JP2024005628A - engine system - Google Patents

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Shuya Ikesue
智洋 中野
Tomohiro Nakano
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To restrain gas in a cylinder from flowing into a fuel injection valve.
SOLUTION: An internal combustion engine includes a cylinder, an intake passage, a throttle valve, an in-cylinder injection valve, a fuel tank, a connecting passage, and an on-off valve. The intake passage introduces intake air into the cylinder. The throttle valve adjusts an amount of the intake air flowing through the intake passage. The in-cylinder injection valve directly injects gas fuel into the cylinder. The fuel tank stores the gas fuel. The connecting passage connects the fuel tank and the in-cylinder injection valve. The on-off valve opens and closes a flow passage of the connecting passage. A control device of the internal combustion engine can execute pre-stop combustion processing in which the on-off valve is closed and then the gas fuel is injected from the in-cylinder injection valve so as to be burned in the cylinder when stopping of the internal combustion engine is required. In the pre-stop combustion processing, an opening of the throttle valve is controlled so that an amount of the intake air introduced into the cylinder is smaller when a fuel pressure which is a pressure of the gas fuel supplied into the in-cylinder injection valve is low than when the fuel pressure is high.
SELECTED DRAWING: Figure 2
COPYRIGHT: (C)2024,JPO&INPIT

Description

本発明は、機関システムに関する。 The present invention relates to an engine system.

特許文献1の車両は、気体燃料を燃焼させる内燃機関を備えている。内燃機関は、気筒、吸気通路、及びスロットルバルブを備えている。気筒は、気体燃料を燃焼させるための空間である。吸気通路は、気筒に吸気を導入する。スロットルバルブは、吸気通路を流通する吸気の量を調整する。さらに、内燃機関は、燃料噴射弁、燃料タンク、接続通路、開閉弁、及び燃圧センサを備えている。燃料噴射弁は、気体燃料を気筒内に直接噴射する。燃料タンクは、気体燃料を貯留している。接続通路は、燃料タンク及び燃料噴射弁を接続している。開閉弁は、接続通路のうち当該接続通路と燃料タンクとの接続部分に位置している。開閉弁は、接続通路の流路を開閉する。燃圧センサは、燃料噴射弁に供給される気体燃料の圧力である燃圧を検出する。 The vehicle of Patent Document 1 includes an internal combustion engine that burns gaseous fuel. An internal combustion engine includes cylinders, an intake passage, and a throttle valve. A cylinder is a space for burning gaseous fuel. The intake passage introduces intake air into the cylinder. The throttle valve adjusts the amount of intake air flowing through the intake passage. Further, the internal combustion engine includes a fuel injection valve, a fuel tank, a connection passage, an on-off valve, and a fuel pressure sensor. The fuel injection valve injects gaseous fuel directly into the cylinder. The fuel tank stores gaseous fuel. The connecting passage connects the fuel tank and the fuel injection valve. The on-off valve is located at a connecting portion of the connecting passage between the connecting passage and the fuel tank. The on-off valve opens and closes the flow path of the connection passage. The fuel pressure sensor detects fuel pressure, which is the pressure of gaseous fuel supplied to the fuel injection valve.

特許文献1の車両は、内燃機関を制御する制御装置を備えている。制御装置は、停止前燃焼処理を実行する。停止前燃焼処理は、内燃機関の停止が要求された際に、開閉弁を閉弁した上で燃料噴射弁から気体燃料を噴射して気筒で燃焼させる処理である。 The vehicle of Patent Document 1 includes a control device that controls an internal combustion engine. The control device executes a pre-shutdown combustion process. The pre-stop combustion process is a process in which, when the internal combustion engine is requested to stop, the on-off valve is closed, and then gaseous fuel is injected from the fuel injection valve and combusted in the cylinder.

特開2000-274312号公報Japanese Patent Application Publication No. 2000-274312

特許文献1のような内燃機関では、停止前燃焼処理が実行されることにより、燃料噴射弁に供給される気体燃料の圧力である燃圧が徐々に低下していく。このように燃圧が低下していくと、当該燃圧は、例えば燃料噴射弁から気体燃料を噴射する際の気筒内の圧力に比べて低くなることがある。この場合、燃料噴射弁から気体燃料を噴射する際に当該燃料噴射弁が開弁すると、気筒内のガスが燃料噴射弁内へと流入するおそれがある。 In an internal combustion engine such as that disclosed in Patent Document 1, the fuel pressure, which is the pressure of gaseous fuel supplied to the fuel injection valve, gradually decreases by executing the pre-stop combustion process. When the fuel pressure decreases in this way, the fuel pressure may become lower than, for example, the pressure inside the cylinder when gaseous fuel is injected from the fuel injection valve. In this case, if the fuel injection valve opens when injecting gaseous fuel from the fuel injection valve, there is a risk that gas within the cylinder may flow into the fuel injection valve.

上記課題を解決するための機関システムは、気体燃料を燃料として駆動する内燃機関と、前記内燃機関を制御対象とする制御装置と、を備え、前記内燃機関は、前記気体燃料を燃焼させる気筒と、前記気筒に吸気を導入する吸気通路と、前記吸気通路を流通する吸気の量を調整するスロットルバルブと、前記気体燃料を前記気筒内に直接噴射する燃料噴射弁と、前記気体燃料を貯留する燃料タンクと、前記燃料タンク及び前記燃料噴射弁を接続する接続通路と、前記接続通路の流路を開閉する開閉弁と、を有し、前記制御装置は、前記内燃機関の停止が要求された際に、前記開閉弁を閉弁した上で前記燃料噴射弁から前記気体燃料を噴射して前記気筒で燃焼させる停止前燃焼処理を実行可能であり、前記停止前燃焼処理では、前記燃料噴射弁に供給される前記気体燃料の圧力である燃圧が低いときには、前記燃圧が高いときに比べて、前記気筒に導入される吸気の量が少なくなるように前記スロットルバルブの開度を制御する。 An engine system for solving the above problem includes an internal combustion engine that is driven using gaseous fuel as fuel, and a control device that controls the internal combustion engine, and the internal combustion engine has cylinders that burn the gaseous fuel. , an intake passage that introduces intake air into the cylinder; a throttle valve that adjusts the amount of intake air flowing through the intake passage; a fuel injection valve that directly injects the gaseous fuel into the cylinder; and a fuel injection valve that stores the gaseous fuel. The control device includes a fuel tank, a connection passage that connects the fuel tank and the fuel injection valve, and an on-off valve that opens and closes a flow path of the connection passage, and the control device is configured to control the internal combustion engine when a stoppage of the internal combustion engine is requested. At this time, it is possible to perform a pre-shutdown combustion process in which the gaseous fuel is injected from the fuel injection valve and combusted in the cylinder after closing the on-off valve, and in the pre-shutdown combustion process, the gaseous fuel is injected from the fuel injection valve and combusted in the cylinder. When the fuel pressure, which is the pressure of the gaseous fuel supplied to the cylinder, is low, the opening degree of the throttle valve is controlled so that the amount of intake air introduced into the cylinder is smaller than when the fuel pressure is high.

上記構成によれば、燃圧が低いときには、燃圧が高いときに比べて吸気通路から気筒へと導入される吸気の量が少なくなる。これにより、燃料噴射弁から気体燃料を噴射する際の気筒内の圧力が低下する。その結果、燃圧が低くなっても、気筒内のガスが燃料噴射弁内へと流入することは抑制できる。 According to the above configuration, when the fuel pressure is low, the amount of intake air introduced from the intake passage into the cylinder is smaller than when the fuel pressure is high. This reduces the pressure inside the cylinder when gaseous fuel is injected from the fuel injection valve. As a result, even if the fuel pressure becomes low, gas in the cylinder can be prevented from flowing into the fuel injection valve.

機関システムの概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an engine system. 停止時制御を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows control at the time of a stop.

<機関システムの概略構成>
以下、内燃機関10及び制御装置90を備える機関システム100の一実施形態を図1及び図2にしたがって説明する。先ず、車両に適用された機関システム100の概略構成について説明する。
<Schematic configuration of the engine system>
An embodiment of an engine system 100 including an internal combustion engine 10 and a control device 90 will be described below with reference to FIGS. 1 and 2. First, a schematic configuration of an engine system 100 applied to a vehicle will be described.

図1に示すように、機関システム100は、内燃機関10を備えている。内燃機関10は、車両の駆動源として機能する。内燃機関10は、水素ガスを燃料とする内燃機関である。本実施形態において、水素ガスは、気体燃料の一例である。 As shown in FIG. 1, an engine system 100 includes an internal combustion engine 10. As shown in FIG. Internal combustion engine 10 functions as a drive source for the vehicle. The internal combustion engine 10 is an internal combustion engine that uses hydrogen gas as fuel. In this embodiment, hydrogen gas is an example of gaseous fuel.

内燃機関10は、複数の気筒11を備えている。気筒11は、燃料と吸気との混合気を燃焼させるための空間である。本実施形態において、内燃機関10は、4つの気筒11を備えている。なお、図1では、1つの気筒11のみを代表して図示している。 Internal combustion engine 10 includes a plurality of cylinders 11. The cylinder 11 is a space for burning a mixture of fuel and intake air. In this embodiment, the internal combustion engine 10 includes four cylinders 11. Note that in FIG. 1, only one cylinder 11 is shown as a representative.

内燃機関10は、複数のピストン16、複数のコネクティングロッド17、及びクランク軸18を備えている。ピストン16は、気筒11の内部に位置している。ピストン16は、コネクティングロッド17を介してクランク軸18に連結している。ピストン16は、気筒11において燃料と吸気との混合気が燃焼することにより、気筒11の内部で往復運動する。そして、ピストン16の往復運動により、クランク軸18が回転する。 The internal combustion engine 10 includes a plurality of pistons 16, a plurality of connecting rods 17, and a crankshaft 18. The piston 16 is located inside the cylinder 11. The piston 16 is connected to a crankshaft 18 via a connecting rod 17. The piston 16 reciprocates inside the cylinder 11 as a mixture of fuel and intake air burns in the cylinder 11 . The reciprocating movement of the piston 16 causes the crankshaft 18 to rotate.

内燃機関10は、吸気通路12、排気通路13、複数の吸気弁21、及び複数の排気弁22を備えている。吸気通路12は、気筒11に接続している。吸気通路12は、内燃機関10の外部から各気筒11に吸気を導入する。排気通路13は、気筒11に接続している。排気通路13は、各気筒11から内燃機関10の外部へと排気を排出する。吸気弁21は、吸気通路12の下流端に位置している。吸気弁21は、図示しない動弁機構からの駆動力により吸気通路12の下流端を開閉する。排気弁22は、排気通路13の上流端に位置している。排気弁22は、図示しない動弁機構からの駆動力により排気通路13の上流端を開閉する。 The internal combustion engine 10 includes an intake passage 12, an exhaust passage 13, a plurality of intake valves 21, and a plurality of exhaust valves 22. The intake passage 12 is connected to the cylinder 11. The intake passage 12 introduces intake air into each cylinder 11 from the outside of the internal combustion engine 10 . The exhaust passage 13 is connected to the cylinder 11. The exhaust passage 13 discharges exhaust gas from each cylinder 11 to the outside of the internal combustion engine 10. The intake valve 21 is located at the downstream end of the intake passage 12. The intake valve 21 opens and closes the downstream end of the intake passage 12 by a driving force from a valve mechanism (not shown). The exhaust valve 22 is located at the upstream end of the exhaust passage 13. The exhaust valve 22 opens and closes the upstream end of the exhaust passage 13 using a driving force from a valve mechanism (not shown).

内燃機関10は、複数の筒内噴射弁27、燃料タンク31、接続通路32、開閉弁33、及びレギュレータ34を備えている。筒内噴射弁27の先端は、気筒11内に位置している。筒内噴射弁27は、吸気通路12を介することなく気筒11内に燃料としての水素ガスを噴射することにより、気筒11内に燃料を導入する。内燃機関10は、4つの気筒11に対応して4つの筒内噴射弁27を備えている。本実施形態において、筒内噴射弁27は、気体燃料を気筒11内に直接噴射する燃料噴射弁である。 The internal combustion engine 10 includes a plurality of in-cylinder injection valves 27 , a fuel tank 31 , a connection passage 32 , an on-off valve 33 , and a regulator 34 . The tip of the in-cylinder injection valve 27 is located within the cylinder 11. The in-cylinder injection valve 27 introduces fuel into the cylinder 11 by injecting hydrogen gas as fuel into the cylinder 11 without passing through the intake passage 12 . The internal combustion engine 10 includes four in-cylinder injection valves 27 corresponding to the four cylinders 11. In this embodiment, the in-cylinder injection valve 27 is a fuel injection valve that directly injects gaseous fuel into the cylinder 11 .

燃料タンク31は、水素ガスを貯留している。接続通路32の第1端は、燃料タンク31に接続している。接続通路32の第2端は、各筒内噴射弁27に接続している。したがって、燃料タンク31内に貯留された水素ガスは、接続通路32を介して各筒内噴射弁27に供給される。開閉弁33は、接続通路32の第1端に位置している。開閉弁33は、接続通路32の流路を開閉する。レギュレータ34は、接続通路32のうち開閉弁33から視て筒内噴射弁27に近い部分に位置している。レギュレータ34は、筒内噴射弁27に供給される水素ガスの圧力を、予め定められた規定圧力以下にまで低下させる。 The fuel tank 31 stores hydrogen gas. A first end of the connection passage 32 is connected to the fuel tank 31. A second end of the connection passage 32 is connected to each in-cylinder injection valve 27 . Therefore, the hydrogen gas stored in the fuel tank 31 is supplied to each in-cylinder injection valve 27 via the connection passage 32. The on-off valve 33 is located at the first end of the connection passage 32. The on-off valve 33 opens and closes the flow path of the connection passage 32. The regulator 34 is located in a portion of the connection passage 32 that is close to the in-cylinder injection valve 27 when viewed from the on-off valve 33 . The regulator 34 reduces the pressure of hydrogen gas supplied to the in-cylinder injection valve 27 to a predetermined pressure or less.

内燃機関10は、スロットルバルブ23、及び複数の点火装置24を備えている。スロットルバルブ23は、吸気通路12の途中に位置している。スロットルバルブ23は、吸気通路12を流通する吸気の量を調整する。点火装置24の先端は、気筒11内に位置している。点火装置24は、燃料と吸気との混合気を火花放電により点火する。すなわち、点火装置24は、気筒11内の気体燃料に点火する。内燃機関10は、4つの気筒11に対応して4つの点火装置24を備えている。 The internal combustion engine 10 includes a throttle valve 23 and a plurality of ignition devices 24 . The throttle valve 23 is located in the middle of the intake passage 12. The throttle valve 23 adjusts the amount of intake air flowing through the intake passage 12. The tip of the ignition device 24 is located within the cylinder 11. The ignition device 24 ignites the mixture of fuel and intake air by spark discharge. That is, the ignition device 24 ignites the gaseous fuel within the cylinder 11 . The internal combustion engine 10 includes four ignition devices 24 corresponding to the four cylinders 11.

内燃機関10は、ウォータジャケット15を備えている。ウォータジャケット15は、冷却水が循環する通路の一部を構成している。ウォータジャケット15は、気筒11を取り囲んでいる。気筒11は、ウォータジャケット15内を流通する冷却水との熱交換により冷却される。すなわち、ウォータジャケット15は、気筒11を冷却するための冷却水の通路である。 Internal combustion engine 10 includes a water jacket 15. The water jacket 15 constitutes a part of a passage through which cooling water circulates. Water jacket 15 surrounds cylinder 11. The cylinder 11 is cooled by heat exchange with cooling water flowing within the water jacket 15. That is, the water jacket 15 is a cooling water passage for cooling the cylinder 11.

<機関システムの電気的構成>
図1に示すように、機関システム100は、アクセル操作量センサ81、車速センサ82、クランク角センサ83、及び水温センサ84を備えている。また、機関システム100は、外気温センサ85、燃圧センサ86、及びイグニッションスイッチ89を備えている。
<Electrical configuration of engine system>
As shown in FIG. 1, the engine system 100 includes an accelerator operation amount sensor 81, a vehicle speed sensor 82, a crank angle sensor 83, and a water temperature sensor 84. The engine system 100 also includes an outside temperature sensor 85, a fuel pressure sensor 86, and an ignition switch 89.

アクセル操作量センサ81は、運転者が操作する図示しないアクセルペダルの操作量であるアクセル操作量ACCを検出する。車速センサ82は、車両の速度である車速SPを検出する。クランク角センサ83は、クランク軸18の角度位置であるクランク角SCを検出する。水温センサ84は、ウォータジャケット15から流出する冷却水の水温TWを検出する。具体的には、水温センサ84は、ウォータジャケット15における下流端の冷却水の温度を、水温TWとして検出する。外気温センサ85は、内燃機関10の外部の気温である外気温TAを検出する。本実施形態において、外気温センサ85は、車両のフロントバンパーの近傍に位置している。燃圧センサ86は、筒内噴射弁27に供給される水素ガスの圧力である燃圧PFを検出する。具体的には、燃圧センサ86は、接続通路32におけるレギュレータ34と筒内噴射弁27との間の部分の圧力を、燃圧PFとして検出する。イグニッションスイッチ89は、車両の運転席の近傍に位置している。イグニッションスイッチ89は、車両の運転者等が操作可能なスイッチである。車両の運転者等は、イグニッションスイッチ89を操作することで、内燃機関10を駆動させたり停止させたりすることが可能である。なお、イグニッションスイッチ89は、スタートスイッチ等と呼称されることもある。 The accelerator operation amount sensor 81 detects an accelerator operation amount ACC, which is the operation amount of an accelerator pedal (not shown) operated by the driver. Vehicle speed sensor 82 detects vehicle speed SP, which is the speed of the vehicle. Crank angle sensor 83 detects crank angle SC, which is the angular position of crankshaft 18 . The water temperature sensor 84 detects the temperature TW of the cooling water flowing out from the water jacket 15. Specifically, the water temperature sensor 84 detects the temperature of the cooling water at the downstream end of the water jacket 15 as the water temperature TW. Outside temperature sensor 85 detects outside temperature TA, which is the temperature outside internal combustion engine 10 . In this embodiment, the outside temperature sensor 85 is located near the front bumper of the vehicle. Fuel pressure sensor 86 detects fuel pressure PF, which is the pressure of hydrogen gas supplied to in-cylinder injection valve 27 . Specifically, the fuel pressure sensor 86 detects the pressure in the portion of the connection passage 32 between the regulator 34 and the in-cylinder injection valve 27 as the fuel pressure PF. Ignition switch 89 is located near the driver's seat of the vehicle. The ignition switch 89 is a switch that can be operated by a vehicle driver or the like. A vehicle driver or the like can drive or stop the internal combustion engine 10 by operating the ignition switch 89. Note that the ignition switch 89 is sometimes called a start switch or the like.

図1に示すように、機関システム100は、制御装置90を備えている。制御装置90は、アクセル操作量ACCを示す信号をアクセル操作量センサ81から取得する。制御装置90は、車速SPを示す信号を車速センサ82から取得する。制御装置90は、クランク角SCを示す信号をクランク角センサ83から取得する。制御装置90は、水温TWを示す信号を水温センサ84から取得する。制御装置90は、外気温TAを示す信号を外気温センサ85から取得する。制御装置90は、燃圧PFを示す信号を燃圧センサ86から取得する。制御装置90は、イグニッションスイッチ89の操作を示す信号をイグニッションスイッチ89から取得する。制御装置90は、クランク角SCに基づいて、クランク軸18の回転速度である機関回転速度NEを算出する。 As shown in FIG. 1, the engine system 100 includes a control device 90. The control device 90 acquires a signal indicating the accelerator operation amount ACC from the accelerator operation amount sensor 81. Control device 90 acquires a signal indicating vehicle speed SP from vehicle speed sensor 82. Control device 90 acquires a signal indicating crank angle SC from crank angle sensor 83. The control device 90 acquires a signal indicating the water temperature TW from the water temperature sensor 84. The control device 90 acquires a signal indicating the outside temperature TA from the outside temperature sensor 85. The control device 90 acquires a signal indicating the fuel pressure PF from the fuel pressure sensor 86. The control device 90 acquires a signal from the ignition switch 89 indicating the operation of the ignition switch 89 . The control device 90 calculates the engine rotation speed NE, which is the rotation speed of the crankshaft 18, based on the crank angle SC.

制御装置90は、アクセル操作量ACC及び車速SPに基づいて、車両が走行するために必要な駆動力の要求値である車両要求駆動力を算出する。制御装置90は、車両要求駆動力に基づいて、内燃機関10の出力の目標値、及び機関回転速度NEの目標値である目標機関回転速度NEAを算出する。制御装置90は、内燃機関10の出力の目標値及び目標機関回転速度NEAに基づいて、内燃機関10を制御する。具体的には、制御装置90は、スロットルバルブ23の開度の調整、点火装置24の点火時期の調整、筒内噴射弁27からの燃料噴射量の調整、開閉弁33の開閉などの各種の制御を実行する。すなわち、制御装置90は、内燃機関10を制御対象としている。 The control device 90 calculates a vehicle required driving force, which is a required value of the driving force necessary for the vehicle to travel, based on the accelerator operation amount ACC and the vehicle speed SP. The control device 90 calculates a target value of the output of the internal combustion engine 10 and a target engine rotation speed NEA, which is a target value of the engine rotation speed NE, based on the vehicle required driving force. The control device 90 controls the internal combustion engine 10 based on the target value of the output of the internal combustion engine 10 and the target engine rotational speed NEA. Specifically, the control device 90 performs various operations such as adjusting the opening degree of the throttle valve 23, adjusting the ignition timing of the ignition device 24, adjusting the amount of fuel injection from the in-cylinder injection valve 27, and opening and closing the on-off valve 33. Execute control. That is, the control device 90 controls the internal combustion engine 10.

制御装置90は、コンピュータプログラム(ソフトウェア)に従って各種処理を実行する1つ以上のプロセッサを含む回路(circuitry)として構成し得る。なお、制御装置90は、各種処理のうち少なくとも一部の処理を実行する、特定用途向け集積回路(ASIC)等の1つ以上の専用のハードウェア回路、又はそれらの組み合わせを含む回路として構成してもよい。プロセッサは、CPU及び、RAM並びにROM等のメモリを含む。メモリは、処理をCPUに実行させるように構成されたプログラムコード又は指令を格納している。メモリすなわちコンピュータ可読媒体は、汎用又は専用のコンピュータでアクセスできるあらゆる媒体を含む。 The control device 90 may be configured as a circuit including one or more processors that execute various processes according to computer programs (software). Note that the control device 90 is configured as a circuit that includes one or more dedicated hardware circuits such as an application-specific integrated circuit (ASIC), or a combination thereof, that executes at least some of the various processes. You can. The processor includes a CPU and memory such as RAM and ROM. The memory stores program codes or instructions configured to cause the CPU to perform processes. Memory or computer-readable media includes any media that can be accessed by a general purpose or special purpose computer.

<停止時制御>
次に、制御装置90が実行する停止時制御について説明する。制御装置90は、内燃機関10を駆動しているときに当該内燃機関10の停止が要求されると、停止時制御を実行する。ここで、内燃機関10の停止の要求の一例は、内燃機関10を駆動しているときに、イグニッションスイッチ89が操作されることである。
<Stop control>
Next, the stop control executed by the control device 90 will be described. When a request is made to stop the internal combustion engine 10 while the internal combustion engine 10 is being driven, the control device 90 executes stop control. Here, an example of a request to stop the internal combustion engine 10 is that the ignition switch 89 is operated while the internal combustion engine 10 is being driven.

図2に示すように、制御装置90は、停止時制御を開始すると、ステップS11の処理を実行する。ステップS11において、制御装置90は、開閉弁33に制御信号を出力することにより、開閉弁33を閉弁する。すなわち、制御装置90は、内燃機関10の停止が要求された際に、開閉弁33を閉弁する。その後、制御装置90は、処理をステップS12に進める。 As shown in FIG. 2, when the control device 90 starts the stop control, it executes the process of step S11. In step S11, the control device 90 closes the on-off valve 33 by outputting a control signal to the on-off valve 33. That is, the control device 90 closes the on-off valve 33 when the internal combustion engine 10 is requested to stop. After that, the control device 90 advances the process to step S12.

ステップS12において、制御装置90は、外気温TAに基づいて、目標機関回転速度NEAを設定する。具体的には、制御装置90は、外気温TAが高いほど、目標機関回転速度NEAを高くする。このとき、制御装置90は、目標機関回転速度NEAを、内燃機関10のアイドル運転時に設定される目標機関回転速度NEAよりも高くする。なお、本実施形態において、制御装置90は、目標機関回転速度NEAを、例えば数百rpm~千数百rpmの範囲内の値に設定する。ここで、アイドル運転時の目標機関回転速度NEAとは、内燃機関10が安定して駆動を継続できる最小限の回転速度である。より具体的には、アクセル操作量ACCがゼロであり、且つ車速SPがゼロであるときの、内燃機関10の目標機関回転速度NEAである。ステップS12の後、制御装置90は、処理をステップS13に進める。 In step S12, the control device 90 sets a target engine rotational speed NEA based on the outside air temperature TA. Specifically, the control device 90 increases the target engine rotational speed NEA as the outside temperature TA increases. At this time, the control device 90 makes the target engine rotation speed NEA higher than the target engine rotation speed NEA set when the internal combustion engine 10 is idling. In this embodiment, the control device 90 sets the target engine rotational speed NEA to a value within a range of, for example, several hundred rpm to several hundred rpm. Here, the target engine rotational speed NEA during idling operation is the minimum rotational speed at which the internal combustion engine 10 can continue to be driven stably. More specifically, it is the target engine rotational speed NEA of the internal combustion engine 10 when the accelerator operation amount ACC is zero and the vehicle speed SP is zero. After step S12, the control device 90 advances the process to step S13.

ステップS13において、制御装置90は、筒内噴射弁27から水素ガスを噴射する期間である噴射期間、及び点火装置24による点火時期を設定する。具体的には、制御装置90は、内燃機関10の停止が要求される前に比べて筒内噴射弁27による噴射期間を長くし、且つ、内燃機関10の停止が要求される前に比べて点火装置24による点火時期を遅角する。制御装置90は、噴射期間及び点火時期を、例えば、以下のように設定する。制御装置90は、目標機関回転速度NEAに基づいて、目標機関回転速度NEAを実現する上で最低限必要な水素ガスの量及び最適な点火時期を算出する。また、制御装置90は、最低限必要な水素ガスの量に基づいて、最低限必要な筒内噴射弁27による噴射期間を算出する。そして、制御装置90は、最低限必要な筒内噴射弁27による噴射期間に、予め定められた第1期間を加算した期間を、最終的な筒内噴射弁27による噴射期間として設定する。また、制御装置90は、上記の最適な点火時期よりも、予め定められた第2期間だけ遅角した時期を、点火装置24による点火時期として設定する。その結果、ステップS13において設定される筒内噴射弁27による噴射期間は、内燃機関10の停止が要求される前に比べて長くなる。また、ステップS13において設定される点火装置24による点火時期は、内燃機関10の停止が要求される前に比べて遅角される。なお、筒内噴射弁27による噴射期間は、筒内噴射弁27からの噴射を開始する噴射開始時期から、筒内噴射弁27からの噴射を終了する噴射終了時期までの期間である。ステップS13の後、制御装置90は、処理をステップS14に進める。 In step S13, the control device 90 sets an injection period, which is a period during which hydrogen gas is injected from the in-cylinder injection valve 27, and an ignition timing by the ignition device 24. Specifically, the control device 90 makes the injection period by the in-cylinder injection valve 27 longer than before the stop of the internal combustion engine 10 is requested, and also makes the injection period longer than before the stop of the internal combustion engine 10 is requested. The ignition timing by the ignition device 24 is retarded. The control device 90 sets the injection period and ignition timing, for example, as follows. Based on the target engine rotation speed NEA, the control device 90 calculates the minimum amount of hydrogen gas required to achieve the target engine rotation speed NEA and the optimal ignition timing. Furthermore, the control device 90 calculates the minimum required injection period by the in-cylinder injection valve 27 based on the minimum required amount of hydrogen gas. Then, the control device 90 sets a period obtained by adding a predetermined first period to the minimum necessary injection period by the direct injection valve 27 as the final injection period by the direct injection valve 27. Further, the control device 90 sets the ignition timing by the ignition device 24 to a timing that is delayed by a predetermined second period from the above-mentioned optimal ignition timing. As a result, the injection period by the direct injection valve 27 set in step S13 becomes longer than before the internal combustion engine 10 is requested to stop. Further, the ignition timing by the ignition device 24 set in step S13 is retarded compared to before the internal combustion engine 10 is requested to stop. The injection period by the in-cylinder injection valve 27 is the period from the injection start time when the in-cylinder injection valve 27 starts injection to the injection end time when the injection from the in-cylinder injection valve 27 ends. After step S13, the control device 90 advances the process to step S14.

ステップS14において、制御装置90は、筒内噴射弁27から水素ガスを噴射する噴射時期を設定する。具体的には、制御装置90は、筒内噴射弁27からの噴射を開始する噴射開始時期、及び筒内噴射弁27からの噴射を終了する噴射終了時期を、気筒11の圧縮行程の上死点に対して進角側の時期とする。 In step S14, the control device 90 sets the injection timing for injecting hydrogen gas from the in-cylinder injection valve 27. Specifically, the control device 90 sets the injection start timing at which injection from the in-cylinder injection valve 27 is started and the injection end timing at which injection from the in-cylinder injection valve 27 ends, depending on the upper dead end of the compression stroke of the cylinder 11. The period is on the advance side with respect to the point.

さらに、制御装置90は、燃圧PFが低いほど、噴射開始時期及び噴射終了時期を進角する。具体的には、制御装置90は、燃圧PFが予め定められた第1閾値よりも高い場合に、気筒11の圧縮行程の下死点から当該圧縮行程の上死点までの範囲内に噴射開始時期を設定する。したがって、この場合、筒内噴射弁27による噴射期間は、圧縮行程の下死点よりも遅角側の期間である。 Furthermore, the control device 90 advances the injection start timing and the injection end timing as the fuel pressure PF is lower. Specifically, when the fuel pressure PF is higher than a predetermined first threshold value, the control device 90 starts injection within the range from the bottom dead center of the compression stroke of the cylinder 11 to the top dead center of the compression stroke. Set the time. Therefore, in this case, the injection period by the in-cylinder injection valve 27 is a period on the retard side of the bottom dead center of the compression stroke.

また、制御装置90は、燃圧PFが、第1閾値よりも小さな値である第2閾値よりも高く、且つ第1閾値以下である場合に、気筒11の吸気行程の上死点から当該吸気行程の下死点までの範囲内に噴射開始時期を設定する。このとき、制御装置90は、気筒11の圧縮行程の下死点から当該圧縮行程の上死点までの範囲内に噴射終了時期が設定されるように、噴射開始時期を設定する。したがって、この場合、筒内噴射弁27による噴射期間は、吸気行程から圧縮行程に跨る期間である。 Further, when the fuel pressure PF is higher than a second threshold value that is a smaller value than the first threshold value and is less than or equal to the first threshold value, the control device 90 controls the intake stroke from the top dead center of the intake stroke of the cylinder 11. The injection start timing is set within the range up to the bottom dead center of. At this time, the control device 90 sets the injection start timing so that the injection end timing is set within the range from the bottom dead center of the compression stroke of the cylinder 11 to the top dead center of the compression stroke. Therefore, in this case, the injection period by the in-cylinder injection valve 27 is a period spanning from the intake stroke to the compression stroke.

そして、制御装置90は、燃圧PFが第2閾値以下である場合に、噴射開始時期及び噴射終了時期を、気筒11の吸気行程の上死点から当該吸気行程の下死点までの範囲内に設定する。したがって、この場合、筒内噴射弁27による噴射期間は、圧縮行程の下死点に対して進角側の期間である。ステップS14の後、制御装置90は、処理をステップS15に進める。 Then, when the fuel pressure PF is less than or equal to the second threshold value, the control device 90 sets the injection start timing and injection end timing within the range from the top dead center of the intake stroke of the cylinder 11 to the bottom dead center of the intake stroke. Set. Therefore, in this case, the injection period by the in-cylinder injection valve 27 is a period on the advance side with respect to the bottom dead center of the compression stroke. After step S14, the control device 90 advances the process to step S15.

ステップS15において、制御装置90は、燃圧PFに基づいて、スロットルバルブ23の開度を制御する。具体的には、制御装置90は、燃圧PFが低いほど、吸気通路12から気筒11に導入される吸気の量が少なくなるようにスロットルバルブ23の開度を制御する。このとき、制御装置90は、ステップS15におけるスロットルバルブ23の開度を、内燃機関10の停止が要求される前におけるスロットルバルブ23の開度よりも小さくする。なお、内燃機関10の停止が要求される前は内燃機関10が駆動しているので、スロットルバルブ23の開度はゼロではない。そして、本実施形態において、制御装置90は、内燃機関10の停止が要求される前、すなわち停止時制御を実行していない場合におけるスロットルバルブ23の開度を全開に制御している。ステップS15の後、制御装置90は、処理をステップS16に進める。 In step S15, the control device 90 controls the opening degree of the throttle valve 23 based on the fuel pressure PF. Specifically, the control device 90 controls the opening degree of the throttle valve 23 so that the lower the fuel pressure PF, the smaller the amount of intake air introduced into the cylinder 11 from the intake passage 12. At this time, the control device 90 makes the opening degree of the throttle valve 23 in step S15 smaller than the opening degree of the throttle valve 23 before the stoppage of the internal combustion engine 10 is requested. Note that the opening degree of the throttle valve 23 is not zero because the internal combustion engine 10 is being driven before the stoppage of the internal combustion engine 10 is requested. In the present embodiment, the control device 90 controls the opening degree of the throttle valve 23 to be fully open before the internal combustion engine 10 is requested to stop, that is, when the stop control is not executed. After step S15, the control device 90 advances the process to step S16.

ステップS16において、制御装置90は、外気温TA及び水温TWに基づいて、判定値Aを設定する。本実施形態において、制御装置90は、外気温TAが高いほど、水温TWが高いほど、小さい判定値Aを設定する。したがって、例えば、水温TWが同じであれば、外気温TAが高いほど、判定値Aが小さくなる。同様に、外気温TAが同じであれば、水温TWが高いほど、判定値Aが小さくなる。ステップS16の後、制御装置90は、処理をステップS17に進める。 In step S16, the control device 90 sets the determination value A based on the outside air temperature TA and the water temperature TW. In this embodiment, the control device 90 sets a smaller determination value A as the outside air temperature TA and the water temperature TW become higher. Therefore, for example, if the water temperature TW is the same, the higher the outside air temperature TA, the smaller the determination value A becomes. Similarly, if the outside air temperature TA is the same, the higher the water temperature TW, the smaller the determination value A becomes. After step S16, the control device 90 advances the process to step S17.

ステップS17において、制御装置90は、ステップS12~ステップS14の設定内容を参照して、筒内噴射弁27による燃料の噴射、及び点火装置24による点火を実行する。その結果、気筒11内で燃料と吸気との混合気が燃焼する。本実施形態において、ステップS11~ステップS15、及びステップS17の処理は、停止前燃焼処理の一例である。したがって、制御装置90は、停止前燃焼処理を実行可能である。ステップS17の後、制御装置90は、処理をステップS21に進める。 In step S17, the control device 90 executes fuel injection by the in-cylinder injection valve 27 and ignition by the ignition device 24, with reference to the settings in steps S12 to S14. As a result, the mixture of fuel and intake air is combusted within the cylinder 11. In the present embodiment, the processes in steps S11 to S15 and step S17 are an example of the pre-stop combustion process. Therefore, the control device 90 can execute the pre-shutdown combustion process. After step S17, the control device 90 advances the process to step S21.

ステップS21において、制御装置90は、燃圧PFが判定値A以下であるか否かを判定する。燃圧PFが判定値Aよりも高いと制御装置90が判定した場合(S21:NO)、制御装置90は、処理をステップS12に戻す。一方、燃圧PFが判定値A以下であると制御装置90が判定した場合(S21:YES)、制御装置90は、処理をステップS22に進める。 In step S21, the control device 90 determines whether the fuel pressure PF is less than or equal to the determination value A. If the control device 90 determines that the fuel pressure PF is higher than the determination value A (S21: NO), the control device 90 returns the process to step S12. On the other hand, if the control device 90 determines that the fuel pressure PF is less than or equal to the determination value A (S21: YES), the control device 90 advances the process to step S22.

ステップS22において、制御装置90は、停止処理を行う。具体的には、制御装置90は、筒内噴射弁27による燃料の噴射、及び点火装置24による点火を終了することにより内燃機関10を停止する。ステップS22の後、制御装置90は、今回の停止時制御を終了する。 In step S22, the control device 90 performs a stop process. Specifically, the control device 90 stops the internal combustion engine 10 by ending fuel injection by the in-cylinder injection valve 27 and ignition by the ignition device 24. After step S22, the control device 90 ends the current stop control.

<本実施形態の作用>
図2に示すように、機関システム100では、ステップS11において開閉弁33を閉弁した上で、ステップS12~S17の処理が繰り返し実行されることにより、燃圧PFが徐々に低下していく。
<Action of this embodiment>
As shown in FIG. 2, in the engine system 100, after the on-off valve 33 is closed in step S11, the processes of steps S12 to S17 are repeatedly executed, so that the fuel pressure PF gradually decreases.

<本実施形態の効果>
(1)ステップS15において、制御装置90は、燃圧PFが低いほど、吸気通路12から気筒11に導入される吸気の量が少なくなるようにスロットルバルブ23の開度を制御する。そのため、燃圧PFが低いほど、例えば気筒11の圧縮行程の上死点において当該気筒11内の圧力が低下する。これにより、燃圧PFが、筒内噴射弁27から水素ガスを噴射する際の気筒11内の圧力よりも低くなることは抑制される。その結果、燃圧PFが低くなっても、筒内噴射弁27からの水素ガスの噴射に伴って当該筒内噴射弁27が開弁しているときに、気筒11内のガスが筒内噴射弁27内へと流入することは抑制できる。
<Effects of this embodiment>
(1) In step S15, the control device 90 controls the opening degree of the throttle valve 23 so that the lower the fuel pressure PF, the smaller the amount of intake air introduced into the cylinder 11 from the intake passage 12. Therefore, the lower the fuel pressure PF, the lower the pressure within the cylinder 11, for example at the top dead center of the compression stroke of the cylinder 11. This prevents the fuel pressure PF from becoming lower than the pressure inside the cylinder 11 when hydrogen gas is injected from the in-cylinder injection valve 27. As a result, even if the fuel pressure PF becomes low, when the in-cylinder injection valve 27 is opened due to the injection of hydrogen gas from the in-cylinder injection valve 27, the gas in the cylinder 11 is 27 can be suppressed.

(2)ステップS14において、制御装置90は、筒内噴射弁27からの噴射を開始する噴射開始時期、及び筒内噴射弁27からの噴射を終了する噴射終了時期を、気筒11の圧縮行程の上死点に対して進角側の時期とする。そして、制御装置90は、燃圧PFが低いほど、噴射開始時期及び噴射終了時期を進角する。一般的に、内燃機関10においては、気筒11の圧縮行程の上死点に対して進角した時点であるほど気筒11内の圧力が低くなる。そのため、燃圧PFが高いときに比べて、燃圧PFが低いときには気筒11内の圧力が低い時点で筒内噴射弁27から水素ガスが噴射される。すなわち、本実施形態では、気筒11内の圧力が低い時点で筒内噴射弁27を開弁させることができる。 (2) In step S14, the control device 90 determines the injection start timing at which injection from the in-cylinder injection valve 27 is started and the injection end timing at which injection from the in-cylinder injection valve 27 is terminated during the compression stroke of the cylinder 11. The timing is on the advance side with respect to top dead center. Then, the lower the fuel pressure PF is, the more the control device 90 advances the injection start timing and the injection end timing. Generally, in the internal combustion engine 10, the pressure within the cylinder 11 becomes lower as the timing advances relative to the top dead center of the compression stroke of the cylinder 11. Therefore, compared to when the fuel pressure PF is high, when the fuel pressure PF is low, hydrogen gas is injected from the in-cylinder injection valve 27 at a time when the pressure in the cylinder 11 is low. That is, in this embodiment, the in-cylinder injection valve 27 can be opened at a time when the pressure inside the cylinder 11 is low.

(3)ステップS14において、制御装置90は、燃圧PFが予め定められた第1閾値よりも高い場合に、気筒11の圧縮行程の下死点から当該圧縮行程の上死点までの範囲内に噴射開始時期を設定する。このように燃圧PFが十分に高い場合には、圧縮行程内で燃料を噴射することで、気筒11内での安定した燃料の燃焼を妨げにくくなる。一方、制御装置90は、燃圧PFが第1閾値以下である場合に、気筒11の吸気行程の上死点から当該吸気行程の下死点までの範囲内に噴射開始時期を設定する。一般的に、吸気行程の気筒11内の圧力は、圧縮行程の気筒11内の圧力に比べて低い。そのため、例えば噴射開始時期が気筒11の圧縮行程の下死点から圧縮行程の上死点までの範囲内のみに設定される場合に比べて、燃圧PFが第1閾値以下である場合には、さらに気筒11内の圧力が低い時点で筒内噴射弁27を開弁させることができる。 (3) In step S14, when the fuel pressure PF is higher than a predetermined first threshold value, the control device 90 controls the fuel pressure PF to be within the range from the bottom dead center of the compression stroke of the cylinder 11 to the top dead center of the compression stroke. Set the injection start time. In this way, when the fuel pressure PF is sufficiently high, by injecting the fuel within the compression stroke, stable combustion of the fuel within the cylinder 11 is less likely to be disturbed. On the other hand, when the fuel pressure PF is below the first threshold value, the control device 90 sets the injection start timing within the range from the top dead center of the intake stroke of the cylinder 11 to the bottom dead center of the intake stroke. Generally, the pressure inside the cylinder 11 during the intake stroke is lower than the pressure inside the cylinder 11 during the compression stroke. Therefore, for example, compared to a case where the injection start timing is set only within the range from the bottom dead center of the compression stroke of the cylinder 11 to the top dead center of the compression stroke, when the fuel pressure PF is below the first threshold value, Furthermore, the in-cylinder injection valve 27 can be opened when the pressure inside the cylinder 11 is low.

(4)ステップS12において、制御装置90は、目標機関回転速度NEAを、内燃機関10のアイドル運転時に設定される目標機関回転速度NEAよりも高くする。そのため、単位時間当たりに気筒11が燃焼行程を迎える回数が多くなる。すなわち、単位時間当たりに筒内噴射弁27から水素ガスが噴射される回数が多くなる。これにより、例えばステップS12において設定される目標機関回転速度NEAがアイドル運転時と同じである場合に比べて、速やかに燃圧PFが低下する。ここで、図2に示すように、ステップS21において燃圧PFが判定値A以下であると判定されると、ステップS22において内燃機関10が停止する。そのため、燃圧PFが速やかに低下すると、内燃機関10の停止の要求があってから実際に内燃機関10が停止するまでの期間が短くなる。これにより、内燃機関10の停止の要求をした運転者が、内燃機関10が実際に停止するまでの期間で違和感を覚える可能性が低くなる。 (4) In step S12, the control device 90 makes the target engine rotation speed NEA higher than the target engine rotation speed NEA set when the internal combustion engine 10 is idling. Therefore, the number of times the cylinder 11 undergoes a combustion stroke per unit time increases. That is, the number of times hydrogen gas is injected from the in-cylinder injection valve 27 per unit time increases. As a result, the fuel pressure PF decreases more quickly than in the case where the target engine rotational speed NEA set in step S12 is the same as that during idling operation, for example. Here, as shown in FIG. 2, if it is determined in step S21 that the fuel pressure PF is less than or equal to the determination value A, the internal combustion engine 10 is stopped in step S22. Therefore, if the fuel pressure PF decreases quickly, the period from when a request to stop the internal combustion engine 10 is issued to when the internal combustion engine 10 actually stops becomes shorter. This reduces the possibility that the driver who requests stopping the internal combustion engine 10 will feel uncomfortable during the period until the internal combustion engine 10 actually stops.

(5)一般的に、筒内噴射弁27から水素ガスを噴射する期間である噴射期間を長くすると、筒内噴射弁27から噴射される水素ガスの量が多くなる。そして、気筒11内で燃焼する水素ガスの量が多くなるため、内燃機関10の出力が大きくなりやすい。一方、点火装置24による点火時期を遅角すると、内燃機関10の出力が小さくなりやすい。 (5) Generally, when the injection period, which is the period during which hydrogen gas is injected from the in-cylinder injection valve 27, is lengthened, the amount of hydrogen gas injected from the in-cylinder injection valve 27 increases. Since the amount of hydrogen gas combusted within the cylinder 11 increases, the output of the internal combustion engine 10 tends to increase. On the other hand, if the ignition timing by the ignition device 24 is retarded, the output of the internal combustion engine 10 tends to decrease.

ステップS13において、制御装置90は、内燃機関10の停止が要求される前に比べて筒内噴射弁27による噴射期間を長くし、且つ、内燃機関10の停止が要求される前に比べて点火装置24による点火時期を遅角する。これにより、内燃機関10の出力の目標値に対して内燃機関10の実際の出力が大きくなることを抑制しつつ、筒内噴射弁27から噴射される水素ガスの量を多く、すなわち燃圧PFを速やかに低下させることができる。換言すると、内燃機関10の出力の目標値に対して内燃機関10の実際の出力が大きくなることを抑制しつつ、内燃機関10の停止の要求があってから実際に内燃機関10が停止するまでの期間を短くできる。 In step S13, the control device 90 lengthens the injection period by the in-cylinder injection valve 27 compared to before the stop of the internal combustion engine 10 is requested, and increases the ignition period compared to before the stop of the internal combustion engine 10 is requested. The ignition timing by the device 24 is retarded. As a result, while suppressing the actual output of the internal combustion engine 10 from becoming larger than the target output value of the internal combustion engine 10, the amount of hydrogen gas injected from the direct injection valve 27 is increased, that is, the fuel pressure PF is increased. It can be lowered quickly. In other words, while suppressing the actual output of the internal combustion engine 10 from increasing with respect to the target value of the output of the internal combustion engine 10, from when a request to stop the internal combustion engine 10 is made to when the internal combustion engine 10 actually stops. period can be shortened.

<変更例>
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本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。
<Example of change>
This embodiment can be modified and implemented as follows. This embodiment and the following modified examples can be implemented in combination with each other within a technically consistent range.

・上記実施形態において、目標機関回転速度NEAを設定する処理は変更してもよい。
例えば、ステップS12において、制御装置90は、外気温TAが予め定められた規定外気温以上である場合には、規定外気温未満であるときに比べて高い目標機関回転速度NEAを設定してもよい。
- In the above embodiment, the process for setting the target engine rotational speed NEA may be changed.
For example, in step S12, the control device 90 may set a higher target engine rotational speed NEA when the outside temperature TA is equal to or higher than a predetermined outside temperature than when the outside temperature is below the specified outside temperature. good.

・例えば、ステップS12において、制御装置90は、外気温TAに拘わらず、目標機関回転速度NEAを一定の回転速度に設定してもよい。このとき、制御装置90は、目標機関回転速度NEAを、内燃機関10のアイドル運転時に設定される目標機関回転速度NEAと同じ値に設定してもよい。なお、この構成において、燃圧PFを速やかに低下させる観点では、できるだけ高い目標機関回転速度NEAを設定することが好ましい。 - For example, in step S12, the control device 90 may set the target engine rotational speed NEA to a constant rotational speed regardless of the outside air temperature TA. At this time, the control device 90 may set the target engine rotation speed NEA to the same value as the target engine rotation speed NEA set when the internal combustion engine 10 is idling. Note that in this configuration, from the viewpoint of quickly reducing the fuel pressure PF, it is preferable to set the target engine rotational speed NEA as high as possible.

・上記実施形態において、噴射期間及び点火時期を設定する処理は変更してもよい。
例えば、燃圧PFの低下速度が十分に速い場合には、ステップS13において、制御装置90は、筒内噴射弁27による噴射期間を、内燃機関10の停止が要求される前と同じ噴射期間にしたり、内燃機関10の停止が要求される前に比べて短くしたりしてもよい。また、例えば、内燃機関10の出力が大きくなることが許容できるのであれば、制御装置90は、点火装置24による点火時期を、内燃機関10の停止が要求される前と同じ点火時期にしてもよい。
- In the above embodiment, the process for setting the injection period and ignition timing may be changed.
For example, if the rate of decrease in the fuel pressure PF is sufficiently fast, in step S13, the control device 90 sets the injection period by the in-cylinder injection valve 27 to the same injection period as before the stoppage of the internal combustion engine 10 is requested. , may be shorter than before the stoppage of the internal combustion engine 10 is requested. For example, if it is permissible for the output of the internal combustion engine 10 to increase, the control device 90 may set the ignition timing by the ignition device 24 to the same ignition timing as before the stoppage of the internal combustion engine 10 is requested. good.

・上記実施形態において、噴射時期を設定する処理は変更してもよい。
例えば、ステップS14において、制御装置90は、噴射開始時期及び噴射終了時期を、気筒11の圧縮行程の下死点から圧縮行程の上死点までの範囲内で設定してもよい。また、例えば、ステップS14において、制御装置90は、噴射開始時期及び噴射終了時期を、気筒11の吸気行程の上死点から吸気行程の下死点までの範囲内で設定してもよい。
- In the above embodiment, the process for setting the injection timing may be changed.
For example, in step S14, the control device 90 may set the injection start timing and the injection end timing within the range from the bottom dead center of the compression stroke of the cylinder 11 to the top dead center of the compression stroke. Further, for example, in step S14, the control device 90 may set the injection start timing and the injection end timing within the range from the top dead center of the intake stroke of the cylinder 11 to the bottom dead center of the intake stroke.

・例えば、ステップS14において、制御装置90は、燃圧PFが予め定められた規定燃圧以下であるときに限り、規定燃圧よりも高いときに比べて、噴射開始時期及び噴射終了時期を進角してもよい。 - For example, in step S14, the control device 90 advances the injection start timing and the injection end timing only when the fuel pressure PF is below the predetermined fuel pressure, compared to when it is higher than the specified fuel pressure. Good too.

・例えば、ステップS14において、制御装置90は、燃圧PFに拘わらず、一定の噴射開始時期及び噴射終了時期を設定してもよい。なお、この構成において、気筒11内の圧力が低い時点で筒内噴射弁27を開弁させる観点では、噴射開始時期及び噴射終了時期をできるだけ進角した時期にすることが好ましい。 - For example, in step S14, the control device 90 may set constant injection start timing and injection end timing regardless of the fuel pressure PF. In addition, in this configuration, from the viewpoint of opening the in-cylinder injection valve 27 when the pressure in the cylinder 11 is low, it is preferable to set the injection start timing and the injection end timing as advanced as possible.

・ステップS14における第1閾値及び第2閾値は、同じ値であってもよい。この変更例の場合、燃圧PFが第1閾値よりも高い場合には、噴射開始時期及び噴射終了時期が圧縮行程の下死点よりも遅角側の時期になる。一方、燃圧PFが第1閾値以下の場合には、噴射開始時期及び噴射終了時期が圧縮行程の下死点に対して進角側の時期である。つまり、この変更例の場合には、筒内噴射弁27による噴射期間が吸気行程から圧縮行程に跨る期間として設定されることはない。 - The first threshold value and the second threshold value in step S14 may be the same value. In the case of this modification, when the fuel pressure PF is higher than the first threshold value, the injection start timing and injection end timing are on the retard side than the bottom dead center of the compression stroke. On the other hand, when the fuel pressure PF is less than or equal to the first threshold value, the injection start timing and the injection end timing are on the advanced side with respect to the bottom dead center of the compression stroke. That is, in the case of this modification, the injection period by the in-cylinder injection valve 27 is not set as a period spanning from the intake stroke to the compression stroke.

・上記実施形態において、スロットルバルブ23の開度を制御する処理は変更してもよい。
例えば、ステップS15において、制御装置90は、燃圧PFが予め定められた規定燃圧以下であるときには、規定燃圧よりも高い場合に比べて、吸気通路12から気筒11に導入される吸気の量が少なくなるようにスロットルバルブ23の開度を制御してもよい。なお、燃圧PFが高いときに比べて吸気の量が少なくなる、とは、徐々に少なくなる場合に限らず、段階的に少なくなる場合も含む。つまり、燃圧PFが高くなったときに吸気の量が少なくなる関係性の箇所が1箇所でも存在し、且つ燃圧PFが高くなったときに吸気の量が多くなる関係性の箇所が存在しなければよい。
- In the above embodiment, the process for controlling the opening degree of the throttle valve 23 may be changed.
For example, in step S15, the control device 90 controls the amount of intake air introduced into the cylinder 11 from the intake passage 12 to be smaller when the fuel pressure PF is less than or equal to a predetermined fuel pressure than when it is higher than the specified fuel pressure. The opening degree of the throttle valve 23 may be controlled so as to achieve the following. It should be noted that the expression "the amount of intake air becomes smaller than when the fuel pressure PF is high" is not limited to a case where it gradually decreases, but also includes a case where it decreases stepwise. In other words, there must be at least one location where the amount of intake air decreases when the fuel pressure PF increases, and there must also exist a location where the amount of intake air increases when the fuel pressure PF increases. Bye.

・上記実施形態において、判定値Aを設定する処理は変更してもよい。
例えば、ステップS16において、制御装置90は、水温TWが予め定められた規定水温以上であるときには、規定水温未満であるときに比べて小さい判定値Aを設定してもよい。
- In the above embodiment, the process for setting the determination value A may be changed.
For example, in step S16, the control device 90 may set a smaller determination value A when the water temperature TW is equal to or higher than a predetermined water temperature than when the water temperature is less than the specified water temperature.

・例えば、ステップS16において、制御装置90は、外気温TAが予め定められた規定外気温以上であるときには、規定外気温未満であるときに比べて小さい判定値Aを設定してもよい。 - For example, in step S16, the control device 90 may set a smaller determination value A when the outside temperature TA is equal to or higher than a predetermined specified outside temperature than when the outside temperature is less than the specified outside temperature.

・例えば、ステップS16において、制御装置90は、水温TWに拘わらず、外気温TAのみに基づいて判定値Aを設定してもよい。同様に、ステップS16において、制御装置90は、外気温TAに拘わらず、水温TWのみに基づいて判定値Aを設定してもよい。さらに、例えば、ステップS16において、制御装置90は、水温TW及び外気温TAに拘わらず、一定の判定値Aを設定してもよい。 - For example, in step S16, the control device 90 may set the determination value A based only on the outside air temperature TA, regardless of the water temperature TW. Similarly, in step S16, the control device 90 may set the determination value A based only on the water temperature TW, regardless of the outside air temperature TA. Furthermore, for example, in step S16, the control device 90 may set a constant determination value A regardless of the water temperature TW and the outside air temperature TA.

・上記実施形態において、内燃機関10を停止するための判定処理は変更してもよい。
例えば、ステップS21において、制御装置90は、停止時制御の実行を開始してからの経過期間が予め定められた規定期間以上であるか否かを判定してもよい。この構成において、停止時制御の実行を開始してからの経過期間が規定期間未満であると制御装置90が判定した場合、制御装置90は、処理をステップS12に戻す。一方、停止時制御の実行を開始してからの経過期間が規定期間以上であると制御装置90が判定した場合、制御装置90は、処理をステップS22に進める。なお、この構成においては、ステップS16の処理を省略できる。
- In the above embodiment, the determination process for stopping the internal combustion engine 10 may be changed.
For example, in step S21, the control device 90 may determine whether the period of time that has elapsed since the start of execution of the stop control is equal to or longer than a predetermined period. In this configuration, if the control device 90 determines that the period of time that has elapsed since the start of execution of the stop control is less than the specified period, the control device 90 returns the process to step S12. On the other hand, if the control device 90 determines that the period of time that has elapsed since the start of execution of the stop control is equal to or longer than the specified period, the control device 90 advances the process to step S22. Note that in this configuration, the process of step S16 can be omitted.

・上記実施形態において、機関システム100の構成は変更してもよい。
例えば、内燃機関10の気体燃料は、水素ガスに限らない。具体例として、内燃機関10の気体燃料は、天然ガス等を採用してもよい。
- In the above embodiment, the configuration of the engine system 100 may be changed.
For example, the gaseous fuel of the internal combustion engine 10 is not limited to hydrogen gas. As a specific example, the gaseous fuel of the internal combustion engine 10 may be natural gas or the like.

・例えば、機関システム100は、燃料噴射弁として、筒内噴射弁27に加えて、吸気通路12内に水素ガスを噴射するポート噴射弁を備えていてもよい。この構成において、ポート噴射弁は、吸気通路12内に水素ガスを噴射することにより、吸気通路12を介して気筒11内に水素ガスを導入する。 - For example, the engine system 100 may include a port injection valve that injects hydrogen gas into the intake passage 12 in addition to the in-cylinder injection valve 27 as a fuel injection valve. In this configuration, the port injection valve introduces hydrogen gas into the cylinder 11 via the intake passage 12 by injecting hydrogen gas into the intake passage 12 .

・例えば、機関システム100は、外気温センサ85を備えていなくてもよい。具体例としては、制御装置90は、車両の外部との通信により、車両が位置する地点の外気の温度を外気温TAとして取得してもよい。 - For example, the engine system 100 does not need to include the outside temperature sensor 85. As a specific example, the control device 90 may acquire the temperature of the outside air at the point where the vehicle is located as the outside air temperature TA through communication with the outside of the vehicle.

・例えば、機関システム100は、燃圧センサ86を備えていなくてもよい。具体例としては、制御装置90は、筒内噴射弁27による噴射期間の積算値等に基づいて、燃圧PFを推定してもよい。 - For example, the engine system 100 may not include the fuel pressure sensor 86. As a specific example, the control device 90 may estimate the fuel pressure PF based on the integrated value of the injection period by the in-cylinder injection valve 27 or the like.

<関連する技術的思想>
上記実施形態及び変更例から把握できる技術的思想について記載する。
(付記1)
気体燃料を燃料として駆動する内燃機関と、
前記内燃機関を制御対象とする制御装置と、を備え、
前記内燃機関は、
前記気体燃料を燃焼させる気筒と、
前記気筒に吸気を導入する吸気通路と、
前記吸気通路を流通する吸気の量を調整するスロットルバルブと、
前記気体燃料を前記気筒内に直接噴射する燃料噴射弁と、
前記気体燃料を貯留する燃料タンクと、
前記燃料タンク及び前記燃料噴射弁を接続する接続通路と、
前記接続通路の流路を開閉する開閉弁と、を有し、
前記制御装置は、
前記内燃機関の停止が要求された際に、前記開閉弁を閉弁した上で前記燃料噴射弁から前記気体燃料を噴射して前記気筒で燃焼させる停止前燃焼処理を実行可能であり、
前記停止前燃焼処理では、前記燃料噴射弁に供給される前記気体燃料の圧力である燃圧が低いときには、前記燃圧が高いときに比べて、前記気筒に導入される吸気の量が少なくなるように前記スロットルバルブの開度を制御する
機関システム。
<Related technical ideas>
The technical ideas that can be understood from the above embodiment and modification examples will be described.
(Additional note 1)
an internal combustion engine powered by gaseous fuel;
a control device that controls the internal combustion engine;
The internal combustion engine is
a cylinder that burns the gaseous fuel;
an intake passage that introduces intake air into the cylinder;
a throttle valve that adjusts the amount of intake air flowing through the intake passage;
a fuel injection valve that directly injects the gaseous fuel into the cylinder;
a fuel tank that stores the gaseous fuel;
a connection passage connecting the fuel tank and the fuel injection valve;
an on-off valve that opens and closes the flow path of the connection passage;
The control device includes:
When the internal combustion engine is requested to stop, it is possible to perform a pre-stop combustion process in which the on-off valve is closed and the gaseous fuel is injected from the fuel injection valve and combusted in the cylinder,
In the pre-stop combustion process, when the fuel pressure, which is the pressure of the gaseous fuel supplied to the fuel injection valve, is low, the amount of intake air introduced into the cylinder is smaller than when the fuel pressure is high. An engine system that controls the opening degree of the throttle valve.

(付記2)
前記停止前燃焼処理では、前記燃料噴射弁からの噴射を開始する噴射開始時期を前記気筒の圧縮行程の上死点に対して進角側の時期とし、且つ前記燃圧が低いときには、前記燃圧が高いときに比べて前記噴射開始時期を進角する
付記1に記載の機関システム。
(Additional note 2)
In the pre-stop combustion process, the injection start timing for starting injection from the fuel injector is set to be an advance timing with respect to the top dead center of the compression stroke of the cylinder, and when the fuel pressure is low, the fuel pressure is The engine system according to supplementary note 1, wherein the injection start timing is advanced compared to when the injection start timing is high.

(付記3)
前記停止前燃焼処理では、前記燃圧が予め定められた閾値よりも高い場合に、前記気筒の圧縮行程の下死点から当該圧縮行程の上死点までの範囲内に前記噴射開始時期を設定する一方、前記燃圧が前記閾値以下である場合に、前記気筒の吸気行程の上死点から当該吸気行程の下死点までの範囲内に前記噴射開始時期を設定する
付記2に記載の機関システム。
(Additional note 3)
In the pre-stop combustion process, when the fuel pressure is higher than a predetermined threshold, the injection start timing is set within a range from the bottom dead center of the compression stroke of the cylinder to the top dead center of the compression stroke. On the other hand, when the fuel pressure is below the threshold, the injection start timing is set within a range from the top dead center of the intake stroke of the cylinder to the bottom dead center of the intake stroke.

(付記4)
前記内燃機関のクランク軸の回転速度を機関回転速度としたとき、
前記停止前燃焼処理では、前記内燃機関のアイドル運転時に設定される前記機関回転速度の目標値よりも前記機関回転速度の目標値を高くする
付記1~付記3の何れか一項に記載の機関システム。
(Additional note 4)
When the rotational speed of the crankshaft of the internal combustion engine is the engine rotational speed,
The engine according to any one of Supplementary notes 1 to 3, wherein in the pre-stop combustion process, the target value of the engine rotational speed is set higher than the target value of the engine rotational speed set during idling operation of the internal combustion engine. system.

(付記5)
前記内燃機関は、前記気筒内の前記気体燃料に点火する点火装置を有し、
前記停止前燃焼処理では、前記内燃機関の停止が要求される前に比べて前記燃料噴射弁から前記気体燃料が噴射される期間を長くし、且つ前記内燃機関の停止が要求される前に比べて前記点火装置による点火時期を遅角する
付記1~付記4の何れか一項に記載の機関システム。
(Appendix 5)
The internal combustion engine includes an ignition device that ignites the gaseous fuel in the cylinder,
In the pre-stop combustion process, the period during which the gaseous fuel is injected from the fuel injection valve is made longer than before the internal combustion engine is requested to stop, and The engine system according to any one of Supplementary Notes 1 to 4, wherein the ignition timing of the ignition device is retarded.

10…内燃機関
11…気筒
12…吸気通路
13…排気通路
15…ウォータジャケット
16…ピストン
17…コネクティングロッド
18…クランク軸
23…スロットルバルブ
24…点火装置
27…筒内噴射弁
31…燃料タンク
32…接続通路
33…開閉弁
34…レギュレータ
81…アクセル操作量センサ
82…車速センサ
83…クランク角センサ
84…水温センサ
85…外気温センサ
86…燃圧センサ
89…イグニッションスイッチ
90…制御装置
100…機関システム
10... Internal combustion engine 11... Cylinder 12... Intake passage 13... Exhaust passage 15... Water jacket 16... Piston 17... Connecting rod 18... Crankshaft 23... Throttle valve 24... Ignition device 27... In-cylinder injection valve 31... Fuel tank 32... Connection passage 33... Opening/closing valve 34... Regulator 81... Accelerator operation amount sensor 82... Vehicle speed sensor 83... Crank angle sensor 84... Water temperature sensor 85... Outside temperature sensor 86... Fuel pressure sensor 89... Ignition switch 90... Control device 100... Engine system

Claims (5)

気体燃料を燃料として駆動する内燃機関と、
前記内燃機関を制御対象とする制御装置と、を備え、
前記内燃機関は、
前記気体燃料を燃焼させる気筒と、
前記気筒に吸気を導入する吸気通路と、
前記吸気通路を流通する吸気の量を調整するスロットルバルブと、
前記気体燃料を前記気筒内に直接噴射する燃料噴射弁と、
前記気体燃料を貯留する燃料タンクと、
前記燃料タンク及び前記燃料噴射弁を接続する接続通路と、
前記接続通路の流路を開閉する開閉弁と、を有し、
前記制御装置は、
前記内燃機関の停止が要求された際に、前記開閉弁を閉弁した上で前記燃料噴射弁から前記気体燃料を噴射して前記気筒で燃焼させる停止前燃焼処理を実行可能であり、
前記停止前燃焼処理では、前記燃料噴射弁に供給される前記気体燃料の圧力である燃圧が低いときには、前記燃圧が高いときに比べて、前記気筒に導入される吸気の量が少なくなるように前記スロットルバルブの開度を制御する
機関システム。
an internal combustion engine powered by gaseous fuel;
a control device that controls the internal combustion engine;
The internal combustion engine is
a cylinder that burns the gaseous fuel;
an intake passage that introduces intake air into the cylinder;
a throttle valve that adjusts the amount of intake air flowing through the intake passage;
a fuel injection valve that directly injects the gaseous fuel into the cylinder;
a fuel tank that stores the gaseous fuel;
a connection passage connecting the fuel tank and the fuel injection valve;
an on-off valve that opens and closes the flow path of the connection passage;
The control device includes:
When the internal combustion engine is requested to stop, it is possible to perform a pre-stop combustion process in which the on-off valve is closed and the gaseous fuel is injected from the fuel injection valve and combusted in the cylinder,
In the pre-stop combustion process, when the fuel pressure, which is the pressure of the gaseous fuel supplied to the fuel injection valve, is low, the amount of intake air introduced into the cylinder is smaller than when the fuel pressure is high. An engine system that controls the opening degree of the throttle valve.
前記停止前燃焼処理では、前記燃料噴射弁からの噴射を開始する噴射開始時期を前記気筒の圧縮行程の上死点に対して進角側の時期とし、且つ前記燃圧が低いときには、前記燃圧が高いときに比べて前記噴射開始時期を進角する
請求項1に記載の機関システム。
In the pre-stop combustion process, the injection start timing for starting injection from the fuel injector is set to be an advance timing with respect to the top dead center of the compression stroke of the cylinder, and when the fuel pressure is low, the fuel pressure is The engine system according to claim 1, wherein the injection start timing is advanced compared to when the injection start timing is high.
前記停止前燃焼処理では、前記燃圧が予め定められた閾値よりも高い場合に、前記気筒の圧縮行程の下死点から当該圧縮行程の上死点までの範囲内に前記噴射開始時期を設定する一方、前記燃圧が前記閾値以下である場合に、前記気筒の吸気行程の上死点から当該吸気行程の下死点までの範囲内に前記噴射開始時期を設定する
請求項2に記載の機関システム。
In the pre-stop combustion process, when the fuel pressure is higher than a predetermined threshold, the injection start timing is set within a range from the bottom dead center of the compression stroke of the cylinder to the top dead center of the compression stroke. On the other hand, when the fuel pressure is below the threshold value, the injection start timing is set within a range from the top dead center of the intake stroke of the cylinder to the bottom dead center of the intake stroke. .
前記内燃機関のクランク軸の回転速度を機関回転速度としたとき、
前記停止前燃焼処理では、前記内燃機関のアイドル運転時に設定される前記機関回転速度の目標値よりも前記機関回転速度の目標値を高くする
請求項1~請求項3の何れか一項に記載の機関システム。
When the rotational speed of the crankshaft of the internal combustion engine is the engine rotational speed,
According to any one of claims 1 to 3, in the pre-stop combustion process, the target value of the engine rotation speed is set higher than the target value of the engine rotation speed set during idling operation of the internal combustion engine. institutional system.
前記内燃機関は、前記気筒内の前記気体燃料に点火する点火装置を有し、
前記停止前燃焼処理では、前記内燃機関の停止が要求される前に比べて前記燃料噴射弁から前記気体燃料が噴射される期間を長くし、且つ前記内燃機関の停止が要求される前に比べて前記点火装置による点火時期を遅角する
請求項1に記載の機関システム。
The internal combustion engine includes an ignition device that ignites the gaseous fuel in the cylinder,
In the pre-stop combustion process, the period during which the gaseous fuel is injected from the fuel injection valve is made longer than before the internal combustion engine is requested to stop, and The engine system according to claim 1, wherein the ignition timing of the ignition device is retarded.
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