JP2019190358A - 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.
例えば特許文献1には、排気中の粒子状物質(以下、PMという)を捕集するフィルタを排気通路に備える内燃機関が開示されている。このフィルタに堆積したPMは、減速時に燃料カットが実行されることによって高温状態のフィルタに酸素が供給されると、燃焼処理されてフィルタは再生される。 For example, Patent Document 1 discloses an internal combustion engine provided with a filter for collecting particulate matter (hereinafter referred to as PM) in exhaust gas in an exhaust passage. The PM accumulated on the filter is subjected to a combustion process when the fuel is cut during deceleration and oxygen is supplied to the filter in a high temperature state, and the filter is regenerated.
ところで、燃料カットの実行中にPM燃焼が過剰に進むと、フィルタは過昇温されて損傷するおそれがある。そこで、上記特許文献1に記載の内燃機関では、燃料カットを開始するとフィルタが過昇温状態になると予測される場合には、燃料カットの開始を禁止するようにしている。 By the way, if the PM combustion proceeds excessively during the fuel cut, the filter may be overheated and damaged. Therefore, in the internal combustion engine described in Patent Document 1, when it is predicted that the filter will be overheated when the fuel cut is started, the start of the fuel cut is prohibited.
しかし、上述したように燃料カットの開始を禁止してしまうと、燃料カットを利用したPMの燃焼処理が実施できなくなるため、フィルタの再生が滞ってしまうおそれがある。
本発明は、そうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、フィルタの損傷を抑えつつ堆積したPMを燃焼処理することのできる内燃機関の制御装置を提供することにある。
However, if the start of the fuel cut is prohibited as described above, the PM combustion process using the fuel cut cannot be performed, and the regeneration of the filter may be delayed.
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine capable of performing combustion treatment of accumulated PM while suppressing damage to a filter.
上記課題を解決する内燃機関の制御装置は、排気中の粒子状物質を捕集するフィルタを排気通路に備える内燃機関に適用されて、所定の燃料カット条件が成立するときには前記内燃機関での燃料噴射を停止する燃料カット制御を実行する。そして、この制御装置は、燃料カットの実行中に前記フィルタの温度が所定温度に達した状態になっていると判定されるときには、実行中の燃料カットを中止する処理を実行する。 A control device for an internal combustion engine that solves the above problem is applied to an internal combustion engine that includes a filter that collects particulate matter in exhaust gas in an exhaust passage, and fuel in the internal combustion engine is satisfied when a predetermined fuel cut condition is satisfied. Fuel cut control for stopping injection is executed. Then, when it is determined that the temperature of the filter has reached a predetermined temperature during execution of fuel cut, the control device executes processing for stopping the fuel cut being executed.
同構成によれば、燃料カットの実行中において、フィルタの温度が上記所定温度に達するまでは燃料カットが実施されるため、フィルタに堆積したPMを燃焼処理することが可能になる。そして、燃料カットの実行中において、フィルタの温度が上記所定温度に達すると、実行中の燃料カットが中止されるため、PMの燃焼に起因した過度な温度上昇によるフィルタの損傷を抑えることも可能になる。 According to this configuration, during the fuel cut, the fuel cut is performed until the temperature of the filter reaches the predetermined temperature, so that the PM deposited on the filter can be burned. When the temperature of the filter reaches the predetermined temperature during the fuel cut, the fuel cut being performed is stopped, so that it is possible to suppress damage to the filter due to an excessive temperature rise caused by PM combustion. become.
(第1実施形態)
以下、内燃機関の制御装置の第1実施形態について、図1〜図3を参照しつつ説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of a control device for an internal combustion engine will be described with reference to FIGS.
図1に示すように、内燃機関10は車載用であってガソリンを燃料とする機関であり、基本的には燃料室における混合気の空燃比が理論空燃比となるように燃料噴射量が制御される。 As shown in FIG. 1, an internal combustion engine 10 is an on-vehicle engine that uses gasoline as fuel. Basically, the fuel injection amount is controlled so that the air-fuel ratio of the air-fuel mixture in the fuel chamber becomes the stoichiometric air-fuel ratio. Is done.
この内燃機関10は、複数の気筒11を備えており、各気筒11には燃料を噴射する燃料噴射弁12や火花放電を生じさせる点火プラグ(図示略)がそれぞれ設けられている。
内燃機関10の排気通路20には、排気上流から順に、周知の三元触媒30や、排気中の粒子状物質(PM)を捕集するフィルタ40が設けられている。
The internal combustion engine 10 includes a plurality of cylinders 11. Each cylinder 11 is provided with a fuel injection valve 12 that injects fuel and an ignition plug (not shown) that generates spark discharge.
In the exhaust passage 20 of the internal combustion engine 10, a known three-way catalyst 30 and a filter 40 that collects particulate matter (PM) in the exhaust are provided in order from the exhaust upstream.
また、内燃機関10のクランクシャフトは、ロックアップクラッチ(図示略)を備えるトルクコンバータ50に接続されている。トルクコンバータ50の出力軸は多段式の自動変速機60の入力軸に接続されている。 The crankshaft of the internal combustion engine 10 is connected to a torque converter 50 that includes a lock-up clutch (not shown). The output shaft of the torque converter 50 is connected to the input shaft of the multistage automatic transmission 60.
内燃機関10や自動変速機60等の各種制御は制御装置100によって実行される。制御装置100は、中央処理装置やメモリ等を備えており、メモリに記憶されたプログラムを中央処理装置が実行することにより、各種制御を実施する。 Various controls of the internal combustion engine 10 and the automatic transmission 60 are executed by the control device 100. The control device 100 includes a central processing unit, a memory, and the like, and performs various controls by causing the central processing unit to execute a program stored in the memory.
制御装置100は、各種制御を行うために、クランク角センサ71によって検出される機関回転速度NE、エアフロメータ72によって検出される吸入空気量GA、車速センサ73によって検出される車両の車速SPを参照する。また、制御装置100は、アクセルセンサ74によって検出されるアクセルペダルの操作量(以下、アクセル操作量という)ACCPや、三元触媒30の排気上流に設けられた空燃比センサ75によって検出される空燃比AFなども参照する。 The control device 100 refers to the engine rotational speed NE detected by the crank angle sensor 71, the intake air amount GA detected by the air flow meter 72, and the vehicle speed SP of the vehicle detected by the vehicle speed sensor 73 in order to perform various controls. To do. In addition, the control device 100 detects an accelerator pedal operation amount (hereinafter referred to as an accelerator operation amount) ACCP detected by the accelerator sensor 74 and an air-fuel ratio sensor 75 provided upstream of the exhaust of the three-way catalyst 30. Reference is also made to the fuel ratio AF and the like.
制御装置100は、各種制御の1つとして、所定の燃料カット条件が成立するときには内燃機関10での燃料噴射を停止する燃料カット制御を実行する。上記燃料カット条件としては、例えばアクセル操作量ACCPが「0」であって、且つ機関回転速度NEが予め定められた燃料カット復帰回転速度以上であるという条件が設定されている。そして、燃料カット条件が成立すると燃料噴射弁12からの燃料噴射が中止される。そして、燃料カットの実行中に機関回転速度NEが上記燃料カット復帰回転速度以下になると、燃料噴射が再び開始される。 As one of the various controls, the control device 100 executes fuel cut control for stopping fuel injection in the internal combustion engine 10 when a predetermined fuel cut condition is satisfied. As the fuel cut condition, for example, a condition that the accelerator operation amount ACCP is “0” and the engine rotational speed NE is equal to or higher than a predetermined fuel cut return rotational speed is set. When the fuel cut condition is satisfied, the fuel injection from the fuel injection valve 12 is stopped. When the engine speed NE becomes equal to or lower than the fuel cut return rotational speed during the fuel cut, fuel injection is started again.
また、制御装置100は、各種制御の1つとして、自動変速機60の変速制御を行う。この変速制御は周知であり、基本的には、アクセル操作量ACCP及び車速SP等に基づいて変速段の指示値が算出される。そして、自動変速機60の変速段が指示値となるように自動変速機60内の油圧回路が制御される。 In addition, the control device 100 performs shift control of the automatic transmission 60 as one of various controls. This shift control is well known, and basically, a shift stage instruction value is calculated based on the accelerator operation amount ACCP, the vehicle speed SP, and the like. Then, the hydraulic circuit in the automatic transmission 60 is controlled so that the gear position of the automatic transmission 60 becomes the instruction value.
次に、図2を用いて、制御装置100が実行する処理の一部について説明する。この図2に示す処理は、制御装置100のメモリに記憶されたプログラムを中央処理装置が所定周期毎に実行することにより実現される。なお、以下では、先頭に「S」が付与された数字によって、ステップ番号を表現する。 Next, a part of processing executed by the control device 100 will be described with reference to FIG. The processing shown in FIG. 2 is realized when the central processing unit executes a program stored in the memory of the control device 100 at predetermined intervals. In the following, the step number is represented by a number with “S” at the beginning.
図2に示す処理を開始すると、制御装置100は、まず、燃料カット中止空気量αを算出する(S100)。この燃料カット中止空気量αは、次の値である。
すなわち、燃料カットが実行されることによって高温状態のフィルタ40に酸素が供給されると、フィルタ40に堆積したPMは燃焼処理されてフィルタ40は再生される。
When the process shown in FIG. 2 is started, the control device 100 first calculates the fuel cut stop air amount α (S100). This fuel cut stop air amount α is the following value.
That is, when oxygen is supplied to the high-temperature filter 40 by executing the fuel cut, the PM deposited on the filter 40 is burned and the filter 40 is regenerated.
ここで、燃料カットの実行中にPMが燃焼されるとフィルタ40の温度は上昇するのであるが、そうしたフィルタ40の温度上昇代は、燃料カット実行中にフィルタ40に供給される酸素の総量が多いほど、つまり吸入空気量の積算量が多いほど高くなる。 Here, when the PM is burned during the fuel cut, the temperature of the filter 40 rises. The temperature rise of the filter 40 is the total amount of oxygen supplied to the filter 40 during the fuel cut. The higher the value, that is, the higher the integrated amount of intake air, the higher the value.
そこで、燃料カットの実行中にフィルタ40の温度が所定温度に、より詳細にはフィルタ40が溶損する温度よりも所定値だけ低い温度に設定された中止温度に達した状態になっているか否かを判定するために、燃料カット実行中の積算空気量と比較する閾値として、上記燃料カット中止空気量αが算出される。この燃料カット中止空気量αは、フィルタ40の温度、フィルタ40のPM堆積量、及び吸入空気量GAに基づいて算出される。 Therefore, whether or not the temperature of the filter 40 has reached a predetermined temperature during the fuel cut, more specifically, a stop temperature set to a temperature lower by a predetermined value than the temperature at which the filter 40 melts. Therefore, the fuel cut stop air amount α is calculated as a threshold value to be compared with the integrated air amount during the fuel cut. The fuel cut stop air amount α is calculated based on the temperature of the filter 40, the PM accumulation amount of the filter 40, and the intake air amount GA.
より詳細には、燃料カット開始前のフィルタ40の温度が高いほど、燃料カットの実行中のフィルタ40の温度は高くなるため、燃料カット開始後の積算空気量がより少ない状態でもフィルタ40の温度は上記中止温度に達するようになる。そこで、燃料カット開始前のフィルタ40の温度が高いときほど燃料カット中止空気量αは少ない値となるように設定される。なお、本実施形態の制御装置100は、機関運転状態に基づくフィルタ40の温度算出を周知の方法で行っているが、フィルタ40の温度をセンサで実測してもよい。 More specifically, the higher the temperature of the filter 40 before starting the fuel cut, the higher the temperature of the filter 40 during execution of the fuel cut. Therefore, the temperature of the filter 40 even when the integrated air amount after the start of the fuel cut is smaller. Reaches the discontinuation temperature. Therefore, the fuel cut stop air amount α is set to be smaller as the temperature of the filter 40 before the fuel cut starts is higher. In addition, although the control apparatus 100 of this embodiment is calculating the temperature of the filter 40 based on an engine operating state by a known method, you may measure the temperature of the filter 40 with a sensor.
また、燃料カット開始前のPM堆積量が多いほど、燃料カットの実行中のフィルタ40の温度は高くなるため、燃料カット開始後の積算空気量がより少ない状態でもフィルタ40の温度は上記中止温度に達するようになる。そこで、燃料カット開始前のPM堆積量が多いときほど燃料カット中止空気量αは少ない値となるように設定される。なお、本実施形態の制御装置100では、機関運転状態に基づくPM堆積量の算出を周知の方法で行っている。 Further, the greater the amount of PM accumulated before the start of fuel cut, the higher the temperature of the filter 40 during execution of fuel cut. Therefore, the temperature of the filter 40 can be maintained even when the accumulated air amount after the start of fuel cut is smaller. To reach. Therefore, the fuel cut stop air amount α is set to be smaller as the PM accumulation amount before the fuel cut starts is larger. In addition, in the control apparatus 100 of this embodiment, calculation of PM deposition amount based on an engine operation state is performed by a known method.
また、燃料カット開始前の吸入空気量GAが少ないときほど、燃料カットの実行中に、フィルタ40からフィルタ40を通過する空気へと移動する熱量が減少してフィルタ40の温度は高くなる傾向があるため、燃料カット開始後の積算空気量がより少ない状態でもフィルタ40の温度は上記中止温度に達するようになる。そこで、燃料カット開始前の吸入空気量GAが少ないときほど燃料カット中止空気量αは少ない値となるように設定される。 Further, as the intake air amount GA before the start of fuel cut is smaller, the amount of heat transferred from the filter 40 to the air passing through the filter 40 decreases during the fuel cut, and the temperature of the filter 40 tends to increase. Therefore, the temperature of the filter 40 reaches the stop temperature even when the integrated air amount after the start of fuel cut is smaller. Therefore, the fuel cut stop air amount α is set to be smaller as the intake air amount GA before the start of fuel cut is smaller.
上記S100にて燃料カット中止空気量αを算出すると、制御装置100は、燃料カットの実行中か否かを判定し(S110)、燃料カットが実行されていないときには(S110:NO)、本処理を一旦終了する。 When the fuel cut stop air amount α is calculated in S100, the control device 100 determines whether or not the fuel cut is being executed (S110). When the fuel cut is not being executed (S110: NO), this process is performed. Is temporarily terminated.
一方、燃料カットが実行されているときには(S110:YES)、制御装置100は、燃料カット実行中の積算空気量SAを算出する(S120)。この積算空気量SAは、今回の燃料カットが開始されてから現在までの間の吸入空気量GAの積算値である。 On the other hand, when the fuel cut is being performed (S110: YES), the control device 100 calculates the integrated air amount SA during the fuel cut (S120). This integrated air amount SA is an integrated value of the intake air amount GA from the start of the current fuel cut to the present.
次に、制御装置100は、現在までの積算空気量SAが燃料カット中止空気量α以上であるか否かを判定する(S130)。そして、現在までの積算空気量SAが燃料カット中止空気量α未満であるときには(S130:NO)、制御装置100は、S120及びS130の処理を繰り返し実行する。 Next, the control device 100 determines whether or not the integrated air amount SA up to the present is equal to or greater than the fuel cut stop air amount α (S130). When the integrated air amount SA up to the present is less than the fuel cut suspension air amount α (S130: NO), the control device 100 repeatedly executes the processing of S120 and S130.
一方、現在までの積算空気量SAが燃料カット中止空気量α以上であるときには(S130:YES)、制御装置100は、燃料カットの実行を中止して(S140)、混合気の燃焼を再開し、本処理を一旦終了する。なお、S130にて肯定判定される場合には、制御装置100は、積算空気量SAを「0」にリセットする。 On the other hand, when the integrated air amount SA up to now is equal to or greater than the fuel cut stop air amount α (S130: YES), the control device 100 stops the fuel cut (S140) and restarts the combustion of the air-fuel mixture. This processing is once terminated. If the determination in step S130 is affirmative, the control device 100 resets the accumulated air amount SA to “0”.
次に、図3を参照して、先の図2に示した処理の作用を説明する。
図3に示すように、アクセル操作量ACCPが「0」になるなどして燃料カットが開始されると(時刻t1)、この燃料カット開始直前のフィルタ40の温度、PM堆積量、及び吸入空気量GAに基づき算出された燃料カット中止空気量αが、燃料カット実行中の燃料カット中止空気量αとして保持される。そして、燃料カットの開始以降は、積算空気量SAが時間経過と共に増大していくとともに、フィルタ40ではPMが燃焼することにより堆積したPMは減少していく。また、フィルタ40でのPM燃焼により当該フィルタ40の温度は時間経過と共に上昇していく。
Next, the operation of the process shown in FIG. 2 will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 3, when the fuel cut is started because the accelerator operation amount ACCP becomes “0” (time t1), the temperature of the filter 40 immediately before the start of the fuel cut, the PM accumulation amount, and the intake air The fuel cut stop air amount α calculated based on the amount GA is held as the fuel cut stop air amount α during fuel cut execution. Then, after the start of the fuel cut, the accumulated air amount SA increases with the passage of time, and the PM accumulated by the PM burning in the filter 40 decreases. Further, the temperature of the filter 40 rises with time due to PM combustion in the filter 40.
そして、積算空気量SAが燃料カット中止空気量αに達すると、燃料カットの実行中にフィルタ40の温度が上記中止温度に達した状態になっていると判定されて(時刻t2)、実行中の燃料カットが中止される。このようにして燃料カットが中止されると、フィルタ40でのPM燃焼が進みにくくなるため、フィルタ40の温度は低下していく。 When the integrated air amount SA reaches the fuel cut stop air amount α, it is determined that the temperature of the filter 40 has reached the stop temperature during execution of the fuel cut (time t2). The fuel cut is canceled. When the fuel cut is stopped in this way, PM combustion in the filter 40 becomes difficult to proceed, so the temperature of the filter 40 decreases.
以上説明した本実施形態によれば、次の効果を得ることができる。
(1)燃料カットの実行中において、フィルタ40の温度が上記中止温度に達するまでは燃料カットが実施されるため、フィルタ40に堆積したPMを燃焼処理することが可能になる。そして、燃料カットの実行中において、フィルタ40の温度が上記中止温度に達すると、実行中の燃料カットが中止されるため、PMの燃焼に起因した過度な温度上昇によるフィルタ40の損傷を抑えることも可能になる。
According to this embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1) While the fuel cut is being performed, the fuel cut is performed until the temperature of the filter 40 reaches the stop temperature, so that the PM deposited on the filter 40 can be burned. During the fuel cut, when the temperature of the filter 40 reaches the above stop temperature, the fuel cut being executed is stopped, so that damage to the filter 40 due to an excessive temperature rise caused by PM combustion is suppressed. Will also be possible.
(第2実施形態)
次に、内燃機関の制御装置の第2実施形態について、図4及び図5を参照しつつ説明する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the control device for an internal combustion engine will be described with reference to FIGS.
第1実施形態では、上記積算空気量SAが燃料カット中止空気量αに達すると、燃料カットの実行中にフィルタ40の温度が上記中止温度に達した状態になっていると判定して、実行中の燃料カットを中止するようにした。 In the first embodiment, when the integrated air amount SA reaches the fuel cut stop air amount α, it is determined that the temperature of the filter 40 has reached the stop temperature during execution of the fuel cut. The fuel cut inside was stopped.
一方、本実施形態では、燃料カットの継続時間TCが後述の燃料カット中止時間βに達すると、燃料カットの実行中にフィルタ40の温度が上記中止温度に達した状態になっていると判定して、実行中の燃料カットを中止するようにしており、この点のみが第1実施形態と異なっている。そこで、以下では、そうした相異点を中心にして本実施形態を説明する。 On the other hand, in this embodiment, when the fuel cut duration TC reaches a fuel cut stop time β described later, it is determined that the temperature of the filter 40 has reached the stop temperature during the fuel cut. Thus, the fuel cut in progress is stopped, and only this point is different from the first embodiment. Therefore, in the following, the present embodiment will be described focusing on such differences.
図4に、制御装置100が実行する処理の一部について説明する。この図4に示す処理は、制御装置100のメモリに記憶されたプログラムを中央処理装置が所定周期毎に実行することにより実現される。 FIG. 4 illustrates a part of the process executed by the control device 100. The processing shown in FIG. 4 is realized by the central processing unit executing a program stored in the memory of the control device 100 at predetermined intervals.
図4に示す処理を開始すると、制御装置100は、まず、燃料カット中止時間βを算出する(S200)。この燃料カット中止時間βは、次の値である。
すなわち、上述したように、燃料カットの実行中にPMが燃焼されるとフィルタ40の温度は上昇するのであるが、そうしたフィルタ40の温度上昇代は、燃料カット実行中にフィルタ40に供給される酸素の総量が多いほど、つまり燃料カットの継続時間が長いほど高くなる。
When the process shown in FIG. 4 is started, the control device 100 first calculates the fuel cut suspension time β (S200). This fuel cut suspension time β is the following value.
That is, as described above, when PM is burned during the fuel cut, the temperature of the filter 40 rises. However, the temperature rise of the filter 40 is supplied to the filter 40 during the fuel cut. The higher the total amount of oxygen, that is, the longer the duration of the fuel cut, the higher.
そこで、燃料カットの実行中にフィルタ40の温度が所定温度に、より詳細には上記中止温度に達した状態になっているか否かを判定するために、実行されている燃料カットの継続時間と比較する閾値として、上記燃料カット中止時間βが算出される。この燃料カット中止時間βも、フィルタ40の温度、フィルタ40のPM堆積量、及び吸入空気量GAに基づいて算出される。 Therefore, in order to determine whether or not the temperature of the filter 40 has reached the predetermined temperature during the fuel cut, and more specifically, whether or not the temperature has reached the stop temperature, The fuel cut suspension time β is calculated as a threshold for comparison. This fuel cut suspension time β is also calculated based on the temperature of the filter 40, the PM accumulation amount of the filter 40, and the intake air amount GA.
より詳細には、燃料カット開始前のフィルタ40の温度が高いほど、燃料カットの実行中のフィルタ40の温度は高くなるため、燃料カットの継続時間がより少ない状態でもフィルタ40の温度は上記中止温度に達するようになる。そこで、燃料カット開始前のフィルタ40の温度が高いときほど燃料カット中止時間βは短い値となるように設定される。なお、本実施形態の制御装置100も、機関運転状態に基づくフィルタ40の温度算出を周知の方法で行っているが、フィルタ40の温度をセンサで実測してもよい。 More specifically, the higher the temperature of the filter 40 before starting the fuel cut, the higher the temperature of the filter 40 during execution of the fuel cut. Therefore, the temperature of the filter 40 is stopped even when the duration of the fuel cut is shorter. It reaches the temperature. Therefore, the fuel cut suspension time β is set to be shorter as the temperature of the filter 40 before the fuel cut starts is higher. In addition, although the control apparatus 100 of this embodiment is also performing the temperature calculation of the filter 40 based on an engine operating state by a known method, you may measure the temperature of the filter 40 with a sensor.
また、燃料カット開始前のPM堆積量が多いほど、燃料カットの実行中のフィルタ40の温度は高くなるため、燃料カットの継続時間がより少ない状態でもフィルタ40の温度は上記中止温度に達するようになる。そこで、燃料カット開始前のPM堆積量が多いときほど燃料カット中止時間βは短い値となるように設定される。なお、本実施形態の制御装置100でも、機関運転状態に基づくPM堆積量の算出を周知の方法で行っている。 In addition, since the temperature of the filter 40 during fuel cut increases as the amount of PM accumulated before the start of fuel cut increases, the temperature of the filter 40 reaches the stop temperature even when the duration of fuel cut is shorter. become. Therefore, the fuel cut stop time β is set to be shorter as the PM accumulation amount before the fuel cut starts is larger. In the control device 100 of this embodiment, the calculation of the PM accumulation amount based on the engine operation state is performed by a known method.
また、燃料カット開始前の吸入空気量GAが少ないときほど、燃料カットの実行中に、フィルタ40からフィルタ40を通過する空気へと移動する熱量が減少してフィルタ40の温度は高くなる傾向があるため、燃料カットの継続時間がより少ない状態でもフィルタ40の温度は上記中止温度に達するようになる。そこで、燃料カット開始前の吸入空気量GAが少ないときほど燃料カット中止時間βは短い値となるように設定される。 Further, as the intake air amount GA before the start of fuel cut is smaller, the amount of heat transferred from the filter 40 to the air passing through the filter 40 decreases during the fuel cut, and the temperature of the filter 40 tends to increase. Therefore, the temperature of the filter 40 reaches the stop temperature even when the fuel cut duration is shorter. Therefore, the fuel cut stop time β is set to be shorter as the intake air amount GA before the fuel cut starts is smaller.
S200にて燃料カット中止時間βを算出すると、制御装置100は、燃料カットの実行中か否かを判定し(S210)、燃料カットが実行されていないときには(S210:NO)、本処理を一旦終了する。 When the fuel cut stop time β is calculated in S200, the control device 100 determines whether or not the fuel cut is being executed (S210). When the fuel cut is not being executed (S210: NO), this process is temporarily performed. finish.
一方、燃料カットが実行されているときには(S210:YES)、制御装置100は、燃料カットの継続時間TCを計測する(S220)。この継続時間TCは、今回の燃料カットが開始されてから現在までの間の連続した経過時間である。 On the other hand, when the fuel cut is being executed (S210: YES), the control device 100 measures the fuel cut duration TC (S220). This continuation time TC is a continuous elapsed time from the start of the current fuel cut to the present.
次に、制御装置100は、現在までの継続時間TCが燃料カット中止時間β以上であるか否かを判定する(S230)。そして、現在までの継続時間TCが燃料カット中止時間β未満であるときには(S230:NO)、制御装置100は、S220及びS230の処理を繰り返し実行する。 Next, the control device 100 determines whether or not the duration time TC up to the present is equal to or longer than the fuel cut suspension time β (S230). When the duration time TC up to the present time is less than the fuel cut suspension time β (S230: NO), the control device 100 repeatedly executes the processes of S220 and S230.
一方、現在までの継続時間TCが燃料カット中止時間β以上であるときには(S230:YES)、制御装置100は、燃料カットの実行を中止して(S240)、混合気の燃焼を再開し、本処理を一旦終了する。なお、S230にて肯定判定される場合には、制御装置100は、継続時間TCを「0」にリセットする。 On the other hand, when the duration time TC up to now is equal to or longer than the fuel cut stop time β (S230: YES), the control device 100 stops the fuel cut (S240), restarts the combustion of the air-fuel mixture, The process is temporarily terminated. If the determination in step S230 is affirmative, the control device 100 resets the duration TC to “0”.
次に、図5を参照して、先の図4に示した処理の作用を説明する。
図5に示すように、アクセル操作量ACCPが「0」になるなどして燃料カットが開始されると(時刻t1)、この燃料カット開始直前のフィルタ40の温度、PM堆積量、及び吸入空気量GAに基づき算出された燃料カット中止時間βが、燃料カット実行中の燃料カット中止時間βとして保持される。そして、燃料カットの開始以降は、継続時間TCが時間経過と共に増大していくとともに、フィルタ40ではPMが燃焼することにより堆積したPMは減少していく。また、フィルタ40でのPM燃焼により当該フィルタ40の温度は時間経過と共に上昇していく。
Next, the operation of the process shown in FIG. 4 will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 5, when the fuel cut is started because the accelerator operation amount ACCP becomes “0” (time t1), the temperature of the filter 40 immediately before the start of the fuel cut, the PM accumulation amount, and the intake air The fuel cut stop time β calculated based on the amount GA is held as the fuel cut stop time β during fuel cut execution. Then, after the start of the fuel cut, the duration TC increases with time, and the PM accumulated by the PM burning in the filter 40 decreases. Further, the temperature of the filter 40 rises with time due to PM combustion in the filter 40.
そして、継続時間TCが燃料カット中止時間βに達すると、燃料カットの実行中にフィルタ40の温度が上記中止温度に達した状態になっていると判定されて(時刻t2)、実行中の燃料カットが中止される。このようにして燃料カットが中止されると、フィルタ40でのPM燃焼が進みにくくなるため、フィルタ40の温度は低下していく。 When the duration TC reaches the fuel cut stop time β, it is determined that the temperature of the filter 40 has reached the stop temperature during the fuel cut (time t2), and the fuel being executed The cut is canceled. When the fuel cut is stopped in this manner, PM combustion in the filter 40 becomes difficult to proceed, so the temperature of the filter 40 decreases.
以上説明した本実施形態によれば、次の効果を得ることができる。
(1)本実施形態でも上記第1実施形態と同様に、燃料カットの実行中において、フィルタ40の温度が上記中止温度に達するまでは燃料カットが実施されるため、フィルタ40に堆積したPMを燃焼処理することが可能になる。そして、燃料カットの実行中において、フィルタ40の温度が上記中止温度に達すると、実行中の燃料カットが中止されるため、PMの燃焼に起因した過度な温度上昇によるフィルタ40の損傷を抑えることも可能になる。
According to this embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1) In the present embodiment as well, in the same manner as in the first embodiment, the fuel cut is performed until the temperature of the filter 40 reaches the stop temperature during execution of the fuel cut. Combustion treatment can be performed. During the fuel cut, when the temperature of the filter 40 reaches the above stop temperature, the fuel cut being executed is stopped, so that damage to the filter 40 due to an excessive temperature rise caused by PM combustion is suppressed. Will also be possible.
(第3実施形態)
次に、内燃機関の制御装置の第3実施形態について、図6を参照しつつ説明する。
第1実施形態では、上記積算空気量SAが燃料カット中止空気量αに達すると、燃料カットの実行中にフィルタ40の温度が上記中止温度に達した状態になっていると判定して、実行中の燃料カットを中止するようにした。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the control device for an internal combustion engine will be described with reference to FIG.
In the first embodiment, when the integrated air amount SA reaches the fuel cut stop air amount α, it is determined that the temperature of the filter 40 has reached the stop temperature during execution of the fuel cut. The fuel cut inside was stopped.
ここで、燃料カットを中止して混合気の燃焼を再開すると、内燃機関10から出力が発生して車輪の駆動力が増加するため、アクセル操作量ACCPが「0」となっているときの減速感が少なくなる傾向がある。特に、アクセル操作量ACCPが「0」になった直後、つまり減速開始直後の減速感が不足すると、車両の運転者が違和感などを感じるおそれもある。 Here, when the fuel cut is stopped and the combustion of the air-fuel mixture is resumed, an output is generated from the internal combustion engine 10 and the driving force of the wheels increases. Therefore, deceleration when the accelerator operation amount ACCP is “0”. There is a tendency to feel less. In particular, if the feeling of deceleration immediately after the accelerator operation amount ACCP becomes “0”, that is, immediately after starting deceleration, the driver of the vehicle may feel uncomfortable.
そこで、本実施形態では、上記積算空気量SAが燃料カット中止空気量αに達することにより、燃料カットの実行中にフィルタ40の温度が上記中止温度に達した状態になっていると判定される場合でも、減速感が得られる十分な時間が経過するまでは、実行中の燃料カットを中止しないようにしている。以下、そうした相異点を中心にして本実施形態を説明する。 Therefore, in this embodiment, when the integrated air amount SA reaches the fuel cut stop air amount α, it is determined that the temperature of the filter 40 has reached the stop temperature during the fuel cut. Even in such a case, the fuel cut that is being executed is not stopped until a sufficient time for a feeling of deceleration has elapsed. Hereinafter, this embodiment will be described focusing on such differences.
図6に、制御装置100が実行する処理の一部について説明する。この図6に示す処理は、制御装置100のメモリに記憶されたプログラムを中央処理装置が所定周期毎に実行することにより実現される。なお、図6に示す各処理において、第1実施形態で説明した処理と同じ処理については、同一のステップ番号を付している。 FIG. 6 illustrates a part of the processing executed by the control device 100. The processing shown in FIG. 6 is realized by the central processing unit executing a program stored in the memory of the control device 100 at predetermined intervals. In addition, in each process shown in FIG. 6, the same step number is attached | subjected about the same process as the process demonstrated in 1st Embodiment.
図6に示す処理を開始すると、制御装置100は、まず、上記燃料カット中止空気量αを算出する(S100)。
次に、制御装置100は、燃料カット継続要求時間γを算出する(S300)。この燃料カット継続要求時間γは、次の値である。
When the processing shown in FIG. 6 is started, the control device 100 first calculates the fuel cut stop air amount α (S100).
Next, the control device 100 calculates a fuel cut continuation request time γ (S300). This fuel cut continuation request time γ is the following value.
すなわち、車両運転者が燃料カットによる減速感を満足できる程度の時間だけ燃料カットが経過して行われているか否かを判定するために、燃料カットの継続時間TCと比較する閾値として、上記燃料カット継続要求時間γが算出される。この燃料カット継続要求時間γは、機関回転速度NEや、自動変速機60の現在の変速段に基づいて算出される。 That is, in order to determine whether or not the fuel cut has been performed for a time sufficient for the vehicle driver to satisfy the feeling of deceleration due to the fuel cut, the above fuel is used as a threshold to be compared with the fuel cut duration TC. The cut continuation request time γ is calculated. This fuel cut continuation request time γ is calculated based on the engine speed NE and the current gear position of the automatic transmission 60.
より詳細には、機関回転速度NEが高いときほど減速感が長い間得られるように、燃料カット継続要求時間γは長い時間に設定される。また、現在の変速段が低く(例えば1速段や2速段など)その変速比が大きいときほどエンジンブレーキによる減速感は強くなるが、変速段が低いときにエンジンブレーキの効果が早期に低下すると、車両運転者に違和感を与えるおそれがある。そこで、現在の変速段が低く変速比が大きいときほど、燃料カット継続要求時間γは長い時間に設定される。 More specifically, the fuel cut continuation request time γ is set to a longer time so that the feeling of deceleration can be obtained for a longer time as the engine speed NE is higher. Also, the lower the current gear position (for example, 1st gear speed or 2nd gear speed), the greater the gear ratio, the stronger the feeling of deceleration due to engine braking, but the engine braking effect decreases earlier when the gear speed is low. Then, there is a possibility that the vehicle driver may feel uncomfortable. Therefore, the longer the current gear position is and the larger the gear ratio is, the longer the fuel cut continuation request time γ is set.
次に、制御装置100は、燃料カットの実行中か否かを判定し(S110)、燃料カットが実行されていないときには(S110:NO)、本処理を一旦終了する。
一方、燃料カットが実行されているときには(S110:YES)、制御装置100は、燃料カット実行中の上記積算空気量SAを算出するとともに(S120)、燃料カットの継続時間TCを計測する(S310)。この継続時間TCは、第2実施形態で説明した継続時間TCと同一の時間である。
Next, the control device 100 determines whether or not a fuel cut is being executed (S110), and when the fuel cut is not being executed (S110: NO), this process is temporarily terminated.
On the other hand, when the fuel cut is being executed (S110: YES), the control device 100 calculates the integrated air amount SA during the fuel cut (S120) and measures the fuel cut duration TC (S310). ). This duration TC is the same time as the duration TC described in the second embodiment.
次に、制御装置100は、現在までの積算空気量SAが燃料カット中止空気量α以上であるか否かを判定する(S130)。そして、現在までの積算空気量SAが燃料カット中止空気量α未満であるときには(S130:NO)、制御装置100は、S120及びS310及びS130の処理を繰り返し実行する。 Next, the control device 100 determines whether or not the integrated air amount SA up to the present is equal to or greater than the fuel cut stop air amount α (S130). When the integrated air amount SA up to now is less than the fuel cut suspension air amount α (S130: NO), the control device 100 repeatedly executes the processes of S120, S310, and S130.
一方、現在までの積算空気量SAが燃料カット中止空気量α以上であるときには(S130:YES)、制御装置100は、現在までの上記継続時間TCが燃料カット継続要求時間γ以上であるか否かを判定する(S320)。 On the other hand, when the integrated air amount SA up to the present is equal to or greater than the fuel cut stop air amount α (S130: YES), the control device 100 determines whether or not the duration TC up to the present is equal to or longer than the fuel cut continuation request time γ. Is determined (S320).
そして、継続時間TCが燃料カット継続要求時間γ未満であるときには(S320:NO)、制御装置100は、S120及びS310及びS130及びS320の処理を繰り返し実行する。 When the duration TC is less than the fuel cut continuation request time γ (S320: NO), the control device 100 repeatedly executes the processes of S120, S310, S130, and S320.
一方、継続時間TCが燃料カット継続要求時間γ以上であるときには(S320:YES)、制御装置100は、燃料カットの実行を中止して(S140)、混合気の燃焼を再開し、本処理を一旦終了する。なお、S320にて肯定判定される場合には、制御装置100は、積算空気量SA及び継続時間TCを共に「0」にリセットする。 On the other hand, when the duration TC is equal to or longer than the fuel cut continuation request time γ (S320: YES), the control device 100 stops the fuel cut (S140), restarts the combustion of the air-fuel mixture, and performs this process. Exit once. If the determination in step S320 is affirmative, the control device 100 resets both the integrated air amount SA and the duration TC to “0”.
以上説明した本実施形態では、次の作用効果が得られる。
(2)上記積算空気量SAが燃料カット中止空気量αに達していても、継続時間TCが燃料カット継続要求時間γに達していない場合には、燃料カットが中止されることなく実行される。そのため、燃料カットによる減速感が得やすくなり、車両運転者に与える違和感を少なくすることができる。
In the present embodiment described above, the following operational effects can be obtained.
(2) Even if the integrated air amount SA has reached the fuel cut stop air amount α, if the duration TC has not reached the fuel cut stop request time γ, the fuel cut is executed without being stopped. . Therefore, a feeling of deceleration due to the fuel cut can be easily obtained, and the uncomfortable feeling given to the vehicle driver can be reduced.
ちなみに、本実施形態でも、上記継続時間TCが燃料カット継続要求時間γ以上になれば、実行中の燃料カットが中止されるため、PMの燃焼に起因した過度な温度上昇によるフィルタ40の損傷を抑えることが可能である。 Incidentally, even in the present embodiment, if the duration TC is equal to or longer than the fuel cut continuation request time γ, the fuel cut in progress is stopped, so that the filter 40 is damaged due to an excessive temperature rise caused by PM combustion. It is possible to suppress.
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記各実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。 In addition, each said embodiment can be changed and implemented as follows. The above embodiments and the following modifications can be implemented in combination with each other within a technically consistent range.
・燃料カット中止空気量αを、フィルタ40の温度、フィルタ40のPM堆積量、及び吸入空気量GAの少なくともに1つに基づいて算出してもよい。
・燃料カット中止時間βを、フィルタ40の温度、フィルタ40のPM堆積量、及び吸入空気量GAの少なくともに1つに基づいて算出してもよい。
The fuel cut stop air amount α may be calculated based on at least one of the temperature of the filter 40, the PM accumulation amount of the filter 40, and the intake air amount GA.
The fuel cut suspension time β may be calculated based on at least one of the temperature of the filter 40, the PM accumulation amount of the filter 40, and the intake air amount GA.
・第2実施形態で説明した燃料カット中止時間βの算出及び継続時間TCの計測を第1実施形態でも行う。そして、積算空気量SAが燃料カット中止空気量α以上であるとき、または継続時間TCが燃料カット中止時間β以上であるときには、実行中の燃料カットを中止して、混合気の燃焼を再開してもよい。 The calculation of the fuel cut suspension time β and the measurement of the duration time TC described in the second embodiment are also performed in the first embodiment. When the accumulated air amount SA is equal to or greater than the fuel cut suspension air amount α or when the duration TC is equal to or greater than the fuel cut suspension time β, the fuel cut that is being performed is stopped and the combustion of the air-fuel mixture is resumed. May be.
・第2実施形態で説明した燃料カット中止時間βの算出を第3実施形態でも行う。そして、算出した燃料カット中止時間β及び上記燃料カット継続要求時間γのうちで時間の長い方を選択して、その選択した時間と上記継続時間TCとを比較する。そして、継続時間TCが上記選択した時間以上のときには、実行中の燃料カットを中止して、混合気の燃焼を再開してもよい。 The calculation of the fuel cut suspension time β described in the second embodiment is also performed in the third embodiment. Then, the longer one of the calculated fuel cut stop time β and the fuel cut continuation request time γ is selected, and the selected time is compared with the duration TC. Then, when the duration TC is equal to or longer than the selected time, the fuel cut being performed may be stopped and the combustion of the air-fuel mixture may be resumed.
・第3実施形態では、燃料カット継続要求時間γを機関回転速度NE及び自動変速機60の現在の変速段に基づいて算出したが、機関回転速度NE及び自動変速機60の現在の変速段のいずれか一方に基づいて燃料カット継続要求時間γを算出してもよい。また、燃料カット継続要求時間γを予め定めた固定値にしてもよい。 In the third embodiment, the fuel cut continuation request time γ is calculated based on the engine rotational speed NE and the current gear position of the automatic transmission 60. However, the engine speed NE and the current gear position of the automatic transmission 60 are calculated. The fuel cut continuation request time γ may be calculated based on either one. Further, the fuel cut continuation request time γ may be set to a predetermined fixed value.
・第3実施形態では、燃料カット継続要求時間γを自動変速機60の現在の変速段に基づいて算出したが、自動変速機60が変速比を連続的に変更することのできる無段変速機の場合には、変速段に代えて、無段変速機の現在の変速比を適用すればよい。 In the third embodiment, the fuel cut continuation request time γ is calculated based on the current gear position of the automatic transmission 60, but the continuously variable transmission in which the automatic transmission 60 can continuously change the gear ratio. In this case, the current gear ratio of the continuously variable transmission may be applied instead of the gear position.
10…内燃機関、11…気筒、12…燃料噴射弁、20…排気通路、30…三元触媒、40…フィルタ、50…トルクコンバータ、60…自動変速機、71…クランク角センサ、72…エアフロメータ、73…車速センサ、74…アクセルセンサ、75…空燃比センサ、100…制御装置。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Internal combustion engine, 11 ... Cylinder, 12 ... Fuel injection valve, 20 ... Exhaust passage, 30 ... Three-way catalyst, 40 ... Filter, 50 ... Torque converter, 60 ... Automatic transmission, 71 ... Crank angle sensor, 72 ... Air flow Meter 73 ... Vehicle speed sensor 74 ... Accelerator sensor 75 ... Air-fuel ratio sensor 100 ... Control device.
Claims (1)
燃料カットの実行中に前記フィルタの温度が所定温度に達した状態になっていると判定されるときには、実行中の燃料カットを中止する処理を実行する
内燃機関の制御装置。 A control device that is applied to an internal combustion engine that includes a filter that collects particulate matter in exhaust gas in an exhaust passage, and that performs fuel cut control that stops fuel injection in the internal combustion engine when a predetermined fuel cut condition is satisfied Because
A control device for an internal combustion engine that executes a process of canceling a fuel cut that is being executed when it is determined that the temperature of the filter has reached a predetermined temperature during the execution of a fuel cut.
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