JP5418788B2 - Control device for internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関の制御装置に関し、例えば、排気浄化装置の性能を維持するために排気ガスの温度を所定温度に維持させる機能を備えた内燃機関の制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for an internal combustion engine, for example, a control device for an internal combustion engine having a function of maintaining the temperature of exhaust gas at a predetermined temperature in order to maintain the performance of the exhaust purification device.
自動車等に搭載される内燃機関(エンジン)、特にディーゼルエンジンから排出される排気ガスには、一酸化炭素(CO)、炭化水素(HC)、窒素酸化物(NOx)等や、微粒子状物質(PM:Particulate Matter)等が含まれている。このため、汚染物質を分解(酸化、還元等)するための酸化触媒及びNOxトラップ触媒や、PMを捕捉するためのディーゼルパティキュレートフィルタ(DPF)等の排気浄化装置を排気ガスが通過する排気通路に設け、排気浄化装置により排気ガスを浄化して大気中に放出するようにしている。 Exhaust gas emitted from internal combustion engines (engines) mounted on automobiles, particularly diesel engines, includes carbon monoxide (CO), hydrocarbons (HC), nitrogen oxides (NOx), and particulate matter ( PM: Particulate Matter) is included. For this reason, an exhaust passage through which exhaust gas passes through an exhaust purification device such as an oxidation catalyst and NOx trap catalyst for decomposing (oxidizing, reducing, etc.) pollutants and a diesel particulate filter (DPF) for capturing PM The exhaust gas is purified by an exhaust gas purification device and released into the atmosphere.
排気浄化装置は、汚染物質を分解させる処理を実施したり、捕捉されたPMを燃焼させて再生処理を実施するため、所定の高温状態に維持される必要がある。このため、エンジンの運転状態が制御されて排気ガスの温度が所望の状態に保たれ、排気浄化装置の浄化性能が維持されている。 The exhaust purification device needs to be maintained at a predetermined high temperature state in order to perform a process of decomposing pollutants or to burn the trapped PM and perform a regeneration process. For this reason, the operating state of the engine is controlled, the temperature of the exhaust gas is maintained in a desired state, and the purification performance of the exhaust purification device is maintained.
ところで、車両の減速時には、アクセル開度やエンジン回転数等に基づいて燃料の供給が一時的に停止される制御が知られている。この制御により、減速時に燃料の供給を停止することで燃費を改善することができる。また、自動変速装置を備えた車両では、減速時にエンジンブレーキを効果的に効かせるために、ロックアップクラッチを係合して駆動側とエンジン側とを直結した状態にする制御が盛り込まれる車両もある。この場合、エンジン回転数の低下は緩やかで、燃料の供給が停止される時間が長くなり、燃費をより改善することが可能である。 By the way, when the vehicle is decelerated, there is known a control in which the fuel supply is temporarily stopped based on the accelerator opening, the engine speed, and the like. With this control, fuel consumption can be improved by stopping the supply of fuel during deceleration. In addition, in vehicles equipped with an automatic transmission, there are also vehicles that include a control that engages a lock-up clutch to directly connect the drive side and the engine side in order to effectively apply the engine brake during deceleration. is there. In this case, the decrease in the engine speed is slow, the time during which the fuel supply is stopped is lengthened, and the fuel consumption can be further improved.
排気ガスの温度を所定の高温状態に維持する必要がある場合、例えば、排気浄化装置であるDPFの再生処理を行う必要がある場合、ロックアップクラッチを係合して駆動側とエンジン側とを直結した状態にすると、燃料の供給が停止される時間が長くなって燃料供給の復帰が遅れ、排気ガスの温度が低下することが懸念される。このため、DPFの再生処理を行う必要がある場合には、燃料供給の復帰を早くすることが望ましい。 When it is necessary to maintain the temperature of the exhaust gas at a predetermined high temperature state, for example, when it is necessary to perform regeneration processing of the DPF that is the exhaust purification device, the lockup clutch is engaged and the drive side and the engine side are connected. If the state is directly connected, there is a concern that the time during which the fuel supply is stopped becomes long, the return of the fuel supply is delayed, and the temperature of the exhaust gas decreases. For this reason, when it is necessary to perform the regeneration process of the DPF, it is desirable to speed up the return of the fuel supply.
一方、排気浄化装置の活性温度を維持する技術として、車両が減速状態にある際に、触媒温度に応じて自動変速装置のロックアップクラッチの係合状態を制御し、エンジン出力を一定に保って排気浄化装置の温度を維持する技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。例えば、触媒温度が低い場合、ロックアップクラッチの係合を解除し、出力変動を抑制して触媒温度を活性温度に維持するようにしている。また、触媒温度が高い場合、ロックアップクラッチを係合させ、出力変動を抑制して触媒温度を活性温度に維持するようにしている。 On the other hand, as a technique for maintaining the activation temperature of the exhaust purification device, when the vehicle is in a deceleration state, the engagement state of the lock-up clutch of the automatic transmission is controlled according to the catalyst temperature, and the engine output is kept constant. A technique for maintaining the temperature of the exhaust emission control device is known (see, for example, Patent Document 1). For example, when the catalyst temperature is low, the lockup clutch is disengaged to suppress the output fluctuation and maintain the catalyst temperature at the activation temperature. Further, when the catalyst temperature is high, the lockup clutch is engaged to suppress output fluctuation and maintain the catalyst temperature at the activation temperature.
従来から提案されている技術では、触媒温度に基づいてロックアップクラッチを制御することで燃料の噴射時期が適宜制御され、車両の減速時に出力変動を抑制して排気浄化装置を活性温度の範囲に維持することができる。 With the conventionally proposed technology, the fuel injection timing is appropriately controlled by controlling the lock-up clutch based on the catalyst temperature, and the output fluctuation is suppressed when the vehicle is decelerated, so that the exhaust purification device is brought into the active temperature range. Can be maintained.
しかし、触媒温度に基づいてロックアップクラッチを制御して出力変動を抑制しているので、即ち、触媒温度に基づいて燃料の噴射時期が適宜制御されるようにしているので、排気浄化装置に流通させる排気ガスの温度を所定温度に維持する制御の実施に拘わらず燃料が供給されることになる。このため、排気浄化装置に流通させる排気ガスの温度を所定温度に維持する制御、例えば、DPFの再生処理が必要なく燃料の供給を停止しても差し支えない状況であっても燃料が供給され、燃費の改善を阻害する状況にあるのが現状であった。 However, since the output fluctuation is suppressed by controlling the lockup clutch based on the catalyst temperature, that is, the fuel injection timing is appropriately controlled based on the catalyst temperature. The fuel is supplied regardless of the control for maintaining the temperature of the exhaust gas to be maintained at a predetermined temperature. For this reason, control is performed to maintain the temperature of the exhaust gas flowing through the exhaust purification device at a predetermined temperature, for example, fuel is supplied even in a situation where there is no need to regenerate the DPF and the supply of fuel may be stopped, The current situation is that the improvement of fuel consumption is hindered.
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、燃費の改善のために燃料の供給が停止される運転条件であっても、排気ガスの温度を所定温度に維持することが必要な時には燃料供給の復帰を早くし、燃費の改善を阻害することなく的確に排気ガスの温度を所定温度に維持することができる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above situation, and even when operating conditions in which the supply of fuel is stopped to improve fuel efficiency, the fuel supply is performed when it is necessary to maintain the exhaust gas temperature at a predetermined temperature. An object of the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine that can quickly maintain the exhaust gas temperature at a predetermined temperature without impeding the improvement of fuel consumption.
上記目的を達成するための請求項1に係る本発明の内燃機関の制御装置は、車両の運転条件に応じて走行中に燃料の供給が一時的に停止される内燃機関と、燃料の供給が停止される運転条件が成立したときに燃料の供給を停止させる燃料停止手段と、前記内燃機関の排気ガスの温度を所定温度に維持させる運転を実施する温度維持運転手段と、前記燃料停止手段による燃料の供給が停止される停止条件が成立しているときに、該停止条件が不成立となるように前記内燃機関を調整する調整手段と、前記温度維持運転手段により前記排気温度を所定温度に維持させる運転が実施されているときに、前記燃料停止手段により燃料の供給が停止される運転条件が成立して燃料の供給が一旦停止された運転状態になった際に、前記調整手段により前記停止条件が不成立となる運転条件になるように前記内燃機関を調整する制御手段とを備えたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a control apparatus for an internal combustion engine according to a first aspect of the present invention includes an internal combustion engine in which fuel supply is temporarily stopped during traveling in accordance with a driving condition of the vehicle, and fuel supply. A fuel stop means for stopping the supply of fuel when the operation condition to be stopped is satisfied, a temperature maintenance operation means for performing an operation for maintaining the temperature of the exhaust gas of the internal combustion engine at a predetermined temperature, and the fuel stop means. When the stop condition for stopping the fuel supply is satisfied, the exhaust temperature is maintained at a predetermined temperature by the adjusting means for adjusting the internal combustion engine so that the stop condition is not satisfied and the temperature maintaining operation means. when it is implemented operation to be, when the supply of fuel by the fuel stop means becomes the operating state the supply is stopped once the fuel is established operating condition is stopped, the by the adjusting means Wherein the stopping condition and control means for adjusting the internal combustion engine so that the operating conditions to be satisfied.
請求項1に係る本発明では、排気ガスの温度が所定温度に維持されている運転中に、燃料の供給が一時的に停止される運転条件が成立した際に一旦燃料の供給が停止され、その後、停止条件が不成立となる運転条件(燃料の停止が行われない状態である停止条件が成立しない運転条件)に内燃機関が調整されて燃料の供給が復帰される。このため、燃料の供給が一時的に停止される運転条件が成立しても、早期に燃料の供給を復帰して排気ガスの温度を所定温度に維持する運転を継続することができる。
In the present invention according to
この結果、燃費の改善のために燃料の供給が停止される運転条件であっても、排気ガスの温度を所定温度に維持することが必要な時に限って燃料供給の復帰を早くし、燃費の改善を阻害することなく的確に排気ガスの温度を所定温度に維持することができる。 As a result, even under operating conditions in which the fuel supply is stopped to improve fuel efficiency, the fuel supply is quickly returned only when it is necessary to maintain the exhaust gas temperature at a predetermined temperature. The exhaust gas temperature can be accurately maintained at a predetermined temperature without hindering improvement.
そして、請求項2に係る本発明の内燃機関の制御装置は、請求項1に記載の内燃機関の制御装置において、前記停止条件は、少なくとも内燃機関の回転数が所定回転数以上あることであり、前記調整手段は、前記内燃機関の回転数の低下を早めて前記停止条件を不成立とすることを特徴とする。 The control apparatus for an internal combustion engine according to a second aspect of the present invention is the control apparatus for an internal combustion engine according to the first aspect, wherein the stop condition is that at least the rotational speed of the internal combustion engine is equal to or higher than a predetermined rotational speed. The adjusting means makes the stop condition unsatisfied by advancing a decrease in the rotational speed of the internal combustion engine.
請求項2に係る本発明では、排気ガスの温度を所定温度に維持することが必要な時には回転数を下げることで燃焼を伴わない低温排気ガスの排出量を抑制するとともに燃料供給の復帰を早くし、燃費の改善を阻害することなく的確に排気ガスの温度を所定温度に維持することができる。
In the present invention according to
また、請求項3に係る本発明の内燃機関の制御装置は、請求項1もしくは請求項2に記載の内燃機関の制御装置において、前記内燃機関は、ロックアップクラッチの係合状態により出力の伝達状況が制御される自動変速装置を備え、前記調整手段は、前記自動変速装置の変速比を大きくするとともに、前記ロックアップクラッチの係合を解除することで前記内燃機関の回転数の低下を早め、前記停止条件を不成立とすることを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a control device for an internal combustion engine according to the first or second aspect, wherein the internal combustion engine transmits an output depending on an engagement state of a lock-up clutch. An automatic transmission that controls the situation, and the adjusting means increases the speed ratio of the automatic transmission and releases the engagement of the lock-up clutch to accelerate the decrease in the rotational speed of the internal combustion engine. The stop condition is not satisfied.
請求項3に係る本発明では、ロックアップクラッチの係合を解除することで内燃機関の回転数の低下を早め、停止条件を不成立(燃料の供給が停止される運転条件が成立しない状態)にして燃料の供給を復帰させる。
In the present invention according to
また、請求項4に係る本発明の内燃機関の制御装置は、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置において、前記内燃機関の排気経路には排気ガスの浄化を行う排気浄化装置が備えられ、前記温度維持運転手段で前記排気温度が所定温度に維持されることで前記排気浄化装置の温度低下が抑制されることを特徴とする。 A control device for an internal combustion engine according to a fourth aspect of the present invention is the control device for an internal combustion engine according to any one of the first to third aspects, wherein an exhaust gas is disposed in an exhaust path of the internal combustion engine. An exhaust gas purification device that performs purification is provided, and the temperature reduction of the exhaust gas purification device is suppressed by maintaining the exhaust gas temperature at a predetermined temperature by the temperature maintaining operation means.
請求項4に係る本発明では、排気温度が所定温度に維持されることで排気浄化装置の温度低下が抑制され、触媒の活性温度を維持したり、触媒やフィルタ類の再生処理温度を維持することができる。
In the present invention according to
また、請求項5に係る本発明の内燃機関の制御装置は、請求項4に記載の内燃機関の制御装置において、前記内燃機関はディーゼル機関であり、前記排気浄化装置は排気ガス中の粒子状物質を捕捉するディーゼルパティキュレートフィルタを含み、前記温度維持運転手段で前記排気温度が所定温度に維持されることで前記粒子状物質が燃焼して前記ディーゼルパティキュレートフィルタが再生されることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the control device for an internal combustion engine according to the fourth aspect, wherein the internal combustion engine is a diesel engine and the exhaust purification device is in the form of particles in the exhaust gas. A diesel particulate filter that traps the substance, and the exhaust gas temperature is maintained at a predetermined temperature by the temperature maintenance operation means, whereby the particulate matter burns and the diesel particulate filter is regenerated. To do.
請求項5に係る本発明では、例えば、車両の減速中に燃料の供給が停止されていた際に、ディーゼルパティキュレートフィルタ(DPF)の再生処理が実施されていても、停止条件が不成立の状態(燃料の供給が停止される運転条件が成立しない状態)にされて燃料の供給が早期に復帰され、DPFの温度が低下することなく再生処理が的確に継続される。
In the present invention according to
本発明の内燃機関の制御装置は、燃費の改善のために燃料の供給が停止される運転条件であっても、排気ガスの温度を所定温度に維持することが必要な時に限って燃料供給の復帰を早くし、燃費の改善を阻害することなく的確に排気ガスの温度を所定温度に維持することが可能になる。 The control device for an internal combustion engine according to the present invention is capable of supplying fuel only when it is necessary to maintain the temperature of the exhaust gas at a predetermined temperature even under operating conditions in which the supply of fuel is stopped to improve fuel efficiency. It is possible to speed up the return and accurately maintain the exhaust gas temperature at a predetermined temperature without hindering improvement in fuel consumption.
図1には本発明の一実施形態例に係る制御装置を備えた内燃機関の全体構成の概略、図2には内燃機関と自動変速機との関係の概略構成、図3には本実施例を実施しない場合の排気ガス温度、エンジン回転数、車速、燃料噴射量の経時変化、図4には本実施例を実施した場合の排気ガス温度、エンジン回転数、車速、燃料噴射量の経時変化、図5には排気ガスの昇温制御、燃料の噴射量、燃料供給の停止指令、ロックアップクラッチの状況の経時変化を示してある。 FIG. 1 shows an outline of the overall configuration of an internal combustion engine provided with a control device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 shows an outline of the relationship between the internal combustion engine and an automatic transmission, and FIG. Changes in exhaust gas temperature, engine speed, vehicle speed, and fuel injection amount over time when the engine is not implemented. FIG. 4 shows changes over time in exhaust gas temperature, engine speed, vehicle speed, and fuel injection amount when this embodiment is implemented. FIG. 5 shows time-dependent changes in exhaust gas temperature increase control, fuel injection amount, fuel supply stop command, and lockup clutch status.
図1に基づいて内燃機関の概略構成を説明する。 A schematic configuration of the internal combustion engine will be described with reference to FIG.
内燃機関(エンジン)1は多気筒のディーゼルエンジンであり、エンジン1のシリンダブロック2にはピストン3が往復動自在に収容されている。ピストン3はコネクティングロッド4を介してクランクシャフト5に接続され、ピストン3の往復動によりクランクシャフト5が回転する。
An internal combustion engine (engine) 1 is a multi-cylinder diesel engine. A
エンジン1のシリンダヘッド6には吸気ポート7が形成され、吸気ポート7には吸気マニホールド8を含む吸気管9が接続されている。吸気ポート7には吸気弁11が設けられ、吸気弁11により吸気ポート7が開閉される。また、シリンダヘッド6には排気ポート12が形成され、排気ポート12には排気マニホールド13を含む排気管14が接続されている。排気ポート12には排気弁15が設けられ、排気弁15により排気ポート12が開閉される。
An
吸気管9の上流側にはスロットルバルブ17が設けられ、スロットルバルブ17は図示しない駆動手段により吸気管9を開閉して吸気流量が制御される。スロットルバルブ17はアクセルペダル18の踏み込みに応じて開閉駆動され、アクセルペダル18の踏み込み状況はアクセルポジションセンサ19により検出され、アクセルポジションセンサ19の信号に基づいて、例えば、車両の減速状態が検出される。
A
シリンダヘッド6には各気筒の燃焼室21の内部に燃料を直接噴射する燃料噴射弁22が設けられ、燃料噴射弁22にはコモンレール23から燃料が供給される。コモンレール23には、エンジン1の回転数に応じて所定圧の燃料が供給ポンプ24により供給される。コモンレール23では燃料が所定の圧力に調整され、所定の圧力に調整された高圧の燃料がコモンレール23から燃料噴射弁22に供給される。
The cylinder head 6 is provided with a
排気管14には排気浄化装置であるディーゼル酸化触媒(酸化触媒)31、NOxトラップ触媒32及びディーゼルパティキュレートフィルタ(DPF)33が上流側から順に配されている。
In the
酸化触媒31では、所定の温度以上の雰囲気で酸化反応により排気ガス中の一酸化窒素(NO)が酸化され、二酸化窒素(NO2)が生成される。NOxトラップ触媒32は、リーン雰囲気でNOx(酸化触媒31で生成されたNO2、残存するNO)を吸蔵し、リッチ雰囲気で窒素(N2)等に還元して放出する。また、NOxトラップ触媒32は、NOxと同様に硫黄酸化物(SOx)も吸蔵し、高温且つリッチ雰囲気で硫黄成分を放出する。
In the
DPF33は、例えば、ハニカム構造のフィルタであり、排気ガス中の粒子状物質(PM)が捕捉される。捕捉されたPMは、排気ガス中のNO2によって所定の温度雰囲気の元で酸化(燃焼)されて排出され、残存するNO2はN2に分解されて排出される。排気ガスの温度が所定温度に維持されてDPF33が高温雰囲気にされることで、PMが燃焼されて再生処理される。 The DPF 33 is a filter having a honeycomb structure, for example, and traps particulate matter (PM) in the exhaust gas. The trapped PM is oxidized (combusted) by NO 2 in the exhaust gas under a predetermined temperature atmosphere and discharged, and the remaining NO 2 is decomposed into N 2 and discharged. By maintaining the temperature of the exhaust gas at a predetermined temperature and making the DPF 33 into a high temperature atmosphere, the PM is burned and regenerated.
酸化触媒31、NOxトラップ触媒32の上流及びDPF33の下流には排気温度センサ34が設けられ、排気温度センサ34により酸化触媒31、NOxトラップ触媒32及びDPF33を流通する排気ガスの温度が検出される。
An exhaust
車両には電子制御ユニット(ECU)36が備えられ、ECU36には、入力装置、記憶装置、中央処理装置、タイマ、カウンタ類が備えられている。ECU36には、前述したアクセルポジションセンサ19や排気温度センサ34の情報が入力される他、エンジン1の回転数の情報、車速の情報等、車両及びエンジン1の状態を検出するセンサ類の情報が入力される。
The vehicle includes an electronic control unit (ECU) 36, and the
ECU36では、センサ類の入力情報に基づいて、エンジン1の空燃比制御、吸入空気量制御(スロットルバルブ17の開閉制御)、燃料噴射量制御、排気浄化装置に流通する排気ガスの温度制御等の総合的な制御を行うための指令情報が演算される。また、後述する自動変速機の油圧コントローラの変速指令情報が演算される。
The
図2に基づいて自動変速機の概略構成を説明する。 A schematic configuration of the automatic transmission will be described with reference to FIG.
自動変速機41は、変速機本体42及びトルクコンバータ50とから構成され、変速機本体42は、エンジン1の出力軸43(クランクシャフト5:図1参照)に接続され、駆動軸44が図示しない駆動輪側に接続される。変速機本体42は複数組のプラネタリギヤ、摩擦係合要素を備えている。トルクコンバータ50のケーシング45は出力軸43に接続され、タービン46が変速機本体42の入力軸47に接続されている。ケーシング45の内部には作動油が満たされ、出力軸43と共に回転するポンプ48によって作動油が吐出され、タービン46を回転させる。
The
ケーシング45とタービン46の間にはロックアップクラッチ51が設けられ、ロックアップクラッチ51の係合が切換えられることにより、出力軸43と入力軸47の直結状態が切換えられる。トルクコンバータ50は油圧コントローラ52に接続され、油圧コントローラ52は図示しない油圧源に接続されている。油圧コントローラ52を介して油圧源からの作動油がトルクコンバータ50に循環供給され、ECU36の出力信号に応じて循環方向が切換えられる。
A lock-up clutch 51 is provided between the
タービン46とロックアップクラッチ51の間の作動油の圧力が高くなる状態に作動油が循環供給されると、ロックアップクラッチ51が係合状態にされる。また、ケーシング45とロックアップクラッチ51の間の作動油の圧力が高くなる状態に作動油が循環供給されると、ロックアップクラッチ51の係合が解除される。ロックアップクラッチ51が係合状態にされることで、出力軸43と入力軸47が直結状態になり、ロックアップクラッチ51の係合が解除されることで、出力軸43と入力軸47が非直結状態になる。
When the hydraulic oil is circulated and supplied in a state where the pressure of the hydraulic oil between the
車両の減速時には自動変速機41は変速比が大きくなるように制御され、場合によっては、運転者は変速比が大きい状態に変速比を固定する操作を行う。この状態で出力軸43と入力軸47が直結状態にされると、エンジン1(図1参照)の回転数の低下が緩やかになり、出力軸43と入力軸47が非直結状態にされると、エンジン1(図1参照)の回転数が早期に低下する。
When the vehicle decelerates, the
上記構成のエンジン1では、車両が減速状態にあることが検出されると(所定の回転数以下)、燃料の供給が停止され(燃料停止手段)、燃費の改善が図られている。また、例えば、排気ガス中の粒子状物質(PM)が捕捉されたDPF33では、排気ガスの温度が所定の温度に維持されて(温度維持運転手段)所定の温度雰囲気の元で酸化(燃焼)されると共に、高温雰囲気にされることで、PMが燃焼されて再生処理される。
In the
DPF33の再生処理中、車両が減速状態になった場合、即ち、燃料の供給が停止される運転条件が成立した場合、燃料の供給が一旦停止された後、自動変速機41のロックアップクラッチ51の係合が解除される。ロックアップクラッチ51の係合が解除されることで、出力軸43と入力軸47が非直結状態にされ、エンジン1の回転数が早期に低下する。これにより、燃料の供給が停止される停止条件が成立しない運転状態にエンジン1が調整される(調整手段)。
When the vehicle is decelerated during the regeneration process of the DPF 33, that is, when an operating condition is established in which the fuel supply is stopped, the fuel supply is temporarily stopped, and then the
DPF33の再生処理中、ロックアップクラッチ51の係合が継続していると、エンジン1の回転数の低下が緩やかになり、燃料の供給が停止される運転条件が継続して燃料が供給されない時間が長くなる。このため、排気ガスの温度が低下し、排気ガスの温度を所定の温度に維持することができず、DPF33の再生処理に支障をきたしてしまう。
If the engagement of the
つまり、DPF33の再生処理中、ロックアップクラッチ51の係合が継続している場合に、車両が減速状態にされると、図3(c)に太一点鎖線で示すように、車速が低下すると共に、図3(b)に太点線で示すように、時刻t1、時刻t3でエンジン回転数が緩やかに低下する。この状態で、図3(d)に細実線で示すように、燃料の供給が停止され、エンジン回転数が所定の回転数に低下するまで(時刻t2、時刻t4まで)燃料供給の停止が継続される。
That is, if the vehicle is decelerated while the
このため、図3(a)に太実線で示すように、時刻t1から時刻t2の間、時刻t3から時刻t4の間で排気ガス温度が低下する。従って、排気ガスの温度を所定の温度に維持することができず、DPF33の再生処理に支障をきたしてしまうことになる。 For this reason, as shown by a thick solid line in FIG. 3A, the exhaust gas temperature decreases between time t1 and time t2 and between time t3 and time t4. Therefore, the temperature of the exhaust gas cannot be maintained at a predetermined temperature, which hinders the regeneration process of the DPF 33.
これに対し、本実施例では、ロックアップクラッチ51の係合を解除して出力軸43と入力軸47を非直結状態にし、エンジン1の回転数を早期に低下させている。このため、燃料の供給を早期に復帰させることができ、排気ガスの温度が低下することがなく、排気ガスの温度を所定の温度に維持してDPF33の再生処理を支障なく実施することができる。
On the other hand, in the present embodiment, the
図4、図5に基づいてDPF33の再生処理中に車両が減速状態になった場合の具体的な状況を説明して、本実施例の制御の状況を具体的に説明する。以下の動作は、制御手段であるECU36の指令に基づいて実施される。
Based on FIGS. 4 and 5, a specific situation when the vehicle is decelerated during the regeneration process of the DPF 33 will be described, and the control situation of the present embodiment will be specifically described. The following operations are performed based on commands from the
車両が減速状態にされると、図4(c)に太一点鎖線で示すように、車速が低下すると共に、図4(b)に太点線で示すように、時刻t1、時刻t3でエンジン回転数が低下し始め、図4(d)に細実線で示すように、燃料の供給が一旦停止される(図5(b)(c)参照)。図5(a)に示すように、排気ガスの温度を昇温させるための制御が実行中のフラグがオンでDPF33の再生処理中である場合、図5(d)に示すように、ロックアップクラッチ51の係合が解除される。 When the vehicle is decelerated, the vehicle speed decreases as shown by the thick dotted line in FIG. 4C, and the engine rotates at time t1 and time t3 as shown by the thick dotted line in FIG. The number starts to decrease, and the fuel supply is temporarily stopped as shown by a thin solid line in FIG. 4D (see FIGS. 5B and 5C). As shown in FIG. 5 (a), when the flag for executing the control for raising the temperature of the exhaust gas is on and the regeneration process of the DPF 33 is in progress, the lock-up is performed as shown in FIG. 5 (d). The engagement of the clutch 51 is released.
ロックアップクラッチ51の係合が解除されることで、図4(b)に太点線で示すように、エンジン回転数が早期に低下し、図4(d)に示すように、燃料の供給が復帰され、図5(b)に示すように、燃料噴射量が増加する。エンジン回転数が早期に低下して燃料の供給が復帰されることで、図4(a)に太実線で示すように、時刻t1、時刻t4の後に排気ガス温度が低下しない。従って、排気ガスの温度を所定の温度に維持することができ、DPF33の再生処理に支障をきたすことがない。 When the lock-up clutch 51 is disengaged, the engine speed decreases early as shown by a thick dotted line in FIG. 4 (b), and the fuel is supplied as shown in FIG. 4 (d). As shown in FIG. 5B, the fuel injection amount is increased. As the engine speed is reduced early and the fuel supply is restored, the exhaust gas temperature does not drop after time t1 and time t4, as shown by the thick solid line in FIG. Therefore, the temperature of the exhaust gas can be maintained at a predetermined temperature, and the regeneration process of the DPF 33 is not hindered.
また、車両の減速時に一旦燃料の供給を停止することで、空燃比をリーン状態(酸素過剰状態)にすることができ、燃料供給を復帰させた際に燃料を効果的に燃焼させることが可能になる。 In addition, once the fuel supply is stopped when the vehicle is decelerated, the air-fuel ratio can be made lean (oxygen excess), and the fuel can be burned effectively when the fuel supply is restored. become.
上述した内燃機関の制御装置では、排気ガスの温度が所定の温度に維持されている運転中(DPF33の再生処理中)に、減速状態になって燃料の供給が停止される運転条件が成立した際に一旦燃料の供給が停止され、ロックアップクラッチ51の係合を解除することでエンジン回転数を早期に低下させて(停止条件が成立しない運転条件に内燃機関が調整されて)燃料の供給が復帰される。 In the control apparatus for an internal combustion engine described above, an operating condition is established in which the fuel supply is stopped due to a deceleration state during the operation in which the exhaust gas temperature is maintained at a predetermined temperature (during the regeneration process of the DPF 33). When the supply of fuel is temporarily stopped, the engagement of the lock-up clutch 51 is released, so that the engine speed is reduced early (the internal combustion engine is adjusted to an operating condition where the stop condition is not satisfied), and the fuel is supplied. Is restored.
このため、車両の減速時に燃料の供給が停止される運転条件が成立しても、早期に燃料の供給を復帰して排気ガスの温度を所定温度に維持する運転を継続することができ、DPF33の再生処理を実施している際に、DPF33の温度を低下させて再生に支障をきたすことがない。 For this reason, even if the operating condition in which the fuel supply is stopped when the vehicle is decelerated is satisfied, the operation of returning the fuel supply at an early stage and maintaining the exhaust gas temperature at the predetermined temperature can be continued. When the regeneration process is performed, the temperature of the DPF 33 is not lowered and the regeneration is not hindered.
従って、燃費の改善のために減速運転中に燃料の供給を停止させる運転条件であっても、DPF33の再生処理時に、排気ガスの温度を所定温度に維持することが必要な時には、燃料供給の復帰を早くして燃費の改善を阻害することなく的確に排気ガスの温度を所定温度に維持することが可能になる。 Therefore, even if the operating conditions are such that the fuel supply is stopped during the deceleration operation to improve the fuel efficiency, when the exhaust gas temperature needs to be maintained at a predetermined temperature during the regeneration process of the DPF 33, the fuel supply It is possible to quickly maintain the exhaust gas temperature at a predetermined temperature without impeding improvement in fuel consumption by speeding up the return.
尚、上述した実施例では、燃料の供給が停止される停止条件が成立しない運転状態にエンジン1を調整する調整手段として、ロックアップクラッチ51の係合を解除させることで、エンジン1の回転数を早期に低下させる手段を例に挙げて説明したが、調整手段としてはロックアップクラッチ51の係合を解除させる手段に限られるものではない。例えば、オルタネータを発電作動させてエンジン1の回転数を低下させる手段を適用したり、吸気弁・排気弁のリフトタイミングやリフト量を可変にしてエンジン1の回転数を低下させる手段を適用することが可能である。
In the above-described embodiment, as the adjusting means for adjusting the
また、上述した実施例では、排気ガスの温度を所定温度に維持する運転として、DPF33の再生処理を実施する際の運転を例に挙げて説明したが、排気ガス中の一酸化窒素(NO)を酸化させるために排気ガスの温度を所定の温度に維持する酸化触媒31での処理時の運転に適用することも可能である。
In the above-described embodiments, the operation when the regeneration process of the DPF 33 is performed as an operation for maintaining the temperature of the exhaust gas at a predetermined temperature has been described as an example. However, nitrogen monoxide (NO) in the exhaust gas is described. It is also possible to apply to the operation at the time of treatment with the
また、NOxを吸蔵する際に酸化雰囲気に維持するために排気ガスの温度を所定の温度に維持するNOxトラップ触媒32での吸蔵処理時の運転に適用することも可能である。この場合、内燃機関としては、燃料を直接燃焼室に噴射する直噴ガソリンエンジンやリーン燃焼を実施するガソリンエンジンを適用することが可能である。
Further, the present invention can be applied to the operation during the occlusion process by the
本発明は、内燃機関の制御装置の産業分野で利用することができる。 The present invention can be used in the industrial field of control devices for internal combustion engines.
1 エンジン
2 シリンダブロック
3 ピストン
4 コネクティングロッド
5 クランクシャフト
6 シリンダヘッド
7 吸気ポート
8 吸気マニホールド
9 吸気管
11 吸気弁
12 排気ポート
13 排気マニホールド
14 排気管
15 排気弁
17 スロットルバルブ
18 アクセルペダル
19 アクセルポジションセンサ
21 燃焼室
22 燃料噴射弁
23 コモンレール
24 供給ポンプ
31 ディーゼル酸化触媒(酸化触媒)
32 NOxトラップ触媒
33 ディーゼルパティキュレートフィルタ(DPF)
34 排気温度センサ
36 電子制御ユニット(ECU)
41 自動変速機
42 変速機本体
43 出力軸
44 駆動軸
45 ケーシング
46 タービン
47 入力軸
48 ポンプ
50 トルクコンバータ
51 ロックアップクラッチ
52 油圧コントローラ
DESCRIPTION OF
32 NOx trap catalyst 33 Diesel particulate filter (DPF)
34
DESCRIPTION OF
Claims (5)
燃料の供給が停止される運転条件が成立したときに燃料の供給を停止させる燃料停止手段と、
前記内燃機関の排気ガスの温度を所定温度に維持させる運転を実施する温度維持運転手段と、
前記燃料停止手段による燃料の供給が停止される停止条件が成立しているときに、該停止条件が不成立となるように前記内燃機関を調整する調整手段と、
前記温度維持運転手段により前記排気温度を所定温度に維持させる運転が実施されているときに、前記燃料停止手段により燃料の供給が停止される運転条件が成立して燃料の供給が一旦停止された運転状態になった際に、前記調整手段により前記停止条件が不成立となる運転条件になるように前記内燃機関を調整する制御手段とを備えた
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。 An internal combustion engine in which the supply of fuel is temporarily stopped during traveling according to the driving conditions of the vehicle;
Fuel stopping means for stopping the supply of fuel when an operating condition for stopping the supply of fuel is satisfied;
Temperature maintaining operation means for performing an operation of maintaining the temperature of the exhaust gas of the internal combustion engine at a predetermined temperature;
Adjusting means for adjusting the internal combustion engine so that the stop condition is not satisfied when the stop condition for stopping the fuel supply by the fuel stop means is satisfied;
When the operation for maintaining the exhaust temperature at a predetermined temperature is being performed by the temperature maintaining operation means, the operation condition for stopping the fuel supply by the fuel stop means is established and the fuel supply is temporarily stopped. A control device for an internal combustion engine , comprising: control means for adjusting the internal combustion engine such that the stop condition is not satisfied by the adjusting means when the operating state is reached.
前記停止条件は、
少なくとも内燃機関の回転数が所定回転数以上あることであり、
前記調整手段は、
前記内燃機関の回転数の低下を早めて前記停止条件を不成立とする
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。 The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1,
The stop condition is
At least the rotational speed of the internal combustion engine is equal to or higher than a predetermined rotational speed,
The adjusting means includes
A control device for an internal combustion engine, characterized by prematurely lowering the rotational speed of the internal combustion engine and disabling the stop condition.
前記内燃機関は、
ロックアップクラッチの係合状態により出力の伝達状況が制御される自動変速装置を備え、
前記調整手段は、
前記自動変速装置の変速比を大きくするとともに、前記ロックアップクラッチの係合を解除することで前記内燃機関の回転数の低下を早め、前記停止条件を不成立とする
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。 The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1 or 2,
The internal combustion engine
An automatic transmission that controls the output transmission state according to the engagement state of the lockup clutch;
The adjusting means includes
The speed change ratio of the automatic transmission device is increased and the engagement of the lock-up clutch is released to accelerate the decrease in the rotational speed of the internal combustion engine, and the stop condition is not satisfied. Control device.
前記内燃機関の排気経路には排気ガスの浄化を行う排気浄化装置が備えられ、
前記温度維持運転手段で前記排気温度が所定温度に維持されることで前記排気浄化装置の温度低下が抑制される
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。 The control apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3,
The exhaust path of the internal combustion engine is provided with an exhaust purification device that purifies exhaust gas,
A control device for an internal combustion engine, characterized in that the exhaust gas temperature is maintained at a predetermined temperature by the temperature maintenance operation means, whereby a temperature drop of the exhaust gas purification device is suppressed.
前記内燃機関はディーゼル機関であり、
前記排気浄化装置は排気ガス中の粒子状物質を捕捉するディーゼルパティキュレートフィルタを含み、
前記温度維持運転手段で前記排気温度が所定温度に維持されることで前記粒子状物質が燃焼して前記ディーゼルパティキュレートフィルタが再生される
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。 The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 4,
The internal combustion engine is a diesel engine;
The exhaust purification device includes a diesel particulate filter that captures particulate matter in the exhaust gas,
The control apparatus for an internal combustion engine, wherein the exhaust gas temperature is maintained at a predetermined temperature by the temperature maintaining operation means, whereby the particulate matter is combusted and the diesel particulate filter is regenerated.
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