opened, the intake pressure does not become so low that oil rises. Therefore, as shown in FIG. 11, the amount of displacement of the VVT 22 is controlled according to the engine speed NE. There is no need to do.
この実施形態によれば、第1実施形態の作用効果に加え次のような作用効果を得ることができる。すなわち、ECU50は、エンジン1に対する減速燃料カット要求に応じて第2EGR弁58を開弁制御したとき、エンジン回転速度NEが高い程、バルブオーバラップを増やすようにVVT22を制御する。従って、高回転速度域で不足するEGRガス流量については、バルブオーバラップにより各気筒2で生じる内部EGRによって補われる。このため、吸気圧力が高負圧化することを防止することができ、エンジン1でのオイル上がりを防止することができる。   According to this embodiment, the following operational effects can be obtained in addition to the operational effects of the first embodiment. That is, when the ECU 50 performs the opening control of the second EGR valve 58 in response to the deceleration fuel cut request for the engine 1, the ECU 50 controls the VVT 22 so as to increase the valve overlap as the engine speed NE increases. Therefore, the EGR gas flow rate that is insufficient in the high rotation speed range is compensated by the internal EGR generated in each cylinder 2 by the valve overlap. For this reason, it is possible to prevent the intake pressure from becoming a high negative pressure, and it is possible to prevent the oil from rising in the engine 1.
なお、この発明は前記各実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜変更し実施することができる。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and a part of the configuration can be appropriately changed and implemented without departing from the spirit of the invention.
(1)前記各実施形態では、燃料供給手段として、気筒前噴射弁(ポートインジェクタ)32と気筒内噴射弁(筒内インジェクタ)33の両方をエンジン1に設けたが、ポートインジェクタと筒内インジェクタの何れか一方をエンジンに設けてもよい。   (1) In each of the above embodiments, both the pre-cylinder injector (port injector) 32 and the in-cylinder injector (in-cylinder injector) 33 are provided in the engine 1 as fuel supply means. However, the port injector and the in-cylinder injector are provided. Either of these may be provided in the engine.
(2)前記各実施形態では、排気還流通路(第2EGR通路)57と排気還流弁(第2EGR弁)58の他に、別の排気還流通路(第1EGR通路)52と別の排気還流弁(第1EGR弁)53を設けたが、第2EGR通路と第2EGR弁のみを設けてもよい。   (2) In each of the above embodiments, in addition to the exhaust gas recirculation passage (second EGR passage) 57 and the exhaust gas recirculation valve (second EGR valve) 58, another exhaust gas recirculation passage (first EGR passage) 52 and another exhaust gas recirculation valve ( Although the first EGR valve) 53 is provided, only the second EGR passage and the second EGR valve may be provided.
(3)前記第3実施形態では、第1実施形態の減速制御の処理内容においてVVT22を制御するようにしたが、第2実施形態の減速制御の処理内容においてVVTを制御することもできる。   (3) In the third embodiment, the VVT 22 is controlled in the processing content of the deceleration control of the first embodiment. However, the VVT can also be controlled in the processing content of the deceleration control of the second embodiment.
この発明は、排気の一部をEGRガスとしてエンジンへ還流させると共に、エンジンに対する減速要求があるときにエンジンへの燃料供給を停止するようにしたエンジンシステムに利用することができる。   The present invention can be used for an engine system in which a part of exhaust gas is recirculated to the engine as EGR gas and fuel supply to the engine is stopped when there is a request for deceleration to the engine.
1 エンジン
2 気筒
4 吸気通路
5 排気通路
7 電子スロットル装置(吸気量調節弁)
10a 三元触媒
16 吸気ポート
17 排気ポート
18 吸気弁
19 排気弁
22 VVT(可変バルブタイミング機構)
32 ポートインジェクタ(燃料供給手段、気筒前噴射弁)
33 筒内インジェクタ(燃料供給手段、気筒内噴射弁)
50 ECU(制御手段)
52 第1EGR通路(別の排気還流通路)
52a 入口(別入口)
52b 出口(別出口)
53 第1EGR弁(別の排気還流弁)
57 第2EGR通路(排気還流通路)
57a 入口
57b 出口
58 第2EGR弁(排気還流弁)
A EGR到達時間(排気還流到達時間)
1 Engine 2 Cylinder 4 Intake passage 5 Exhaust passage 7 Electronic throttle device (intake air amount adjustment valve)
10a Three-way catalyst 16 Intake port 17 Exhaust port 18 Intake valve 19 Exhaust valve 22 VVT (variable valve timing mechanism)
32 port injector (fuel supply means, cylinder front injection valve)
33 In-cylinder injector (fuel supply means, in-cylinder injection valve)
50 ECU (control means)
52 1st EGR passage (another exhaust gas recirculation passage)
52a entrance (separate entrance)
52b Exit (separate exit)
53 1st EGR valve (another exhaust gas recirculation valve)
57 Second EGR passage (exhaust gas recirculation passage)
57a Inlet 57b Outlet 58 Second EGR valve (exhaust gas recirculation valve)
A EGR arrival time (exhaust gas recirculation arrival time)

Claims (6)

  1. エンジンへ吸気を導入するための吸気通路と、
    前記吸気通路における吸気量を調節するための吸気量調弁と、
    前記エンジンから排気を導出するための排気通路と、
    前記排気通路を流れる排気を浄化するための触媒と、
    前記エンジンへ燃料を供給するための燃料供給手段と、
    前記エンジンから前記排気通路へ導出される排気の一部を排気還流ガスとして前記吸気通路へ流して前記エンジンへ還流させる排気還流通路と、
    前記排気還流通路は、入口と出口を含み、前記入口は前記触媒より上流の前記排気通路に連通し、前記出口は前記吸気量調節弁より下流の前記吸気通路に連通することと、
    前記排気還流通路を開閉するための排気還流弁と、
    前記エンジンの運転を制御するための制御手段と
    を備えたエンジンシステムの制御装置において、
    前記制御手段は、前記エンジンに対する減速燃料カット要求があるとき、前記排気還流弁を開弁制御すると共に前記吸気量調節弁を閉弁制御し、前記排気還流ガスが前記排気還流通路を介して前記吸気通路に到達するまでの時間を排気還流到達時間とすると、前記エンジンへの燃料供給を停止するために、前記排気還流到達時間に基づき前記燃料供給手段を停止制御する
    ことを特徴とするエンジンシステムの制御装置。
    An intake passage for introducing intake air into the engine;
    An intake air amount adjusting valve for adjusting the intake air amount in the intake passage;
    An exhaust passage for leading exhaust from the engine;
    A catalyst for purifying exhaust flowing in the exhaust passage;
    Fuel supply means for supplying fuel to the engine;
    An exhaust gas recirculation passage for flowing a part of the exhaust gas led out from the engine to the exhaust gas passage as an exhaust gas recirculation gas to the intake passage and recirculating to the engine;
    The exhaust gas recirculation passage includes an inlet and an outlet, the inlet communicates with the exhaust passage upstream of the catalyst, and the outlet communicates with the intake passage downstream of the intake air amount adjustment valve;
    An exhaust gas recirculation valve for opening and closing the exhaust gas recirculation passage;
    In an engine system control device comprising control means for controlling the operation of the engine,
    When there is a deceleration fuel cut request for the engine, the control means controls the opening of the exhaust gas recirculation valve and closes the intake air amount adjustment valve, and the exhaust gas recirculation gas passes through the exhaust gas recirculation passage. An engine system characterized in that the fuel supply means is controlled to stop based on the exhaust gas recirculation arrival time in order to stop the fuel supply to the engine when the time until the intake passage is reached is the exhaust gas recirculation arrival time. Control device.
  2. 前記エンジンは4サイクルのレシプロエンジンであり、複数の気筒を有し、
    前記燃料供給手段は、前記各気筒の直前にて前記吸気通路へ燃料を噴射する複数の気筒前噴射弁であり、
    前記制御手段は、前記エンジンに対する減速燃料カット要求があるとき、前記排気還流弁を開弁制御した後、前記排気還流到達時間が経過する前段階において、直近に排気行程にある前記気筒の前記気筒前噴射弁から停止制御を開始し、他の前記気筒についても前記排気行程となるときに前記気筒前噴射弁を順次停止制御する
    ことを特徴とする請求項1に記載のエンジンシステムの制御装置。
    The engine is a 4-cycle reciprocating engine having a plurality of cylinders,
    The fuel supply means is a plurality of cylinder front injection valves that inject fuel into the intake passage immediately before each cylinder.
    The control means performs the opening control of the exhaust gas recirculation valve when there is a deceleration fuel cut request for the engine, and before the exhaust gas recirculation arrival time elapses, the cylinder of the cylinder that is in the exhaust stroke most recently 2. The engine system control device according to claim 1, wherein stop control is started from a pre-injection valve, and the cylinder pre-injection valve is sequentially controlled to stop when the other cylinders are also in the exhaust stroke.
  3. 前記エンジンは4サイクルのレシプロエンジンであり、複数の気筒を有し、
    前記燃料供給手段は、前記各気筒へ前記燃料を直接噴射する複数の気筒内噴射弁であり、
    前記制御手段は、前記エンジンに対する減速燃料カット要求があるとき、前記排気還流弁を開弁制御した後、前記排気還流到達時間が経過した後、直近に吸気行程にある前記気筒の前記気筒内噴射弁から停止制御を開始し、他の前記気筒についても前記吸気行程となるときに前記気筒内噴射弁を順次停止制御する
    ことを特徴とする請求項1に記載のエンジンシステムの制御装置。
    The engine is a 4-cycle reciprocating engine having a plurality of cylinders,
    The fuel supply means is a plurality of in-cylinder injection valves that directly inject the fuel into the cylinders,
    When there is a deceleration fuel cut request for the engine, the control means controls the opening of the exhaust gas recirculation valve, and after the exhaust gas recirculation arrival time has elapsed, the in-cylinder injection of the cylinder in the most recent intake stroke 2. The engine system control device according to claim 1, wherein stop control is started from a valve, and the in-cylinder injection valves are sequentially controlled to stop when the other cylinders are also in the intake stroke.
  4. 前記制御手段は、前記排気行程にある前記気筒の前記気筒前噴射弁から停止制御を開始したとき、同気筒の吸気行程と同じタイミングで排気行程となる他の気筒にて前記気筒内噴射弁を噴射制御する
    ことを特徴とする請求項3に記載のエンジンシステムの制御装置。
    When the control means starts the stop control from the cylinder pre-injection valve of the cylinder in the exhaust stroke, the control means controls the in-cylinder injection valve in the other cylinder that becomes the exhaust stroke at the same timing as the intake stroke of the cylinder. 4. The engine system control device according to claim 3, wherein injection control is performed.
  5. 前記エンジンから前記排気通路へ導出される排気の一部を排気還流ガスとして前記吸気通路へ流して前記エンジンへ還流させる別の排気還流通路と、
    前記別の排気還流通路は、別入口と別出口を含み、前記別入口は前記触媒より下流の前記排気通路に連通し、前記別出口は前記吸気量調節弁より下流の前記吸気通路に連通することと、
    前記別の排気還流通路における前記排気還流ガスの流量を調節するための別の排気還流弁と
    を更に備え、
    前記制御手段は、前記エンジンに対する減速燃料カット要求があるときは、前記別の排気還流弁を閉弁制御し、前記減速燃料カット要求がない通常運転時には、前記別の排気還流弁を必要に応じて開弁制御する
    ことを特徴とする請求項1に記載のエンジンシステムの制御装置。
    Another exhaust gas recirculation passage for flowing a part of the exhaust led out from the engine to the exhaust passage as exhaust gas recirculation gas to the intake passage and recirculating to the engine;
    The another exhaust gas recirculation passage includes a separate inlet and a separate outlet, the separate inlet communicates with the exhaust passage downstream of the catalyst, and the separate outlet communicates with the intake passage downstream of the intake amount adjustment valve. And
    Another exhaust recirculation valve for adjusting the flow rate of the exhaust recirculation gas in the another exhaust recirculation passage,
    The control means controls to close the other exhaust gas recirculation valve when there is a deceleration fuel cut request for the engine, and if necessary, during the normal operation without the deceleration fuel cut request, the other exhaust gas recirculation valve. 2. The engine system control apparatus according to claim 1, wherein the valve opening control is performed.
  6. 前記各気筒は前記吸気通路に通じる吸気ポートと前記排気通路に通じる排気ポートを含み、
    前記吸気ポートには吸気弁が前記排気ポートには排気弁がそれぞれ設けられ、前記吸気弁と前記排気弁が前記エンジンの作動行程に連動して開閉駆動され、
    前記吸気弁と前記排気弁とのバルブオーバラップを変更するための可変バルブタイミング機構を更に備え、
    前記制御手段は、前記エンジンに対する減速燃料カット要求に応じて前記排気還流弁を開弁制御したとき、前記エンジンの回転速度が高い程、前記バルブオーバラップを増やすように前記可変バルブタイミング機構を制御する
    ことを特徴とする請求項2又は3に記載のエンジンシステムの制御装置。
    Each of the cylinders includes an intake port that communicates with the intake passage and an exhaust port that communicates with the exhaust passage;
    The intake port is provided with an intake valve, and the exhaust port is provided with an exhaust valve. The intake valve and the exhaust valve are driven to open and close in conjunction with the operation stroke of the engine,
    A variable valve timing mechanism for changing a valve overlap between the intake valve and the exhaust valve;
    The control means controls the variable valve timing mechanism so as to increase the valve overlap as the engine speed increases when the exhaust gas recirculation valve is controlled to open in response to a deceleration fuel cut request for the engine. The engine system control device according to claim 2 or 3, wherein
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