JP2020133611A - Control device for internal combustion engine - Google Patents

Control device for internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
JP2020133611A
JP2020133611A JP2019032791A JP2019032791A JP2020133611A JP 2020133611 A JP2020133611 A JP 2020133611A JP 2019032791 A JP2019032791 A JP 2019032791A JP 2019032791 A JP2019032791 A JP 2019032791A JP 2020133611 A JP2020133611 A JP 2020133611A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
temperature
filter
internal combustion
control device
combustion engine
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.)
Pending
Application number
JP2019032791A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
知一 阿久津
Tomokazu Akutsu
知一 阿久津
慎治 弓
Shinji YUMI
慎治 弓
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.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota 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 Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2019032791A priority Critical patent/JP2020133611A/en
Publication of JP2020133611A publication Critical patent/JP2020133611A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)

Abstract

To provide a control device for an internal combustion engine enabling improvement of estimation accuracy of a temperature of an exhaust emission control member calculated during execution of automatic restart.SOLUTION: An internal combustion engine 10 includes a filter 18 provided in an exhaust passage 15, and automatic stop and automatic restart of the engine are performed. A control device 100 executes processing for estimating a temperature of the filter 18 by performing averaging processing. The control device 100 executes processing for correcting an averaging coefficient used for the averaging processing on the basis of execution time of the automatic stop and integrated intake amount that is an integrated value of suction air amount of the internal combustion engine after execution of the automatic restart.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、内燃機関の制御装置に関するものである。 The present invention relates to a control device for an internal combustion engine.

例えば特許文献1に記載の内燃機関は、排気を浄化する排気浄化部材を排気通路に備えている。この内燃機関では、自動停止条件が成立すると機関運転が自動停止されるとともに、自動再始動条件が成立するときには機関が自動再始動される。そして、この内燃機関では、排気浄化部材の温度を推定するに際してなまし処理を行うようにしており、そのなまし処理に用いるなまし係数を車速に応じて設定するようにしている。 For example, the internal combustion engine described in Patent Document 1 includes an exhaust purification member for purifying exhaust gas in an exhaust passage. In this internal combustion engine, the engine operation is automatically stopped when the automatic stop condition is satisfied, and the engine is automatically restarted when the automatic restart condition is satisfied. Then, in this internal combustion engine, the annealing process is performed when estimating the temperature of the exhaust gas purification member, and the annealing coefficient used for the annealing process is set according to the vehicle speed.

特開2015−183528号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-183528

ところで、自動再始動の実行時において車両が走行していない場合には車速が「0」であるため、上記特許文献1に記載のものでは、車速に応じたなまし係数を用いるなまし処理が行えない。そのため、自動再始動の実行時に算出される排気浄化部材の温度についてその推定精度が低下するおそれがある。 By the way, since the vehicle speed is "0" when the vehicle is not running at the time of executing the automatic restart, in the above-mentioned Patent Document 1, the smoothing process using the smoothing coefficient according to the vehicle speed is performed. I can't. Therefore, the estimation accuracy of the temperature of the exhaust gas purification member calculated at the time of executing the automatic restart may decrease.

上記課題を解決する内燃機関の制御装置は、排気通路に排気を浄化する排気浄化部材を備えており機関の自動停止及び自動再始動が実施される内燃機関に適用される。この制御装置は、前記排気浄化部材の温度をなまし処理を行うことにより推定する処理を実行する。そして、この制御装置は、前記自動停止の実行時間及び前記自動再始動の実行後における前記内燃機関の吸入空気量の積算値である積算吸気量に基づき、前記なまし処理に用いられるなまし係数を補正する処理を実行する。 The control device for an internal combustion engine that solves the above problems is applied to an internal combustion engine in which an exhaust gas purifying member for purifying exhaust gas is provided in an exhaust passage and the engine is automatically stopped and restarted. This control device executes a process of estimating the temperature of the exhaust gas purification member by performing an annealing process. Then, this control device uses the smoothing coefficient used in the smoothing process based on the integrated intake air amount which is the integrated value of the intake air amount of the internal combustion engine after the execution time of the automatic stop and the execution of the automatic restart. Is executed.

自動再始動の実行時には、自動停止の実行中に温度低下した排気通路内の滞留ガスが排気浄化部材に流入した後、機関の再始動によって生じた燃焼ガスが排気浄化部材に流入するようになる。そのため、自動再始動の実行時には、排気浄化部材の実際の温度上昇が一時的に停滞する現象が生じる。ここで、そうした実際の温度上昇が一時的に停滞する時間は、自動停止の実行時間及び自動再始動実行後の上記積算吸気量に応じて変化する。そこで、同構成では、そうした自動停止の実行時間及び自動再始動実行後の積算吸気量に基づいてなまし係数を補正するようにしているため、自動再始動の実行時に算出される排気浄化部材の温度についてその推定精度を向上させることができる。 When the automatic restart is executed, the accumulated gas in the exhaust passage whose temperature has dropped during the execution of the automatic stop flows into the exhaust purification member, and then the combustion gas generated by the restart of the engine flows into the exhaust purification member. .. Therefore, when the automatic restart is executed, the phenomenon that the actual temperature rise of the exhaust gas purification member temporarily stagnates occurs. Here, the time during which the actual temperature rise temporarily stagnates changes according to the execution time of the automatic stop and the integrated intake amount after the execution of the automatic restart. Therefore, in the same configuration, since the smoothing coefficient is corrected based on the execution time of such automatic stop and the integrated intake amount after the execution of the automatic restart, the exhaust gas purification member calculated at the time of the execution of the automatic restart The estimation accuracy of the temperature can be improved.

内燃機関の制御装置の一実施形態における構成を示す模式図。The schematic diagram which shows the structure in one Embodiment of the control device of an internal combustion engine. 同実施形態の制御装置が実行するフィルタ温度の算出処理の手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the procedure of the calculation process of the filter temperature executed by the control device of the same embodiment. 同実施形態における吸入空気量となまし係数との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the intake air amount and the smoothing coefficient in the same embodiment. 同実施形態における停止時間カウンタ及び積算空気量と補正値との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the stop time counter and the integrated air amount and the correction value in the same embodiment. 同実施形態の作用を示すタイミングチャート。A timing chart showing the operation of the same embodiment.

以下、車両に搭載される内燃機関の制御装置の一実施形態について、図1〜図5を参照して説明する。
図1に示すように、内燃機関10は複数の気筒10aを備えており、各気筒10aの吸気ポートには吸気通路13が接続されている。吸気通路13には、吸入空気量を調整するスロットル弁14が設けられている。
Hereinafter, an embodiment of an internal combustion engine control device mounted on a vehicle will be described with reference to FIGS. 1 to 5.
As shown in FIG. 1, the internal combustion engine 10 includes a plurality of cylinders 10a, and an intake passage 13 is connected to an intake port of each cylinder 10a. The intake passage 13 is provided with a throttle valve 14 for adjusting the amount of intake air.

内燃機関10は、気筒10a内に燃料を供給する燃料噴射弁11が設けられている。各気筒10aの燃焼室では、吸気通路13を通じて吸入された空気と燃料噴射弁11から噴射された燃料との混合気が火花放電によって点火されることにより燃焼される。燃焼室での混合気の燃焼によって生じた排気(燃焼ガス)は、内燃機関10の排気ポートに接続された排気通路15に排出される。 The internal combustion engine 10 is provided with a fuel injection valve 11 for supplying fuel into the cylinder 10a. In the combustion chamber of each cylinder 10a, a mixture of air sucked through the intake passage 13 and fuel injected from the fuel injection valve 11 is ignited by spark discharge to be burned. The exhaust (combustion gas) generated by the combustion of the air-fuel mixture in the combustion chamber is discharged to the exhaust passage 15 connected to the exhaust port of the internal combustion engine 10.

排気通路15には、排気を浄化する排気浄化部材である三元触媒(以下、触媒という)17が設けられている。この触媒17は、排気に含まれる炭化水素(HC)や一酸化炭素(CO)を酸化して浄化するとともに、排気に含まれる窒素酸化物(NOx)を還元して浄化する。 The exhaust passage 15 is provided with a three-way catalyst (hereinafter referred to as a catalyst) 17 which is an exhaust purification member for purifying exhaust gas. The catalyst 17 oxidizes and purifies hydrocarbons (HC) and carbon monoxide (CO) contained in the exhaust gas, and reduces and purifies nitrogen oxides (NOx) contained in the exhaust gas.

排気通路15において触媒17よりも下流の位置には、排気を浄化する排気浄化部材であって排気中の粒子状物質(以下、PMという)を捕集するフィルタ18が設けられている。 At a position downstream of the catalyst 17 in the exhaust passage 15, a filter 18 which is an exhaust purification member for purifying the exhaust gas and collects particulate matter (hereinafter referred to as PM) in the exhaust gas is provided.

内燃機関10の制御装置100は、中央処理装置(以下、CPUという)110やメモリ120等を備えており、メモリ120に記憶されたプログラムをCPU110が実行することにより、内燃機関10の各種制御を実施する。 The control device 100 of the internal combustion engine 10 includes a central processing unit (hereinafter referred to as a CPU) 110, a memory 120, and the like, and the CPU 110 executes a program stored in the memory 120 to control various types of the internal combustion engine 10. carry out.

制御装置100には、各種センサの検出信号が入力されている。そうした各種センサとしては、例えば内燃機関10のクランクシャフトの回転角であるクランク角を検出するクランク角センサ52や、吸入空気量GAを検出するエアフロメータ53や、内燃機関10の冷却水の温度である冷却水温THWを検出する水温センサ54が設けられている。また、内燃機関10に吸入される空気の温度である吸気温度THAを検出する吸気温度センサ55が設けられている。また、アクセルペダルの操作量であるアクセル操作量ACCPを検出するアクセルポジションセンサ56や、ブレーキペダルの操作量であるブレーキ操作量BKを検出するブレーキセンサ57や、車両の走行速度である車速SPを検出する車速センサ58も設けられている。 Detection signals of various sensors are input to the control device 100. Examples of such sensors include a crank angle sensor 52 that detects the crank angle, which is the rotation angle of the crankshaft of the internal combustion engine 10, an air flow meter 53 that detects the intake air amount GA, and the temperature of the cooling water of the internal combustion engine 10. A water temperature sensor 54 for detecting a certain cooling water temperature THW is provided. Further, an intake air temperature sensor 55 for detecting the intake air temperature THA, which is the temperature of the air sucked into the internal combustion engine 10, is provided. Further, the accelerator position sensor 56 that detects the accelerator operation amount ACCP, which is the operation amount of the accelerator pedal, the brake sensor 57 that detects the brake operation amount BK, which is the operation amount of the brake pedal, and the vehicle speed SP, which is the traveling speed of the vehicle, are used. A vehicle speed sensor 58 for detecting is also provided.

制御装置100は、クランク角センサ52によるクランク角の検出結果から機関回転速度NEを算出する。また、制御装置100は、機関回転速度NE及び吸入空気量GAに基づいて機関負荷率KLを算出する。 The control device 100 calculates the engine rotation speed NE from the detection result of the crank angle by the crank angle sensor 52. Further, the control device 100 calculates the engine load factor KL based on the engine rotation speed NE and the intake air amount GA.

この制御装置100は、各種機関運転状態に基づいてフィルタ18の推定温度であるフィルタ温度TFを算出する。また、制御装置100は、フィルタ18における粒子状物質の堆積量であるPM堆積量Psを、機関回転速度NE、機関負荷率KL、及びフィルタ温度TF等に基づいて算出する。ここで、フィルタ18の温度が規定の燃焼温度THB以上になると、フィルタ18に堆積した粒子状物質は燃焼して減少する。そのため、PM堆積量Psの算出を行う際にフィルタ温度TFがそうした燃焼温度THB以上になっている場合には、制御装置100は、粒子状物質の燃焼によるPM堆積量Psの減算処理を実行する。 The control device 100 calculates the filter temperature TF, which is the estimated temperature of the filter 18, based on various engine operating conditions. Further, the control device 100 calculates the PM accumulation amount Ps, which is the accumulation amount of the particulate matter in the filter 18, based on the engine rotation speed NE, the engine load factor KL, the filter temperature TF, and the like. Here, when the temperature of the filter 18 becomes equal to or higher than the specified combustion temperature THB, the particulate matter deposited on the filter 18 burns and decreases. Therefore, when the filter temperature TF is equal to or higher than the combustion temperature THB when calculating the PM accumulation amount Ps, the control device 100 executes a subtraction process of the PM accumulation amount Ps by burning the particulate matter. ..

制御装置100は、内燃機関10の各種制御のひとつとして、予め定められた自動停止条件や自動再始動条件が成立したときに内燃機関10の自動停止や自動再始動を実施する、いわゆるアイドルストップ制御を実行する。本実施形態では、自動停止条件として、例えばアクセル操作量ACCPが「0」であって且つ車速SPが基準速度SPk(SPk>0)以下であるという条件などが設定されている。これによりアクセルペダルが踏み込まれていない状態で車両が基準速度SPk以下の場合、例えば車両の減速中や車両の停止中は、燃料噴射弁11からの燃料噴射や混合気の点火などを停止することにより内燃機関10の自動停止を実施する。また、自動再始動条件としては、例えば自動停止中にアクセル操作量ACCPが規定値以上になることや、自動停止中にブレーキ操作量BKが減少したことなどが設定されている。これにより自動停止中にアクセルペダルが踏み込まれた場合や、ブレーキペダルの踏み込みが弱められた場合には、クランキング及び燃料噴射弁11からの燃料噴射及び混合気の点火などを開始することにより内燃機関10の自動再始動を実施する。 As one of various controls of the internal combustion engine 10, the control device 100 automatically stops or restarts the internal combustion engine 10 when a predetermined automatic stop condition or automatic restart condition is satisfied, that is, so-called idle stop control. To execute. In the present embodiment, as the automatic stop condition, for example, a condition that the accelerator operation amount ACCP is "0" and the vehicle speed SP is equal to or less than the reference speed SPk (SPk> 0) is set. As a result, when the vehicle is at a reference speed SPk or less without the accelerator pedal being depressed, for example, when the vehicle is decelerating or the vehicle is stopped, fuel injection from the fuel injection valve 11 and ignition of the air-fuel mixture are stopped. The internal combustion engine 10 is automatically stopped. Further, as the automatic restart condition, for example, the accelerator operation amount ACCP becomes a specified value or more during the automatic stop, the brake operation amount BK decreases during the automatic stop, and the like are set. As a result, when the accelerator pedal is depressed during automatic stop, or when the depression of the brake pedal is weakened, internal combustion is started by starting cranking, fuel injection from the fuel injection valve 11, and ignition of the air-fuel mixture. The engine 10 is automatically restarted.

ところで、自動再始動を実行したときには、自動停止の実行中に温度低下した排気通路15内の滞留ガスがフィルタ18に流入した後、自動再始動によって生じた燃焼ガスがフィルタ18に流入するようになる。そのため、自動再始動の実行時には、フィルタ18の実際の温度上昇が一時的に停滞する現象が生じる。そこで、本実施形態では、そうした温度上昇の一時的な停滞を考慮しながら、フィルタ18の推定温度であるフィルタ温度TFを算出するようにしている。 By the way, when the automatic restart is executed, the accumulated gas in the exhaust passage 15 whose temperature has dropped during the execution of the automatic stop flows into the filter 18, and then the combustion gas generated by the automatic restart flows into the filter 18. Become. Therefore, when the automatic restart is executed, the phenomenon that the actual temperature rise of the filter 18 temporarily stagnates occurs. Therefore, in the present embodiment, the filter temperature TF, which is the estimated temperature of the filter 18, is calculated in consideration of such a temporary stagnation of the temperature rise.

次に、図2〜図4を参照して、制御装置100が実行するフィルタ温度TFの算出処理の手順を示す。なお、図2に示す算出処理は、制御装置100のメモリ120に記憶されたプログラムをCPU110が所定の周期毎に繰り返し実行することにより実現される。また、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, with reference to FIGS. 2 to 4, the procedure of the filter temperature TF calculation process executed by the control device 100 is shown. The calculation process shown in FIG. 2 is realized by the CPU 110 repeatedly executing the program stored in the memory 120 of the control device 100 at predetermined cycles. Further, in the following, the step number is represented by a number with "S" added at the beginning.

図2に示すように、本処理を開始すると制御装置100は、まず、模擬温度TFM、吸入空気量GA、積算吸気量SGA、停止時間カウンタCSを取得する(S100)。
模擬温度TFMは、機関負荷率KLや機関回転速度NEなど機関運転状態に基づきマップ等を参照して制御装置100が算出するフィルタ18の温度である。
As shown in FIG. 2, when this process is started, the control device 100 first acquires the simulated temperature TFM, the intake air amount GA, the integrated intake air amount SGA, and the stop time counter CS (S100).
The simulated temperature TFM is the temperature of the filter 18 calculated by the control device 100 with reference to a map or the like based on the engine operating state such as the engine load factor KL and the engine rotation speed NE.

積算吸気量SGAは、上述した自動再始動の実行後における内燃機関10の吸入空気量GAの積算値である。制御装置100は、自動再始動が実行されたタイミングで積算吸気量SGAを「0」にリセットする。そして、機関運転中は吸入空気量GAを積算していくことにより積算吸気量SGAを更新していく。なお、自動停止の実行中は、積算吸気量SGAの値が自動停止開始直前の値に保持される。 The integrated intake air amount SGA is an integrated value of the intake air amount GA of the internal combustion engine 10 after the execution of the above-mentioned automatic restart. The control device 100 resets the integrated intake amount SGA to "0" at the timing when the automatic restart is executed. Then, during the engine operation, the integrated intake air amount SGA is updated by accumulating the intake air amount GA. During the execution of the automatic stop, the value of the integrated intake amount SGA is held at the value immediately before the start of the automatic stop.

停止時間カウンタCSは、自動再始動が実行される前の自動停止の実行時間を計測した値である。制御装置100は、自動停止が実行されたタイミングで停止時間カウンタCSを「0」にリセットする。そして、自動停止中は、停止時間カウンタCSを一定値ずつ増加させていくことにより停止時間カウンタCSを更新していく。なお、機関運転中は、停止時間カウンタCSの値が自動再始動の開始直前の値に保持される。 The stop time counter CS is a value obtained by measuring the execution time of the automatic stop before the automatic restart is executed. The control device 100 resets the stop time counter CS to "0" at the timing when the automatic stop is executed. Then, during the automatic stop, the stop time counter CS is updated by increasing the stop time counter CS by a constant value. During engine operation, the value of the stop time counter CS is held at the value immediately before the start of automatic restart.

次に、制御装置100は、模擬温度TFMのなまし処理に用いられるなまし係数Nを、取得した吸入空気量GAに基づいて算出する(S110)。
図3に示すように、吸入空気量GAが多いほど、なまし係数Nの値は小さくなるように当該なまし係数Nは可変設定される。なお、本実施形態では、一例としてなまし係数Nの値が1以上の値になっている。また、後述の式(1)から分かるように、なまし係数Nが大きいほど、模擬温度TFMの変化に対して、同模擬温度TFMをなまし処理した後の値であるフィルタ温度TFの変化は緩やかになる。ちなみに、このようにして吸入空気量GAが多いほどなまし係数Nの値を小さくするのは、吸入空気量GAが多いほどフィルタ18の実際の温度上昇は早くなるため、吸入空気量GAが多いときほど、模擬温度TFMの変化に対してフィルタ温度TFが追従する際の遅れ時間を短くするためである。
Next, the control device 100 calculates the annealing coefficient N used for the annealing process of the simulated temperature TFM based on the acquired intake air amount GA (S110).
As shown in FIG. 3, the smoothing coefficient N is variably set so that the value of the smoothing coefficient N becomes smaller as the intake air amount GA is larger. In this embodiment, as an example, the value of the smoothing coefficient N is 1 or more. Further, as can be seen from the equation (1) described later, the larger the annealing coefficient N is, the more the change in the filter temperature TF, which is the value after the simulated temperature TFM is annealed, with respect to the change in the simulated temperature TFM. Become gradual. By the way, the reason why the value of the smoothing coefficient N becomes smaller as the intake air amount GA increases in this way is that the actual temperature rise of the filter 18 becomes faster as the intake air amount GA increases, so that the intake air amount GA increases. This is because the delay time when the filter temperature TF follows the change of the simulated temperature TFM is shortened.

次に、制御装置100は、取得した積算吸気量SGA及び停止時間カウンタCSに基づき、なまし係数Nを補正する補正値Hを算出する(S120)。なお、本実施形態では、一例として補正値Hの値が1以上の値になっており、補正値Hの値が大きいほど補正後のなまし係数Nの値は補正前と比べて大きくなるように補正される。例えば、本実施形態では、なまし係数Nに補正値Hを乗算することにより同なまし係数Nを補正する。 Next, the control device 100 calculates a correction value H for correcting the smoothing coefficient N based on the acquired integrated intake amount SGA and the stop time counter CS (S120). In the present embodiment, as an example, the value of the correction value H is a value of 1 or more, and the larger the value of the correction value H, the larger the value of the smoothing coefficient N after the correction as compared with the value before the correction. Is corrected to. For example, in the present embodiment, the smoothing coefficient N is corrected by multiplying the smoothing coefficient N by the correction value H.

図4に示すように、積算吸気量SGAが少ないほど、補正値Hの値は大きくなるように当該補正値Hは可変設定される。なお、積算吸気量SGAが予め定めた値以上になると、停止時間カウンタCSの値に依らず、補正値Hの値は「1」に設定される。このようにして補正値Hの値が「1」に設定される場合には、補正前のなまし係数Nと補正後のなまし係数Nとが同一になり、実質的には、なまし係数Nの補正は行われなくなる。 As shown in FIG. 4, the correction value H is variably set so that the value of the correction value H becomes larger as the integrated intake amount SGA is smaller. When the integrated intake amount SGA becomes equal to or higher than a predetermined value, the value of the correction value H is set to "1" regardless of the value of the stop time counter CS. When the value of the correction value H is set to "1" in this way, the smoothing coefficient N before correction and the smoothing coefficient N after correction become the same, and the smoothing coefficient N is substantially the same. The correction of N is not performed.

また、停止時間カウンタCSの値が大きいほど、補正値Hの値は大きくなるように当該補正値Hは可変設定される。なお、停止時間カウンタCSが「0」の場合には、積算吸気量SGAの値に依らず、補正値Hの値は「1」に設定される。このようにして補正値Hの値が「1」に設定される場合には、上述したように実質的には、なまし係数Nの補正は行われなくなる。 Further, the correction value H is variably set so that the value of the correction value H becomes larger as the value of the stop time counter CS becomes larger. When the stop time counter CS is "0", the value of the correction value H is set to "1" regardless of the value of the integrated intake amount SGA. When the value of the correction value H is set to "1" in this way, the correction of the smoothing coefficient N is substantially not performed as described above.

このようにして補正値Hを可変設定する理由は以下による。すなわち、積算吸気量SGAが少ないほど、自動再始動の実行時において燃焼ガスがフィルタ18に到達するまでの時間は長くなり、フィルタ18の実際の温度上昇が遅くなる。そのため、積算吸気量SGAが少ないときほど、算出されるフィルタ温度TFの変化が緩やかなるように、補正値Hは積算吸気量SGAが少ないときほど大きくされる。 The reason for variably setting the correction value H in this way is as follows. That is, the smaller the integrated intake amount SGA, the longer the time until the combustion gas reaches the filter 18 at the time of executing the automatic restart, and the slower the actual temperature rise of the filter 18. Therefore, the correction value H is increased as the integrated intake amount SGA is smaller so that the change in the calculated filter temperature TF becomes slower as the integrated intake amount SGA is smaller.

また、停止時間カウンタCSが大きいほど、自動停止の実行時間は長くなっており、これにより自動停止の実行中に低下する排気通路15内の滞留ガスの温度は、その温度低下代が大きくなっている。そのため、自動再始動の実行時において、そうした低温の滞留ガスがフィルタ18に流入することにより、フィルタ18の実際の温度上昇は遅くなる。そのため、停止時間カウンタCSが大きいときほど、算出されるフィルタ温度TFの変化が緩やかになるように、補正値Hは停止時間カウンタCSが大きいときほど大きくされる。 Further, the larger the stop time counter CS is, the longer the execution time of the automatic stop is. As a result, the temperature of the stagnant gas in the exhaust passage 15 that is lowered during the execution of the automatic stop has a larger temperature reduction allowance. There is. Therefore, when the automatic restart is executed, the actual temperature rise of the filter 18 becomes slow due to the inflow of such low-temperature retained gas into the filter 18. Therefore, the correction value H is increased as the stop time counter CS is larger so that the calculated filter temperature TF changes more slowly as the stop time counter CS is larger.

次に、制御装置100は、取得した模擬温度TFMを次式(1)に基づいてなまし処理することにより、フィルタ温度TFを算出して(S130)、本処理を一旦終了する。
TF=TFの前回値+(TFM−TFの前回値)/(N×H) …(1)
TF:フィルタ温度
TFM:模擬温度
N:なまし係数
H:補正値
図5を参照して、本実施形態の作用を説明する。
Next, the control device 100 calculates the filter temperature TF by annealing the acquired simulated temperature TFM based on the following equation (1) (S130), and temporarily terminates this process.
TF = previous value of TF + (previous value of TFM-TF) / (N × H)… (1)
TF: Filter temperature TFM: Simulated temperature N: Annealing coefficient H: Correction value The operation of this embodiment will be described with reference to FIG.

時刻t1において自動停止が実行されると、停止時間カウンタCSはリセットされた後、徐々に増大していく。また、自動停止が実行されると、燃焼ガスがフィルタ18に流入しなくなるため、実線L3にて示すように、フィルタ18の実際の温度である実温度TFrは徐々に低下していく。 When the automatic stop is executed at the time t1, the stop time counter CS is reset and then gradually increased. Further, when the automatic stop is executed, the combustion gas does not flow into the filter 18, so that the actual temperature TFr, which is the actual temperature of the filter 18, gradually decreases as shown by the solid line L3.

時刻t2において自動再始動が実行されると、積算吸気量SGAはリセットされる。また、停止時間カウンタCSは自動再始動の開始直前の値に保持される。
そして、時刻t2以降では、自動再始動の開始直前の値に保持されている停止時間カウンタCSと、徐々に増大していく積算吸気量SGAとに基づいて補正値Hが算出される。そのため、時刻t2以前において例えば「1」に設定されていた補正値Hは、時刻t2において急激に大きな値となり、時刻t2以降では積算吸気量SGAの増加に伴って徐々に小さくなっていく。
When the automatic restart is executed at time t2, the integrated intake amount SGA is reset. Further, the stop time counter CS is held at the value immediately before the start of automatic restart.
Then, after time t2, the correction value H is calculated based on the stop time counter CS held at the value immediately before the start of the automatic restart and the cumulative intake amount SGA that gradually increases. Therefore, the correction value H, which was set to, for example, “1” before the time t2, suddenly becomes a large value at the time t2, and gradually decreases as the integrated intake amount SGA increases after the time t2.

こうした補正値Hの推移に合わせて、時刻t2以降では、補正値Hによって補正された補正後のなまし係数N(実線L1にて図示)は、補正前のなまし係数N(二点鎖線L2にて図示)よりも大きくなる。つまり、補正後のなまし係数Nは、自動再始動が実行された時刻t2において急激に大きな値となり、時刻t2以降では補正値Hの減少に伴って徐々に小さくなっていく。 In accordance with the transition of the correction value H, after the time t2, the smoothing coefficient N (shown by the solid line L1) after the correction corrected by the correction value H is the smoothing coefficient N (two-dot chain line L2) before the correction. (Shown in). That is, the corrected smoothing coefficient N suddenly becomes a large value at the time t2 when the automatic restart is executed, and gradually decreases as the correction value H decreases after the time t2.

また、時刻t2において自動再始動が実行されると、自動停止の実行中に温度低下した排気通路15内の滞留ガスがフィルタ18に流入するため、フィルタ18の実温度TFr(実線L3)は一旦低下する。そして、自動再始動による機関運転の再開によって生じた燃焼ガスがフィルタ18に流入し始めると、フィルタ18の実温度TFrは上昇し始める。このように自動再始動の実行時には、フィルタ18の実温度TFrの上昇が一時的に滞る停滞現象が生じる。 Further, when the automatic restart is executed at time t2, the accumulated gas in the exhaust passage 15 whose temperature has dropped during the execution of the automatic stop flows into the filter 18, so that the actual temperature TFr (solid line L3) of the filter 18 is temporarily set. descend. Then, when the combustion gas generated by the restart of the engine operation by the automatic restart starts to flow into the filter 18, the actual temperature TFr of the filter 18 starts to rise. As described above, when the automatic restart is executed, a stagnation phenomenon occurs in which the increase in the actual temperature TFr of the filter 18 is temporarily delayed.

そして、フィルタ18の実温度TFrが上記燃焼温度THB以上になると(時刻t5以降)、フィルタ18に堆積した粒子状物質が燃焼することにより、フィルタ18における粒子状物質の堆積量は減少していく。 Then, when the actual temperature TFr of the filter 18 becomes equal to or higher than the combustion temperature THB (after time t5), the particulate matter deposited on the filter 18 burns, so that the amount of the particulate matter deposited on the filter 18 decreases. ..

また、時刻t2において自動再始動が実行されることにより機関運転が開始されると、機関回転速度NE及び機関負荷率KLなどに基づいた上記模擬温度TFM(二点鎖線L4にて図示)の算出が行われる。 Further, when the engine operation is started by executing the automatic restart at time t2, the above simulated temperature TFM (shown by the alternate long and short dash line L4) is calculated based on the engine rotation speed NE, the engine load factor KL, and the like. Is done.

ここで、二点鎖線L2にて示したように、なまし係数Nを補正値Hにて補正していない場合には、実線L1にて示したようになまし係数Nを補正値Hにて補正する場合と比較して、なまし係数Nの値が小さい。そのため、仮に未補正のなまし係数Nにて模擬温度TFMをなまし処理してフィルタ温度TFを算出した場合には、二点鎖線L5にて示すように、自動再始動を実行してからのフィルタ温度TFの上昇速度が速くなる。従って、この場合には、自動再始動の実行時において上記停滞現象が起きることから実温度TFrの上昇速度は遅くなっているにもかかわらず、フィルタ温度TFの上昇速度は速くなることから、フィルタ温度TFと実温度TFrとの乖離が顕著になり、フィルタ温度TFの推定精度が低下してしまう。 Here, as shown by the alternate long and short dash line L2, when the smoothing coefficient N is not corrected by the correction value H, the smoothing coefficient N is corrected by the correction value H as shown by the solid line L1. The value of the smoothing coefficient N is smaller than that in the case of correction. Therefore, if the simulated temperature TFM is annealed with the uncorrected annealing coefficient N to calculate the filter temperature TF, as shown by the alternate long and short dash line L5, the automatic restart is executed. The rate of increase in the filter temperature TF increases. Therefore, in this case, the filter temperature TF rises faster even though the actual temperature TFr rises slower because the stagnation phenomenon occurs when the automatic restart is executed. The discrepancy between the temperature TF and the actual temperature TFr becomes remarkable, and the estimation accuracy of the filter temperature TF deteriorates.

また、上記のようにしてフィルタ温度TFの上昇速度が速くなると、フィルタ温度TFが燃焼温度THBに達するタイミング(時刻t3)は、実温度TFrが燃焼温度THBに達するタイミング(時刻t5)よりも早くなってしまう。そのため、実際にはフィルタ18が燃焼温度THB以上になっていないにもかかわらず、制御装置100は、より早いタイミングで粒子状物質の燃焼によるPM堆積量Psの減算処理を実行してしまい、PM堆積量Psの推定精度が悪化するおそれがある。 Further, when the rate of increase of the filter temperature TF increases as described above, the timing at which the filter temperature TF reaches the combustion temperature THB (time t3) is earlier than the timing at which the actual temperature TFr reaches the combustion temperature THB (time t5). turn into. Therefore, even though the filter 18 is not actually above the combustion temperature THB, the control device 100 executes the subtraction process of the PM accumulation amount Ps by burning the particulate matter at an earlier timing, and the PM The estimation accuracy of the deposited amount Ps may deteriorate.

一方、実線L1にて示したように、なまし係数Nを補正値Hにて補正する本実施形態の場合には、自動再始動の実行時においてなまし係数Nの値が大きくなる。そのため、一点鎖線L6にて示すように、自動再始動を実行してからのフィルタ温度TFの上昇速度は、遅くなる。従って、本実施形態の場合には、未補正のなまし係数Nを用いる場合と比較して、自動再始動を実行したときのフィルタ温度TFと実温度TFrとの乖離が抑えられて、フィルタ温度TFの推定精度が向上する。 On the other hand, as shown by the solid line L1, in the case of the present embodiment in which the smoothing coefficient N is corrected by the correction value H, the value of the smoothing coefficient N becomes large when the automatic restart is executed. Therefore, as shown by the alternate long and short dash line L6, the rate of increase in the filter temperature TF after the automatic restart is executed becomes slow. Therefore, in the case of the present embodiment, as compared with the case of using the uncorrected smoothing coefficient N, the deviation between the filter temperature TF and the actual temperature TFr when the automatic restart is executed is suppressed, and the filter temperature is suppressed. The estimation accuracy of TF is improved.

また、そのようにしてフィルタ温度TFの上昇速度が遅くなることから、本実施形態では、フィルタ温度TFが燃焼温度THBに達するタイミング(時刻t4)は、未補正のなまし係数Nを用いる場合のタイミング(時刻t3)よりも遅くなり、実温度TFrが燃焼温度THBに達するタイミング(時刻t5)に近づくようになる。従って、制御装置100が粒子状物質の燃焼によるPM堆積量Psの減算処理を実行するタイミングは、未補正のなまし係数Nを用いる場合と比較して、より適切なタイミングとなり、PM堆積量Psの推定精度が向上する。 Further, since the rate of increase of the filter temperature TF becomes slow in this way, in the present embodiment, the timing (time t4) at which the filter temperature TF reaches the combustion temperature THB is the case where the uncorrected annealing coefficient N is used. It becomes later than the timing (time t3) and approaches the timing (time t5) when the actual temperature TFr reaches the combustion temperature THB. Therefore, the timing at which the control device 100 executes the subtraction process of the PM accumulation amount Ps by burning the particulate matter is a more appropriate timing as compared with the case where the uncorrected smoothing coefficient N is used, and the PM accumulation amount Ps The estimation accuracy of is improved.

次に、本実施形態の効果を説明する。
(1)自動再始動の実行時には、フィルタ18の実際の温度上昇が一時的に停滞する現象が生じる。ここで、そうした実際の温度上昇が一時的に停滞する停滞時間は、自動停止の実行時間を示す上記停止時間カウンタCSの値や、自動再始動実行後の上記積算吸気量SGAに応じて変化する。すなわち、上述したように、停止時間カウンタCSが大きいほど自動再始動の実行時におけるフィルタ18の実際の温度上昇は遅くなり、停滞時間は長くなる。また、積算吸気量SGAが少ないほど自動再始動の実行時におけるフィルタ18の実際の温度上昇は遅くなり、停滞時間は長くなる。
Next, the effect of this embodiment will be described.
(1) When the automatic restart is executed, a phenomenon occurs in which the actual temperature rise of the filter 18 temporarily stagnates. Here, the stagnation time at which such an actual temperature rise temporarily stagnates changes according to the value of the stop time counter CS indicating the execution time of the automatic stop and the integrated intake amount SGA after the execution of the automatic restart. .. That is, as described above, the larger the stop time counter CS, the slower the actual temperature rise of the filter 18 at the time of executing the automatic restart, and the longer the stagnation time. Further, the smaller the integrated intake amount SGA, the slower the actual temperature rise of the filter 18 at the time of executing the automatic restart, and the longer the stagnation time.

そこで、本実施形態では、そうした停止時間カウンタCS及び積算吸気量SGAに基づいてなまし処理に用いるなまし係数Nを補正するようにしている。より詳細には、停止時間カウンタCSが大きいほど、なまし係数Nの値が大きくなるように補正値Hを算出することにより、なまし処理されたフィルタ温度TFの上昇速度が遅くなるようにしている。また、積算吸気量SGAが多いほど、なまし係数Nの値が大きくなるように補正値Hを算出することにより、なまし処理されたフィルタ温度TFの上昇速度が遅くなるようにしている。このように自動再始動の実行時においてフィルタ18の実際の温度上昇が遅くなることに合わせて、なまし処理されたフィルタ温度TFの上昇速度も遅くなるようにしているため、自動再始動の実行時に算出されるフィルタ温度TFについてその推定精度を向上させることができる。 Therefore, in the present embodiment, the smoothing coefficient N used for the smoothing process is corrected based on the stop time counter CS and the integrated intake amount SGA. More specifically, the correction value H is calculated so that the larger the stop time counter CS is, the larger the value of the annealing coefficient N is, so that the rate of increase of the annealed filter temperature TF becomes slower. There is. Further, the correction value H is calculated so that the larger the integrated intake amount SGA is, the larger the value of the annealing coefficient N is, so that the rate of increase of the annealed filter temperature TF is slowed down. In this way, when the automatic restart is executed, the actual temperature rise of the filter 18 is slowed down, and the rise rate of the annealed filter temperature TF is also slowed down. Therefore, the automatic restart is executed. The estimation accuracy of the filter temperature TF calculated at times can be improved.

(2)フィルタ温度TFが燃焼温度THBに達するタイミングは、未補正のなまし係数Nを用いる場合のタイミングよりも遅くなり、実温度TFrが燃焼温度THBに達するタイミングに近づくようになる。そのため、PM堆積量Psの推定精度が向上するようになる。 (2) The timing at which the filter temperature TF reaches the combustion temperature THB is later than the timing when the uncorrected smoothing coefficient N is used, and the actual temperature TFr approaches the timing at which the combustion temperature THB is reached. Therefore, the accuracy of estimating the PM deposition amount Ps is improved.

なお、上記実施形態は、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。 The above embodiment can be modified and implemented as follows. The above-described embodiment and the following modified examples can be implemented in combination with each other within a technically consistent range.

・上記停止時間カウンタCSに代えて、次の値を用いてもよい。すなわち、自動再始動の実行時には、自動停止を開始したときの冷却水温THWから自動再始動を開始したときの冷却水温THWを減じた値である水温差ΔTHWを算出する。そして、この水温差ΔTHWが大きいときほど上記補正値Hの値は大きくなるように当該補正値Hを可変設定してもよい。この場合でも、上記実施形態と同様な作用効果を得ることができる。 -The following values may be used instead of the stop time counter CS. That is, when the automatic restart is executed, the water temperature difference ΔTHW, which is a value obtained by subtracting the cooling water temperature THW when the automatic restart is started from the cooling water temperature THW when the automatic stop is started, is calculated. Then, the correction value H may be variably set so that the value of the correction value H becomes larger as the water temperature difference ΔTHW becomes larger. Even in this case, the same action and effect as those of the above embodiment can be obtained.

・内燃機関10は、原動機として内燃機関のみを備える車両に搭載される内燃機関だけではなく、原動機として内燃機関及びモータを備えるハイブリッド車両に搭載される内燃機関でもよい。そうしたハイブリッド車両でも、車両走行中においては内燃機関の自動停止及び自動再始動が実施されるため、上記フィルタ温度TFの算出処理を実行することにより、同様な作用効果を得ることができる。 -The internal combustion engine 10 may be not only an internal combustion engine mounted on a vehicle having only an internal combustion engine as a prime mover, but also an internal combustion engine mounted on a hybrid vehicle having an internal combustion engine and a motor as a prime mover. Even in such a hybrid vehicle, since the internal combustion engine is automatically stopped and automatically restarted while the vehicle is running, the same effect can be obtained by executing the above-mentioned filter temperature TF calculation process.

・排気通路に設けられたフィルタ18以外の排気浄化部材、例えば上記三元触媒17の推定温度についてもフィルタ温度TFと同様に算出してもよい。
・制御装置100はCPU110とメモリ120とを備えており、ソフトウェア処理を実行するものに限らない。例えば、上記各実施形態において実行されるソフトウェア処理の少なくとも一部を処理する専用のハードウェア回路(たとえばASIC等)を備えてもよい。すなわち、制御装置100は、以下の(a)〜(c)のいずれかの構成であればよい。(a)上記処理の全てをプログラムに従って実行する処理装置と、プログラムを記憶するメモリ等のプログラム格納装置とを備える。(b)上記処理の一部をプログラムに従って実行する処理装置及びプログラム格納装置と、残りの処理を実行する専用のハードウェア回路とを備える。(c)上記処理の全てを実行する専用のハードウェア回路を備える。ここで、処理装置及びプログラム格納装置を備えたソフトウェア処理回路や、専用のハードウェア回路は複数であってもよい。すなわち、上記処理は、1または複数のソフトウェア処理回路及び1または複数の専用のハードウェア回路の少なくとも一方を備えた処理回路によって実行されればよい。
-The estimated temperature of the exhaust purification member other than the filter 18 provided in the exhaust passage, for example, the three-way catalyst 17, may be calculated in the same manner as the filter temperature TF.
The control device 100 includes a CPU 110 and a memory 120, and is not limited to the one that executes software processing. For example, a dedicated hardware circuit (for example, ASIC or the like) that processes at least a part of the software processing executed in each of the above embodiments may be provided. That is, the control device 100 may have any of the following configurations (a) to (c). (A) A processing device that executes all of the above processing according to a program and a program storage device such as a memory for storing the program are provided. (B) A processing device and a program storage device that execute a part of the above processing according to a program, and a dedicated hardware circuit that executes the remaining processing are provided. (C) A dedicated hardware circuit for executing all of the above processes is provided. Here, there may be a plurality of software processing circuits including a processing device and a program storage device, and a plurality of dedicated hardware circuits. That is, the above processing may be executed by a processing circuit including at least one of one or a plurality of software processing circuits and one or a plurality of dedicated hardware circuits.

10…内燃機関、10a…気筒、11…燃料噴射弁、13…吸気通路、14…スロットル弁、15…排気通路、17…三元触媒(排気浄化部材)、18…フィルタ(排気浄化部材)、52…クランク角センサ、53…エアフロメータ、54…水温センサ、55…吸気温度センサ、56…アクセルポジションセンサ、57…ブレーキセンサ、58…車速センサ、100…制御装置、110…中央処理装置(CPU)、120…メモリ。 10 ... Internal combustion engine, 10a ... Cylinder, 11 ... Fuel injection valve, 13 ... Intake passage, 14 ... Throttle valve, 15 ... Exhaust passage, 17 ... Three-way catalyst (exhaust purification member), 18 ... Filter (exhaust purification member), 52 ... Crank angle sensor, 53 ... Air flow meter, 54 ... Water temperature sensor, 55 ... Intake temperature sensor, 56 ... Accelerator position sensor, 57 ... Brake sensor, 58 ... Vehicle speed sensor, 100 ... Control device, 110 ... Central processing device (CPU) ), 120 ... Memory.

Claims (1)

排気通路に排気を浄化する排気浄化部材を備えており機関の自動停止及び自動再始動が実施される内燃機関に適用されて、前記排気浄化部材の温度をなまし処理を行うことにより推定する処理を実行する制御装置であって、
前記自動停止の実行時間及び前記自動再始動の実行後における前記内燃機関の吸入空気量の積算値である積算吸気量に基づき、前記なまし処理に用いられるなまし係数を補正する処理を実行する
内燃機関の制御装置。
A process that is applied to an internal combustion engine that is equipped with an exhaust purification member that purifies the exhaust in the exhaust passage and that automatically stops and restarts the engine, and estimates the temperature of the exhaust purification member by annealing. Is a control device that executes
The process of correcting the smoothing coefficient used in the smoothing process is executed based on the integrated intake air amount which is the integrated value of the intake air amount of the internal combustion engine after the execution time of the automatic stop and the execution of the automatic restart. Control device for internal combustion engine.
JP2019032791A 2019-02-26 2019-02-26 Control device for internal combustion engine Pending JP2020133611A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019032791A JP2020133611A (en) 2019-02-26 2019-02-26 Control device for internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019032791A JP2020133611A (en) 2019-02-26 2019-02-26 Control device for internal combustion engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2020133611A true JP2020133611A (en) 2020-08-31

Family

ID=72278135

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019032791A Pending JP2020133611A (en) 2019-02-26 2019-02-26 Control device for internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2020133611A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3674017B2 (en) Catalyst degradation detection device for exhaust gas purification
US7611567B2 (en) Exhaust gas purifying apparatus for internal combustion engine
JP4687681B2 (en) Catalyst deterioration determination device for internal combustion engine
JP5348190B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP2007002689A (en) Control device for internal combustion engine
JP6183565B2 (en) Control device and control method for internal combustion engine
JP2020023901A (en) Control device for internal combustion engine
CN108386261B (en) Catalyst degradation determination device
CN112005002B (en) Method and device for controlling internal combustion engine
JP2010185325A (en) DETERIORATION DIAGNOSIS DEVICE FOR NOx CATALYST
CN113107642B (en) Control device and control method for internal combustion engine
JP5278454B2 (en) Cylinder air-fuel ratio variation abnormality detecting device for multi-cylinder internal combustion engine
US20190093532A1 (en) Controller and control method for internal combustion engine
JP2019190358A (en) Control device of internal combustion engine
JP4062729B2 (en) Abnormality diagnosis device for early catalyst warm-up system
JP4736796B2 (en) Diagnostic apparatus and diagnostic method for internal combustion engine
JP6510459B2 (en) DPF manual regeneration control device
JP7140013B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP2001074727A (en) Device for estimating concentration of sulfur in fuel
JP2020133611A (en) Control device for internal combustion engine
WO2014132443A1 (en) Exhaust purification device for spark-ignited internal combustion engine
JP3627612B2 (en) Air-fuel ratio control device for internal combustion engine and catalyst deterioration determination device
JP2015072001A (en) Control device of engine
US11028748B2 (en) Controller and control method for internal combustion engine
JP6988741B2 (en) Internal combustion engine control device