JP2024077669A - Vehicle control method and vehicle control device - Google Patents

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Abstract

Figure 2024077669000001

【課題】内燃機関の排気通路に直列に配置された排気浄化用の2つの触媒の双方に対して適切なリッチスパイクを実施する。
【解決手段】コントロールユニット21は、燃料カットの実施直後に、マニホールド触媒14及び床下触媒15の排気浄化能力の再生を促進させるために行う第1リッチスパイク及び第2リッチスパイクを制御する。第1リッチスパイク及び第2リッチスパイクは、当量比が理論当量比よりもリッチ側となるように、燃料噴射量を一時的に増量するものである。第1リッチスパイクは、マニホールド触媒14の排気浄化能力の再生を促進させる。第2リッチスパイクは、床下触媒15の排気浄化能力の再生を促進させる。
【選択図】図1

Figure 2024077669000001

An appropriate rich spike is performed for both of two exhaust gas purification catalysts arranged in series in the exhaust passage of an internal combustion engine.
[Solution] A control unit 21 controls a first rich spike and a second rich spike to promote regeneration of the exhaust purification capacity of a manifold catalyst 14 and an underfloor catalyst 15 immediately after a fuel cut is performed. The first rich spike and the second rich spike temporarily increase the fuel injection amount so that the equivalence ratio becomes richer than the theoretical equivalence ratio. The first rich spike promotes regeneration of the exhaust purification capacity of the manifold catalyst 14. The second rich spike promotes regeneration of the exhaust purification capacity of the underfloor catalyst 15.
[Selected Figure] Figure 1

Description

本発明は、内燃機関の排気通路に排気浄化用の2つの触媒が直列に配置された車両の制御方法及び車両の制御装置に関する。 The present invention relates to a method and device for controlling a vehicle in which two exhaust purification catalysts are arranged in series in the exhaust passage of an internal combustion engine.

車両の走行中に所定の燃料カット条件が成立すると燃料噴射弁からの燃料噴射を中止する燃料カットを実施する内燃機関が広く知られている。 Internal combustion engines that perform a fuel cut to stop fuel injection from the fuel injection valve when a specific fuel cut condition is met while the vehicle is running are widely known.

例えば、特許文献1、2には、このような燃料カットを実施した後の排気浄化用触媒の酸素ストレージ量を推定し、排気浄化用触媒の触媒温度と推定した酸素ストレージ量とに応じて燃料噴射量を一時的に増量するリッチスパイクを行う技術が開示されている。 For example, Patent Documents 1 and 2 disclose a technique for estimating the amount of oxygen storage in an exhaust purification catalyst after such a fuel cut is performed, and performing a rich spike in which the fuel injection amount is temporarily increased according to the catalyst temperature of the exhaust purification catalyst and the estimated amount of oxygen storage.

特開2005-140011号公報JP 2005-140011 A 特開2013-15065号公報JP 2013-15065 A

しかしながら、排気通路に2つの排気浄化用触媒を直列に配置した場合、下流側に位置する下流側排気浄化触媒の温度は、上流側に位置する上流側排気浄化触媒の温度に比べて精度良く推定できないという問題がある。すなわち、内燃機関の排気通路に2つの排気浄化用触媒を直列に配置された車両においては、触媒温度に応じてリッチスパイクを実施して酸素ストレージ量を低減する際に、上流側排気浄化触媒及び下流側排気浄化触媒の双方に対して適切なリッチスパイクを行う上で更なる改善の余地がある。 However, when two exhaust purification catalysts are arranged in series in the exhaust passage, there is a problem in that the temperature of the downstream exhaust purification catalyst located downstream cannot be estimated with as much accuracy as the temperature of the upstream exhaust purification catalyst located upstream. In other words, in a vehicle in which two exhaust purification catalysts are arranged in series in the exhaust passage of an internal combustion engine, when performing a rich spike according to the catalyst temperature to reduce the amount of oxygen storage, there is room for further improvement in performing an appropriate rich spike for both the upstream exhaust purification catalyst and the downstream exhaust purification catalyst.

本発明の車両は、燃料カットの終了後に、上流側に位置する第1触媒の酸素ストレージ量に基づいて燃料噴射量を一時的に増量する第1リッチスパイクを実施するとともに、下流側に位置する第2触媒に供給される触媒供給熱量に応じて上記第1リッチスパイクの実施後に燃料噴射量を一時的に増量する第2リッチスパイクを実施することを特徴としている。 The vehicle of the present invention is characterized in that, after the fuel cut ends, a first rich spike is performed to temporarily increase the fuel injection amount based on the oxygen storage amount of the first catalyst located upstream, and a second rich spike is performed to temporarily increase the fuel injection amount after the first rich spike is performed in accordance with the catalyst supply heat amount supplied to the second catalyst located downstream.

本発明によれば、第1触媒及び第2触媒の双方に対して、適切なリッチスパイクを実施することが可能となり、第1触媒及び第2触媒の酸素ストレージ量を適切に低減して、排気性能の悪化を抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to perform appropriate rich spikes for both the first and second catalysts, and the amount of oxygen storage in the first and second catalysts can be appropriately reduced to prevent deterioration of exhaust performance.

本発明が適用される車両のシステム構成の概略を模式的に示した説明図。1 is an explanatory diagram showing a schematic overview of a system configuration of a vehicle to which the present invention is applied; 燃料カット後に第1リッチスパイクのみが実施された場合を示すタイミングチャート。6 is a timing chart showing a case where only a first rich spike is performed after a fuel cut. 燃料カット後に第2リッチスパイクが実施する場合を示すタイミングチャート。6 is a timing chart showing a case where a second rich spike is performed after a fuel cut. 燃料カット後に第2リッチスパイクが実施しなかった場合を示すタイミングチャート。6 is a timing chart showing a case where a second rich spike is not performed after a fuel cut. 本発明に係る車両の制御の流れを示すフローチャート。4 is a flowchart showing a flow of control of a vehicle according to the present invention. 本発明に係る車両の制御の流れを示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing a control flow of the vehicle according to the present invention.

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。 Below, one embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明が適用される車両のシステム構成の概略を模式的に示した説明図である。 Figure 1 is an explanatory diagram that shows a schematic overview of the system configuration of a vehicle to which the present invention is applied.

内燃機関1は、例えば直列多気筒の火花点火式内燃機関であって、ガソリンを燃料とし、自動車等の車両に駆動源として搭載されるものである。すなわち、内燃機関1は、内燃機関1が搭載された車両の駆動輪(図示せず)を駆動する。 The internal combustion engine 1 is, for example, an in-line multi-cylinder spark ignition internal combustion engine that uses gasoline as fuel and is mounted as a drive source in a vehicle such as an automobile. In other words, the internal combustion engine 1 drives the drive wheels (not shown) of the vehicle in which the internal combustion engine 1 is mounted.

内燃機関1の燃焼室2には、吸気弁3を介して吸気ポート4の下流側端が接続され、排気弁5を介して排気ポート6の上流側端が接続されている。 The downstream end of the intake port 4 is connected to the combustion chamber 2 of the internal combustion engine 1 via the intake valve 3, and the upstream end of the exhaust port 6 is connected to the combustion chamber 2 via the exhaust valve 5.

吸気ポート4には、吸気ポート4内に燃料(例えばガソリン)を噴射する燃料噴射弁7が配置されている。燃料噴射弁7から噴射された燃料は、燃焼室2内で点火プラグ8により点火される。 A fuel injection valve 7 is disposed in the intake port 4 to inject fuel (e.g., gasoline) into the intake port 4. The fuel injected from the fuel injection valve 7 is ignited by a spark plug 8 in the combustion chamber 2.

吸気ポート4の上流側端には、吸気通路9に接続されている。吸気通路9には、吸気(空気)が流れる方向の上流側から順に、エアクリーナ10、吸入空気量を検出するエアフローメータ11、後述するコントロールユニット21からの制御信号によって開度が制御される電動のスロットル弁12が配置されている。 The upstream end of the intake port 4 is connected to an intake passage 9. In the intake passage 9, there are arranged, in order from the upstream side in the direction of intake (air) flow, an air cleaner 10, an air flow meter 11 that detects the amount of intake air, and an electric throttle valve 12 whose opening is controlled by a control signal from a control unit 21 (described later).

排気ポート6の下流側端には、排気通路13に接続されている。排気通路13には、排気が流れる方向の上流側から順に、第1触媒としてのマニホールド触媒14と、第2触媒としての床下触媒15が配置されている。マニホールド触媒14及び床下触媒15は、例えば三元触媒を用いたものである。三元触媒は、理論空燃比を中心とするいわゆるウィンドウに空燃比がある場合に最大の転化効率をもって排気中のNOx、HC、COを同時に浄化できるものである。 The downstream end of the exhaust port 6 is connected to an exhaust passage 13. In the exhaust passage 13, a manifold catalyst 14 as a first catalyst and an underfloor catalyst 15 as a second catalyst are arranged in that order from the upstream side in the exhaust flow direction. The manifold catalyst 14 and the underfloor catalyst 15 are, for example, three-way catalysts. A three-way catalyst can simultaneously purify NOx, HC, and CO in the exhaust with maximum conversion efficiency when the air-fuel ratio is in a so-called window centered on the theoretical air-fuel ratio.

マニホールド触媒14は、排気マニホールドの集合部に設けられている。床下触媒15は、例えば車両の床下に配置される。 The manifold catalyst 14 is provided at the assembly portion of the exhaust manifold. The underfloor catalyst 15 is disposed, for example, under the floor of the vehicle.

排気通路13には、空燃比センサ16と酸素センサ17が設けられている。空燃比センサ16は、マニホールド触媒14の上流側に配置されている。つまり、空燃比センサ16は、マニホールド触媒14の入口側における排気の空燃比を検出する。空燃比センサ16は、空燃比に応じた略リニアな出力特性を有するものである。酸素センサ17は、マニホールド触媒14の下流側となり、床下触媒15の上流側となる位置に配置されている。酸素センサ17は、排気空燃比のリッチ/リーンのみを検出するものである。つまり、酸素センサ17は、マニホールド触媒14の出口側における排気空燃比のリッチ/リーンを検出する。換言すると、酸素センサ17は、床下触媒15の入口側における排気空燃比のリッチ/リーンを検出する。 The exhaust passage 13 is provided with an air-fuel ratio sensor 16 and an oxygen sensor 17. The air-fuel ratio sensor 16 is disposed upstream of the manifold catalyst 14. In other words, the air-fuel ratio sensor 16 detects the air-fuel ratio of the exhaust gas at the inlet side of the manifold catalyst 14. The air-fuel ratio sensor 16 has an output characteristic that is approximately linear according to the air-fuel ratio. The oxygen sensor 17 is disposed downstream of the manifold catalyst 14 and upstream of the underfloor catalyst 15. The oxygen sensor 17 detects only the rich/lean exhaust air-fuel ratio. In other words, the oxygen sensor 17 detects the rich/lean exhaust air-fuel ratio at the outlet side of the manifold catalyst 14. In other words, the oxygen sensor 17 detects the rich/lean exhaust air-fuel ratio at the inlet side of the underfloor catalyst 15.

また、内燃機関1は、クランクシャフト(図示せず)のクランク角を検出するクランク角センサ18、運転者により操作されるアクセルペダルの踏込量を検出するアクセル開度センサ19等の各種センサを備えている。クランク角センサ18は、内燃機関1の機関回転数を検出可能なものである。 The internal combustion engine 1 also includes various sensors, such as a crank angle sensor 18 that detects the crank angle of the crankshaft (not shown) and an accelerator opening sensor 19 that detects the amount of depression of the accelerator pedal operated by the driver. The crank angle sensor 18 is capable of detecting the engine speed of the internal combustion engine 1.

上述した各種センサ類の検出信号は、コントロールユニット21に入力される。 The detection signals from the various sensors described above are input to the control unit 21.

コントロールユニット21は、CPU、ROM、RAM及び入出力インターフェースを備えた周知のデジタルコンピュータである。 The control unit 21 is a well-known digital computer equipped with a CPU, ROM, RAM, and an input/output interface.

コントロールユニット21は、各種センサ類の検出信号等に基づいて、燃料噴射弁7から噴射される燃料の噴射量や噴射時期、内燃機関1(点火プラグ8)の点火時期、吸入空気量等を最適に制御する。 The control unit 21 optimally controls the amount and timing of fuel injected from the fuel injection valve 7, the ignition timing of the internal combustion engine 1 (spark plug 8), the amount of intake air, etc., based on detection signals from various sensors.

コントロールユニット21は、所定の燃料カット条件が成立すると、内燃機関1への燃料供給を停止する燃料カットを実施する。燃料カット条件は、例えば、暖機完了後に機関回転数が所定の燃料カット回転数以上でアクセル開度が所定開度以下となっている減速中に成立する。コントロールユニット21は、燃料カット中に、所定の燃料カットリカバー条件が成立すると、内燃機関1への燃料供給を再開する。燃料カットリカバー条件は、例えば、アクセル開度が所定開度よりも大きくなった場合や、アクセルペダルが踏み込まれることなく機関回転数が所定の燃料カットリカバー回転数以下となった場合に成立する。つまり、コントロールユニット21は、第1制御部に相当する。 When a predetermined fuel cut condition is met, the control unit 21 performs a fuel cut to stop the fuel supply to the internal combustion engine 1. The fuel cut condition is met, for example, during deceleration after warm-up is complete, when the engine speed is equal to or greater than a predetermined fuel cut speed and the accelerator opening is equal to or less than a predetermined opening. When a predetermined fuel cut recovery condition is met during fuel cut, the control unit 21 resumes the fuel supply to the internal combustion engine 1. The fuel cut recovery condition is met, for example, when the accelerator opening becomes larger than the predetermined opening, or when the engine speed becomes equal to or less than a predetermined fuel cut recovery speed without the accelerator pedal being depressed. In other words, the control unit 21 corresponds to a first control unit.

また、マニホールド触媒14及び床下触媒15は、燃料カットを実施したことにより多量の酸素が吸着されてNOxを還元しにくい状態となっている。 In addition, the manifold catalyst 14 and underfloor catalyst 15 have absorbed a large amount of oxygen due to the fuel cut, making it difficult to reduce NOx.

そこで、コントロールユニット21は、燃料カットの実施直後に、マニホールド触媒14及び床下触媒15の排気浄化能力(NOx還元能力)の再生を促進させるために行う第1リッチスパイク及び第2リッチスパイクを制御する。第1リッチスパイク及び第2リッチスパイクは、当量比が理論当量比よりもリッチ側となるように、燃料噴射量を一時的に増量するものである。換言すると、第1リッチスパイク及び第2リッチスパイクは、空燃比が理論空燃比よりもリッチ側となるように、燃料噴射量を一時的に増量するものである。つまり、コントロールユニット21は、第2制御部及び第3制御部に相当する。 The control unit 21 therefore controls the first and second rich spikes, which are performed immediately after a fuel cut is performed, to promote regeneration of the exhaust purification ability (NOx reduction ability) of the manifold catalyst 14 and the underfloor catalyst 15. The first and second rich spikes temporarily increase the fuel injection amount so that the equivalence ratio becomes richer than the stoichiometric equivalence ratio. In other words, the first and second rich spikes temporarily increase the fuel injection amount so that the air-fuel ratio becomes richer than the stoichiometric air-fuel ratio. In other words, the control unit 21 corresponds to the second control unit and the third control unit.

第1リッチスパイクは、上述した燃料カットの終了後に、マニホールド触媒14の温度及びマニホールド触媒14の酸素ストレージ量に基づいて実施する。つまり、第1リッチスパイクは、マニホールド触媒14の排気浄化能力(NOx還元能力)の再生を促進させるものである。 The first rich spike is performed after the fuel cut described above ends, based on the temperature of the manifold catalyst 14 and the amount of oxygen storage in the manifold catalyst 14. In other words, the first rich spike promotes the regeneration of the exhaust purification ability (NOx reduction ability) of the manifold catalyst 14.

マニホールド触媒14の触媒温度は、例えば、内燃機関1からマニホールド触媒14までの物理モデルを用い、内燃機関1の吸入空気量、内燃機関1のトルク、内燃機関1の空燃比等の内燃機関1の運転状態に基づいて推定する。なお、マニホールド触媒14の温度は、温度センサで検出するようにしてもよい。 The catalyst temperature of the manifold catalyst 14 is estimated, for example, using a physical model from the internal combustion engine 1 to the manifold catalyst 14, based on the operating state of the internal combustion engine 1, such as the intake air volume of the internal combustion engine 1, the torque of the internal combustion engine 1, and the air-fuel ratio of the internal combustion engine 1. The temperature of the manifold catalyst 14 may be detected by a temperature sensor.

マニホールド触媒14の酸素ストレージ量は、例えば、酸素センサ17の出力信号を用いて算出可能(推定可能)である。酸素ストレージ量の算出は、コントロールユニット21で実施される。 The amount of oxygen storage in the manifold catalyst 14 can be calculated (estimated), for example, using the output signal of the oxygen sensor 17. The calculation of the amount of oxygen storage is performed by the control unit 21.

第1リッチスパイクは、基本第1リッチスパイク量(基本第1リッチスパイク実施時間)に第1リッチスパイク温度補正関数を乗じて得られた第1リッチスパイク量(第1リッチスパイク実施時間)に応じて実施される。つまり、第1リッチスパイクは、第1リッチスパイク量に対応する第1リッチスパイク実施時間の間実施される。第1リッチスパイク量は、酸素ストレージ量とマニホールド触媒14の触媒温度を考慮して算出される。 The first rich spike is performed according to a first rich spike amount (first rich spike execution time) obtained by multiplying the basic first rich spike amount (basic first rich spike execution time) by the first rich spike temperature correction function. In other words, the first rich spike is performed for the first rich spike execution time corresponding to the first rich spike amount. The first rich spike amount is calculated taking into account the oxygen storage amount and the catalyst temperature of the manifold catalyst 14.

基本第1リッチスパイク量(基本第1リッチスパイク実施時間)は、燃料カット中にマニホールド触媒14に蓄積された酸素ストレージ量に基づいて算出される。基本第1リッチスパイク量(基本第1リッチスパイク実施時間)は、酸素ストレージ量が多くなるほど大きく(長く)なる。 The basic first rich spike amount (basic first rich spike execution time) is calculated based on the amount of oxygen storage accumulated in the manifold catalyst 14 during fuel cut. The basic first rich spike amount (basic first rich spike execution time) becomes larger (longer) as the amount of oxygen storage increases.

第1リッチスパイク温度補正関数は、マニホールド触媒14の触媒温度に依存する関数であり、マニホールド触媒14の触媒温度が高いほど、第1リッチスパイク量が大きく(第1リッチスパイク実施時間が長く)なるように基本第1リッチスパイク量(基本第1リッチスパイク実施時間)を補正するものである。 The first rich spike temperature correction function is a function that depends on the catalyst temperature of the manifold catalyst 14, and corrects the basic first rich spike amount (basic first rich spike implementation time) so that the higher the catalyst temperature of the manifold catalyst 14, the larger the first rich spike amount (the longer the first rich spike implementation time).

第1リッチスパイクは、マニホールド触媒14の触媒温度が高くなるほど、また酸素ストレージ量が多くなるほど実施時間が長くなる。 The first rich spike takes longer to execute as the catalyst temperature of the manifold catalyst 14 increases and the amount of oxygen storage increases.

第1リッチスパイク量は、酸素ストレージ量とマニホールド触媒14の触媒温度を考慮することで精度良く算出される。 The first rich spike amount is calculated with high accuracy by taking into account the oxygen storage amount and the catalyst temperature of the manifold catalyst 14.

第2リッチスパイクは、第1リッチスパイクの実施後に第1リッチスパイクに連続するよう実施される。第2リッチスパイクは、床下触媒15の排気浄化能力(NOx還元能力)の再生を促進させるものである。 The second rich spike is performed immediately following the first rich spike. The second rich spike promotes regeneration of the exhaust purification ability (NOx reduction ability) of the underfloor catalyst 15.

ここで、床下触媒15の触媒温度は、例えば、内燃機関1から床下触媒15までの物理モデルを用い、内燃機関1の吸入空気量、内燃機関1のトルク、内燃機関1の空燃比等の内燃機関1の運転状態に基づいて推定することも可能である。しかしながら、内燃機関1から床下触媒15までの物理モデルを用いて推定する場合、内燃機関1から床下触媒15までの距離が長くなるため、その間に低下する排気温度の低下量の推定誤差が大きくなり、総じて床下触媒15の温度を精度良く推定できない虞がある。つまり、内燃機関1から床下触媒15までの物理モデルを用いて推定する床下触媒15の触媒温度を推定する場合には、床下触媒15が活性化していない状態を誤って活性化していると判定して第2リッチスパイクを行い、排気性能が悪化する虞がある。 Here, the catalyst temperature of the underfloor catalyst 15 can be estimated based on the operating state of the internal combustion engine 1, such as the intake air volume of the internal combustion engine 1, the torque of the internal combustion engine 1, and the air-fuel ratio of the internal combustion engine 1, using a physical model from the internal combustion engine 1 to the underfloor catalyst 15, for example. However, when estimating using a physical model from the internal combustion engine 1 to the underfloor catalyst 15, the distance from the internal combustion engine 1 to the underfloor catalyst 15 becomes long, so the estimation error of the amount of decrease in the exhaust temperature that decreases between the internal combustion engine 1 and the underfloor catalyst 15 becomes large, and there is a risk that the temperature of the underfloor catalyst 15 cannot be estimated accurately overall. In other words, when estimating the catalyst temperature of the underfloor catalyst 15 using a physical model from the internal combustion engine 1 to the underfloor catalyst 15, the underfloor catalyst 15 may be erroneously determined to be activated when it is not activated, and a second rich spike may be performed, which may deteriorate the exhaust performance.

そこで、第2リッチスパイクは、床下触媒15に供給される触媒供給熱量が所定値Q以上の場合に床下触媒15が活性化された状態であると判定して実施する。つまり、第2リッチスパイクは、触媒供給熱量が所定値Q未満であれば実施されない。所定値Qは、床下触媒15の活性化が担保されるように予め設定されるものである。 The second rich spike is therefore performed when it is determined that the underfloor catalyst 15 is in an activated state if the amount of catalyst supply heat supplied to the underfloor catalyst 15 is equal to or greater than a predetermined value Q. In other words, the second rich spike is not performed if the amount of catalyst supply heat is less than the predetermined value Q. The predetermined value Q is set in advance to ensure activation of the underfloor catalyst 15.

また、第2リッチスパイクは、触媒供給熱量が所定値Q以上であれば、触媒供給熱量の多寡によらず、予め設定された一定時間実施される。つまり、第2リッチスパイクは、床下触媒15の触媒温度によらず一定時間実施される。第2リッチスパイクは、床下触媒15の酸素ストレージ量を最大値と仮定したときに、例えば酸素ストレージ量が最大値の50%まで減少するように実施される。 The second rich spike is performed for a preset period of time regardless of the amount of heat supplied to the catalyst, as long as the amount of heat supplied to the catalyst is equal to or greater than a predetermined value Q. In other words, the second rich spike is performed for a fixed period of time regardless of the catalyst temperature of the underfloor catalyst 15. The second rich spike is performed so that, assuming that the oxygen storage amount of the underfloor catalyst 15 is at its maximum value, the oxygen storage amount is reduced to, for example, 50% of the maximum value.

触媒供給熱量は、例えば、内燃機関1の機関回転数、点火時期、吸気空気量、燃料噴射量に基づいて算出可能(推定可能)である。触媒供給熱量の算出は、コントロールユニット21で実施される。触媒供給熱量は、床下触媒15の入口側に供給される熱量の積算値である。 The amount of heat supplied to the catalyst can be calculated (estimated) based on, for example, the engine speed, ignition timing, intake air volume, and fuel injection volume of the internal combustion engine 1. The amount of heat supplied to the catalyst is calculated by the control unit 21. The amount of heat supplied to the catalyst is the cumulative value of the amount of heat supplied to the inlet side of the underfloor catalyst 15.

図2は、燃料カット後に第1リッチスパイクのみが実施された場合を示すタイミングチャートである。 Figure 2 is a timing chart showing the case where only the first rich spike is performed after a fuel cut.

図2の時刻t1は、燃料カット条件が成立し、燃料カットが開始されるタイミングである。 Time t1 in Figure 2 is the timing when the fuel cut condition is met and fuel cut begins.

図2の時刻t2は、燃料カットリカバー条件が成立し、燃料カットが終了するタイミングである。第1リッチスパイクを実施する際にオン(ON )となる第1リッチスパイク要求フラグは、図2の時刻t2のタイミングでオフ(OFF)からオンに切り替わる。第1リッチスパイクは、時刻t2における第1リッチスパイク量に応じた期間実施される。←ここ
図2の時刻t3は、第1リッチスパイク要求フラグがオンからオフに切り替わるタイミングである。つまり、第1リッチスパイクは、図2の時刻t2~時刻3の間実施される。図2中の時刻t3は、図2中の時刻t2のタイミングにおける第1リッチスパイク量に応じて設定される。←ここ
図3は、燃料カット後に第2リッチスパイクが実施する場合を示すタイミングチャートである。
Time t2 in FIG. 2 is the timing when the fuel cut recovery condition is met and the fuel cut ends. The first rich spike request flag, which is turned on (ON) when the first rich spike is performed, switches from off (OFF) to on at time t2 in FIG. 2. The first rich spike is performed for a period according to the first rich spike amount at time t2. Time t3 in FIG. 2 is the timing when the first rich spike request flag switches from on to off. In other words, the first rich spike is performed between time t2 and time 3 in FIG. 2. Time t3 in FIG. 2 is set according to the first rich spike amount at time t2 in FIG. 2. FIG. 3 is a timing chart showing the case where a second rich spike is performed after a fuel cut.

図3の時刻t1は、燃料カット条件が成立し、燃料カットが開始されるタイミングである。 Time t1 in Figure 3 is the timing when the fuel cut condition is met and fuel cut begins.

図3の時刻t2は、燃料カットリカバー条件が成立し、燃料カットが終了するタイミングである。第1リッチスパイク要求フラグは、図3の時刻t2のタイミングでオフ(OFF)からオンに切り替わる。 Time t2 in Figure 3 is the timing when the fuel cut recovery condition is met and the fuel cut ends. The first rich spike request flag switches from off (OFF) to on at the timing of time t2 in Figure 3.

図3の時刻t3は、第1リッチスパイク要求フラグがオンからオフに切り替わるタイミングである。第2リッチスパイクを実施する際にオン(ON )となる第2リッチスパイク要求フラグは、図3の時刻t3のタイミングでオフ(OFF)からオンに切り替わる。図3の例では、時刻t2のタイミングで触媒供給熱量が所定値Q以上となっているので、第2リッチスパイク要求フラグが時刻t3のタイミングでオンとなっている。 Time t3 in Figure 3 is the timing when the first rich spike request flag switches from on to off. The second rich spike request flag, which is turned on (ON) when the second rich spike is performed, switches from off (OFF) to on at time t3 in Figure 3. In the example in Figure 3, the catalyst supply heat amount is equal to or greater than the predetermined value Q at time t2, so the second rich spike request flag is on at time t3.

第2リッチスパイクは、第1リッチスパイクと連続して実施することにより、排気性能の悪化(NOxの発生)を抑制することができる。第1リッチスパイクと第2リッチスパイクとを連続して実施しない場合には、その間に排気性能が悪化(NOxの発生)する虞がある。 By performing the second rich spike consecutively with the first rich spike, it is possible to suppress deterioration of exhaust performance (generation of NOx). If the first rich spike and the second rich spike are not performed consecutively, there is a risk that exhaust performance will deteriorate (generation of NOx) during that time.

図3中の時刻t4は、図3中の時刻t3から予め設定された所定時間経過したタイミングである。図3中の時刻t4は、第2リッチスパイク要求フラグがオンからオフに切り替わるタイミングである。第2リッチスパイクは、図3の時刻t3~時刻4の間実施される。 Time t4 in FIG. 3 is the timing when a preset predetermined time has elapsed from time t3 in FIG. 3. Time t4 in FIG. 3 is the timing when the second rich spike request flag switches from on to off. The second rich spike is carried out between time t3 and time t4 in FIG. 3.

図4は、燃料カット後に第2リッチスパイクが実施しなかった場合を示すタイミングチャートである。 Figure 4 is a timing chart showing the case where the second rich spike is not performed after the fuel cut.

図4の時刻t1は、燃料カット条件が成立し、燃料カットが開始されるタイミングである。 Time t1 in Figure 4 is the timing when the fuel cut condition is met and fuel cut begins.

図4の時刻t2は、燃料カットリカバー条件が成立し、燃料カットが終了するタイミングである。第1リッチスパイク要求フラグは、図4の時刻t2のタイミングでオフ(OFF)からオンに切り替わる。 Time t2 in Figure 4 is the timing when the fuel cut recovery condition is met and the fuel cut ends. The first rich spike request flag switches from off (OFF) to on at the timing of time t2 in Figure 4.

図4の時刻t3は、第1リッチスパイク要求フラグがオンからオフに切り替わるタイミングである。図4の例では、時刻t2のタイミングで触媒供給熱量が所定値Q未満なので、第2リッチスパイク要求フラグは、時刻t3のタイミングでオンになることはなく、第2リッチスパイクは実施されない。 Time t3 in Figure 4 is the timing when the first rich spike request flag switches from on to off. In the example of Figure 4, because the amount of heat supplied to the catalyst is less than the predetermined value Q at time t2, the second rich spike request flag does not turn on at time t3, and the second rich spike is not performed.

図5は、上述した実施例の車両に搭載された内燃機関1の制御の流れを示すフローチャートである。 Figure 5 is a flowchart showing the control flow of the internal combustion engine 1 mounted on the vehicle of the above-mentioned embodiment.

ステップS1では、燃料カット条件が成立したか否かを判定する。ステップS1において燃料カット条件が成立したと判定された場合には、ステップS2へ進み燃料カットを実施(開始)する。ステップS1において燃料カット条件が成立したと判定されなかった場合には、今回のルーチンを終了する。 In step S1, it is determined whether or not the fuel cut conditions are met. If it is determined in step S1 that the fuel cut conditions are met, the process proceeds to step S2, where fuel cut is implemented (started). If it is not determined in step S1 that the fuel cut conditions are met, the current routine is terminated.

ステップS3では、燃料カットリカバー条件が成立したか否かを判定する。ステップS3において燃料カットリカバー条件が成立したと判定された場合には、ステップS4へ進み燃料カットを終了する。ステップS3において燃料カットリカバー条件が成立していないと判定された場合には、ステップS2へ進み燃料カットを継続する。 In step S3, it is determined whether or not the fuel cut recovery condition is satisfied. If it is determined in step S3 that the fuel cut recovery condition is satisfied, the process proceeds to step S4, where the fuel cut is terminated. If it is determined in step S3 that the fuel cut recovery condition is not satisfied, the process proceeds to step S2, where the fuel cut is continued.

ステップS5では、触媒供給熱量が所定値Q以上であるか否かを判定する。ステップS5において触媒供給熱量が所定値Q以上であると判定された場合は、ステップS6へ進み、その後ステップS7へ進む。ステップS5において触媒供給熱量が所定値Q未満であると判定された場合は、ステップS8へ進む。 In step S5, it is determined whether the amount of heat supplied to the catalyst is equal to or greater than a predetermined value Q. If it is determined in step S5 that the amount of heat supplied to the catalyst is equal to or greater than the predetermined value Q, the process proceeds to step S6, and then to step S7. If it is determined in step S5 that the amount of heat supplied to the catalyst is less than the predetermined value Q, the process proceeds to step S8.

ステップS6では、第1リッチスパイクを実施する。ステップS7では、第2リッチスパイクを実施する。ステップS8では、第1リッチスパイクを実施する。 In step S6, the first rich spike is performed. In step S7, the second rich spike is performed. In step S8, the first rich spike is performed.

図6は、上述した実施例の車両に搭載された内燃機関1の制御の流れを示すブロック図である。 Figure 6 is a block diagram showing the control flow of the internal combustion engine 1 mounted on the vehicle of the above-mentioned embodiment.

ステップS11では、マニホールド触媒14の触媒温度を推定する。ステップS12では、触媒供給熱量を算出する。ステップS13では、マニホールド触媒14の触媒温度、酸素センサ17からの検出信号、エアフローメータ11の検出信号である吸入吸気量、燃料カット情報等を用いて所定のタイミングで第1リッチスパイク量を算出し、第1リッチスパイクを実施する。 In step S11, the catalyst temperature of the manifold catalyst 14 is estimated. In step S12, the amount of heat supplied to the catalyst is calculated. In step S13, the first rich spike amount is calculated at a predetermined timing using the catalyst temperature of the manifold catalyst 14, the detection signal from the oxygen sensor 17, the intake air volume which is the detection signal from the air flow meter 11, fuel cut information, etc., and the first rich spike is performed.

ステップS14では、ステップS13で算出された第1リッチスパイク量、もしくは後述するステップS16で算出された第2リッチスパイク量に基づいて目標空燃比を算出する。ステップS15では、内燃機関1の空燃比がステップS14で算出された目標空燃比となるような燃料噴射弁7からの燃料噴射量を算出する。ステップS16では、触媒供給熱量と、ステップS13からの第1リッチスパイク要求フラグのオン/オフ情報を用いて所定のタイミングで第2リッチスパイク量を算出する。 In step S14, a target air-fuel ratio is calculated based on the first rich spike amount calculated in step S13 or the second rich spike amount calculated in step S16 described below. In step S15, a fuel injection amount from the fuel injection valve 7 is calculated so that the air-fuel ratio of the internal combustion engine 1 becomes the target air-fuel ratio calculated in step S14. In step S16, a second rich spike amount is calculated at a predetermined timing using the catalyst supply heat amount and the on/off information of the first rich spike request flag from step S13.

以上説明してきたように、車両は、燃料カットの実施後に、マニホールド触媒14及び床下触媒15に対してそれぞれ適切なリッチスパイク(マニホールド触媒14に対しては第1リッチスパイク、床下触媒15に対しては第2リッチスパイク)を実施することが可能となる。そのため、車両は、燃料カットの実施後に、マニホールド触媒14及び床下触媒15の酸素ストレージ量をそれぞれ適切に低減することができ、内燃機関1の排気性能の悪化を抑制することができる。 As explained above, after a fuel cut is performed, the vehicle is able to perform appropriate rich spikes (a first rich spike for the manifold catalyst 14 and a second rich spike for the underfloor catalyst 15) on the manifold catalyst 14 and the underfloor catalyst 15, respectively. Therefore, after a fuel cut is performed, the vehicle is able to appropriately reduce the amount of oxygen storage in the manifold catalyst 14 and the underfloor catalyst 15, respectively, and is able to suppress deterioration of the exhaust performance of the internal combustion engine 1.

以上、本発明の具体的な実施例を説明してきたが、本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。 Although specific examples of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above examples, and various modifications are possible without departing from the spirit of the present invention.

例えば、第2リッチスパイクは、第1リッチスパイクを終了したタイミングで触媒供給熱量が所定値Q以上の場合に実施するようにしてもよい。すなわち、第2リッチスパイクは、第1リッチスパイクを終了したタイミングで触媒供給熱量が所定値Q未満の場合に実施しないようにしてもよい。 For example, the second rich spike may be performed if the amount of heat supplied to the catalyst is equal to or greater than a predetermined value Q when the first rich spike is completed. In other words, the second rich spike may not be performed if the amount of heat supplied to the catalyst is less than the predetermined value Q when the first rich spike is completed.

上述した実施例は、車両の制御方法及び車両の制御装置に関するものである。 The above-described embodiments relate to a vehicle control method and a vehicle control device.

1…内燃機関
2…燃焼室
3…吸気弁
4…吸気ポート
5…排気弁
6…排気ポート
7…燃料噴射弁
8…点火プラグ
9…吸気通路
10…エアクリーナ
11…エアフローメータ
12…スロットル弁
13…排気通路
14…マニホールド触媒
15…床下触媒
16…空燃比センサ
17…酸素センサ
18…クランク角センサ
19…アクセル開度センサ
21…コントロールユニット
Reference Signs List 1 internal combustion engine 2 combustion chamber 3 intake valve 4 intake port 5 exhaust valve 6 exhaust port 7 fuel injection valve 8 spark plug 9 intake passage 10 air cleaner 11 air flow meter 12 throttle valve 13 exhaust passage 14 manifold catalyst 15 underfloor catalyst 16 air-fuel ratio sensor 17 oxygen sensor 18 crank angle sensor 19 accelerator opening sensor 21 control unit

Claims (7)

内燃機関の排気通路に排気浄化用の2つの触媒が直列に配置された車両の制御方法において、
車両の走行中に所定の燃料カット条件が成立すると上記内燃機関に燃料を供給する燃料噴射弁の燃料噴射を停止する燃料カットを実施し、上記燃料カット中に所定の燃料カットリカバー条件が成立すると上記燃料噴射弁からの燃料噴射を再開し、
上記燃料カットの終了後に、上流側に位置する第1触媒の酸素ストレージ量に基づいて燃料噴射量を一時的に増量する第1リッチスパイクを実施するとともに、下流側に位置する第2触媒に供給される触媒供給熱量に応じて上記第1リッチスパイクの実施後に燃料噴射量を一時的に増量する第2リッチスパイクを実施することを特徴とする車両の制御方法。
A method for controlling a vehicle in which two exhaust gas purification catalysts are arranged in series in an exhaust passage of an internal combustion engine, comprising:
a fuel cut is performed to stop fuel injection from a fuel injection valve that supplies fuel to the internal combustion engine when a predetermined fuel cut condition is satisfied while the vehicle is running, and when a predetermined fuel cut recovery condition is satisfied during the fuel cut, fuel injection from the fuel injection valve is resumed;
A vehicle control method characterized by implementing a first rich spike in which the fuel injection amount is temporarily increased based on the oxygen storage amount of a first catalyst located upstream after the fuel cut is completed, and implementing a second rich spike in which the fuel injection amount is temporarily increased after the first rich spike is implemented in accordance with the amount of catalyst supply heat supplied to a second catalyst located downstream.
上記第2リッチスパイクは、上記第1リッチスパイクの実施後に実施することを特徴とする請求項1に記載の車両の制御方法。 The vehicle control method according to claim 1, characterized in that the second rich spike is performed after the first rich spike is performed. 上記第2リッチスパイクは、上記第2触媒の温度によらず予め設定された所定時間実施することを特徴とする請求項2に記載の車両の制御方法。 The vehicle control method according to claim 2, characterized in that the second rich spike is performed for a predetermined time period regardless of the temperature of the second catalyst. 上記第2リッチスパイクは、上記触媒供給熱量が所定値未満の場合には実施しないことを特徴とする請求項3に記載の車両の制御方法。 The vehicle control method according to claim 3, characterized in that the second rich spike is not performed when the amount of heat supplied to the catalyst is less than a predetermined value. 上記第1リッチスパイクは、上記第1触媒の触媒温度が高くなるほど実施時間を長くすることを特徴とする請求項1に記載の車両の制御方法。 The vehicle control method according to claim 1, characterized in that the first rich spike is performed for a longer period of time as the catalyst temperature of the first catalyst increases. 上記第1リッチスパイクは、上記酸素ストレージ量が多くなるほど実施時間を長くすることを特徴とする請求項1に記載の車両の制御方法。 The vehicle control method according to claim 1, characterized in that the first rich spike is performed for a longer period of time as the amount of oxygen storage increases. 内燃機関の排気通路に配置された排気浄化用の第1触媒と、
上記第1触媒の下流側に配置された排気浄化用の第2触媒と、
車両の走行中に所定の燃料カット条件が成立すると上記内燃機関に燃料を供給する燃料噴射弁の燃料噴射を停止する燃料カットを実施し、上記燃料カット中に所定の燃料カットリカバー条件が成立すると上記燃料噴射弁からの燃料噴射を再開させる第1制御部と、
上記燃料カットの終了後の上記第1触媒の酸素ストレージ量に基づいて燃料噴射量を一時的に増量する第1リッチスパイクを制御する第2制御部と、
上記第2触媒に供給される触媒供給熱量に応じて上記第1リッチスパイクの実施後に燃料噴射量を一時的に増量する第2リッチスパイクを制御する第3制御部と、を有することを特徴とする車両の制御装置。
A first catalyst for purifying exhaust gas is disposed in an exhaust passage of the internal combustion engine;
a second catalyst for purifying exhaust gas, the second catalyst being disposed downstream of the first catalyst;
a first control unit that performs a fuel cut to stop fuel injection from a fuel injection valve that supplies fuel to the internal combustion engine when a predetermined fuel cut condition is satisfied while the vehicle is traveling, and resumes fuel injection from the fuel injection valve when a predetermined fuel cut recovery condition is satisfied during the fuel cut;
a second control unit that controls a first rich spike that temporarily increases a fuel injection amount based on an oxygen storage amount of the first catalyst after the fuel cut is completed;
and a third control unit that controls a second rich spike that temporarily increases the fuel injection amount after the first rich spike is performed in accordance with the amount of catalyst supply heat supplied to the second catalyst.
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