JP5771911B2 - Automatic stop / restart system for compression ignition internal combustion engine - Google Patents
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本発明は、圧縮着火内燃機関の運転を自動的に停止させ且つ再始動させる自動停止再始動システムに関する。 The present invention relates to an automatic stop / restart system that automatically stops and restarts operation of a compression ignition internal combustion engine.
従来、内燃機関を自動的に停止させ且つ再始動させる自動停止再始動システムが開発されている。自動停止再始動システムは、内燃機関の運転中に所定の停止条件が成立した時にその運転を自動的に停止させ、その後、所定の再始動条件が成立した時に自動的に再始動させる。 Conventionally, an automatic stop / restart system for automatically stopping and restarting an internal combustion engine has been developed. The automatic stop / restart system automatically stops operation when a predetermined stop condition is satisfied during operation of the internal combustion engine, and then automatically restarts when a predetermined restart condition is satisfied.
特許文献1には、減速時に燃料噴射を停止する減速燃料カット制御の実行中に排気還流通路を開放状態とするとともに、各気筒に導入される吸気流量を減少させた状態でエンジンの自動停止制御を実行する技術が記載されている。
本発明は、圧縮着火内燃機関の自動停止再始動システムにおいて、再始動時のNOxの生成量を抑制することができる技術を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a technique capable of suppressing the amount of NOx generated during restart in an automatic stop / restart system for a compression ignition internal combustion engine.
本発明は、圧縮着火内燃機関(以下、単に内燃機関と称する場合もある)の運転が自動停止された時に、その時点で気筒内に存在する既燃ガス及び排気通路内に存在する排気をEGR通路を通してEGRガスとして吸気通路に導入し、再循環させるものである。 In the present invention, when the operation of a compression ignition internal combustion engine (hereinafter, also simply referred to as an internal combustion engine) is automatically stopped, the burned gas existing in the cylinder and the exhaust gas existing in the exhaust passage at that time are EGR. It is introduced into the intake passage as EGR gas through the passage and recirculated.
より詳しくは、本発明に係る圧縮着火内燃機関の自動停止再始動システムは、
圧縮着火内燃機関の運転中に所定の停止条件が成立した時にその運転を自動的に停止させ、その後、所定の再始動条件が成立した時に自動的に再始動させる自動停止再始動手段と、
圧縮着火内燃機関の排気通路と吸気通路とを接続するEGR通路を有し、該EGR通路を通して排気をEGRガスとして吸気通路に導入するEGR装置と、
前記自動停止再始動手段によって圧縮着火内燃機関の運転が自動停止された時に、その時点で圧縮着火内燃機関の気筒内に存在する既燃ガス及び排気通路内に存在する排気を前記EGR通路を通してEGRガスとして吸気通路に導入し再循環させる自動停止時EGR制御手段と、
を備えている。
More specifically, the automatic stop / restart system for a compression ignition internal combustion engine according to the present invention is:
Automatic stop / restart means for automatically stopping operation when a predetermined stop condition is satisfied during operation of the compression ignition internal combustion engine, and then automatically restarting when a predetermined restart condition is satisfied;
An EGR device that has an EGR passage connecting an exhaust passage and an intake passage of a compression ignition internal combustion engine, and introduces exhaust gas into the intake passage as EGR gas through the EGR passage;
When the operation of the compression ignition internal combustion engine is automatically stopped by the automatic stop / restart means, the burned gas existing in the cylinder of the compression ignition internal combustion engine and the exhaust gas existing in the exhaust passage at that time are passed through the EGR passage through the EGR passage. Automatic stop EGR control means for introducing gas into the intake passage and recirculating;
It has.
本発明では、内燃機関が自動停止された際に、その時点で気筒内または排気通路に存在する排気(既燃ガス)が外部に放出されるのを抑制し、該排気をEGRガスとして再循環させる。これによれば、内燃機関が再始動される時に、気筒内により多くのEGRガスが存在する状態で燃焼が行なわれることになる。そのため、再始動時のNOxの生成量を抑制することができる。 In the present invention, when the internal combustion engine is automatically stopped, the exhaust (burned gas) existing in the cylinder or in the exhaust passage at that time is prevented from being released to the outside, and the exhaust is recirculated as EGR gas. Let According to this, when the internal combustion engine is restarted, combustion is performed in a state where more EGR gas exists in the cylinder. As a result, the amount of NOx generated at the time of restart can be suppressed.
本発明に係る自動停止再始動システムは、排気通路におけるEGR通路の接続部分より
も下流側に設けられた排気絞り弁をさらに備えてもよい。この場合、自動停止再始動手段によって圧縮着火内燃機関の運転が自動停止された時に、自動停止時EGR制御手段は、排気絞り弁を全閉状態に制御してもよい。これによれば、内燃機関が自動停止された時点で気筒内または排気通路に存在する排気(既燃ガス)の外部への放出を抑制でき、該排気をEGR通路を通してEGRガスとして再循環させることができる。
The automatic stop / restart system according to the present invention may further include an exhaust throttle valve provided on the downstream side of the connection portion of the EGR passage in the exhaust passage. In this case, when the operation of the compression ignition internal combustion engine is automatically stopped by the automatic stop / restart means, the automatic stop EGR control means may control the exhaust throttle valve to a fully closed state. According to this, when the internal combustion engine is automatically stopped, it is possible to suppress the release of exhaust gas (burned gas) existing in the cylinder or in the exhaust passage, and to recirculate the exhaust gas as EGR gas through the EGR passage. Can do.
本発明に係る自動停止再始動システムは、内燃機関の吸気通路に設けられたスロットル弁をさらに備えてもよい。この場合、自動停止再始動手段によって圧縮着火内燃機関の運転が自動停止された時に、自動停止時EGR制御手段は、スロットル弁の開度を、内燃機関の再始動時の燃焼に必要な吸入空気量を確保することが可能な範囲で最小開度に制御してもよい。これによれば、内燃機関が自動停止された際に、再始動時の燃焼を確保しつつ、可及的に多くのEGRガスを再循環させることができる。 The automatic stop / restart system according to the present invention may further include a throttle valve provided in an intake passage of the internal combustion engine. In this case, when the operation of the compression ignition internal combustion engine is automatically stopped by the automatic stop / restart means, the EGR control means at the time of automatic stop sets the opening of the throttle valve to the intake air necessary for combustion at the time of restart of the internal combustion engine. You may control to the minimum opening in the range which can ensure quantity. According to this, when the internal combustion engine is automatically stopped, it is possible to recirculate as much EGR gas as possible while ensuring combustion at the time of restart.
本発明に係る自動停止再始動システムは、再始動時に内燃機関での燃料噴射を制御する燃料噴射制御手段をさらに備えてもよい。この場合、燃料噴射制御手段は、自動停止時EGR制御手段によるEGR制御を実行した後で自動停止再始動手段によって内燃機関を再始動させる場合に、燃料噴射回数を通常の始動時に比べて多くしてもよい。これによれば、多量のEGRガスが気筒内に存在している状況下において燃料の着火性を向上させることができる。その結果、再始動時における安定した燃焼を確保することができる。 The automatic stop / restart system according to the present invention may further include fuel injection control means for controlling fuel injection in the internal combustion engine during restart. In this case, the fuel injection control means increases the number of fuel injections compared to the normal start time when the internal combustion engine is restarted by the automatic stop / restart means after executing the EGR control by the automatic stop EGR control means. May be. According to this, the ignitability of the fuel can be improved in a situation where a large amount of EGR gas is present in the cylinder. As a result, stable combustion at the time of restart can be ensured.
本発明に係る自動停止再始動システムは、自動停止時EGR制御手段によるEGR制御を実行するか否かを判別する判別手段をさらに備えてもよい。この場合、判別手段は、所定の停止条件が成立した時の、少なくとも外気温度、冷却水温度、及び排気温度に基づいて、自動停止時EGR制御手段によるEGR制御を実行するか否かを判別してもよい。これによれば、自動停止時EGR制御手段によるEGR制御を実行すると、再始動時の燃焼を確保することが困難と判断できる場合は該EGR制御が行なわれない。そのため、安定した再始動を確保することができる。 The automatic stop / restart system according to the present invention may further include determination means for determining whether or not to execute EGR control by the EGR control means during automatic stop. In this case, the determination unit determines whether or not to execute the EGR control by the automatic stop EGR control unit based on at least the outside air temperature, the cooling water temperature, and the exhaust gas temperature when the predetermined stop condition is satisfied. May be. According to this, when EGR control by the EGR control means at the time of automatic stop is executed, if it can be determined that it is difficult to ensure combustion at the time of restart, the EGR control is not performed. Therefore, stable restart can be ensured.
本発明によれば、圧縮着火内燃機関の自動停止再始動システムにおいて、再始動時のNOxの生成量を抑制することができる。 According to the present invention, in the automatic stop / restart system for a compression ignition internal combustion engine, the amount of NOx generated at the time of restart can be suppressed.
以下、本発明の具体的な実施形態について図面に基づいて説明する。本実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特に記載がない限りは発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。 Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in the present embodiment are not intended to limit the technical scope of the invention to those unless otherwise specified.
<実施例>
ここでは、本発明を車両駆動用のディーゼルエンジンに適用した場合を例に挙げて説明する。
<Example>
Here, a case where the present invention is applied to a diesel engine for driving a vehicle will be described as an example.
[内燃機関およびその吸排気系の概略構成]
図1は、本実施例に係る内燃機関及びその吸排気系の概略構成を示す図である。内燃機
関1は4つの気筒2を有する車両駆動用のディーゼルエンジンである。各気筒2には該気筒2内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁3が設けられている。
[Schematic configuration of internal combustion engine and its intake and exhaust system]
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an internal combustion engine and its intake / exhaust system according to the present embodiment. The
内燃機関1には、インテークマニホールド4およびエキゾーストマニホールド5が接続されている。インテークマニホールド4には吸気通路6が接続されている。エキゾーストマニホールド5には排気通路7が接続されている。尚、本実施例においては、インテークマニホールド4および吸気通路6が、本発明に係る吸気通路に相当し、エキゾーストマニホールド5および排気通路7が、本発明に係る排気通路に相当する。吸気通路6にはターボチャージャ8のコンプレッサ8aが設置されている。排気通路7にはターボチャージャ8のタービン8bが設置されている。
An
吸気通路6におけるコンプレッサ8aより下流側にはインタークーラ10及びスロットル弁11が設けられている。インタークーラ10は、外気と吸気との間で熱交換を行なうことで、吸気を冷却する。また、スロットル弁11は、吸気通路6の流路断面積を変更することで、該吸気通路6を流通する吸気の流量を調節する。吸気通路6におけるコンプレッサ8aより上流側にはエアフローメータ9が設けられている。エアフローメータ9は内燃機関1の吸入空気量を検出する。
An
排気通路7におけるタービン8bよりも下流側には、排気浄化装置として、酸化触媒12及びパティキュレートフィルタ13が設けられている。尚、排気通路7に設けられる触媒は、酸化触媒に限られるものではなく、排気浄化機能を有するものであればどのような触媒であってもよい。また、パティキュレートフィルタに触媒を担持させてもよい。
On the downstream side of the turbine 8b in the exhaust passage 7, an
排気通路7における酸化触媒12とパティキュレートフィルタ13との間には排気温度センサ15が設けられている。排気通路7におけるパティキュレートフィルタ13よりも下流側には排気絞り弁14が設けられている。排気絞り弁14は、排気通路7の流路断面積を変更することで、該排気通路7を流通する排気の流量を調節する。
An
内燃機関1の吸排気系には、排気系を流れる排気の一部をEGRガスとして吸気系に導入し再循環させるためのEGRシステムが設けられている。本実施例に係るEGRシステムは、高圧EGR装置30及び低圧EGR装置34を備えている。
The intake / exhaust system of the
高圧EGR装置30は、高圧EGR通路31、高圧EGR弁32及び高圧EGRクーラ33を有している。高圧EGR通路31は、その一端がエキゾーストマニホールド5に接続されており、その他端がインテークマニホールド4に接続されている。本実施例では、該高圧EGR通路31を通ってエキゾーストマニホールド5からインテークマニホールド4に導入されるEGRガスを高圧EGRガスと称する場合もある。
The high
高圧EGR弁32及び高圧EGRクーラ33は高圧EGR通路31に設けられている。高圧EGR弁32は、高圧EGR通路31の流路断面積を変更することで、インテークマニホールド4に導入される高圧EGRガスの流量(高圧EGRガス量)を調節する。高圧EGRクーラ33は、高圧EGR通路31を流通する高圧EGRガスと内燃機関1の冷却水との間で熱交換を行なうことで、高圧EGRガスを冷却する。
The high
低圧EGR装置34は、低圧EGR通路35、低圧EGR弁36及び低圧EGRクーラ37を備えている。低圧EGR通路35は、その一端が排気通路7におけるパティキュレートフィルタ13より下流側且つ排気絞り弁14より上流側に接続されており、その他端が吸気通路6におけるエアフローメータ9より下流側且つコンプレッサ8aより上流側に接続されている。本実施例では、該低圧EGR通路31を通って排気通路7から吸気通路6に導入されるEGRガスを低圧EGRガスと称する場合もある。
The low
低圧EGR弁36及び低圧EGRクーラ37は低圧EGR通路35に設けられている。低圧EGR弁36は、低圧EGR通路35の流路断面積を変更することで、吸気通路6に導入される低圧EGRガスの流量(低圧EGRガス量)を調節する。低圧EGRクーラ37は、低圧EGR通路35を流通する低圧EGRガスと内燃機関1の冷却水との間で熱交換を行なうことで、低圧EGRガスを冷却する。
The low
以上述べたように構成された内燃機関1には電子制御ユニット(ECU)20が併設されている。ECU20には、エアフローメータ9及び排気温度センサ15が電気的に接続されている。さらに、ECU20には、冷却水温度センサ16、外気温度センサ17、クランクポジションセンサ21及びアクセル開度センサ22が電気的に接続されている。冷却水温度センサ16は内燃機関1の冷却水の温度を検出する。外気温度センサ17は外気の温度を検出する。クランクポジションセンサ21は、内燃機関1の機関回転速度に応じたパルス信号を出力する。また、アクセル開度センサ22は、内燃機関1を搭載した車両のアクセル開度に応じた信号を出力する。これらのセンサの出力信号がECU20に入力される。
The
また、ECU20には、燃料噴射弁3、スロットル弁11、排気絞り弁14、高圧EGR弁32、及び低圧EGR弁36が電気的に接続されている。ECU20によってこれらの装置が制御される。
Further, the
[自動停止再始動制御]
本実施例に係る内燃機関1においては、ECU20によって自動停止再始動制御が実行される。自動停止再始動制御では、内燃機関1の運転中に所定の停止条件が成立した時にはその運転が自動的に停止され(即ち、燃料噴射弁3からの燃料噴射が停止される)、その後、所定の再始動条件が成立した時に自動的に再始動される(即ち、燃料噴射弁3からの燃料噴射が再開される)。
[Automatic stop / restart control]
In the
ここで、停止条件としては、内燃機関1を搭載した車両において、シフトポジションがドライブポジションであり、アクセル開度が零であり、且つブレーキが踏み込まれていることや、減速運転時にアクセル開度が零となること等を例示することができる。また、再始動条件としてはアクセル開度が零より大きくなること(即ち、アクセルペダルが踏み込まれること)等を例示することができる。
Here, as a stop condition, in a vehicle equipped with the
[自動停止時EGR制御]
内燃機関1の運転中においては、高圧EGR装置30または低圧EGR装置34の少なくともいずれか一方によってEGRガスを再循環させることで、内燃機関1での燃焼によって生成されるNOxの生成量を抑制している。ここで、内燃機関1が自動停止された場合、燃料噴射弁3からの燃料噴射の停止後も内燃機関1の回転(クランクシャフトの回転)は慣性力によって暫くの間継続する。この慣性力による機関回転により、自動停止された時点で気筒2内及び排気通路7内に存在した排気(既燃ガス)は排気通路7を通過して外部に放出され、気筒2内には新たに新気(空気)が導入される。
[EGR control during automatic stop]
During operation of the
従って、内燃機関1の再始動時においては、気筒2内にEGRガスがほとんど存在しない状態となる。その結果、再始動時においては、内燃機関1でのNOx生成量が増加する虞がある。
Therefore, when the
そこで、本実施例においては、内燃機関1が自動停止された際に、自動停止された時点で気筒2内または排気通路7内に存在する排気(以下、該排気を残留排気と称する場合もある)を高圧EGR通路31及び低圧EGR通路35を通してEGRガスとしてインテー
クマニホールド4及び吸気通路6に導入し再循環させる自動停止時EGR制御を実行する。
Therefore, in the present embodiment, when the
自動停止時EGR制御は、内燃機関1の自動停止時に、排気絞り弁14を全閉し、且つスロットル弁11を閉弁方向に制御することで実現される。排気絞り弁14を全閉状態とすることで、残留排気が外部に放出されるのを抑制でき、また、該残留排気を高圧EGR通路31及び低圧EGR通路35を通してEGRガスとして吸気通路6に導入することができる。この吸気通路6に導入されたEGRガスは、内燃機関1の慣性力による回転が継
続している間、排気通路7、EGR通路31,35、及び吸気通路6等を通って循環する
。
The automatic stop EGR control is realized by fully closing the
そして、この時にスロットル弁11の開度を小さくすることで、吸入空気量を減少させることができ、以って高圧EGR通路31を通してより多くのEGRガスをインテークマニホールド4に導入することができる。しかしながら、気筒2内に供給される空気量が過剰に少なくなると、内燃機関1を自動再始動させる時に気筒2内での燃焼が困難となる虞がある。そこで、スロットル弁11の開度を、内燃機関1の再始動時の燃焼に必要な吸入空気量を確保することが可能な範囲で最小開度に制御する。これにより、再始動時の燃焼を確保しつつ、高圧EGR通路31を通してより多くのEGRガスを再循環させることができる。
At this time, by reducing the opening of the throttle valve 11, the amount of intake air can be reduced, so that more EGR gas can be introduced into the
このような自動停止時EGR制御を実行することで、内燃機関1が再始動される時には、気筒2内により多くのEGRガスが存在することとなる。また、高圧EGR通路31、低圧EGR通路35、吸気通路6、及びインテークマニホールド4内にEGRガスが存在する状態で内燃機関1が再始動されることとなるため、再始動後には該EGRガスが気筒2内に直ちに供給される。従って、再始動時に、多量のEGRガスが存在する状況下で燃焼を行なうことができ、以ってNOxの生成量を抑制することが可能となる。
By executing such EGR control during automatic stop, more EGR gas exists in the cylinder 2 when the
[自動停止時の制御フロー]
以下、本実施例における内燃機関の自動停止時の制御フローについて、図2に示すフローチャートに基づいて説明する。本フローは、ECU20に予め記憶されており、内燃機関1の運転中、所定の間隔でECU20によって繰り返し実行される。
[Control flow during automatic stop]
Hereinafter, the control flow at the time of the automatic stop of the internal combustion engine in the present embodiment will be described based on the flowchart shown in FIG. This flow is stored in advance in the
本フローでは、先ずステップS101において、停止条件が成立したか否かが判別される。停止条件が成立したと判定された場合、次にステップS102において、燃料噴射弁3からの燃料噴射が停止される。つまり、内燃機関1の運転が自動的に停止される。
In this flow, first, in step S101, it is determined whether or not a stop condition is satisfied. If it is determined that the stop condition is satisfied, then in step S102, the fuel injection from the
次に、ステップS103において、上述した自動停止時EGR制御を実行する条件が成立しているか否かが判別される。ここでは、外気温度、冷却水温度、及び排気温度に基づいて該条件が成立しているか否かが判別される。 Next, in step S103, it is determined whether or not the above-described conditions for executing the automatic stop EGR control are satisfied. Here, it is determined whether or not the condition is satisfied based on the outside air temperature, the cooling water temperature, and the exhaust gas temperature.
外気温度又は冷却水温度が低いほど、再始動時に気筒2内において燃料が着火し難くなる。そのため、外気温度又は冷却水温度が低い時に自動停止時EGR制御を実行すると、再始動時の燃焼を確保することが困難となる。そこで、ステップS103においては、外気温度センサ17によって検出される外気温度が所定の下限温度より低い場合、或いは冷却水温度センサ16によって検出される冷却水温度が所定の下限水温より低い場合、自動停止時EGR制御を実行する条件が成立していないと判定する。下限温度及び下限水温は実験等に基づいて予め定められており、ECU20に記憶されている。
The lower the outside air temperature or the cooling water temperature, the more difficult the fuel is ignited in the cylinder 2 at the time of restart. Therefore, if the automatic stop EGR control is executed when the outside air temperature or the cooling water temperature is low, it becomes difficult to ensure combustion at the time of restart. Therefore, in step S103, when the outside air temperature detected by the outside air temperature sensor 17 is lower than a predetermined lower limit temperature, or when the cooling water temperature detected by the cooling
また、内燃機関1の運転が自動停止されると、排気による持ち去り熱量が減少することで、酸化触媒12の温度が上昇する場合がある。このとき、温度の低い新気が内燃機関1
及び排気通路を通して該酸化触媒12に供給されれば、その温度上昇を抑制できる。しかしながら、温度の高いEGRガスが循環することとなり、該EGRガスが酸化触媒12に供給されると、該酸化触媒12が過昇温する虞がある。そこで、ステップS103においては、排気温度センサ15の検出値に基づいて推定される酸化触媒12の温度が上限傾向にある場合、自動停止時EGR制御を実行する条件が成立していないと判定する。
Further, when the operation of the
And if it supplies to this
尚、自動停止時EGR制御を実行する条件が成立しているか否かの判定方法は上記のもの限られるものではない。再始動時におけるNOxの生成量の抑制よりも優先すべき条件を予め定めておき、その条件に基づいて該判定を実行すればよい。ステップS103において、肯定判定された場合は、次にステップS104の処理が行なわれ、否定判定された場合は、本フローの実行が終了される。 The method for determining whether or not the condition for executing the EGR control at the time of automatic stop is satisfied is not limited to the above. A condition that should be prioritized over the suppression of the NOx generation amount at the time of restart may be determined in advance, and the determination may be performed based on the condition. If an affirmative determination is made in step S103, the process of step S104 is performed next. If a negative determination is made, execution of this flow is terminated.
ステップS104においては、高圧EGR弁32及び低圧EGR弁36が全開状態に制御される。次に、ステップS105において、排気絞り弁14が全閉状態に制御される。
In step S104, the high
次にステップS106において、スロットル弁11が閉弁方向に制御される。次に、ステップS107において、エアフローメータ9によって検出される吸入空気量Gaが、内燃機関1の再始動時の燃焼に必要な吸入空気量の下限値Gaminまで減少しているか否かが判別される。吸入空気量Gaが下限値Gaminまで減少しないと判定された場合、再度、ステップS106の処理が実行され、スロットル弁11の開度がさらに小さくされる。ステップS107において、吸入空気量Gaが下限値Gaminまで減少したと判定された場合は、本ルーチンの実行が終了される。
Next, in step S106, the throttle valve 11 is controlled in the valve closing direction. Next, in step S107, it is determined whether or not the intake air amount Ga detected by the air flow meter 9 has decreased to the lower limit value Gamin of the intake air amount necessary for combustion when the
尚、上記フローにおいては、ステップS106及びS107に代えて、吸入空気量が内燃機関1の再始動時の燃焼に必要な下限値Gaminとなるスロットル弁11の開度を算出し、算出された開度までスロットル弁11を閉弁するようにしてもよい。
In the above flow, instead of steps S106 and S107, the opening degree of the throttle valve 11 is calculated so that the intake air amount becomes the lower limit value Gamin necessary for combustion when the
[再始動時の燃料噴射制御]
上述したように、自動停止時EGR制御を実行すると、再始動時における気筒2内のEGRガス量が増加する。これにより、NOxの生成量は抑制できるが、燃料の着火性が低下する。その結果、安定した燃焼が困難となると、始動完了までの間における燃料消費量の増大や排気性状の悪化を招く虞がある。また、着火遅れ期間が長くなることで、燃焼騒音が悪化する虞もある。
[Fuel injection control at restart]
As described above, when the EGR control at the time of automatic stop is executed, the amount of EGR gas in the cylinder 2 at the time of restart increases. Thereby, although the production amount of NOx can be suppressed, the ignitability of the fuel is lowered. As a result, if stable combustion becomes difficult, there is a risk that the fuel consumption will increase and the exhaust properties will deteriorate until the start is completed. In addition, since the ignition delay period becomes longer, the combustion noise may be deteriorated.
そこで、本実施例では、自動停止時EGR制御を実行した場合、その後、内燃機関1を再始動させる時に、燃料噴射弁3からの燃料噴射回数を通常の始動時に比べて多くする。これによれば、多量のEGRガスが気筒2内に存在している状況下において燃料の着火性を向上させることができる。その結果、再始動時における安定した燃焼を確保することができ、また、燃焼騒音の悪化を抑制することができる。
Therefore, in the present embodiment, when the EGR control at the time of automatic stop is executed, when the
[自動再始動時の制御フロー]
以下、本実施例における内燃機関の自動再始動時の制御フローについて、図3に示すフローチャートに基づいて説明する。本フローは、ECU20に予め記憶されており、内燃機関1が自動停止された後、所定の間隔でECU20によって繰り返し実行される。
[Control flow during automatic restart]
Hereinafter, the control flow at the time of automatic restart of the internal combustion engine in the present embodiment will be described based on the flowchart shown in FIG. This flow is stored in advance in the
本フローでは、先ずステップS201において、再始動条件が成立したか否かが判別される。再始動条件が成立したと判定された場合、次にステップS202において、排気絞り弁14が全閉状態であるか否かかが判別される。
In this flow, first, in step S201, it is determined whether or not a restart condition is satisfied. If it is determined that the restart condition is satisfied, it is then determined in step S202 whether or not the
S202において排気絞り弁14が全閉状態であると判定された場合は、自動停止時に
自動停止時EGR制御が実行されたと判断できる。この場合、ステップS203において、一燃焼サイクル当たりの燃料噴射弁3からの燃料噴射回数が、自動停止時EGR制御後の再始動時の目標回数nt_egrに設定される。一方、S202において排気絞り弁14が開弁していると判定された場合は、自動停止時に自動停止時EGR制御は実行されていない判断できる。この場合、ステップS204において、一燃焼サイクル当たりの燃料噴射弁3からの燃料噴射回数が、通常の再始動時の目標回数nt_normalに設定される。自動停止時EGR制御後の再始動時の目標回数nt_egrおよび通常の再始動時の目標回数nt_normalは予め実験等に基づいて定められており、nt_egrはnt_normalよりも多くなっている。
If it is determined in S202 that the
ステップS203またはS205において、一燃焼サイクル当たりの燃料噴射弁3からの燃料噴射回数が設定されると、次にステップS204において、燃料噴射弁3からの燃料噴射が実行される。つまり、内燃機関1が自動的に再始動される。
When the number of times of fuel injection from the
尚、燃料噴射の実行開始後においては、排気絞り弁14、スロットル弁11、及びEGR弁32,36の開度はそれぞれ通常通りに制御される。
Note that after the start of fuel injection, the opening of the
内燃機関1の運転が自動停止されてから再始動時までの期間が短いと気筒2内の温度低下が小さいため、該期間が長い場合に比べて燃料が着火し易い。そこで、再始動時においては、自動停止された時点からの経過時間に基づいて燃料噴射回数および/または燃料噴射量を補正してもよい。この場合、自動停止された時点からの経過時間が短いほど、燃料噴射回数および/または燃燃料噴射量を少なくする。
If the period from when the operation of the
1・・・内燃機関
6・・・吸気通路
7・・・排気通路
11・・スロットル弁
14・・排気絞り弁
15・・排気温度センサ
16・・冷却水温度センサ
17・・外気温度センサ
20・・ECU
30・・高圧EGR装置
31・・高圧EGR通路
32・・高圧EGR弁
34・・低圧EGR装置
35・・低圧EGR通路
36・・低圧EGR弁
DESCRIPTION OF
30 ・ ・ High
Claims (5)
圧縮着火内燃機関の排気通路と吸気通路とを接続するEGR通路を有し、該EGR通路を通して排気をEGRガスとして吸気通路に導入するEGR装置と、
前記自動停止再始動手段によって圧縮着火内燃機関の運転が自動停止された時に、その時点で圧縮着火内燃機関の気筒内に存在する既燃ガス及び排気通路内に存在する排気を前記EGR通路を通してEGRガスとして吸気通路に導入し再循環させる自動停止時EGR制御手段と、
前記自動停止時EGR制御手段によるEGR制御を実行した後で前記自動停止再始動手段によって圧縮着火内燃機関を再始動させる場合に、燃料噴射回数を、前記自動停止再始動手段によって圧縮着火内燃機関の運転が自動停止された時に前記自動停止時EGR制御手段によるEGR制御を実行することなく前記自動停止再始動手段によって圧縮着火内燃機関を再始動させる通常の再始動時に比べて多くする燃料噴射制御手段と、
を備えた圧縮着火内燃機関の自動停止再始動システム。 Automatic stop / restart means for automatically stopping operation when a predetermined stop condition is satisfied during operation of the compression ignition internal combustion engine, and then automatically restarting when a predetermined restart condition is satisfied;
An EGR device that has an EGR passage connecting an exhaust passage and an intake passage of a compression ignition internal combustion engine, and introduces exhaust gas into the intake passage as EGR gas through the EGR passage;
When the operation of the compression ignition internal combustion engine is automatically stopped by the automatic stop / restart means, the burned gas existing in the cylinder of the compression ignition internal combustion engine and the exhaust gas existing in the exhaust passage at that time are passed through the EGR passage through the EGR passage. Automatic stop EGR control means for introducing gas into the intake passage and recirculating;
In the case where the compression ignition internal combustion engine is restarted by the automatic stop restarting means after the EGR control by the EGR control means at the time of automatic stop is executed, the number of times of fuel injection is determined by the automatic stop restarting means. It said fuel injection control means to increase compared to the normal restart to restart the compression ignition internal combustion engine by without the automatic stop and restart means performing EGR control by the automatic stop EGR control means when the operation is automatically stopped When,
An automatic stop / restart system for a compression ignition internal combustion engine.
前記自動停止再始動手段によって圧縮着火内燃機関の運転が自動停止された時に、前記自動停止時EGR制御手段が、前記排気絞り弁を全閉状態に制御する請求項1または2に記載の圧縮着火内燃機関の自動停止再始動システム。 An exhaust throttle valve provided on the downstream side of the connection portion of the EGR passage in the exhaust passage;
The compression ignition according to claim 1 or 2 , wherein when the operation of the compression ignition internal combustion engine is automatically stopped by the automatic stop / restart means, the EGR control means at the time of automatic stop controls the exhaust throttle valve to a fully closed state. Automatic stop / restart system for internal combustion engines.
前記自動停止再始動手段によって圧縮着火内燃機関の運転が自動停止された時に、前記
自動停止時EGR制御手段が、前記スロットル弁の開度を、圧縮着火内燃機関の再始動時の燃焼に必要な吸入空気量を確保することが可能な範囲で最小開度に制御する請求項1から3のいずれか一項に記載の圧縮着火内燃機関の自動停止再始動システム。 A throttle valve provided in an intake passage of the compression ignition internal combustion engine;
When the operation of the compression ignition internal combustion engine is automatically stopped by the automatic stop / restart means, the automatic stop EGR control means determines the degree of opening of the throttle valve for combustion at the time of restart of the compression ignition internal combustion engine. The automatic stop / restart system for a compression ignition internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, wherein the opening is controlled to a minimum opening within a range in which an intake air amount can be secured.
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