JP2017145690A - Control device of internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for an internal combustion engine.
内燃機関には、燃焼室から排出される排気ガスを浄化するために触媒が設けられているものがある。内燃機関における点火時期が遅角されることによって遅角されていない状態と比べて温度が上昇した排気ガスは、触媒を劣化させる場合がある。内燃機関における点火時期の遅角は、例えば、車両に搭載された内燃機関において、シフトチェンジ時の変速ショックを低減するために実施される。 Some internal combustion engines are provided with a catalyst for purifying exhaust gas discharged from a combustion chamber. Exhaust gas whose temperature has risen compared to a state in which the ignition timing in the internal combustion engine is not retarded due to retardation may deteriorate the catalyst. The retard of the ignition timing in the internal combustion engine is performed, for example, in an internal combustion engine mounted on a vehicle in order to reduce a shift shock at the time of a shift change.
特許文献1の内燃機関の制御装置では、内燃機関における点火時期が遅角される際に、燃料噴射部から噴射される燃料を増加させることによって、排気ガスの温度上昇を抑制させて触媒の劣化を防止している。しかし、このような内燃機関の制御装置では、内燃機関における点火時期が遅角されるタイミングに対して燃料噴射部による増加された燃料の噴射開始のタイミングが遅れる傾向にあるため、燃料噴射部から噴射される燃料が増加しきるまでの間、触媒が高温の排気ガスに晒される場合があるという課題があった。そのため、触媒が高温の排気ガスに晒されることを防止することによって、触媒の劣化を防止することが可能な技術が望まれていた。 In the control device for an internal combustion engine disclosed in Patent Document 1, when the ignition timing in the internal combustion engine is retarded, the fuel injected from the fuel injection unit is increased to suppress the temperature rise of the exhaust gas, thereby deteriorating the catalyst. Is preventing. However, in such a control device for an internal combustion engine, since the timing of the start of injection of the increased fuel by the fuel injection unit tends to be delayed with respect to the timing at which the ignition timing in the internal combustion engine is retarded, the fuel injection unit There is a problem that the catalyst may be exposed to high-temperature exhaust gas until the fuel to be injected is increased. Therefore, there has been a demand for a technique that can prevent the catalyst from being deteriorated by preventing the catalyst from being exposed to high-temperature exhaust gas.
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms.
(1)本発明の一形態によれば、内燃機関の制御装置が提供される。この内燃機関の制御装置は、点火部を備えた複数の燃焼室と、前記燃焼室に接続された排気通路内に配された触媒と、前記燃焼室に供給するための燃料を噴射する燃料噴射部と、を有する内燃機関の制御装置であって、遅角要求に応じて前記点火部による点火時期を遅角できる遅角制御部と、前記点火時期が遅角された場合における前記触媒の推定温度が設定された温度を超えると判断される場合、噴射する前記燃料を増加するよう前記燃料噴射部を制御する増量制御部と、を備え、前記遅角制御部は、前記増量制御部から増加するよう制御された前記燃料の量を前記燃料噴射部が噴射できるようになるまでの間に点火を行う前記燃焼室においては、前記遅角要求に応じた遅角量よりも少ない前記遅角量で前記点火時期を遅角するとともに、前記増量制御部から増加するよう制御された前記燃料の量を前記燃料噴射部が噴射できるようになってから点火を行う前記燃焼室においては、前記遅角要求に応じた前記遅角量となるよう前記点火時期を遅角する。このような形態とすれば、増量制御部から増加するよう制御された噴射量を燃料噴射部が噴射できるようになるまでの間に点火を行う燃焼室においては、遅角量が制限されるため、触媒が高温の排気ガスに晒されることを防止できる。その結果、触媒の劣化を防止することができる。また、内燃機関が搭載された車両において、増量制御部から増加するよう制御された量を燃料噴射部が噴射できるようになるまで、触媒の劣化を防止するために内燃機関における点火時期の遅角を遅延させることによって生じる運転性の不具合が生じることを抑制できる。 (1) According to one form of this invention, the control apparatus of an internal combustion engine is provided. The control device for an internal combustion engine includes a plurality of combustion chambers having ignition units, a catalyst disposed in an exhaust passage connected to the combustion chambers, and fuel injection for injecting fuel to be supplied to the combustion chambers An internal combustion engine control device comprising: a retard control unit capable of retarding an ignition timing by the ignition unit in response to a retard request; and an estimation of the catalyst when the ignition timing is retarded An increase control unit that controls the fuel injection unit to increase the fuel to be injected when it is determined that the temperature exceeds a set temperature, and the retard control unit is increased from the increase control unit In the combustion chamber that performs ignition until the fuel injection unit can inject the amount of the fuel that is controlled to perform, the retard amount that is smaller than the retard amount corresponding to the retard request And retard the ignition timing, In the combustion chamber that performs ignition after the fuel injection unit can inject the amount of the fuel that is controlled to increase from the increase control unit, the retardation amount corresponding to the retardation request is obtained. The ignition timing is retarded. With this configuration, the retard amount is limited in the combustion chamber that performs ignition until the fuel injection unit can inject the injection amount controlled to increase from the increase control unit. The catalyst can be prevented from being exposed to high-temperature exhaust gas. As a result, deterioration of the catalyst can be prevented. Further, in a vehicle equipped with an internal combustion engine, the ignition timing delay in the internal combustion engine is prevented in order to prevent catalyst deterioration until the fuel injection unit can inject an amount controlled to increase from the increase control unit. Occurrence of deficiencies in drivability caused by delaying the operation can be suppressed.
(2)上記形態における内燃機関の制御装置において、前記燃料噴射部は、前記点火時期が遅角されていない場合よりも長い時間前記燃料を噴射することによって、前記点火時期が遅角されていない場合より多い量の前記燃料を噴射し、前記遅角制御部は、前記増量制御部から増加するよう制御された前記燃料の量を前記燃料噴射部が噴射できるようになるまでの間に点火を行う前記燃焼室のうち、点火の早い前記燃焼室から順に、前記遅角要求に応じた遅角量よりも少ない前記遅角量の範囲内において段階的に前記遅角量を増やして前記点火時期を遅角してもよい。この形態によれば、遅角量を一定量に制限した形態に比べ、増量制御部から増加するよう制御された量を燃料噴射部が噴射できるようになるまでの間において遅角量を大きくできる。その結果、増量制御部から増加するよう制御された量を燃料噴射部が燃焼室に噴射できるようになるまでの間において、運転性の不具合が生じることをより一層抑制できる。 (2) In the control device for an internal combustion engine according to the above aspect, the fuel injection unit does not retard the ignition timing by injecting the fuel for a longer time than when the ignition timing is not retarded. More fuel is injected than the case, and the retard control unit performs ignition until the fuel injection unit can inject the amount of fuel controlled to increase from the increase control unit. Among the combustion chambers to be performed, the ignition timing is increased step by step within the range of the retard amount smaller than the retard amount corresponding to the retard request in order from the combustion chamber with the earlier ignition. May be retarded. According to this embodiment, the retard amount can be increased until the fuel injection unit can inject the amount controlled to increase from the increase control unit, as compared with the embodiment in which the retard amount is limited to a constant amount. . As a result, it is possible to further suppress the occurrence of deficiencies in drivability until the fuel injection unit can inject the amount controlled to increase from the increase control unit into the combustion chamber.
本発明の形態は、内燃機関の制御装置に限るものではなく、例えば、内燃機関の制御装置を搭載した車両、内燃機関の制御方法、かかる方法を実現するためのコンピュータプログラムおよびプログラムを記録する記録媒体等の形態で実現することができる。また、本発明は、前述の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において様々な形態で実施し得ることは勿論である。 The form of the present invention is not limited to the control device for the internal combustion engine. For example, a vehicle equipped with the control device for the internal combustion engine, a control method for the internal combustion engine, a computer program for realizing the method, and a record for recording the program It can be realized in the form of a medium or the like. Further, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and it is needless to say that the present invention can be implemented in various forms without departing from the spirit of the present invention.
A.第1実施形態:
図1は、本実施形態における内燃機関の制御装置200を適用した内燃機関100の一部の構成を示す説明図である。本実施形態における内燃機関100は、ガソリンを燃料とする火花点火式の4ストロークサイクル・ガソリンエンジンであり、車両に搭載される。他の実施形態では、内燃機関100は、ガソリンとは異なる他の任意の燃料が用いられてもよく、車両に限らず他の任意の移動体に搭載されてもよい。図1では、内燃機関100が有する4つの燃焼室Exのうちの1つの断面を、模式的に示している。
A. First embodiment:
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a partial configuration of an
内燃機関100は、シリンダブロック110と、ピストン120と、シリンダヘッド130と、点火部140と、吸気バルブ150と、吸気通路155と、排気バルブ160と、排気通路165と、燃料噴射部170と、触媒180とを備える。
The
シリンダブロック110は、有底筒状の外観形状を有し、ピストン120を収容している。ピストン120は、シリンダブロック110内においてシリンダブロック110の軸方向に沿って摺動する。シリンダヘッド130は、シリンダブロック110の端部に配置されている。
The
シリンダブロック110の内周壁と、ピストン120と、シリンダヘッド130とにより囲まれた空間は、燃焼室Exとして機能する。点火部140は、シリンダヘッド130に配置され、燃焼室Exの内部で圧縮された混合気に点火を行なう。
A space surrounded by the inner peripheral wall of the
吸気バルブ150は、燃焼室Exに連通する吸気通路155と燃焼室Exとの間を開閉する。吸気通路155は、燃料および空気を含む混合気の通路として機能し、燃焼前の混合気を燃焼室Exへと導く。
The
排気バルブ160は、燃焼室Exに連通する排気通路165と燃焼室Exとの間を開閉する。排気通路165は、混合気が燃焼された後の気体を、燃焼室Exから排出する通路として機能する。
The
燃料噴射部170は、燃焼室Exに供給するための燃料を噴射する。本実施形態では、燃料噴射部170の噴射口は、吸気通路155の内部に配置されており、吸気通路155に燃料を噴射する。他の実施形態では、燃料噴射部170の噴射口は、シリンダブロック110の内部に配置され、シリンダブロック110に燃料を噴射してもよい。
The
触媒180は、燃焼室Exから排出される排気ガスを浄化する。本実施形態では、触媒180は、三元触媒であり、排気ガス中のNOx、COおよびHCの浄化を同時に行う。
The
本実施形態では、触媒180は、内燃機関100が有する複数の気筒から伸びた各排気通路165が集合した排気通路内に配置される。他の実施形態では、触媒180は、内燃機関100が有する複数の気筒から伸びた各排気通路165内に配置されていてもよい。
In the present embodiment, the
内燃機関の制御装置200は、内燃機関100における各部を制御する。内燃機関の制御装置200は、遅角制御部220と、増量制御部240とを備える。また、内燃機関の制御装置200は、図示しない各種センサに接続されており、内燃機関100の運転状況に関する各種パラメータを取得する。各種センサの一例としては、クランクシャフトセンサ、カム角センサ、車速センサ、吸気圧センサ、水温センサ、回転数センサおよびアクセル開度センサ等が挙げられる。
The internal combustion
遅角制御部220は、遅角要求に応じて点火部140による点火時期を遅角できる。遅角とは、点火部140による点火時期を、内燃機関100の通常運転時よりも遅らせることである。本実施形態では、遅角制御部220は、内燃機関100が搭載された車両において、シフトチェンジ時が起こった際に、点火部140による点火時期を遅角する。他の実施形態では、遅角制御部220は、内燃機関100が搭載された車両において、シフトチェンジ時が起こった際に加えて、いわゆるノッキングが発生した際にも、点火部140による点火時期を遅角してもよい。
The
増量制御部240は、点火時期が遅角された場合における触媒180の推定温度が設定された温度を超えると判断される場合、噴射する燃料を増加するよう燃料噴射部170を制御する。触媒180の推定温度は、遅角要求に応じた遅角量に基づいて求められる。
When it is determined that the estimated temperature of the
本実施形態では、増量制御部240は、点火時期が遅角されていない場合よりも長い時間燃料を噴射することによって、点火時期が遅角されていない場合より多い量の燃料を噴射することができる。
In the present embodiment, the
遅角制御部220は、増量制御部240から増加するよう制御された燃料の量を燃料噴射部170が噴射できるようになるまでの間に点火を行う燃焼室Exにおいては、遅角要求に応じた遅角量よりも少ない遅角量で点火時期を遅角する。また、遅角制御部220は、増量制御部240から増加するよう制御された燃料の量を燃料噴射部170が噴射できるようになってから点火を行う燃焼室Exにおいては、遅角要求に応じた遅角量となるよう点火時期を遅角する。
The retard
遅角制御部220は、増量制御部240から増加するよう制御された量を燃料噴射部170が噴射できるようになるまでの間において、遅角要求に応じた遅角量よりも少ない一定量に、遅角量を制限する。他の実施形態では、遅角制御部220は、増量制御部240から増加するよう制御された量を燃料噴射部が170噴射できるようになるまでの間において、遅角量を一定量に制限しなくてもよい。
The
増量制御部240から増加するよう制御された燃料の量を燃料噴射部170が噴射できるようになるまでの間に点火を行う燃焼室Ex(以降、Exaと呼ぶ)と、増量制御部240から増加するよう制御された燃料の量を燃料噴射部170が噴射できるようになってから点火を行う燃焼室Ex(以降、Exbと呼ぶ)と、について説明する。
The combustion chamber Ex (hereinafter referred to as Exa) in which ignition is performed before the
遅角要求に応じて点火時期が遅角された点火が行われる前に、燃料噴射部170は、点火時期が遅角されていない場合より多い量の燃料を噴射しきることによって、排気ガスの温度を低下させ、触媒180の劣化を防止する。点火時期が遅角されていない場合より多い量の燃料を噴射しきるためには、点火時期が遅角されていない場合よりも長い時間燃料を噴射することを要する。
Before the ignition with the retarded ignition timing is performed in response to the retardation request, the
そのため、内燃機関100における点火時期が遅角されるタイミングに対して、燃料噴射部170による増加された燃料の噴射開始のタイミングは遅れる傾向にある。すなわち、遅角要求に応じて点火時期が遅角された場合、燃焼室Exの中には、燃料噴射部170による増加された燃料を噴射できるだけの時間を点火が行われる前に確保できるタイミングで噴射を開始できない燃焼室Exaが発生する場合がある。
Therefore, the timing at which the
これに対して、燃焼室Exbは、燃料噴射部170による増加された燃料を噴射できるだけの時間を点火が行われる前に確保できるタイミングで噴射を開始できる燃焼室のことである。
On the other hand, the combustion chamber Exb is a combustion chamber in which injection can be started at a timing at which a time sufficient to inject the increased fuel by the
尚、本実施形態においては、燃料噴射部170による増加された燃料を噴射できるだけの時間を点火が行われる前に確保できるタイミングで噴射を開始できないとき、燃料噴射部170は、遅角要求がない場合における燃料の量を噴射するものとする。言い換えれば、燃料噴射部170による増加された燃料を噴射できるだけの時間を点火が行われる前に確保できるタイミングで噴射を開始できるようになるまで、燃料噴射部170は噴射する燃料を増加させない。
In the present embodiment, when the
図2は、内燃機関の制御装置200が実行する遅角制御処理を示すフローである。内燃機関の制御装置200は、遅角要求があった際に定期的に実行される。
FIG. 2 is a flowchart showing a retard angle control process executed by the
遅角制御処理が開始されると、ステップS100において、今回の遅角制御処理が、最後に遅角要求があってから1回目であるか否か判定される(ステップS100)。今回の遅角制御処理が、最後に遅角要求があってから1回目であると判定された場合(S100:YES)、点火時期が遅角された場合における触媒180の推定温度が設定された温度を超えるか否か判定される(ステップS110)。
When the retard control process is started, in step S100, it is determined whether or not the present retard control process is the first time since the last delay request is made (step S100). When it is determined that the present retard control process is the first since the last delay request (S100: YES), the estimated temperature of the
点火時期が遅角された場合において、触媒180の推定温度が設定された温度を超えないと判定された場合(S110:No)、図2の遅角制御処理は終了される。このとき、遅角制御処理は、次の遅角要求があるまで実行されない。そして、燃焼室Exは、遅角要求に応じた遅角量で点火時期を遅角される。
When it is determined that the estimated temperature of the
点火時期が遅角された場合において、触媒180の推定温度が設定された温度を超えると判定された場合(S110:YES)、燃焼室Exaの特定および燃焼室Exaの数を表す変数Aが算出される(S120)。ここでいう燃焼室Exaの特定とは、内燃機関100が有する4つの燃焼室Exのうち、燃焼室Exaとなるものを特定することをいう。
When it is determined that the estimated temperature of the
ステップS120において、燃焼室Exaの特定および燃焼室Exaの数を表す変数Aが算出されたのち(ステップS120)、遅角制御部220は、変数Aが表す個数だけある燃焼室Exaの中で点火順序の最も早い燃焼室Exaにおいて、遅角要求に応じた遅角量よりも少ない遅角量で点火時期を遅角する(ステップS130)。
In step S120, after specifying the combustion chamber Exa and the variable A representing the number of combustion chambers Exa are calculated (step S120), the
燃焼室Exaの中で点火順序の最も早い燃焼室Exaにおいて点火時期が遅角されたあと(ステップS130)、ステップS140において、変数Aはデクリメントされる。(ステップS140)。変数Aがデクリメントされたあと(ステップS140)、遅角制御処理は一旦終了される。このとき、変数Aは保存される。遅角制御処理は、変数Aが0になるまで定期的に実行される。 After the ignition timing is retarded in the combustion chamber Exa having the earliest ignition order in the combustion chamber Exa (step S130), the variable A is decremented in step S140. (Step S140). After the variable A is decremented (step S140), the retard angle control process is temporarily terminated. At this time, the variable A is saved. The retardation control process is periodically executed until the variable A becomes zero.
ステップS100において、今回の遅角制御処理が、最後に遅角要求があってから1回目ではないと判定された場合(S100:NO)、すなわち、以前の遅角制御処理でのステップS120において、燃焼室Exaの特定および燃焼室Exaの数を表す変数Aの算出が既に行われていた場合、ステップS130において、遅角制御部220は、変数Aが表す個数だけある燃焼室Exbの中で点火順序の最も早い燃焼室Exaにおいて、遅角要求に応じた遅角量よりも少ない遅角量で点火時期を遅角する(ステップS130)。その後、ステップS140において、変数Aはデクリメントされ(ステップS140)、遅角制御処理は一旦終了される。このとき、変数Aは保存される。遅角制御処理は、変数Aが0になるまで定期的に実行される。
In step S100, when it is determined that the current retard control process is not the first time since the last request for retard (S100: NO), that is, in step S120 in the previous retard control process, When the identification of the combustion chamber Exa and the calculation of the variable A representing the number of combustion chambers Exa have already been performed, in step S130, the retard
遅角要求があってから、1回目の遅角制御処理におけるステップS120において、燃焼室Exaの特定および燃焼室Exaの数を表す変数Aの算出が行われる。2回目以降の遅角制御処理では、ステップS120における燃焼室Exaの特定および燃焼室Exaの数を表す変数Aの算出は行われず、変数Aが0になるまで遅角制御処理は繰り返される。 In step S120 in the first retardation control process after the retardation request is made, the combustion chamber Exa is specified and the variable A representing the number of combustion chambers Exa is calculated. In the second and subsequent retard control processes, the identification of the combustion chamber Exa and the calculation of the variable A representing the number of combustion chambers Exa in step S120 are not performed, and the retard control process is repeated until the variable A becomes zero.
変数Aが0になると、図2の遅角制御処理は実行されなくなる。このとき、遅角制御処理は、次の遅角要求があるまで実行されない。そして、変数Aが0になった後で点火される燃焼室Exは、燃焼室Exbとして、遅角要求に応じた遅角量で点火時期を遅角する。 When the variable A becomes 0, the retardation control process in FIG. 2 is not executed. At this time, the retardation control process is not executed until the next retardation request is made. Then, the combustion chamber Ex that is ignited after the variable A becomes 0 retards the ignition timing by the retard amount corresponding to the retard request as the combustion chamber Exb.
図3は、本実施形態における内燃機関の制御装置200を適用した内燃機関100において、触媒180の推定温度が設定された温度を超える程度の遅角要求があった際の各燃焼室Ex内の状態と排気ガス温度との関係を示した説明図である。4つの燃焼室Exは、Ex1、Ex2、Ex3、Ex4と呼ぶこととする。4つの燃焼室Exは、Ex1、Ex3、Ex4、Ex2の順で点火が行われている。Ex2が点火したあとは、再びEx1、Ex3、Ex4、Ex2の順で点火が行われる。
FIG. 3 shows the
図3の(a)および(b)は、横軸に時間をとる。図3(a)の縦軸におけるC0は遅角要求がない状態を示し、C1は遅角要求がある状態を示す。図3(b)の縦軸におけるEx1、Ex3、Ex4、Ex2は、4つの燃焼室Ex内の状態を示す。 3A and 3B, time is taken on the horizontal axis. C0 on the vertical axis in FIG. 3A indicates a state where there is no retardation request, and C1 indicates a state where there is a retardation request. Ex1, Ex3, Ex4, and Ex2 on the vertical axis in FIG. 3B indicate the states in the four combustion chambers Ex.
図3(b)において「燃料噴射」と記載された四角は、燃料噴射部170が燃料を噴射している期間を示す。図3(b)において「点火」と記載された四角は、点火部140によって点火が行われるタイミングを示す。
A square described as “fuel injection” in FIG. 3B indicates a period during which the
図3(b)において両矢印の上部に示された期間RMは、遅角要求に応じた遅角量よりも少ない遅角量で点火時期を遅角された場合における、燃料の噴射が終わってから点火がされるまでの期間を示す。図3(b)において両矢印の上部に示された期間RLは、遅角要求に応じた遅角量で点火時期を遅角された場合における、燃料の噴射が終わってから点火がされるまでの期間を示す。 In the period RM shown in the upper part of both arrows in FIG. 3 (b), the fuel injection in the case where the ignition timing is retarded by a retard amount smaller than the retard amount corresponding to the retard request is completed. It shows the period from ignition to ignition. The period RL shown in the upper part of the double arrow in FIG. 3B is from the end of fuel injection to the ignition when the ignition timing is retarded by the retard amount corresponding to the retard request. Indicates the period.
図3(b)の右側における表は、各燃焼室Ex内における状態を示している。「遅角要求」の欄は、遅角要求に応じた度合いを示している。遅角要求に応じた遅角量で点火時期を遅角した燃焼室Exを〇で示し、点火時期を遅角していない燃焼室Exを×で示し、遅角要求に応じた遅角量よりも少ない遅角量で点火時期を遅角した燃焼室Exを△で示す。 The table on the right side of FIG. 3B shows the state in each combustion chamber Ex. The “retarding angle request” column indicates the degree according to the retardation angle request. The combustion chamber Ex that retarded the ignition timing by the retard amount corresponding to the retard angle request is indicated by ◯, the combustion chamber Ex that is not retarded by the ignition timing is indicated by ×, and from the retard amount corresponding to the retard angle request A combustion chamber Ex in which the ignition timing is retarded by a small retard amount is indicated by Δ.
「燃料増加」の欄は、燃料噴射部170から噴射される燃料の増加の度合いを示している。増加した燃料を燃料噴射部170が噴射した燃焼室Exを〇で示し、遅角要求がない場合における燃料を燃料噴射部170が噴射した燃焼室Exを×で示す。
The “fuel increase” column indicates the degree of increase in fuel injected from the
「排気ガス温度」の欄は、排気ガス温度の変化の度合いを示している。排気ガス温度が上昇した燃焼室Exを「上昇」で示し、排気ガス温度が「上昇」と比べて小さい上昇であった燃焼室Exを「若干上昇」で示し、排気ガス温度の上昇が抑制された燃焼室Exを「上昇抑制」で示し、点火時期を遅角していない燃焼室Exと比べて排気ガス温度が変化していない燃焼室Exを「変化無し」で示す。尚、「上昇抑制」は、「若干上昇」と比べて排気ガス温度の上昇は小さいが、「変化無し」よりは排気ガス温度の上昇は大きいことを示す。他の実施形態では、「上昇抑制」は、「変化無し」と同義であってもよい。 The column “exhaust gas temperature” indicates the degree of change in the exhaust gas temperature. The combustion chamber Ex in which the exhaust gas temperature has risen is indicated by “rising”, and the combustion chamber Ex in which the exhaust gas temperature has been slightly increased as compared with “rising” is indicated by “slightly rising”, and the rise in the exhaust gas temperature is suppressed The combustion chamber Ex in which the exhaust gas temperature has not changed compared to the combustion chamber Ex in which the ignition timing is not retarded is indicated by “no change”. “Increase suppression” indicates that the increase in the exhaust gas temperature is small compared to “slight increase”, but the increase in the exhaust gas temperature is larger than “no change”. In other embodiments, “rising suppression” may be synonymous with “no change”.
尚、上記した図3の(a)および(b)の表記についての説明は、図4、図5および図6についても同様である。 The description of the notations in FIGS. 3A and 3B is the same for FIGS. 4, 5, and 6. FIG.
図3のタイミングt0において、遅角要求があったことによって、図3(a)のC0はC1に切り替わる。このとき、内燃機関の制御装置200では、遅角要求があってから1回目の遅角制御処理が開始され、今回の遅角制御処理が、最後に遅角要求があってから1回目であるか否か判定される(本実施例のステップS100に相当)。
At timing t0 in FIG. 3, C0 in FIG. 3A is switched to C1 due to a request for retardation. At this time, in the
今回の遅角制御処理が、最後に遅角要求があってから1回目であると判定されてから、(本実施例のステップS100:「YES」に相当)、触媒180の推定温度が設定された温度を超えると判定されたのち(本実施例のステップS110:「YES」に相当)、燃焼室Exaの特定および燃焼室Exaの数を表す変数Aが算出される(本実施例のステップS120に相当)。図3において、燃料噴射部170による増加された燃料を噴射できるだけの時間を点火が行われる前に確保できるタイミングで噴射を開始できない燃焼室である燃焼室Exaは、燃焼室Ex1、Ex3、Ex4である。すなわち、図3において、燃焼室Exaの数を表す変数Aは、3である。
The current retard angle control process is determined to be the first time since the last delay angle request was made (corresponding to step S100 of this embodiment: “YES”), and then the estimated temperature of the
次に、遅角制御部220は、3つある燃焼室Exaの中で点火順序の最も早い燃焼室Ex1において、遅角要求に応じた遅角量よりも少ない遅角量で点火時期を遅角する(本実施例のステップS130に相当)。すなわち、燃焼室Ex1において燃料の噴射が終わってから点火がされるまでの期間は、期間RMとなる。
Next, the
変数Aはデクリメント(3→2)されたあと(本実施例のステップS140)、遅角制御処理は一旦終了する。このとき、遅角制御処理は、変数Aが0になるまで定期的に実行されるため、次の遅角制御処理が実行される。 After the variable A is decremented (3 → 2) (step S140 in the present embodiment), the retard angle control process is temporarily terminated. At this time, since the retard control process is periodically executed until the variable A becomes 0, the next retard control process is executed.
次の遅角制御処理においては、燃焼室Exaの数を表す変数Aは2であるとともに、燃焼室Exaは、Ex3およびEx4である。よって、遅角制御部220は、2つある燃焼室Exaの中で点火順序の最も早い燃焼室Ex3において、遅角要求に応じた遅角量よりも少ない遅角量で点火時期を遅角する(本実施例のステップS130に相当)。すなわち、燃焼室Ex3において燃料の噴射が終わってから点火がされるまでの期間は、期間RMとなる。変数Aはデクリメント(2→1)されたあと(本実施例のステップS140)、遅角制御処理は一旦終了する。このとき、遅角制御処理は、変数Aが0になるまで定期的に実行されるため、次の遅角制御処理が実行される。
In the next retard angle control process, the variable A representing the number of combustion chambers Exa is 2, and the combustion chambers Exa are Ex3 and Ex4. Therefore, the retard
次の遅角制御処理においては、燃焼室Exaの数を表す変数Aは1であるとともに、燃焼室Exaは、Ex4である。よって、遅角制御部220は、燃焼室Ex4において、遅角要求に応じた遅角量よりも少ない遅角量で点火時期を遅角する(本実施例のステップS130に相当)。すなわち、燃焼室Ex4において燃料の噴射が終わってから点火がされるまでの期間は、期間RMとなる。
In the next retard control processing, the variable A representing the number of combustion chambers Exa is 1, and the combustion chamber Exa is Ex4. Therefore, the
このときの遅角制御処理において、変数Aはデクリメント(1→0)されて(本実施例のステップS140)、変数Aは0になることから、次の遅角要求があるまで遅角制御処理は実行されなくなる。燃焼室Exaとして、遅角要求に応じた遅角量よりも少ない遅角量で点火時期を遅角した燃焼室Ex1、Ex3、Ex4では、遅角要求に応じた遅角量で点火時期を遅角した場合と比べて、排気ガス温度の上昇を抑制することができる。 In the retard control process at this time, the variable A is decremented (1 → 0) (step S140 in this embodiment), and the variable A becomes 0. Therefore, the retard control process is performed until the next retard request is made. Will no longer be executed. As the combustion chamber Exa, in the combustion chambers Ex1, Ex3, Ex4 in which the ignition timing is retarded by a retard amount smaller than the retard amount corresponding to the retard request, the ignition timing is retarded by the retard amount corresponding to the retard request. Compared to the case where the corner is bent, an increase in the exhaust gas temperature can be suppressed.
そして、点火順序において燃焼室Ex2以降に点火される燃焼室Exは、燃焼室Exbとして、遅角要求に応じた遅角量で点火時期を遅角する。そのため、点火順序において燃焼室Ex2以降に点火される燃焼室Exにおいて、燃料の噴射が終わってから点火がされるまでの期間は、遅角要求に応じた遅角量で点火時期を遅角された場合における、燃料の噴射が終わってから点火がされるまでの期間RLとなる。 And the combustion chamber Ex ignited after the combustion chamber Ex2 in the ignition sequence retards the ignition timing by the retard amount corresponding to the retard request as the combustion chamber Exb. Therefore, in the combustion chamber Ex that is ignited after the combustion chamber Ex2 in the ignition sequence, the ignition timing is retarded by the retard amount corresponding to the retard request during the period from the end of fuel injection to the ignition. In this case, a period RL from the end of fuel injection to ignition is obtained.
以上説明した実施形態によれば、増量制御部240から増加するよう制御された噴射量を燃料噴射部170が噴射できるようになるまでの間に点火を行う燃焼室Exa(図3の説明では、燃焼室Ex1、Ex3、Ex4)においては、遅角要求に応じた遅角量よりも少ない遅角量で点火時期を遅角する。このため、遅角要求に応じた遅角量で点火時期を遅角した場合と比べて、触媒180が高温の排気ガスに晒されることを防止できる。その結果、触媒180の劣化を防止することができる。
According to the embodiment described above, the combustion chamber Exa that performs ignition until the
B.参考例1:
図4は、参考例における内燃機関の制御装置200aを適用した内燃機関100において、触媒180の推定温度が設定された温度を超える程度の遅角要求があった際の各燃焼室Ex内の状態と排気ガス温度との関係を示した説明図である。図4は、遅角要求があってから、燃焼室Ex1、Ex3、Ex4が燃焼室Exaとして特定された場合を示している。
B. Reference example 1:
FIG. 4 shows a state in each combustion chamber Ex when the
内燃機関の制御装置200aは、遅角制御部220とは異なる遅角制御部220aを備える点を除き、第1実施形態の内燃機関の制御装置200と同様の構成である。遅角制御部220aは、燃焼室Exaおよび燃焼室Exbのいずれにおいても、遅角要求に応じた遅角量となるよう点火時期を遅角する。
The control device 200a for the internal combustion engine has the same configuration as the
内燃機関の制御装置200aでは、燃焼室Exa(Ex1、Ex3、Ex4)において、遅角要求に応じた遅角量で点火時期を遅角していることから、触媒180が高温の排気ガスに晒されることとなる。その結果、触媒180の劣化を招く可能性が高い。
In the control device 200a for the internal combustion engine, the ignition timing is retarded by the retard amount corresponding to the retard request in the combustion chamber Exa (Ex1, Ex3, Ex4), so that the
C.参考例2:
図5は、参考例における内燃機関の制御装置200bを適用した内燃機関100において、触媒180の推定温度が設定された温度を超える程度の遅角要求があった際の各燃焼室Ex内の状態と排気ガス温度との関係を示した説明図である。図5は、遅角要求があってから、燃焼室Ex1、Ex3、Ex4が燃焼室Exaとして特定された場合を示している。尚、図5において両矢印の上部に示された期間RSは、遅角要求に応じなかった場合における、燃料の噴射が終わってから点火がされるまでの期間を示す。
C. Reference example 2:
FIG. 5 shows a state in each combustion chamber Ex when an
内燃機関の制御装置200bは、遅角制御部220とは異なる遅角制御部220bを備える点を除き、第1実施形態の内燃機関の制御装置200と同様の構成である。遅角制御部220bは、触媒180の劣化を防止するために、増量制御部240から増加するよう制御された量を燃料噴射部170が噴射できるようになるまで燃焼室Exにおける点火時期の遅角を遅延させる。すなわち、燃焼室Exaにおける点火時期を遅角しない。遅角制御部220bにおける燃焼室Exbに対しての制御は、遅角制御部220と同様である。
The internal combustion engine control device 200b has the same configuration as the internal combustion
内燃機関の制御装置200bでは、燃焼室Exa(Ex1、Ex3、Ex4)において点火時期を遅角しないことから、排気ガスの温度は、遅角要求があっても変化しない。しかし、点火時期を遅角しないことによって、内燃機関が搭載された車両において、運転性の不具合が生じる可能性が高い。 In the control device 200b for the internal combustion engine, the ignition timing is not retarded in the combustion chamber Exa (Ex1, Ex3, Ex4), and therefore the temperature of the exhaust gas does not change even when there is a retard angle request. However, by not retarding the ignition timing, there is a high possibility that a deficiency in drivability will occur in a vehicle equipped with an internal combustion engine.
参考例2に対して、第1実施形態では、内燃機関100が搭載された車両において、触媒180の劣化を防止するために、増量制御部240から増加するよう制御された量を燃料噴射部170が噴射できるようになるまで、内燃機関における点火時期の遅角を遅延させることによって生じる運転性の不具合が生じることを抑制できる。運転性の不具合とは、例えば、シフトチェンジの際に起こる、いわゆるエンジンの回転数の吹き上がりのことである。
In contrast to the reference example 2, in the first embodiment, in the vehicle in which the
参考例1および参考例2に対して、第1実施形態は、触媒180の劣化を防止できるとともに内燃機関100が搭載された車両等において運転性に不具合が生じることを抑制できる。
In contrast to the reference example 1 and the reference example 2, the first embodiment can prevent the
D.第2実施形態:
図6は、第2実施形態における内燃機関の制御装置200cを適用した内燃機関100において、触媒180の推定温度が設定された温度を超える程度の遅角要求があった際の各燃焼室Ex内の状態と排気ガス温度との関係を示した説明図である。図6は、遅角要求があってから、燃焼室Ex1、Ex3、Ex4が燃焼室Exaとして特定された場合を示している。
D. Second embodiment:
FIG. 6 shows an
内燃機関の制御装置200cは、遅角制御部220とは異なる遅角制御部220cを備える点を除き、第1実施形態の内燃機関の制御装置200と同様の構成である。遅角制御部220cは、燃焼室Exaのうち、点火の早い燃焼室Exaから順に、遅角要求に応じた遅角量よりも少ない遅角量の範囲内において段階的に遅角量を増やして点火時期を遅角する。
The control device 200c for the internal combustion engine has the same configuration as the
すなわち、図6では、燃焼室Ex1、燃焼室Ex3、燃焼室Ex4の順に、遅角要求に応じた遅角量よりも少ない遅角量の範囲内において段階的に遅角量を増やして点火時期を遅角する。 That is, in FIG. 6, the ignition timing is increased stepwise in the order of the combustion chamber Ex1, the combustion chamber Ex3, and the combustion chamber Ex4 within the range of the retard amount smaller than the retard amount corresponding to the retard request. Retard.
図6(b)において両矢印の上部に示された期間Rm1、Rm2、Rm3は、遅角要求に応じた遅角量よりも少ない遅角量の範囲内において点火時期を遅角された場合における、燃料の噴射が終わってから点火がされるまでの期間を示す。期間Rm1は、期間Rm2および期間Rm3より短い。期間Rm2は、期間Rm3より短い。 The periods Rm1, Rm2, and Rm3 shown in the upper part of both arrows in FIG. 6B are obtained when the ignition timing is retarded within a retard amount that is smaller than the retard amount corresponding to the retard request. The period from the end of fuel injection to the ignition is shown. The period Rm1 is shorter than the period Rm2 and the period Rm3. The period Rm2 is shorter than the period Rm3.
第2形態によれば、増量制御部240から増加するよう制御された量を燃料噴射部170が噴射できるようになるまでの間において、遅角量を一定量に制限した形態に比べ、遅角量を大きくできる。その結果、増量制御部240から増加するよう制御された量を燃料噴射部170が燃焼室に噴射できるようになるまでの間において、運転性の不具合が生じることをより一層抑制できる。
According to the second mode, the amount of delay is retarded as compared with the mode in which the amount of retard is limited to a constant amount until the
E.変形例:
上記第1実施形態における内燃機関の制御装置200および上記第1実施形態における内燃機関の制御装置200cでは、燃料噴射部170による増加された燃料を噴射できるだけの時間を点火が行われる前に確保できるタイミングで噴射を開始できないとき、燃料噴射部170は、遅角要求がない場合における燃料の量を噴射するとしていたが、本発明はこれに限られない。例えば、燃料噴射部170による増加された燃料を噴射できるだけの時間を点火が行われる前に確保できるタイミングで噴射を開始できないときでも、燃料噴射部170は、点火が行われる前に燃料を噴射できる時間だけ燃料を噴射するとしてもよい。このような形態によれば、運転性における不具合の発生を抑制することと、触媒が高温の排気ガスに晒されることを防止することと、をより一層高い水準で実現できる。
E. Variations:
In the
本発明は、上述の実施形態や実施例、変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、実施例、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部または全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部または全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, examples, and modifications, and can be realized with various configurations without departing from the spirit thereof. For example, the technical features in the embodiments, examples, and modifications corresponding to the technical features in each embodiment described in the summary section of the invention are to solve some or all of the above-described problems, or In order to achieve part or all of the above-described effects, replacement or combination can be performed as appropriate. Further, if the technical feature is not described as essential in the present specification, it can be deleted as appropriate.
100…内燃機関
110…シリンダブロック
120…ピストン
130…シリンダヘッド
140…点火部
150…吸気バルブ
155…吸気通路
160…排気バルブ
165…排気通路
170…燃料噴射部
180…触媒
200…制御装置
200a…制御装置
200b…制御装置
220…遅角制御部
220a…遅角制御部
220b…遅角制御部
240…増量制御部
DESCRIPTION OF
Claims (2)
遅角要求に応じて前記点火部による点火時期を遅角できる遅角制御部と、
前記点火時期が遅角された場合における前記触媒の推定温度が設定された温度を超えると判断される場合、噴射する前記燃料を増加するよう前記燃料噴射部を制御する増量制御部と、を備え、
前記遅角制御部は、前記増量制御部から増加するよう制御された前記燃料の量を前記燃料噴射部が噴射できるようになるまでの間に点火を行う前記燃焼室においては、前記遅角要求に応じた遅角量よりも少ない前記遅角量で前記点火時期を遅角するとともに、前記増量制御部から増加するよう制御された前記燃料の量を前記燃料噴射部が噴射できるようになってから点火を行う前記燃焼室においては、前記遅角要求に応じた前記遅角量となるよう前記点火時期を遅角する、内燃機関の制御装置。 An internal combustion engine comprising: a plurality of combustion chambers having ignition units; a catalyst disposed in an exhaust passage connected to the combustion chambers; and a fuel injection unit that injects fuel to be supplied to the combustion chambers. A control device,
A retard control unit capable of retarding the ignition timing by the ignition unit in response to a retard request;
An increase control unit that controls the fuel injection unit to increase the fuel to be injected when it is determined that the estimated temperature of the catalyst when the ignition timing is retarded exceeds a set temperature; ,
In the combustion chamber that performs ignition until the fuel injection unit can inject the amount of the fuel that is controlled to increase from the increase control unit, the retardation control unit The fuel injection unit can inject the amount of the fuel controlled to increase from the increase control unit while retarding the ignition timing by the retard amount smaller than the retard amount corresponding to A control apparatus for an internal combustion engine, wherein the ignition timing is retarded so that the retard amount corresponding to the retard request is obtained in the combustion chamber that performs ignition from the start.
前記燃料噴射部は、前記点火時期が遅角されていない場合よりも長い時間前記燃料を噴射することによって、前記点火時期が遅角されていない場合より多い量の前記燃料を噴射し、
前記遅角制御部は、前記増量制御部から増加するよう制御された前記燃料の量を前記燃料噴射部が噴射できるようになるまでの間に点火を行う前記燃焼室のうち、点火の早い前記燃焼室から順に、前記遅角要求に応じた遅角量よりも少ない前記遅角量の範囲内において段階的に前記遅角量を増やして前記点火時期を遅角する、内燃機関の制御装置。 The control device according to claim 1,
The fuel injection unit injects the fuel for a longer time than when the ignition timing is not retarded, thereby injecting a larger amount of the fuel than when the ignition timing is not retarded,
The retard angle control unit is configured to quickly ignite among the combustion chambers that perform ignition until the fuel injection unit can inject the amount of the fuel controlled to increase from the increase control unit. A control device for an internal combustion engine that retards the ignition timing by increasing the retard amount in a stepwise manner within a range of the retard amount that is smaller than the retard amount corresponding to the retard request in order from the combustion chamber.
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Citations (2)
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