JP2023048428A - Control device for 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、全ての気筒への燃料供給を停止する、いわゆるフューエルカットの実行中は、内燃機関から排気通路に排出されるガスの温度であるガス温度として排気通路の温度を代入する装置が記載されている。
For example, in
他方、特許文献2には、内燃機関が有する複数の気筒のうちの一部の気筒への燃料供給を停止するとともに、一部の気筒以外の残りの気筒への燃料供給を実施する特定気筒停止処理を実行する装置が記載されている。 On the other hand, Japanese Patent Laid-Open No. 2002-200000 discloses a specific cylinder stop system in which fuel supply to some cylinders out of a plurality of cylinders of an internal combustion engine is stopped and fuel supply to the remaining cylinders other than some of the cylinders is performed. An apparatus for performing the process is described.
ところで、上記特定気筒停止処理を実行する場合、燃料供給が停止される停止気筒からは上述したフューエルカットの実行中と同様に空気がガスとして排出される。また、燃料供給が実施されることにより混合気の燃焼が行われる燃焼気筒からは燃焼ガスが排出される。 By the way, when executing the specific cylinder stop process, air is discharged as gas from the stopped cylinder to which the fuel supply is stopped, in the same manner as during execution of the above-described fuel cut. Combustion gas is discharged from the combustion cylinder in which the air-fuel mixture is combusted by the fuel supply.
ここで、特定気筒停止処理を実行する場合には、燃焼気筒から排出される燃焼ガスによって排気通路の温度が高くなる。そのため、排気通路の温度を停止気筒から排出されるガスの温度としてしまうと、算出されるガス温度が実際のガス温度よりも高くなってしまい、停止気筒から排出されるガスの温度についてその推定精度が低下するおそれがある。 Here, when executing the specific cylinder stop process, the temperature of the exhaust passage increases due to the combustion gas discharged from the combustion cylinder. Therefore, if the temperature of the exhaust passage is used as the temperature of the gas discharged from the stopped cylinder, the calculated gas temperature will be higher than the actual gas temperature, and the estimation accuracy of the temperature of the gas discharged from the stopped cylinder will increase. may decrease.
上記課題を解決する内燃機関の制御装置は、複数の気筒を有する内燃機関に適用される。この制御装置は、前記複数の気筒のうちの一部の気筒への燃料供給を停止するとともに前記一部の気筒以外の残りの気筒への燃料供給を実施する特定気筒停止処理と、全ての気筒への燃料供給を停止する全気筒停止処理と、前記内燃機関の気筒から排気通路に排出されるガスの温度であるガス温度を算出する温度算出処理とを実行する。そして、前記温度算出処理は、前記全気筒停止処理の実行中には前記排気通路の温度に基づいて前記ガス温度を算出する処理と、前記特定気筒停止処理の実行中には燃料供給が停止された停止気筒から排出されるガスの流量と機関水温とに基づいて前記停止気筒の前記ガス温度を算出する処理と、を含んでいる。 A control device for an internal combustion engine that solves the above problems is applied to an internal combustion engine having a plurality of cylinders. The control device includes a specific cylinder stop process of stopping fuel supply to some of the plurality of cylinders and performing fuel supply to the remaining cylinders other than the certain cylinders; and a temperature calculation process for calculating the gas temperature, which is the temperature of the gas discharged from the cylinders of the internal combustion engine to the exhaust passage. The temperature calculation process includes a process of calculating the gas temperature based on the temperature of the exhaust passage during execution of the all-cylinder stop process, and a process of calculating the gas temperature based on the temperature of the exhaust passage during execution of the specific cylinder stop process. calculating the gas temperature of the stopped cylinder based on the flow rate of gas discharged from the stopped cylinder and the engine water temperature.
特定気筒停止処理の実行により燃料供給が停止された停止気筒から排出されるガスは、当該停止気筒の燃焼室を通過する際にその壁面から受熱する。停止気筒の燃焼室の壁面温度は、機関水温に依存する。また、停止気筒の燃焼室を通過するガスが燃焼室の壁面から受熱する時間は、停止気筒から排気通路に排出されるガスの流量に依存する。従って、停止気筒の燃焼室から排出されるガスの温度は、機関水温とガス流量とに基づいて推定することができる。 The gas discharged from the stopped cylinder whose fuel supply is stopped by executing the specific cylinder stop process receives heat from the wall surface when passing through the combustion chamber of the stopped cylinder. The wall surface temperature of the combustion chamber of the stopped cylinder depends on the engine water temperature. Further, the time during which the gas passing through the combustion chamber of the stopped cylinder receives heat from the wall surface of the combustion chamber depends on the flow rate of the gas discharged from the stopped cylinder to the exhaust passage. Therefore, the temperature of the gas discharged from the combustion chamber of the stopped cylinder can be estimated based on the engine water temperature and the gas flow rate.
そこで、同構成では、特定気筒停止処理の実行中は、停止気筒から排気通路に排出されるガスの流量と機関水温とに基づいて停止気筒のガス温度を算出するようにしている。従って、停止気筒から排出されるガスの温度についてその推定精度を高めることができる。 Therefore, in this configuration, during execution of the specific cylinder stop process, the gas temperature of the stopped cylinder is calculated based on the flow rate of the gas discharged from the stopped cylinder into the exhaust passage and the engine water temperature. Therefore, it is possible to improve the accuracy of estimating the temperature of the gas discharged from the stopped cylinder.
<内燃機関、駆動系、及び制御装置の構成>
以下、内燃機関の制御装置の一実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図1に示すように、内燃機関10は、例えば気筒#1~気筒#4といった4つの気筒を備えている。
<Configuration of Internal Combustion Engine, Drive System, and Control Device>
An embodiment of a control device for an internal combustion engine will be described below with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the
内燃機関10の吸気通路12には、スロットルバルブ14が設けられている。
吸気通路12の下流部分である吸気ポート12aには、吸気ポート12aに燃料を噴射するポート噴射弁16が設けられている。吸気通路12に吸入された空気やポート噴射弁16から噴射された燃料は、吸気バルブ18の開弁に伴って燃焼室20に流入する。
A
An intake port 12a, which is a downstream portion of the
また、内燃機関10のシリンダヘッドには、燃焼室20に直接燃料を噴射する筒内噴射弁22が設けられている。
燃焼室20内の空気と燃料との混合気は、点火プラグ24の火花放電に伴って燃焼に供される。そのときに生成される燃焼エネルギは、クランク軸26の回転エネルギに変換される。
A cylinder head of the
The air-fuel mixture in the
各気筒の燃焼室20において燃焼に供された混合気は、排気バルブ28の開弁に伴って、排気として排気通路30に排出される。排気通路30には、酸素吸蔵能力を有した三元触媒32と、排気中の粒子状物質(以下、PMという)を捕集するガソリンパティキュレートフィルタ(GPF34)とが設けられている。なお、本実施形態では、GPF34として、PMを捕集するフィルタに三元触媒が担持されたものを想定している。
The air-fuel mixture combusted in the
クランク軸26は、動力分割装置を構成する遊星歯車機構50のキャリアCに機械的に連結されている。遊星歯車機構50のサンギアSには、第1モータジェネレータ52の回転軸52aが機械的に連結されている。また、遊星歯車機構50のリングギアRには、第2モータジェネレータ54の回転軸54aと駆動輪60とが機械的に連結されている。第1モータジェネレータ52の端子には、インバータ56によって交流電圧が印加される。また、第2モータジェネレータ54の端子には、インバータ58によって交流電圧が印加される。
The
制御装置70は、内燃機関10を制御対象とし、その制御量としてのトルクや排気成分比率等を制御するために、スロットルバルブ14、ポート噴射弁16、筒内噴射弁22、及び点火プラグ24等の内燃機関10の各種操作部を操作する。また、制御装置70は、第1モータジェネレータ52を制御対象とし、その制御量である回転速度を制御すべく、インバータ56を操作する。また、制御装置70は、第2モータジェネレータ54を制御対象とし、その制御量であるトルクを制御すべくインバータ58を操作する。図1には、スロットルバルブ14、ポート噴射弁16、筒内噴射弁22、点火プラグ24、及びインバータ56,58のそれぞれの操作信号MS1~MS6を記載している。
The
制御装置70は、内燃機関10の制御量を制御するために、エアフローメータ80によって検出される吸入空気量Ga、クランク角センサ82の出力信号Scr、水温センサ86によって検出される内燃機関10の冷却水の温度(機関水温THW)を参照する。また、制御装置70は、吸気温センサ84によって検出される吸気温THAを参照する。なお、ここで吸気温THAは外気温として参照される。また、制御装置70は、排気圧センサ88によって検出される値であってGPF34に流入する排気の圧力Pexを参照する。また、制御装置70は、三元触媒32の上流側の空燃比センサ89によって検出される空燃比Afを参照する。また、制御装置70は、第1モータジェネレータ52や第2モータジェネレータ54の制御量を制御するために、第1モータジェネレータ52の回転角を検知する第1回転角センサ90の出力信号Sm1、及び第2モータジェネレータ54の回転角を検知する第2回転角センサ92の出力信号Sm2を参照する。
In order to control the control amount of the
制御装置70は、CPU72、ROM74、記憶装置75、及び周辺回路76を備えており、それらが通信線78によって通信可能とされている。ここで、周辺回路76は、内部の動作を規定するクロック信号を生成する回路や、電源回路、リセット回路等を含む。制御装置70は、ROM74に記憶されたプログラムをCPU72が実行することにより制御量を制御する。
The
<制御装置が実行する処理>
制御装置70は、出力信号Scrに基づいて機関回転速度NEを算出する。また、制御装置70は、機関負荷率KLを算出する。機関負荷率KLは、燃焼室20に充填される空気量を定めるパラメータであり、基準流入空気量に対する1気筒の1燃焼サイクル当たりの流入空気量の比である。なお、基準流入空気量は、機関回転速度NEに応じて可変設定される量としてもよい。
<Processing executed by the control device>
<再生処理>
図2に、本実施形態にかかる制御装置70が実行する処理の手順を示す。図2に示す処理は、ROM74に記憶されたプログラムをCPU72がたとえば所定周期で繰り返し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、各処理のステップ番号を表現する。
<Regeneration processing>
FIG. 2 shows the procedure of processing executed by the
図2に示す一連の処理において、CPU72は、まず、機関回転速度NE、機関負荷率KL及び機関水温THWを取得する(S10)。
次に、CPU72は、機関回転速度NE、機関負荷率KL、及び機関水温THWに基づき、堆積量DPMの更新量ΔDPMを算出する(S12)。ここで、堆積量DPMは、GPF34に捕集されているPMの量である。詳しくは、CPU72は、機関回転速度NE、機関負荷率KL、及び機関水温THWに基づいて排気通路30に排出される排気中のPMの量を算出する。また、CPU72は、別の処理にて算出されるGPF34の温度を取得する。そして、CPU72は、排気中のPMの量やGPF34の温度に基づいて更新量ΔDPMを算出する。
In the series of processes shown in FIG. 2, the
Next, the
次にCPU72は、堆積量DPMを、更新量ΔDPMに応じて更新する(S14)。
次に、CPU72は、フラグFが「1」であるか否かを判定する(S16)。フラグFは、「1」である場合に、GPF34のPMを燃焼除去するための昇温処理を実行していることを示し、「0」である場合にそうではないことを示す。
Next, the
Next, the
CPU72は、フラグFが「0」であると判定する場合(S16:NO)、堆積量DPMが再生実行値DPMH以上であるか否かを判定する(S18)。再生実行値DPMHは、GPF34が捕集したPM量が多くなっており、PMを除去することが望まれる値に設定されている。
When determining that the flag F is "0" (S16: NO), the
CPU72は、堆積量DPMが再生実行値DPMH以上であると判定する場合(S18:YES)、昇温処理の実行条件が成立するか否かを判定する(S20)。ここで実行条件は、例えば以下の条件(A)及び条件(B)の論理積が真である旨の条件とすればよい。
When the
条件(A):内燃機関10に対するトルクの指令値である機関トルク指令値Te*が所定値Teth以上である旨の条件。
条件(B):内燃機関10の機関回転速度NEが所定速度以上である旨の条件。
Condition (A): A condition that the engine torque command value Te*, which is a torque command value for the
Condition (B): A condition that the engine speed NE of the
CPU72は、昇温処理の実行条件が成立すると判定する場合(S20:YES)、昇温処理を実行して、フラグFに「1」を代入する(S22)。この昇温処理として、CPU72は、特定気筒停止処理を実行する。
When the
この特定気筒停止処理は、複数の気筒のうちの一部の気筒への燃料供給を停止するとともに、当該一部の気筒以外の残りの気筒への燃料供給を実施する処理であり、停止処理と増量処理とを含む。 This specific cylinder stop process is a process of stopping the fuel supply to some of the plurality of cylinders and performing the fuel supply to the remaining cylinders other than the certain cylinders. and bulking.
停止処理は、気筒#1のポート噴射弁16及び筒内噴射弁22からの燃料噴射を停止する、つまりフューエルカットを実行することにより気筒#1への燃料供給を停止する処理である。なお、この停止処理が実施される気筒を以下では停止気筒といい、停止気筒以外の残りの気筒、つまり燃料が供給されて混合気の燃焼が実施される気筒を燃焼気筒という。
The stop processing is processing to stop fuel injection from the port injection valve 16 and the in-
増量処理は、排気通路30に未燃燃料を供給するために、気筒#2、気筒#3、及び気筒#4の各燃焼気筒に供給される燃料量を上記停止処理の非実行時よりも増量する処理である。この増量処理の実行に際しては、燃焼気筒における混合気の空燃比が理論空燃比よりもリッチとなるように、ポート噴射弁16や筒内噴射弁22から噴射される燃料噴射量が増量される。
In the increase processing, in order to supply unburned fuel to the
この特定気筒停止処理は、排気通路30に酸素と未燃燃料とを供給してGPF34の温度を上昇させることにより、GPF34に捕集されたPMを燃焼除去する再生処理を行うものである。すなわち、排気通路30に酸素と未燃燃料を排出することにより、三元触媒32等において未燃燃料を燃焼させて排気の温度を上昇させることにより、GPF34の温度を上昇させる。そして、GPF34に酸素を供給することにより、GPF34が捕集したPMが燃焼除去される。
This specific cylinder stop process supplies oxygen and unburned fuel to the
また、CPU72は、上記停止処理の実行に伴う機関出力の低下を補うために、MG2トルク補償処理を実行する(S24)。このMG2トルク補償処理において、CPU72は、第2モータジェネレータ54に対する走行のための要求トルクに、1気筒分の出力トルクである補償トルクを重畳する。そして、CPU72は、補償トルクが重畳された要求トルクに基づきインバータ58を操作する。
In addition, the
一方、上記S16の処理にて、CPU72は、フラグFが「1」であると判定する場合(S16:YES)、堆積量DPMが停止用閾値DPML以下であるか否かを判定する(S26)。停止用閾値DPMLは、GPF34に捕集されているPMの量が十分に小さくなり、昇温処理を停止させてもよい値に設定されている。CPU72は、堆積量DPMが停止用閾値DPML以下であると判定する場合(S26:YES)、部分気筒フューエルカット処理の実行を停止することにより昇温処理を停止して、フラグFに「0」を代入する(S28)。
On the other hand, in the process of S16, when the
なお、CPU72は、S24、S28の処理を完了する場合や、S18、S20の処理において否定判定する場合には、図2に示す一連の処理を一旦終了する。
<ガス温度の算出処理>
制御装置70は、内燃機関10の気筒から排気通路30に排出されるガスの温度であるガス温度を算出する温度算出処理を実行する。
It should be noted that the
<Gas temperature calculation processing>
The
図3に、制御装置70が実行する温度算出処理の手順を示す。図3に示す処理は、ROM74に記憶されたプログラムをCPU72がたとえば所定周期で繰り返し実行することにより実現される。
FIG. 3 shows the procedure of temperature calculation processing executed by the
図3に示す一連の処理において、CPU72は、まず、内燃機関10の気筒から排気通路30に排出されるガスの温度である出ガス温度Toutについてそのベース値であるベース出ガス温度Toutbを算出する(S100)。本実施形態では、内燃機関10の動作点を、機関負荷率KLと機関回転速度NEとによって規定する。
In the series of processes shown in FIG. 3, the
詳しくは、機関回転速度NEおよび機関負荷率KLを入力変数とし、ベース出ガス温度Toutbを出力変数とするマップデータが予めROM74に記憶された状態で、CPU72によりベース出ガス温度Toutbがマップ演算される。ここで、ベース出ガス温度Toutbは、たとえば、空燃比が所定の空燃比(ここでは、理論空燃比を想定)であることや、点火時期が所定の点火時期(ここでは、MBT)であること、機関水温THWが所定温度であること、吸気温THAが規定温度であることなどを前提としている。
More specifically, the
次にCPU72は、全ての気筒への燃料供給を停止する全気筒停止処理としての全気筒フューエルカット処理の実行中であることと、内燃機関10が停止していることとの論理和が真であるか否かを判定する(S110)。
Next, the
そして、CPU72は、吸気通路12を介して燃焼室20内に流入した空気とポート噴射弁16や筒内噴射弁22から噴射された燃料との混合気が点火プラグ24の火花放電によって燃焼されている場合(S110:NO)、S120の処理に移行する。
Then, the
CPU72は、S120の処理において、ベース出ガス温度Toutbに第1補正量ΔT1及び第2補正量ΔT2を加算することによって、第1出ガス温度Tout1を算出する。この第1出ガス温度Tout1は、燃焼気筒から排出されるガスの温度である。
In the process of S120, the
上記第1補正量ΔT1は、CPU72により、機関水温THW、空燃比Af、点火時期aig、及び吸気温THAに基づいて算出される。第1補正量ΔT1は、ベース出ガス温度Toutbの算出に際して前提とした条件からの実際の状態のずれに基づき、ベース出ガス温度Toutbを補正するための補正量である。すなわち、例えば前提とされる空燃比に対して実際の空燃比Afがずれる場合、ベース出ガス温度Toutbを減少補正するための補正量となる。また、例えば前提とされる点火時期に対して実際の点火時期aigが遅角側にずれる場合、ベース出ガス温度Toutbを増加補正するための補正量となる。
The first correction amount ΔT1 is calculated by the
一方、第2補正量ΔT2は、CPU72により、点火時期aig、吸入空気量Ga、及び空燃比Afに基づいて算出される。第2補正量ΔT2は、燃焼室20から排出された排気中に未燃燃料と酸素とが存在する場合にそれらが燃焼することによって生じる排気の温度上昇量である。CPU72は、点火時期aigがMBTに対して遅角側に位置するほど、燃焼室20から排出された排気中に未燃燃料と酸素とが多量に存在するとして、それらの反応熱を大きい値に算出する。
On the other hand, the second correction amount ΔT2 is calculated by the
次に、CPU72は、特定気筒停止処理の実行中であるか否かを判定する(S130)。そして、CPU72は、特定気筒停止処理の実行中であると判定する場合(S130:YES)、第2出ガス温度Tout2を算出する(S140)。この第2出ガス温度Tout2は、停止気筒から排出されるガスの温度である。
Next, the
詳しくは、機関水温THW及びガス流量Geを入力変数とし、第2出ガス温度Tout2を出力変数とするマップデータが予めROM74に記憶された状態で、CPU72により第2出ガス温度Tout2がマップ演算される。なお、S140にて入力変数とするガス流量Geは、停止気筒から排気通路30に排出されるガスの流量であり、CPU72が吸入空気量Gaや機関回転速度NE等に基づいて算出する値である。ちなみに、ガス流量Geは、流量センサなどで直接検出してもよい。そして、CPU72は、機関水温THWが高いほど、第2出ガス温度Tout2を大きい値(高い温度)に算出する。また、CPU72は、ガス流量Geが少ないほど、第2出ガス温度Tout2を大きい値(高い温度)に算出する。なお、S140の処理は、特定気筒停止処理の実行中には燃料供給が停止された停止気筒から排出されるガスの流量と機関水温とに基づいて停止気筒のガス温度を算出する処理に相当する。
Specifically, the second output gas temperature Tout2 is map-calculated by the
次に、CPU72は、第1出ガス温度Tout1と第2出ガス温度Tout2とに基づいて、出ガス温度Toutを算出する(S150)。具体的には、CPU72は、第1出ガス温度Tout1に係数K4を乗算した値と、第2出ガス温度Tout2に係数K5を乗算した値との和を、出ガス温度Toutに代入する。係数K4及び係数K5は、次の値である。すなわち特定気筒停止処理を実行しているときの1燃焼サイクルにおいて停止気筒となる気筒数をN1とし、内燃機関10の全気筒数をNとしたときに、係数K4は「(N-N1)/N」で示される値である。ここで、(NーN1)の値は、特定気筒停止処理を実行しているときの1燃焼サイクルにおいて燃焼気筒となる気筒数である。また、係数K5は「N1/N」で示される値である。例えば、本実施形態の場合には、係数K4は「(4-1)/4=0.75」になり、係数K5は「1/4=0.25」になる。
Next, the
上記S130にて否定判定する場合、CPU72は、S120で算出した第1出ガス温度Tout1を出ガス温度Toutに代入する(S160)。
上記S110の処理において、CPU72は、論理和が真であると判定する場合(S110:YES)、図3に示す処理の前回の制御周期におけるエキマニ温度Texmを出ガス温度Toutに代入する(S170)。エキマニ温度Texmは、三元触媒32よりも排気上流側の排気通路30の壁面温度である。なお、図3には、図3に示す一連の処理における今回の値と前回の値とを区別するために、今回の値の場合に「n」を記載し、前回の値の場合に「n-1」を記載している。また、S170の処理は、全気筒停止処理の実行中には排気通路の温度に基づいてガス温度を算出する処理に相当する。
When a negative determination is made in S130, the
In the process of S110, when the
CPU72は、S150、S160、S170のうちのいずれかの処理が完了する場合、内燃機関10の停止中であるか否かを判定する(S180)。そして、CPU72は、停止中であると判定する場合(S180:YES)、エキマニ温度Texmと機関水温THWとの差に基づき、エキマニ温度Texmの更新量ΔTexmを算出する(S200)。詳しくは、CPU72は、エキマニ温度Texmが機関水温THWよりも高いほど、更新量ΔTexmを小さい値に算出する。具体的には、CPU72は、機関水温THWからエキマニ温度Texmを減算した値に所定の係数K1を乗算した値を、更新量ΔTexmに代入する。
When any one of S150, S160, and S170 is completed, the
一方、S180の処理にて、CPU72は停止中ではないと判定する場合(S180:NO)、機関水温THWとエキマニ温度Texmとの差に加えて、出ガス温度Toutとエキマニ温度Texmとの差に基づき、更新量ΔTexmを算出する(S220)。詳しくは、CPU72は、出ガス温度Toutがエキマニ温度Texmよりも高いほど、更新量ΔTexmを大きい値に算出する。具体的には、CPU72は、機関水温THWからエキマニ温度Texmを減算した値に所定の係数K1を乗算した値と、出ガス温度Toutからエキマニ温度Texmを減算した値に所定の係数K2を乗算した値との和を、更新量ΔTexmに代入する。
On the other hand, in the process of S180, when the
CPU72は、S200、S220の処理が完了する場合、エキマニ温度Texmに更新量ΔTexmを加算することにより、エキマニ温度Texmを更新する(S240)。
次にCPU72は、エキマニ温度Texmと出ガス温度Toutとの差に基づき、入りガス温度Tinを更新する(S260)。入りガス温度Tinは、三元触媒32に流入するガスの温度である。詳しくは、CPU72は、出ガス温度Toutがエキマニ温度Texmよりも高いほど、減少補正量を大きい値に算出して、減少補正量によって出ガス温度Toutを減少補正することによって入りガス温度Tinを算出する。具体的には、CPU72は、エキマニ温度Texmから出ガス温度Toutを減算した値に所定の係数K3を乗算した値を出ガス温度Toutに加算することにより、入りガス温度Tinを算出する。なお、CPU72は、S170の処理を実行している場合には、入りガス温度TinをS260の処理によって算出することなく、S170の処理によって算出した値を今回の入りガス温度Tinとする。
When the processes of S200 and S220 are completed, the
Next, the
次に、CPU72は、入りガス温度Tinを用いて三元触媒32の温度を算出する(S280)。ここでは、入りガス温度Tinが高い場合に低い場合よりも三元触媒32の温度を高い値に算出する。具体的には、例えば入りガス温度Tinから三元触媒32の温度を減算した値に所定の係数を乗算した値を、三元触媒32の温度の補正量とすればよい。もっともこれに限らず、例えば三元触媒32の上流側から下流側までを複数の領域に分割し、それら各領域間の熱交換を加味して各領域の温度を算出してもよい。その場合、最上流の領域の温度は、入りガス温度Tinを有した流体との熱交換を考慮して算出すればよい。
Next, the
そして、CPU72は、S280の処理が完了する場合、図3に示す一連の処理を一旦終了する。
CPU72は、例えば内燃機関10の停止状態において、S280の処理により算出された三元触媒32の温度が規定温度以下となる場合、内燃機関10を始動する。この内燃機関10の始動により、三元触媒32を活性化温度にまで高めて排気浄化性能を確保する。
Then, when the process of S280 is completed, the
For example, the
<作用及び効果>
本実施形態の作用及び効果について説明する。
(1)特定気筒停止処理の実行により燃料供給が停止された停止気筒から排出されるガスは、停止気筒の燃焼室20を通過する際にその壁面から受熱する。停止気筒の燃焼室20の壁面温度は、機関水温THWに依存する値である。また、停止気筒の燃焼室20を通過するガスが燃焼室20の壁面から受熱する時間は、停止気筒から排気通路30に排出されるガスのガス流量Geに依存する値である。従って、停止気筒の燃焼室20から排気通路30に排出されるガスの温度は、機関水温THWとガス流量Geとに基づいて推定することができる。
<Action and effect>
The action and effect of this embodiment will be described.
(1) The gas discharged from the stopped cylinder whose fuel supply has been stopped by executing the specific cylinder stop process receives heat from the wall surface of the
そこで、本実施形態では、特定気筒停止処理の実行中は、図3に示したS140の処理を実行する。すなわち、停止気筒から排気通路30に排出されるガスのガス流量Geと機関水温THWとに基づいて停止気筒のガス温度である第2出ガス温度Tout2を算出するようにしている。従って、停止気筒から排出されるガスの温度についてその推定精度を高めることができる。
Therefore, in this embodiment, the process of S140 shown in FIG. 3 is executed while the specific cylinder stop process is being executed. That is, the second output gas temperature Tout2, which is the gas temperature of the stopped cylinder, is calculated based on the gas flow rate Ge of the gas discharged from the stopped cylinder into the
(2)特定気筒停止処理の実行中に内燃機関10から排気通路30に排出されるガスの出ガス温度Toutは、1燃焼サイクルにおける停止気筒の数と燃焼気筒の数との比率に影響される。そこで、本実施形態では、特定気筒停止処理の実行中は、図3に示したS150の処理を実行する。すなわち、第1出ガス温度Tout1と第2出ガス温度Tout2とを、停止気筒の数と燃焼気筒の数との比率を示す係数K4及び係数K5で重み付けした上で出ガス温度Toutを算出するようにしている。従って、特定気筒停止処理の実行中における出ガス温度Toutの推定精度を高めることができる。
(2) The exit gas temperature Tout of the gas discharged from the
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。 It should be noted that the above embodiment can be implemented with the following modifications. The above embodiments and the following modifications can be combined with each other within a technically consistent range.
・上述した昇温処理の実行を許可する所定の条件としては、上記実施形態において例示したものに限らない。たとえば、上記条件(A)及び条件(B)の2つの条件に関しては、それらのうちの1つのみを含んでもよい。また、所定の条件に上記2つの条件以外の条件が含まれてもよい。 - The predetermined conditions for permitting execution of the above-described temperature raising process are not limited to those exemplified in the above-described embodiment. For example, with respect to the two conditions (A) and (B) above, only one of them may be included. Also, the predetermined conditions may include conditions other than the above two conditions.
・上記停止処理の実行に伴う機関出力の低下を補うために、図2に示したS24の処理では、第2モータジェネレータ54の要求トルクに補償トルクを重畳した。この他、そうした第2モータジェネレータ54を備えていない車両などの場合には、燃焼気筒に供給される空気量及び燃料量を上記停止処理の非実行時よりも増量して燃焼気筒の出力トルクを高めることにより、機関出力の低下を補うようにしてもよい。
- In order to compensate for the decrease in engine output that accompanies the execution of the above-described stop processing, in the processing of S24 shown in FIG. In addition, in the case of a vehicle that does not have such a
・特定気筒停止処理を実行する処理としては、上述した再生処理に限らない。たとえば、触媒暖機や硫黄被毒回復のために特定気筒停止処理を実行してもよい。また、たとえば、三元触媒32の酸素吸蔵量を高めるために特定気筒停止処理を実行してもよい。
- The process for executing the specific cylinder stop process is not limited to the regeneration process described above. For example, specific cylinder stop processing may be executed for catalyst warm-up and sulfur poisoning recovery. Further, for example, specific cylinder stop processing may be executed in order to increase the oxygen storage amount of the three-
・堆積量DPMの推定処理としては、図2において例示したものに限らない。たとえば、GPF34の上流側と下流側との圧力の差と吸入空気量Gaとに基づき堆積量DPMを推定してもよい。具体的には、圧力の差が大きい場合に小さい場合よりも堆積量DPMを大きい値に推定し、圧力の差が同一であっても、吸入空気量Gaが小さい場合に大きい場合よりも堆積量DPMを大きい値に推定すればよい。ここで、GPF34の下流側の圧力が大気圧とほぼ等しく概ね一定値であるとみなすことができる場合には、差圧に代えて上記圧力Pexを用いることができる。
- The process of estimating the amount of deposition DPM is not limited to that illustrated in FIG. For example, the accumulation amount DPM may be estimated based on the difference in pressure between the upstream side and the downstream side of the
・特定気筒停止処理を実行しているときの1燃焼サイクルにおいて燃料供給を停止する停止気筒の数は「1」であったが、停止気筒の数は、「全気筒数-1」を最大値として適宜変更することができる。また、停止気筒を予め定められた気筒に固定することは必須ではない。たとえば、1燃焼サイクル毎に、燃料供給を停止する気筒を変更してもよい。 ・The number of stopped cylinders for which fuel supply is stopped in one combustion cycle when the specific cylinder stop process is executed was "1", but the maximum number of stopped cylinders is "the number of all cylinders - 1". can be changed as appropriate. Also, it is not essential to fix the stopped cylinder to a predetermined cylinder. For example, the cylinder to which fuel supply is stopped may be changed for each combustion cycle.
・GPF34としては、三元触媒が担持されたフィルタに限らず、フィルタのみであってもよい。また、GPF34としては、排気通路30のうちの三元触媒32の下流に設けられるものに限らない。また、三元触媒32を、排気に含まれる成分を酸化する酸化触媒に置き換えてもよい。また、排気浄化装置としてGPF34を備えること自体は必須ではない。
- The
・第1出ガス温度Tout1を上記実施形態とは異なる態様で算出してもよい。
・制御装置としては、CPU72とROM74とを備えて、ソフトウェア処理を実行するものに限らない。たとえば、上記実施形態においてソフトウェア処理されたものの少なくとも一部を、ハードウェア処理するたとえばASIC等の専用のハードウェア回路を備えてもよい。すなわち、制御装置は、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ROM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実行装置や、専用のハードウェア回路は複数であってもよい。
- You may calculate 1st output gas temperature Tout1 in a different aspect from the said embodiment.
- The control device is not limited to one that includes the
・車両としては、シリーズ・パラレルハイブリッド車に限らず、たとえばパラレルハイブリッド車やシリーズハイブリッド車であってもよい。もっとも、ハイブリッド車に限らず、たとえば、車両の動力発生装置が内燃機関10のみの車両であってもよい。
- The vehicle is not limited to a series/parallel hybrid vehicle, and may be, for example, a parallel hybrid vehicle or a series hybrid vehicle. However, the vehicle is not limited to a hybrid vehicle, and may be a vehicle having only the
10…内燃機関
12…吸気通路
12a…吸気ポート
14…スロットルバルブ
16…ポート噴射弁
18…吸気バルブ
20…燃焼室
22…筒内噴射弁
24…点火プラグ
26…クランク軸
28…排気バルブ
30…排気通路
32…三元触媒
34…GPF
50…遊星歯車機構
52…第1モータジェネレータ
54…第2モータジェネレータ
60…駆動輪
70…制御装置
72…CPU
74…ROM
80…エアフローメータ
82…クランク角センサ
86…水温センサ
88…排気圧センサ
DESCRIPTION OF
50...
74 ROM
80 Air flow
Claims (1)
前記複数の気筒のうちの一部の気筒への燃料供給を停止するとともに前記一部の気筒以外の残りの気筒への燃料供給を実施する特定気筒停止処理と、
全ての気筒への燃料供給を停止する全気筒停止処理と、
前記内燃機関の気筒から排気通路に排出されるガスの温度であるガス温度を算出する温度算出処理と、を実行し、
前記温度算出処理は、前記全気筒停止処理の実行中には前記排気通路の温度に基づいて前記ガス温度を算出する処理と、前記特定気筒停止処理の実行中には燃料供給が停止された停止気筒から排出されるガスの流量と機関水温とに基づいて前記停止気筒の前記ガス温度を算出する処理と、を含む
内燃機関の制御装置。 Applied to an internal combustion engine having multiple cylinders,
specific cylinder stop processing for stopping fuel supply to some of the plurality of cylinders and performing fuel supply to remaining cylinders other than the some cylinders;
all-cylinder stop processing for stopping fuel supply to all cylinders;
a temperature calculation process for calculating a gas temperature, which is the temperature of the gas discharged from the cylinder of the internal combustion engine to the exhaust passage,
The temperature calculation process includes a process of calculating the gas temperature based on the temperature of the exhaust passage during execution of the all-cylinder stop process, and a process of calculating the gas temperature based on the temperature of the exhaust passage during execution of the specific cylinder stop process. a process of calculating the gas temperature of the stopped cylinder based on the flow rate of the gas discharged from the cylinder and the engine water temperature.
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