JP2017180197A - Control device of multi-cylinder engine - Google Patents

Control device of multi-cylinder engine Download PDF

Info

Publication number
JP2017180197A
JP2017180197A JP2016066042A JP2016066042A JP2017180197A JP 2017180197 A JP2017180197 A JP 2017180197A JP 2016066042 A JP2016066042 A JP 2016066042A JP 2016066042 A JP2016066042 A JP 2016066042A JP 2017180197 A JP2017180197 A JP 2017180197A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
combustion
cylinder
engine
cylinders
exhaust
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2016066042A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6296428B2 (en
Inventor
敏彰 ▲高▼橋
敏彰 ▲高▼橋
Toshiaki Takahashi
賢也 末岡
Kenya Sueoka
賢也 末岡
匡聡 日高
Masatoshi Hidaka
匡聡 日高
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Priority to JP2016066042A priority Critical patent/JP6296428B2/en
Publication of JP2017180197A publication Critical patent/JP2017180197A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6296428B2 publication Critical patent/JP6296428B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control device of an engine capable of efficiently heating a catalyst while improving fuel consumption in starting the engine.SOLUTION: A control device of a multi-cylinder engine in which SI combustion and CI combustion are switched, includes a plurality of exhaust valves respectively disposed in cylinders, an exhaust-side variable valve mechanism controlling lift timings of the exhaust valves independently from each other, and a catalyst disposed at an exhaust side with respect to the exhaust valves. In a case when a temperature of the multi-cylinder engine is a prescribed temperature or less, the SI combustion is executed while controlling an air-fuel ratio so that a ratio of air and fuel in the cylinder becomes a theoretical air-fuel ratio in the specific cylinder, and in the remaining cylinders, the CI combustion is executed by opening the exhaust valves at a prescribed timing of an intake stroke by using the exhaust-side variable valve mechanism, so that a burned gas discharged from the specific cylinder is taken into the cylinders and the air-fuel ratio is controlled to the air-fuel ratio higher than that of the specific cylinder.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、多気筒エンジンの制御装置に関する。   The present invention relates to a control device for a multi-cylinder engine.

従来から、エンジン回転数又はエンジン負荷、エンジン温度(水温)等のエンジンの運転状態に応じてエンジンの燃焼室内の燃料の燃焼方式を切り替えることが知られている。燃焼方式としては、エンジン回転数及びエンジン負荷が低い状態でエンジンの燃焼室内に噴射された燃料を火花点火により着火させるSI(Spark Ignition)燃焼方式、及びエンジン回転数及びエンジン負荷が高い状態でエンジンの燃焼室内に噴射された燃料を燃焼室の圧縮により自己着火させるCI(Compression Ignition)燃焼方式が知られている。   2. Description of the Related Art Conventionally, it is known to switch a fuel combustion method in an engine combustion chamber according to an engine operating state such as an engine speed, an engine load, and an engine temperature (water temperature). As a combustion system, an SI (Spark Ignition) combustion system in which fuel injected into the combustion chamber of the engine is ignited by spark ignition in a state where the engine speed and engine load are low, and an engine in which the engine speed and engine load are high. A CI (Compression Ignition) combustion method is known in which fuel injected into a combustion chamber is self-ignited by compression of the combustion chamber.

このようなエンジンでは、エンジンの始動直後等エンジン水温が低い状態では、先ず、セルモータによりエンジンを駆動させるクランキングを行う。そして燃料の燃焼によってエンジンを駆動可能な完爆状態に達した後、全ての気筒において着火時期をリタードさせたSI燃焼によりエンジンの暖機運転を開始する。一般的に、SI燃焼と比べてCI燃焼を用いた方が燃費が良くなるが、エンジンの水温が低い状態では燃焼室内での燃料の圧縮自己着火を行うことができない。従ってエンジンの水温が所定温度以上となるまではSI燃焼によりエンジンの暖機運転を行う。そして、エンジンの水温が所定温度以上となった後、全ての気筒について燃焼方式をSI燃焼からCI燃焼に切り替える。このような燃焼方式の切り替えを行う技術としては特許文献1が知られている。   In such an engine, in a state where the engine water temperature is low, such as immediately after the engine is started, cranking for driving the engine by the cell motor is first performed. Then, after reaching the complete explosion state where the engine can be driven by the combustion of the fuel, the engine warm-up operation is started by SI combustion in which the ignition timing is retarded in all the cylinders. In general, the use of CI combustion improves fuel efficiency compared to SI combustion, but compression self-ignition of fuel in the combustion chamber cannot be performed when the engine water temperature is low. Therefore, the engine is warmed up by SI combustion until the water temperature of the engine reaches a predetermined temperature or higher. Then, after the engine water temperature becomes equal to or higher than the predetermined temperature, the combustion system is switched from SI combustion to CI combustion for all cylinders. Patent Document 1 is known as a technique for switching the combustion method.

特開2004−239217号公報JP 2004-239217 A

特許文献1では、エンジン水温が低い状態においてエンジンの始動後に1気筒ずつSI燃焼からCI燃焼に切り替えることにより燃費及び排気エミッションを向上させることとしている。   In Patent Document 1, fuel consumption and exhaust emission are improved by switching from SI combustion to CI combustion one cylinder at a time after engine startup in a state where the engine water temperature is low.

一般的にSI燃焼とCI燃焼とを比較すると、CI燃焼の方が熱効率が高く燃費が良いためSI燃焼とCI燃焼とを切り替えるエンジンにおいてはCI燃焼の時期を長くすることが望ましい。   In general, when SI combustion is compared with CI combustion, it is desirable to increase the time of CI combustion in an engine that switches between SI combustion and CI combustion because CI combustion has higher thermal efficiency and better fuel efficiency.

一方でCI燃焼方式では、熱効率が高い反面、燃焼時の排気の温度がSI燃焼時の排気よりも低い傾向にあり気筒内の温度が上昇し難くエンジンの水温が上昇し難い。従って、エンジン始動時にCI燃焼を多用すると暖気に要する時間が長くなるため実質的に燃費を向上させることができない場合がある。   On the other hand, in the CI combustion method, although the thermal efficiency is high, the temperature of the exhaust gas during combustion tends to be lower than the exhaust gas during SI combustion, so that the temperature in the cylinder hardly rises and the water temperature of the engine hardly rises. Therefore, if the CI combustion is frequently used at the time of starting the engine, the time required for warming up becomes longer, so that the fuel efficiency may not be substantially improved.

またエンジンの排気系統には排気を浄化するための触媒が設けられているが、これら触媒を効果的に作用させるためにはエンジンの排気によって触媒を暖機する必要がある。しかしながら、上述したようにCI燃焼時の排気の温度は比較的低温であるため、エンジン始動時にCI燃焼を多用すると触媒を十分に暖めることができない場合がある。   Further, a catalyst for purifying exhaust gas is provided in the exhaust system of the engine, but in order for these catalysts to act effectively, it is necessary to warm up the catalyst by exhaust of the engine. However, as described above, the temperature of the exhaust gas during the CI combustion is relatively low. Therefore, if the CI combustion is frequently used when starting the engine, the catalyst may not be sufficiently warmed.

そこで本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、エンジン始動時において、燃費の向上を図りつつ、触媒を効率的に暖めることができるエンジンの制御装置を提供することを目的とする。   Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an engine control device that can efficiently warm a catalyst while improving fuel efficiency when starting an engine. To do.

上記課題を解決するために、本発明は、エンジンの運転状態に応じて燃料の燃焼方式をSI燃焼とCI燃焼とで切り替える多気筒エンジンの制御装置であって、気筒毎に設けられた複数の排気弁と、これら複数の排気弁のリフトタイミングを互いに独立して制御する排気側可変動弁機構と、前記排気弁よりも排気側に設けられた触媒と、を備え、前記多気筒エンジンの温度が所定温度以下の場合において、複数の気筒のうちの特定の気筒については、気筒内の空気と燃料の割合が理論空燃比となるよう空燃比を制御しながらSI燃焼を行い、複数の気筒のうちの残りの気筒については、前記排気側可変動弁機構を用いて吸気行程の所定のタイミングで前記排気弁を開弁し、前記特定の気筒から排出された既燃ガスを気筒内に取り込むと共に、前記特定の気筒よりも高い空燃比にとなるよう空燃比を制御しながらCI燃焼を行う。   In order to solve the above-described problems, the present invention is a control apparatus for a multi-cylinder engine that switches a fuel combustion method between SI combustion and CI combustion according to the operating state of the engine, and includes a plurality of cylinders provided for each cylinder. An exhaust valve, an exhaust-side variable valve mechanism that controls the lift timing of the plurality of exhaust valves independently of each other, and a catalyst provided on the exhaust side of the exhaust valve, the temperature of the multi-cylinder engine When the temperature is equal to or lower than a predetermined temperature, for a specific cylinder among the plurality of cylinders, SI combustion is performed while controlling the air-fuel ratio so that the ratio of air and fuel in the cylinder becomes the stoichiometric air-fuel ratio. For the remaining cylinders, the exhaust valve is opened at a predetermined timing of the intake stroke using the exhaust side variable valve mechanism, and the burned gas discharged from the specific cylinder is taken into the cylinder. , Serial performing CI combustion while controlling the air-fuel ratio so that a high air-fuel ratio than the specific cylinder.

このように構成された本発明によれば、特定の気筒については、空燃比を理論空燃比としてSI燃焼を行う。これにより、燃費向上を図りながら高温排気を排出してエンジンの温度を上昇させることができる。また、特定の気筒についてSI燃焼によって高温の排気を排出することによりエンジンの排気系統に設けられた触媒に高温排気を提供して触媒を暖機することができる。また、残りの気筒については、空燃比を理論空燃比よりも高い状態としCI燃焼を行い、吸気行程において排気弁を開弁することにより、特定の気筒から排出された高温排気を燃焼室内に取り込み、残りの気筒内の温度を上昇させることができる。   According to the present invention thus configured, SI combustion is performed for a specific cylinder with the air-fuel ratio as the stoichiometric air-fuel ratio. As a result, it is possible to increase the engine temperature by exhausting high-temperature exhaust while improving fuel efficiency. Further, by discharging high-temperature exhaust gas by SI combustion for a specific cylinder, it is possible to warm the catalyst by providing high-temperature exhaust gas to the catalyst provided in the engine exhaust system. Further, with respect to the remaining cylinders, CI combustion is performed with the air-fuel ratio being higher than the stoichiometric air-fuel ratio, and the exhaust valve is opened during the intake stroke, whereby high-temperature exhaust exhausted from a specific cylinder is taken into the combustion chamber. The temperature in the remaining cylinders can be raised.

また、本発明において好ましくは、所定のサイクル毎に、SI燃焼を行っている気筒の燃焼方式をCI燃焼に切り替え、かつCI燃焼を行っている気筒の燃焼方式をSI燃焼に切り替える。   Preferably, in the present invention, the combustion system of the cylinder performing SI combustion is switched to CI combustion and the combustion system of the cylinder performing CI combustion is switched to SI combustion every predetermined cycle.

このように構成された本発明によれば、所定のサイクル毎に燃焼方式を切り替えることで全ての気筒について均一に気筒内の温度を上昇させることができる。   According to the present invention configured as described above, the temperature in the cylinder can be uniformly increased for all the cylinders by switching the combustion method at every predetermined cycle.

また、本発明において好ましくは、CI燃焼を行う気筒の数を段階的に増やし、SI燃焼を行う気筒の数を段階的に減らす。   In the present invention, preferably, the number of cylinders that perform CI combustion is increased stepwise, and the number of cylinders that perform SI combustion is decreased stepwise.

このように構成された本発明によれば、熱効率が高いCI燃焼を行う気筒の数を段階的に増やしこれに伴いSI燃焼を行う気筒の数を段階的に減らすことでエンジン全体の燃費を向上させることができる。   According to the present invention configured as described above, the number of cylinders that perform CI combustion with high thermal efficiency is increased stepwise, and the number of cylinders that perform SI combustion is decreased stepwise, thereby improving the fuel efficiency of the entire engine. Can be made.

また、本発明において好ましくは、CI燃焼を行う気筒の数の段階的な増加及びSI燃焼を行う気筒の数の段階的な減少はエンジンの水温に応じて行われる。   Preferably, in the present invention, the stepwise increase in the number of cylinders that perform CI combustion and the stepwise decrease in the number of cylinders that perform SI combustion are performed according to the engine water temperature.

このように構成された本発明によれば、エンジンの水温に応じてCI燃焼を行う気筒の数を増やすことができるため、より効率的にCI燃焼を行う気筒の数を増やすことができる。   According to the present invention configured as described above, the number of cylinders that perform CI combustion can be increased according to the water temperature of the engine, so that the number of cylinders that perform CI combustion more efficiently can be increased.

また、本発明において好ましくは、前記多気筒エンジンは、直列多気筒エンジンであり、初期段階においてCI燃焼を行う気筒は気筒の列の中央にある気筒である。   In the present invention, it is preferable that the multi-cylinder engine is an in-line multi-cylinder engine, and the cylinder that performs CI combustion in the initial stage is a cylinder in the center of a row of cylinders.

このように構成された本発明によれば、直列に配列された気筒のうち気筒内温度が上昇し易い中央にある気筒からCI燃焼を行わせることができる。これにより、より効率的にエンジンの温度を上昇させることができる。   According to the present invention configured as described above, the CI combustion can be performed from the cylinder in the center, in which the in-cylinder temperature easily rises, among the cylinders arranged in series. Thereby, the temperature of the engine can be raised more efficiently.

また、本発明において好ましくは、前記残りの気筒の空燃比λは約2である。   In the present invention, preferably, the air-fuel ratio λ of the remaining cylinders is about 2.

このように構成された本発明によれば、残りの気筒について空燃比を高くすることにより、当該気筒内の温度を上昇させることができる。   According to the present invention configured as above, the temperature in the cylinder can be increased by increasing the air-fuel ratio of the remaining cylinders.

以上のように本発明によれば、エンジン始動時において、燃費の向上を図りつつ、触媒を効率的に暖めることができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to efficiently warm the catalyst while improving fuel efficiency when starting the engine.

本発明の実施形態によるエンジンの概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an engine according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態によるエンジンのシリンダブロックの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the cylinder block of the engine by embodiment of this invention. 本発明の実施形態によるエンジンの制御ブロック図である。It is a control block diagram of the engine by the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態によるエンジンの動作を示すフロー図である。It is a flowchart which shows operation | movement of the engine by embodiment of this invention.

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態によるエンジンについて説明する。   Hereinafter, an engine according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

まず、図1を参照して、本発明の実施形態によるエンジンの構成について説明する。図1は、本発明の実施形態によるエンジンの概略構成図である。   First, the configuration of an engine according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an engine according to an embodiment of the present invention.

図1に示すように、エンジン1は、車両に搭載される、少なくともガソリンを含有する燃料が供給されるガソリンエンジンである。エンジン1は、複数の気筒18が直列に配列されたシリンダブロック11と、このシリンダブロック11上に配設されたシリンダヘッド12と、シリンダブロック11の下側に配設され、エンジンオイルが貯留されたオイルパン13とを有している。各気筒18内には、コンロッド142を介してクランクシャフト15と連結されているピストン14が往復動可能に嵌挿されている。ピストン14の頂面には、ディーゼルエンジンの燃焼室に適用されるリエントラント型燃焼室を形成するようなキャビティ141が設けられている。キャビティ141は、ピストン14が圧縮上死点付近に位置するときには、インジェクタ67に相対する。そして、シリンダヘッド12と、気筒18と、キャビティ141を有するピストン14とが、燃焼室19を画定する。なお、燃焼室19の形状は、図示する形状に限定されるものではない。例えばキャビティ141の形状、ピストン14の頂面形状、及び、燃焼室19の天井部の形状等は、適宜変更することが可能である。   As shown in FIG. 1, the engine 1 is a gasoline engine mounted on a vehicle and supplied with fuel containing at least gasoline. The engine 1 is disposed under a cylinder block 11 in which a plurality of cylinders 18 are arranged in series, a cylinder head 12 disposed on the cylinder block 11, and the cylinder block 11, and stores engine oil. And an oil pan 13. A piston 14 connected to the crankshaft 15 via a connecting rod 142 is fitted in each cylinder 18 so as to be able to reciprocate. The top surface of the piston 14 is provided with a cavity 141 that forms a reentrant combustion chamber that is applied to the combustion chamber of a diesel engine. The cavity 141 is opposed to the injector 67 when the piston 14 is positioned near the compression top dead center. The cylinder head 12, the cylinder 18, and the piston 14 having the cavity 141 define a combustion chamber 19. The shape of the combustion chamber 19 is not limited to the shape illustrated. For example, the shape of the cavity 141, the top surface shape of the piston 14, the shape of the ceiling portion of the combustion chamber 19, and the like can be changed as appropriate.

図2は、エンジンのシリンダブロックの概略構成図である。この例ではエンジン1、図2に示すように、4つの気筒18a,18b,18c,18dを直列に配列した直列4気筒型エンジンであり、各気筒18の燃焼室19a、19b,19c,19dは、吸気側のマニホールドによって構成される吸気ポート16及び排気側のマニホールドによって構成される排気ポート17に接続されている。なお、同図では、説明の便宜上吸気弁及び排気弁は省略してある。そして吸気ポート16からの空気はマニホールド部分において分岐し、各気筒の燃焼室19a、19b,19c,19dにほぼ均等に分配される。そして燃焼室19a、19b,19c,19d内で生じた既燃ガスは排気ガスとして排気ポート17側に排気される。   FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a cylinder block of the engine. In this example, as shown in FIG. 2, the engine 1 is an in-line four-cylinder engine in which four cylinders 18a, 18b, 18c, and 18d are arranged in series. The combustion chambers 19a, 19b, 19c, and 19d of each cylinder 18 are The intake port 16 is constituted by an intake side manifold and the exhaust port 17 is constituted by an exhaust side manifold. In the figure, the intake valve and the exhaust valve are omitted for convenience of explanation. The air from the intake port 16 branches off at the manifold portion and is distributed almost evenly to the combustion chambers 19a, 19b, 19c, 19d of each cylinder. The burned gas generated in the combustion chambers 19a, 19b, 19c, 19d is exhausted to the exhaust port 17 side as exhaust gas.

このエンジン1は、理論熱効率の向上や、圧縮着火燃焼の安定化等を目的として、15以上の比較的高い幾何学的圧縮比に設定されている。なお、幾何学的圧縮比は15以上20以下程度の範囲で、適宜設定すればよい。   The engine 1 is set to a relatively high geometric compression ratio of 15 or more for the purpose of improving the theoretical thermal efficiency, stabilizing compression ignition combustion, and the like. In addition, what is necessary is just to set a geometric compression ratio suitably in the range of about 15-20.

再度図1を参照すると、シリンダヘッド12には、吸気ポート16及び排気ポート17には燃焼室19側の開口を開閉する吸気弁21及び排気弁22がそれぞれ配設されている。   Referring to FIG. 1 again, the cylinder head 12 is provided with an intake valve 21 and an exhaust valve 22 that open and close the opening on the combustion chamber 19 side at the intake port 16 and the exhaust port 17, respectively.

シリンダヘッド12には、気筒18毎に、気筒18内に燃料を直接噴射する(直噴)インジェクタ67が取り付けられている。インジェクタ67は、その噴口が燃焼室19の天井面の中央部分から、その燃焼室19内に臨むように配設されている。インジェクタ67は、エンジン1の運転状態に応じて設定された噴射タイミングでかつ、エンジン1の運転状態に応じた量の燃料を、燃焼室19内に直接噴射する。この例において、インジェクタ67は、詳細な図示は省略するが、複数の噴口を有する多噴口型のインジェクタである。これによって、インジェクタ67は、燃料噴霧が、燃焼室19の中心位置から放射状に広がるように、燃料を噴射する。ピストン14が圧縮上死点付近に位置するタイミングで、燃焼室19の中央部分から放射状に広がるように噴射された燃料噴霧は、ピストン頂面に形成されたキャビティ141の壁面に沿って流動する。換言すれば、キャビティ141は、ピストン14が圧縮上死点付近に位置するタイミングで噴射された燃料噴霧を、その内部に収めるように形成されている。この多噴口型のインジェクタ67とキャビティ141との組み合わせは、燃料の噴射後、混合気形成期間を短くすると共に、燃焼期間を短くする上で有利な構成である。なお、インジェクタ67は、多噴口型のインジェクタに限定されず、外開弁タイプのインジェクタを採用してもよい。   For each cylinder 18, an injector 67 that directly injects fuel into the cylinder 18 (direct injection) is attached to the cylinder head 12. The injector 67 is disposed so that its nozzle hole faces the inside of the combustion chamber 19 from the central portion of the ceiling surface of the combustion chamber 19. The injector 67 directly injects an amount of fuel into the combustion chamber 19 at an injection timing set according to the operating state of the engine 1 and according to the operating state of the engine 1. In this example, the injector 67 is a multi-hole injector having a plurality of nozzle holes, although detailed illustration is omitted. Thereby, the injector 67 injects the fuel so that the fuel spray spreads radially from the center position of the combustion chamber 19. At the timing when the piston 14 is positioned near the compression top dead center, the fuel spray injected radially from the central portion of the combustion chamber 19 flows along the wall surface of the cavity 141 formed on the top surface of the piston. In other words, the cavity 141 is formed so that the fuel spray injected at the timing when the piston 14 is positioned near the compression top dead center is contained therein. This combination of the multi-hole injector 67 and the cavity 141 is an advantageous configuration for shortening the mixture formation period and the combustion period after fuel injection. In addition, the injector 67 is not limited to a multi-hole injector, and may be an open valve type injector.

図外の燃料タンクとインジェクタ67との間は、燃料供給経路によって互いに連結されている。この燃料供給経路上には、燃料ポンプ63とコモンレール64とを含み、かつ、インジェクタ67に、比較的高い燃料圧力で燃料を供給することが可能な燃料供給システム62が介設されている。燃料ポンプ63は、燃料タンクからコモンレール64に燃料を圧送し、コモンレール64は圧送された燃料を、比較的高い燃料圧力で蓄えることが可能である。インジェクタ67が開弁することによって、コモンレール64に蓄えられている燃料がインジェクタ67の噴口から噴射される。ここで、燃料ポンプ63は、図示は省略するが、プランジャー式のポンプであり、エンジン1によって駆動される。このエンジン駆動のポンプを含む構成の燃料供給システム62は、30MPa以上の高い燃料圧力の燃料を、インジェクタ67に供給することを可能にする。燃料圧力は、最高で120MPa程度に設定してもよい。インジェクタ67に供給される燃料の圧力は、エンジン1の運転状態に応じて変更される。なお、燃料供給システム62は、この構成に限定されるものではない。   A fuel tank (not shown) and the injector 67 are connected to each other by a fuel supply path. A fuel supply system 62 including a fuel pump 63 and a common rail 64 and capable of supplying fuel to the injector 67 at a relatively high fuel pressure is interposed on the fuel supply path. The fuel pump 63 pumps fuel from the fuel tank to the common rail 64, and the common rail 64 can store the pumped fuel at a relatively high fuel pressure. When the injector 67 is opened, the fuel stored in the common rail 64 is injected from the injection port of the injector 67. Here, although not shown, the fuel pump 63 is a plunger type pump and is driven by the engine 1. The fuel supply system 62 configured to include this engine-driven pump enables the fuel with a high fuel pressure of 30 MPa or more to be supplied to the injector 67. The fuel pressure may be set to about 120 MPa at the maximum. The pressure of the fuel supplied to the injector 67 is changed according to the operating state of the engine 1. The fuel supply system 62 is not limited to this configuration.

シリンダヘッド12にはまた、燃焼室19内の混合気に強制点火(具体的には火花点火)する点火プラグ25が取り付けられている。点火プラグ25は、この例では、エンジン1の排気側から斜め下向きに延びるように、シリンダヘッド12内を貫通して配置されている。点火プラグ25の先端は、圧縮上死点に位置するピストン14のキャビティ141内に臨んで配置される。   An ignition plug 25 for forcibly igniting the air-fuel mixture in the combustion chamber 19 (specifically, spark ignition) is also attached to the cylinder head 12. In this example, the spark plug 25 is disposed through the cylinder head 12 so as to extend obliquely downward from the exhaust side of the engine 1. The tip of the spark plug 25 is disposed facing the cavity 141 of the piston 14 located at the compression top dead center.

エンジン1の一側面には、各気筒18の吸気ポート16に連通するように吸気通路30が接続されている。一方、エンジン1の他側面には、各気筒18の燃焼室19からの既燃ガス(排気ガス)を排出する排気通路40が接続されている。   An intake passage 30 is connected to one side of the engine 1 so as to communicate with the intake port 16 of each cylinder 18. On the other hand, an exhaust passage 40 for discharging burned gas (exhaust gas) from the combustion chamber 19 of each cylinder 18 is connected to the other side of the engine 1.

吸気通路30の上流端部には、吸入空気を濾過するエアクリーナ31が配設され、その下流側には、各気筒18への吸入空気量を調節するスロットル弁36が配設されている。また、吸気通路30における下流端近傍には、サージタンク33が配設されている。このサージタンク33よりも下流側の吸気通路30は、気筒18毎に分岐する独立通路とされ、これら各独立通路の下流端が各気筒18の吸気ポート16にそれぞれ接続されている。   An air cleaner 31 that filters intake air is disposed at the upstream end of the intake passage 30, and a throttle valve 36 that adjusts the amount of intake air to each cylinder 18 is disposed downstream thereof. A surge tank 33 is disposed near the downstream end of the intake passage 30. The intake passage 30 on the downstream side of the surge tank 33 is an independent passage branched for each cylinder 18, and the downstream end of each independent passage is connected to the intake port 16 of each cylinder 18.

排気通路40の上流側の部分は、気筒18毎に分岐して排気ポート17の外側端に接続された独立通路と該各独立通路が集合する集合部とを有する排気マニホールドによって構成されている。この排気通路40における排気マニホールドよりも下流側には、排気ガス中の有害成分を浄化する排気浄化装置として、直キャタリスト41とアンダーフットキャタリスト42とがそれぞれ接続されている。直キャタリスト41及びアンダーフットキャタリスト42はそれぞれ、筒状ケースと、そのケース内の流路に配置した、例えば三元触媒とを備えて構成されている。   The upstream portion of the exhaust passage 40 is constituted by an exhaust manifold having an independent passage branched for each cylinder 18 and connected to the outer end of the exhaust port 17 and a collecting portion where the independent passages gather. A direct catalyst 41 and an underfoot catalyst 42 are connected downstream of the exhaust manifold in the exhaust passage 40 as exhaust purification devices for purifying harmful components in the exhaust gas. Each of the direct catalyst 41 and the underfoot catalyst 42 includes a cylindrical case and, for example, a three-way catalyst disposed in a flow path in the case.

吸気通路30におけるサージタンク33とスロットル弁36との間の部分と、排気通路40における直キャタリスト41よりも上流側の部分とは、排気ガスの一部を吸気通路30に還流するためのEGR通路50を介して接続されている。このEGR通路50は、排気ガスをエンジン冷却水によって冷却するためのEGRクーラ52が配設された主通路51を含んで構成されている。主通路51には、排気ガスの吸気通路30への還流量を調整するためのEGR弁511が配設されている。   A portion between the surge tank 33 and the throttle valve 36 in the intake passage 30 and a portion upstream of the direct catalyst 41 in the exhaust passage 40 are used for returning a part of the exhaust gas to the intake passage 30. They are connected via a passage 50. The EGR passage 50 includes a main passage 51 in which an EGR cooler 52 for cooling the exhaust gas with engine coolant is disposed. The main passage 51 is provided with an EGR valve 511 for adjusting the recirculation amount of the exhaust gas to the intake passage 30.

また、エンジン1は、制御手段としてのパワートレイン・コントロール・モジュール(以下では「PCM」と呼ぶ。)10によって制御される。PCM10は、CPU、メモリ、カウンタタイマ群、インターフェース及びこれらのユニットを接続するパスを有するマイクロプロセッサで構成されており、このPCM10が制御器を構成する。   The engine 1 is controlled by a powertrain control module (hereinafter referred to as “PCM”) 10 as control means. The PCM 10 is constituted by a microprocessor having a CPU, a memory, a counter timer group, an interface, and a path connecting these units, and this PCM 10 constitutes a controller.

図2は、本発明の実施形態によるエンジンの制御ブロック図である。図2に示すように、PCM10には、各種のセンサSW1、SW2、SW4〜SW18の検出信号が入力される。具体的には、PCM10には、エアクリーナ31の下流側で、新気の流量を検出するエアフローセンサSW1の検出信号と、新気の温度を検出する吸気温度センサSW2の検出信号と、EGR通路50における吸気通路30との接続部近傍に配置されかつ、外部EGRガスの温度を検出するEGRガス温センサSW4の検出信号と、吸気ポート16に取り付けられかつ、気筒18内に流入する直前の吸気の温度を検出する吸気ポート温度センサSW5の検出信号と、シリンダヘッド12に取り付けられかつ、気筒18内の圧力を検出する筒内圧センサSW6の検出信号と、排気通路40におけるEGR通路50の接続部近傍に配置されかつ、それぞれ排気温度及び排気圧力を検出する排気温センサSW7及び排気圧センサSW8の検出信号と、直キャタリスト41の上流側に配置されかつ、排気中の酸素濃度を検出するリニアO2センサSW9の検出信号と、直キャタリスト41とアンダーフットキャタリスト42との間に配置されかつ、排気中の酸素濃度を検出するラムダO2センサSW10の検出信号と、エンジン冷却水の温度を検出する水温センサSW11の検出信号と、クランクシャフト15の回転角を検出するクランク角センサSW12の検出信号と、車両のアクセルペダル(図示省略)の操作量に対応したアクセル開度を検出するアクセル開度センサSW13の検出信号と、吸気側及び排気側のカム角センサSW14、SW15の検出信号と、燃料供給システム62のコモンレール64に取り付けられかつ、インジェクタ67に供給する燃料圧力を検出する燃圧センサSW16の検出信号と、エンジン1の油圧を検出する油圧センサSW17の検出信号と、エンジンオイルの油温を検出する油温センサSW18の検出信号と、が入力される。 FIG. 2 is a control block diagram of the engine according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, detection signals from various sensors SW1, SW2, SW4 to SW18 are input to the PCM 10. Specifically, on the downstream side of the air cleaner 31, the PCM 10 includes a detection signal of an air flow sensor SW 1 that detects a flow rate of fresh air, a detection signal of an intake air temperature sensor SW 2 that detects the temperature of fresh air, and an EGR passage 50. The detection signal of the EGR gas temperature sensor SW4 that is disposed in the vicinity of the connection portion with the intake passage 30 and detects the temperature of the external EGR gas, and the intake air that is attached to the intake port 16 and immediately before flowing into the cylinder 18 The detection signal of the intake port temperature sensor SW5 for detecting the temperature, the detection signal of the in-cylinder pressure sensor SW6 attached to the cylinder head 12 and detecting the pressure in the cylinder 18, and the vicinity of the connection portion of the EGR passage 50 in the exhaust passage 40 And the detection signals of the exhaust temperature sensor SW7 and the exhaust pressure sensor SW8 that detect the exhaust temperature and the exhaust pressure, respectively. And it is disposed on the upstream side of the direct catalyst 41, disposed between the detection signal of the linear O 2 sensor SW9 for detecting the oxygen concentration in the exhaust gas, the direct catalyst 41 and underfoot catalyst 42 and the exhaust A detection signal of a lambda O 2 sensor SW10 that detects the oxygen concentration of the engine, a detection signal of a water temperature sensor SW11 that detects the temperature of engine cooling water, a detection signal of a crank angle sensor SW12 that detects the rotation angle of the crankshaft 15, A detection signal of an accelerator opening sensor SW13 that detects an accelerator opening corresponding to an operation amount of an accelerator pedal (not shown) of the vehicle, detection signals of intake side and exhaust side cam angle sensors SW14 and SW15, and a fuel supply system A fuel pressure sensor S that is attached to the common rail 64 of 62 and detects the fuel pressure supplied to the injector 67. 16 a detection signal of a detection signal of the hydraulic sensor SW17 for detecting the oil pressure of the engine 1, and the detection signal of the oil temperature sensor SW18 for detecting the oil temperature of the engine oil, is input.

PCM10は、これらの検出信号に基づいて種々の演算を行うことによってエンジン1や車両の状態を判定し、これに応じて、(直噴)インジェクタ67、点火プラグ25、吸気弁21a,21bを制御する吸気側可変動弁機構71、排気弁22a,22bを制御する排気側可変動弁機構72、燃料供給システム62、及び、各種の弁(スロットル弁36、EGR弁511)のアクチュエータに対して制御信号を出力する。こうしてPCM10は、エンジン1を運転する。   The PCM 10 determines the state of the engine 1 and the vehicle by performing various calculations based on these detection signals, and controls the (direct injection) injector 67, the spark plug 25, and the intake valves 21a and 21b accordingly. Control for the intake side variable valve mechanism 71 that controls the exhaust valve 22a and 22b, the fuel supply system 62, and the actuators of various valves (throttle valve 36, EGR valve 511). Output a signal. Thus, the PCM 10 operates the engine 1.

吸気側可変動弁機構71及び排気側可変動弁機構72は、対応する吸気弁21又は排気弁22のリフト量及びリフトタイミングを他の吸気弁21又は排気弁22から独立して制御できる公知の可変バルブ機構であればどのようなものであってもよく、例えば油圧式弁又は電磁式弁を用いることができる。   The intake-side variable valve mechanism 71 and the exhaust-side variable valve mechanism 72 are known so that the lift amount and lift timing of the corresponding intake valve 21 or exhaust valve 22 can be controlled independently from the other intake valves 21 or exhaust valves 22. Any variable valve mechanism may be used. For example, a hydraulic valve or an electromagnetic valve can be used.

次に、上述したエンジンの制御装置の作用について詳述する。   Next, the operation of the above-described engine control device will be described in detail.

図4は、エンジンの制御装置の動作を示すフロー図である。図4に示すように、例えばエンジンが始動されて一連の処理が開始すると、ステップS1においてPCM10は、エンジン1が完爆状態に達したか否かを判断する。完爆状態とは、クランキング運転後に燃料の点火を開始して燃料の燃焼によってエンジンを駆動可能な状態をいう。そしてPCM10は、エンジンが完爆状態に達するまで、全ての気筒をSI燃焼方式で運転する。そして、エンジンが完爆状態に達してセルモータに依存せず駆動可能な状態に達した場合、ステップS2以降の処理を行う。   FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the engine control apparatus. As shown in FIG. 4, for example, when the engine is started and a series of processes is started, in step S <b> 1, the PCM 10 determines whether or not the engine 1 has reached a complete explosion state. The complete explosion state refers to a state in which ignition of fuel is started after cranking operation and the engine can be driven by fuel combustion. The PCM 10 operates all the cylinders in the SI combustion method until the engine reaches a complete explosion state. When the engine reaches a complete explosion state and reaches a state where it can be driven without depending on the cell motor, the processes after step S2 are performed.

ステップS2においてPCM10は、特定の3気筒について燃料の燃焼方式をSI燃焼方式とし、残りの1気筒について燃料の燃焼方式をCI燃焼方式とする。この場合において、どの4気筒のうちどの気筒をCI燃焼方式とするかについては適宜選択可能であるが、CI燃焼を行う気筒を、数サイクル毎に変更することが好ましい。具体的には、最初に図2に示す気筒18aをCI燃焼方式で運転し、残りの気筒18b,18c,18dをSI燃焼方式で運転した場合、例えば2サイクル後に、CI燃焼方式で運転していた気筒18aの燃焼方式をSI燃焼方式に変更し、変わりに気筒18bの燃焼方式をCI燃焼方式に変更する。このように数サイクル毎にCI燃焼方式で運転される気筒を変更することにより、全ての気筒18の燃焼室19内の温度を均一に上昇させることができる。   In step S2, the PCM 10 sets the fuel combustion method for the specific three cylinders as the SI combustion method and the fuel combustion method as the CI combustion method for the remaining one cylinder. In this case, it is possible to appropriately select which of the four cylinders is used as the CI combustion method, but it is preferable to change the cylinder that performs the CI combustion every several cycles. Specifically, when the cylinder 18a shown in FIG. 2 is first operated by the CI combustion method and the remaining cylinders 18b, 18c, and 18d are operated by the SI combustion method, for example, after two cycles, the cylinder 18a is operated by the CI combustion method. The combustion method of the cylinder 18a is changed to the SI combustion method, and the combustion method of the cylinder 18b is changed to the CI combustion method instead. Thus, by changing the cylinders operated by the CI combustion method every several cycles, the temperatures in the combustion chambers 19 of all the cylinders 18 can be increased uniformly.

そして、ステップS2において特定の3気筒について燃焼方式をSI燃焼方式とすると、SI燃焼方式で運転されている気筒からの排気ガスの温度を、CI燃焼方式で運転されている気筒からの排気ガスの温度よりも高くすることができる。そして、SI燃焼方式で運転されている気筒からの排気ガスは、排気ポート17を介して直キャタリスト41及びアンダーフットキャタリスト42に供給される。これにより直キャタリスト41及びアンダーフットキャタリスト42を暖機することができる。また、この場合において、SI燃焼方式で運転される気筒の燃焼室19内の空燃比は、理論空燃比λ=1付近に調整される。これにより、燃費の向上を図りつつ高温の排気を排出することができる。   Then, if the combustion method for the specific three cylinders in step S2 is the SI combustion method, the temperature of the exhaust gas from the cylinder operated by the SI combustion method is changed to the temperature of the exhaust gas from the cylinder operated by the CI combustion method. It can be higher than the temperature. Exhaust gas from the cylinders operated in the SI combustion system is supplied to the direct catalyst 41 and the underfoot catalyst 42 via the exhaust port 17. Thereby, the direct catalyst 41 and the underfoot catalyst 42 can be warmed up. In this case, the air-fuel ratio in the combustion chamber 19 of the cylinder operated by the SI combustion method is adjusted to the theoretical air-fuel ratio λ = 1. As a result, high-temperature exhaust can be discharged while improving fuel efficiency.

また、残りの1気筒については比較的熱効率の高く燃費が良いCI燃焼方式で運転する。そしてCI燃焼方式で運転している気筒については、吸気行程において排気弁22を所定量・所定時期で開弁する、いわゆる排気二度開きにより内部EGR処理を実行する。この場合、CI燃焼方式で運転される気筒18の燃焼室19内の空燃比は、SI燃焼方式で運転される気筒18の燃焼室19内の空燃比よりも高く、例えばλ=2付近に調整される。これにより、吸気行程において、隣接するSI燃焼方式で運転されている気筒から排気ポート17に排出された高温の排気ガスを燃焼室19内に取り込み、燃焼室19内の温度を高めることができる。   The remaining one cylinder is operated by a CI combustion method with relatively high thermal efficiency and good fuel efficiency. For the cylinders operating in the CI combustion system, internal EGR processing is executed by opening the exhaust valve 22 at a predetermined amount and at a predetermined timing in the intake stroke, so-called exhaust double opening. In this case, the air-fuel ratio in the combustion chamber 19 of the cylinder 18 operated by the CI combustion method is higher than the air-fuel ratio in the combustion chamber 19 of the cylinder 18 operated by the SI combustion method, and is adjusted to, for example, around λ = 2. Is done. As a result, in the intake stroke, the high-temperature exhaust gas discharged from the adjacent cylinder operated in the SI combustion system to the exhaust port 17 can be taken into the combustion chamber 19 and the temperature in the combustion chamber 19 can be increased.

次いで、ステップS3においてPCM10は、エンジン1の水温が所定の第1閾値T1より高くなったか否かを判断する。そしてエンジンの水温が第1閾値T1より高くなっていない場合には、ステップS2において決定された燃焼方式を維持し、この状態でエンジンの運転を継続する。   Next, in step S3, the PCM 10 determines whether or not the water temperature of the engine 1 has become higher than a predetermined first threshold value T1. If the engine water temperature is not higher than the first threshold value T1, the combustion method determined in step S2 is maintained, and the operation of the engine is continued in this state.

そしてステップS3においてPCM10が、エンジン1の水温が第1閾値T1よりも高くなったと判断した場合には、PCM10はステップS4以降の処理を行う。   When the PCM 10 determines in step S3 that the water temperature of the engine 1 has become higher than the first threshold value T1, the PCM 10 performs the processing after step S4.

ステップS4においてPCM10は、エンジン1の燃焼方式を切り替え、特定の2気筒について燃料の燃焼方式をSI燃焼方式とし、残りの2気筒について燃料の燃焼方式をCI燃焼方式とする。この場合においても、どの気筒をCI燃焼方式とするかについては適宜選択可能であるが、図2で示す例で説明すると、直列に配列された4気筒のうち、中央にある気筒18b及び18cについて燃焼方式をCI燃焼方式とすることが好ましい。   In step S4, the PCM 10 switches the combustion method of the engine 1, sets the fuel combustion method for the specific two cylinders to the SI combustion method, and sets the fuel combustion method to the CI combustion method for the remaining two cylinders. Even in this case, it is possible to appropriately select which cylinder is used as the CI combustion method. However, in the example shown in FIG. 2, among the four cylinders arranged in series, the cylinders 18b and 18c at the center are selected. The combustion method is preferably a CI combustion method.

次いでステップS5においてPCM10は、エンジン1の水温が所定の第2閾値T2(T2>T1)より高くなったか否かを判断する。そしてエンジンの水温が第2閾値T2より高くなっていない場合には、ステップS4において決定された燃焼方式を維持し、この状態でエンジンの運転を継続する。   Next, in step S5, the PCM 10 determines whether or not the water temperature of the engine 1 has become higher than a predetermined second threshold value T2 (T2> T1). If the engine water temperature is not higher than the second threshold value T2, the combustion method determined in step S4 is maintained, and the operation of the engine is continued in this state.

そしてステップS5においてPCM10が、エンジン1の水温が第2閾値T2よりも高くなったと判断した場合には、PCM10はステップS6以降の処理を行う。   If the PCM 10 determines in step S5 that the water temperature of the engine 1 has become higher than the second threshold value T2, the PCM 10 performs the processing from step S6.

ステップS6においてPCM10は、エンジン1の燃焼方式を切り替え、特定の3気筒について燃料の燃焼方式をSI燃焼方式とし、残りの1気筒について燃料の燃焼方式をCI燃焼方式とする。   In step S6, the PCM 10 switches the combustion method of the engine 1, sets the fuel combustion method for the specific three cylinders to the SI combustion method, and sets the fuel combustion method to the CI combustion method for the remaining one cylinder.

次いでステップS7においてPCM10は、エンジン1の水温が所定の第3閾値T3(T3>T2)より高くなったか否かを判断する。そしてエンジンの水温が第3閾値T3より高くなっていない場合には、ステップS6において決定された燃焼方式を維持し、この状態でエンジンの運転を継続する。   Next, in step S7, the PCM 10 determines whether or not the water temperature of the engine 1 has become higher than a predetermined third threshold value T3 (T3> T2). If the engine water temperature is not higher than the third threshold value T3, the combustion system determined in step S6 is maintained, and the engine operation is continued in this state.

そしてステップS7においてPCM10が、エンジン1の水温が第3閾値T3よりも高くなったと判断した場合には、PCM10はステップS8以降の処理を行う。   If the PCM 10 determines in step S7 that the water temperature of the engine 1 has become higher than the third threshold value T3, the PCM 10 performs the processes in and after step S8.

ステップS8においてPCM10は、暖機運転が終了したものとして全ての気筒の燃焼方式をCI燃焼方式とし、一連の処理を終了する。   In step S8, the PCM 10 assumes that the warm-up operation has been completed and sets the combustion method for all cylinders to the CI combustion method, and ends the series of processes.

以下の表1は、エンジンの状態が完爆状態に達した後の各気筒の燃焼方式の例を示すグラフである。   Table 1 below is a graph showing an example of the combustion system of each cylinder after the engine has reached the complete explosion state.

Figure 2017180197
Figure 2017180197

表1では、3サイクル毎にCI燃焼を行う気筒を変更しつつ、段階的にCI燃焼で運転する気筒の数を増やしている例を示している。   Table 1 shows an example in which the number of cylinders operated by CI combustion is increased step by step while changing the cylinder that performs CI combustion every three cycles.

以上のようにPCM10は、完爆状態に達するまでは全ての気筒をSI燃焼方式で運転し、その後は、エンジンの水温に応じて段階的にCI燃焼を行う気筒の数を増やし、SI燃焼を行う気筒の数を減らしていく。これにより、CI燃焼を行う気筒の数を徐々に増やして燃費の向上を図りつつ、直キャタリスト41及びアンダーフットキャタリスト42の暖機を行うことができる。なお、本実施形態では、エンジンの水温に応じて段階的にCI燃焼を行う気筒の数を増やすこととしたが、エンジンが完爆状態に達してから時間の計測を開始し、所定時間が経過するたびにCI燃焼方式で運転される気筒の数を増やすようにしてもよい。   As described above, the PCM 10 operates all the cylinders in the SI combustion method until the complete explosion state is reached, and thereafter, increases the number of cylinders that perform CI combustion in stages according to the engine water temperature, and performs SI combustion. Reduce the number of cylinders. Thus, the direct catalyst 41 and the underfoot catalyst 42 can be warmed up while gradually increasing the number of cylinders that perform CI combustion and improving fuel efficiency. In the present embodiment, the number of cylinders that perform CI combustion in stages is increased in accordance with the engine water temperature. However, time measurement is started after the engine reaches a complete explosion state, and a predetermined time has elapsed. You may make it increase the number of the cylinders operated by a CI combustion system whenever it does.

また、CI燃焼方式で運転される気筒としては、特にCI燃焼方式で運転される気筒数が少ない初期段階では、直列に配列された4気筒のうち、中央にある気筒18b又は18cについて燃焼方式をCI燃焼方式とすることが好ましい。これら2つの気筒18b及び18cは、気筒18a及び18dの間に挟まれているため燃焼時に燃焼室19b及び19cの温度を保ち易いからである。   In addition, as a cylinder operated by the CI combustion system, in the initial stage where the number of cylinders operated by the CI combustion system is small, the combustion system is used for the cylinder 18b or 18c in the center among the four cylinders arranged in series. The CI combustion method is preferable. This is because the two cylinders 18b and 18c are sandwiched between the cylinders 18a and 18d, so that the temperature of the combustion chambers 19b and 19c can be easily maintained during combustion.

1 エンジン
10 PCM
18 気筒
22 排気弁
72 排気側可変動弁機構
1 engine 10 PCM
18 cylinder 22 exhaust valve 72 exhaust side variable valve mechanism

Claims (6)

エンジンの運転状態に応じて燃料の燃焼方式をSI燃焼とCI燃焼とで切り替える多気筒エンジンの制御装置であって、
気筒毎に設けられた複数の排気弁と、
これら複数の排気弁のリフトタイミングを互いに独立して制御する排気側可変動弁機構と、
前記排気弁よりも排気側に設けられた触媒と、を備え、
前記多気筒エンジンの温度が所定温度以下の場合において、
複数の気筒のうちの特定の気筒については、気筒内の空気と燃料の割合が理論空燃比となるよう空燃比を制御しながらSI燃焼を行い、複数の気筒のうちの残りの気筒については、前記排気側可変動弁機構を用いて吸気行程の所定のタイミングで前記排気弁を開弁し、前記特定の気筒から排出された既燃ガスを気筒内に取り込むと共に、前記特定の気筒よりも高い空燃比にとなるよう空燃比を制御しながらCI燃焼を行う、多気筒エンジンの制御装置。
A control device for a multi-cylinder engine that switches a fuel combustion method between SI combustion and CI combustion according to an engine operating state,
A plurality of exhaust valves provided for each cylinder;
An exhaust side variable valve mechanism for controlling the lift timing of the plurality of exhaust valves independently of each other;
A catalyst provided on the exhaust side of the exhaust valve,
When the temperature of the multi-cylinder engine is below a predetermined temperature,
For a specific cylinder of the plurality of cylinders, SI combustion is performed while controlling the air-fuel ratio so that the ratio of air to fuel in the cylinder becomes the stoichiometric air-fuel ratio, and for the remaining cylinders of the plurality of cylinders, The exhaust valve is opened at a predetermined timing of the intake stroke using the exhaust side variable valve mechanism, and the burned gas discharged from the specific cylinder is taken into the cylinder and is higher than the specific cylinder. A control apparatus for a multi-cylinder engine that performs CI combustion while controlling the air-fuel ratio so that the air-fuel ratio becomes the same.
所定のサイクル毎に、SI燃焼を行っている気筒の燃焼方式をCI燃焼に切り替え、かつCI燃焼を行っている気筒の燃焼方式をSI燃焼に切り替える、請求項1に記載の多気筒エンジンの制御装置。   2. The control of a multi-cylinder engine according to claim 1, wherein a combustion system of a cylinder performing SI combustion is switched to CI combustion and a combustion system of a cylinder performing CI combustion is switched to SI combustion every predetermined cycle. apparatus. CI燃焼を行う気筒の数を段階的に増やし、SI燃焼を行う気筒の数を段階的に減らす、請求項1又は2に記載の多気筒エンジンの制御装置。   The control device for a multi-cylinder engine according to claim 1 or 2, wherein the number of cylinders that perform CI combustion is increased stepwise and the number of cylinders that perform SI combustion is decreased stepwise. CI燃焼を行う気筒の数の段階的な増加及びSI燃焼を行う気筒の数の段階的な減少はエンジンの水温に応じて行われる、請求項3に記載の多気筒エンジンの制御装置。   4. The control apparatus for a multi-cylinder engine according to claim 3, wherein the stepwise increase in the number of cylinders performing CI combustion and the stepwise decrease in the number of cylinders performing SI combustion are performed according to engine water temperature. 前記多気筒エンジンは、直列多気筒エンジンであり、初期段階においてCI燃焼を行う気筒は気筒の列の中央にある気筒である、請求項1乃至4の何れか1項に記載の多気筒エンジンの制御装置。   The multi-cylinder engine according to any one of claims 1 to 4, wherein the multi-cylinder engine is an in-line multi-cylinder engine, and a cylinder that performs CI combustion in an initial stage is a cylinder at a center of a row of cylinders. Control device. 前記残りの気筒の空燃比λは約2である、請求項1乃至5の何れか1項に記載の多気筒エンジンの制御装置。   The control device for a multi-cylinder engine according to any one of claims 1 to 5, wherein an air-fuel ratio λ of the remaining cylinders is about 2.
JP2016066042A 2016-03-29 2016-03-29 Multi-cylinder engine controller Expired - Fee Related JP6296428B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016066042A JP6296428B2 (en) 2016-03-29 2016-03-29 Multi-cylinder engine controller

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016066042A JP6296428B2 (en) 2016-03-29 2016-03-29 Multi-cylinder engine controller

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017180197A true JP2017180197A (en) 2017-10-05
JP6296428B2 JP6296428B2 (en) 2018-03-20

Family

ID=60005248

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016066042A Expired - Fee Related JP6296428B2 (en) 2016-03-29 2016-03-29 Multi-cylinder engine controller

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6296428B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017180437A (en) * 2016-03-31 2017-10-05 マツダ株式会社 Control device of engine

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001271671A (en) * 2000-03-27 2001-10-05 Osaka Gas Co Ltd Starting operation method for premixed compression self- ignition engine
JP2007085241A (en) * 2005-09-21 2007-04-05 Mazda Motor Corp Spark ignition engine
JP2012241542A (en) * 2011-05-16 2012-12-10 Mazda Motor Corp Compression ignition type gasoline engine
JP2013525654A (en) * 2010-04-30 2013-06-20 マツダ株式会社 Control method for spark ignition engine and spark ignition engine
JP2015063938A (en) * 2013-09-25 2015-04-09 マツダ株式会社 Control device of compression ignition type engine

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001271671A (en) * 2000-03-27 2001-10-05 Osaka Gas Co Ltd Starting operation method for premixed compression self- ignition engine
JP2007085241A (en) * 2005-09-21 2007-04-05 Mazda Motor Corp Spark ignition engine
JP2013525654A (en) * 2010-04-30 2013-06-20 マツダ株式会社 Control method for spark ignition engine and spark ignition engine
JP2012241542A (en) * 2011-05-16 2012-12-10 Mazda Motor Corp Compression ignition type gasoline engine
JP2015063938A (en) * 2013-09-25 2015-04-09 マツダ株式会社 Control device of compression ignition type engine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017180437A (en) * 2016-03-31 2017-10-05 マツダ株式会社 Control device of engine

Also Published As

Publication number Publication date
JP6296428B2 (en) 2018-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20140069382A1 (en) Spark-ignition direct injection engine
JP6103261B2 (en) Control device for compression ignition engine
JP6191837B2 (en) Engine control device
JP6213175B2 (en) Control device for compression ignition engine
WO2017169640A1 (en) Engine control device
JP5928251B2 (en) Spark ignition direct injection engine
US20190093571A1 (en) Engine control device
JP6241678B2 (en) Engine control device
JP6296428B2 (en) Multi-cylinder engine controller
JP6213410B2 (en) Control device for compression ignition engine
JP6245114B2 (en) Control device for compression ignition engine
EP3418536B1 (en) Device for controlling a multi-cylinder engine
JP6323799B2 (en) Multi-cylinder engine controller
JP6296429B2 (en) Engine control device
JP6331229B2 (en) Engine control device
JP6460412B2 (en) Engine control device
JP6278342B2 (en) Multi-cylinder engine controller
JP6079973B2 (en) Engine control device
JP6245454B2 (en) Engine control device
JP6395117B2 (en) Engine control device
JP6350973B2 (en) Engine control device
JP6131873B2 (en) Engine blow-by gas recirculation control device
JP2001090591A (en) Exhaust emission control device for internal combustion engine
JP6241679B2 (en) Engine control device
JP6131839B2 (en) Control device for compression ignition engine

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180117

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

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180129

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6296428

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180211

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees