JP6756531B2 - Internal combustion engine control method and control device - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関の制御に関する。 The present invention relates to the control of an internal combustion engine.
車両用の内燃機関、特にガソリン内燃機関では、昨今、過給機により排気量を低減させることにより燃費性能の向上を図り、出力性能を両立させる、いわゆるダウンサイジングターボ内燃機関が主流になりつつある。このような内燃機関において、排気ガスの一部をEGRガスとして吸気通路へ還流するEGR装置を用い、ポンプロスの改善を図ると共に高負荷域でのノッキングを改善することにより燃費を向上させる技術が知られている。特に近年では、燃費向上の観点からEGR率(新気量に対するEGRガス量の割合)の増加の要求はますます高まり、幅広い機関運転領域(機関回転数・負荷領域)で高いEGR率を得るための技術が要求されている。 In internal combustion engines for vehicles, especially gasoline internal combustion engines, so-called downsizing turbo internal combustion engines, which improve fuel efficiency by reducing the displacement with a supercharger and achieve both output performance, are becoming mainstream these days. .. In such an internal combustion engine, a technology is known to improve fuel efficiency by improving pump loss and knocking in a high load range by using an EGR device that returns a part of exhaust gas as EGR gas to an intake passage. Has been done. Especially in recent years, the demand for an increase in the EGR rate (ratio of the amount of EGR gas to the amount of fresh air) has increased more and more from the viewpoint of improving fuel efficiency, and in order to obtain a high EGR rate in a wide engine operation range (engine speed / load range). Technology is required.
ここで、例えば減速時のようにEGRガスを供給しているEGR領域からEGRガスを供給しない非EGR領域へと移行する際に、目標EGR率の低下に伴いEGR制御弁を閉じる方向に制御すると、既に吸気系に残存するEGRガスが燃焼室へ導入されてしまうことから、燃焼安定性が一時的に悪化するおそれがある。 Here, when shifting from the EGR region to which the EGR gas is supplied to the non-EGR region to which the EGR gas is not supplied, for example, during deceleration, the EGR control valve is controlled to close as the target EGR rate decreases. Since the EGR gas already remaining in the intake system is introduced into the combustion chamber, the combustion stability may be temporarily deteriorated.
そこで特許文献1には、各気筒の燃焼室へ導入されるEGRガス濃度に高低差が生じるように気流制御弁を設け、減速時には、EGR濃度が濃い#3,#4気筒の燃焼を停止し、EGR濃度が薄い#1,#2気筒の燃焼を継続することで、EGRガスの影響による燃焼安定性の悪化を抑制する技術が提案されている。
Therefore, in
直列4気筒の内燃機関における点火順序は、振動抑制を考慮して、一般的には#1,#3,#4,#2の順とされる。ここで、上記特許文献1に記載の技術では、点火順序が連続する2つの#1,#2気筒は燃焼を継続し、同じく点火順序が連続する2つの#3,#4気筒は燃焼を停止しているために、1サイクル中のトルク変動が大きくなり、運転性が悪化する。また、燃焼を継続する#1,#2気筒には、濃度が薄いながらもEGRガスが導入されることから、やはりEGRガスの影響によって燃焼が不安定となる可能性がある。
The firing order of the in-line 4-cylinder internal combustion engine is generally # 1, # 3, # 4, # 2 in consideration of vibration suppression. Here, in the technique described in
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、目標EGR率が低下するEGR低下時に、吸気通路に残存するEGRガスの影響により燃焼が不安定となることを確実に抑制しつつ燃焼を継続し、かつ、幾つかの気筒の燃焼を停止せさつつもトルク変動を最小限に抑制することを目的としている。 The present invention has been made in view of such circumstances, and while surely suppressing the instability of combustion due to the influence of the EGR gas remaining in the intake passage when the EGR decreases when the target EGR rate decreases. The purpose is to continue combustion and to minimize torque fluctuations while stopping the combustion of some cylinders.
燃焼順序が奇数番目の気筒群又は偶数番目の気筒群の一方の気筒群に、上記EGRガスを含まない新気を供給可能な新気供給装置を備える。上記新気供給装置は、EGR通路が吸気通路へ接続するEGR導入口を経由せずに上記一方の気筒群へ新気を導入する新気供給通路と、この新気供給通路を開閉する新気流量制御弁と、を有している。機関運転状態に応じて設定される目標EGR率が低下するEGR低下時には、上記目標EGR率の低下に応じてEGR制御弁を閉じる方向に制御する。この際、上記一方の気筒群に対して上記新気供給通路から新気を供給して燃焼を継続させる一方、他方の気筒群では燃焼を停止させる。 A fresh air supply device capable of supplying fresh air containing no EGR gas to one of the cylinder groups having an odd-numbered combustion sequence or an even-numbered cylinder group is provided. The fresh air supply device includes a fresh air supply passage that introduces fresh air into one of the cylinder groups without passing through the EGR introduction port that connects the EGR passage to the intake passage, and fresh air that opens and closes the fresh air supply passage. It has a flow control valve . When the target EGR rate set according to the engine operating state decreases, the EGR control valve is controlled in the closing direction according to the decrease in the target EGR rate. At this time, fresh air is supplied from the fresh air supply passage to the one cylinder group to continue combustion, while combustion is stopped in the other cylinder group.
本発明によれば、例えば減速時のように目標EGR率が低下するEGR低下時に、吸気通路内に多くのEGRガスが残存していると燃焼が不安定となり易いが、このようなEGR低下時に、燃焼を継続する一方の気筒群に対して新気供給装置によりEGRガスを含まない新気を導入することで、燃焼安定性を確保することができる。 According to the present invention, when the target EGR rate decreases, such as during deceleration, combustion tends to become unstable if a large amount of EGR gas remains in the intake passage. However, when the EGR decreases. Combustion stability can be ensured by introducing fresh air that does not contain EGR gas into one cylinder group that continues combustion by means of a fresh air supply device.
その一方で、燃焼を停止する他方の気筒群による掃気によって、吸気通路内に残存するEGRガスを速やかに排出することができるため、その後に燃焼を再開する際に、燃焼安定性を確保することができる。 On the other hand, scavenging by the other cylinder group that stops combustion allows the EGR gas remaining in the intake passage to be quickly discharged, so that combustion stability should be ensured when combustion is resumed thereafter. Can be done.
また、燃焼順序が奇数番目もしくは偶数番目の気筒群で燃焼を行なうようにしたので、燃焼間隔が一定となり、燃焼を停止する気筒を設けているにもかかわらず、トルク変動を最小限に抑制することができる。 In addition, since combustion is performed in the odd-numbered or even-numbered cylinder group in the combustion order, the combustion interval is constant and torque fluctuation is minimized even though the cylinders that stop combustion are provided. be able to.
更に、燃焼を継続する一方の気筒群には、EGRガスが含まれない新気を新気供給装置を介して十分に供給することができるために、燃焼を停止する他方の気筒群によるトルク低下分を十分に補うことができる。 Further, since fresh air containing no EGR gas can be sufficiently supplied to one cylinder group that continues combustion through the fresh air supply device, the torque is reduced by the other cylinder group that stops combustion. You can make up for the minute.
以下、図示実施例により本発明を説明する。図1は、本発明の第1実施例に係る制御装置及び制御方法が適用された内燃機関のシステム構成を簡略的に示している。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to the illustrated examples. FIG. 1 simply shows the system configuration of an internal combustion engine to which the control device and the control method according to the first embodiment of the present invention are applied.
この内燃機関10は、直列4気筒型の火花点火式ガソリン内燃機関であり、各気筒の燃焼室11には吸気通路12と排気通路13とが接続している。吸気通路12は、所定容積を有する吸気コレクタ14に接続する4本の吸気ブランチ通路16を経由して各気筒の吸気ポートへ接続し、排気通路13は、排気マニホールド17の4本の排気ブランチ通路18を経由して各気筒の排気ポートへ接続している。
The
この内燃機関10には、ターボ式の過給機20が設けられている。この過給機20は、排気通路13に設けられたタービン21と、吸気通路12に設けられたコンプレッサー22と、が一本のシャフト23上に背中合わせに同軸上に設けられ、排気エネルギーによりタービン21がコンプレッサー22を回転駆動することにより過給が行なわれる。排気通路13にはタービン21をバイパスするバイパス通路24が設けられ、このバイパス通路24に、過給圧を調整するウェイストゲートバルブ25が設けられている。
The
また、この内燃機関10には、排気ガスの一部をEGRガスとして吸気通路12へ還流するEGR装置(外部EGR)が設けられている。このEGR装置は、吸気通路12と排気通路13とを接続するEGR通路27と、このEGR通路27に設けられ、EGR通路27を開閉することによって、新気に対するEGRガスの割合であるEGR率及びEGRガスの流量を制御するEGR制御弁28と、EGR通路27内を流れるEGRガスを冷却するEGRクーラー29と、が設けられている。
Further, the
また、このEGR装置は、EGR通路27が吸気通路12に接続するEGR導入口30がコンプレッサー22よりも上流側に配置された、いわゆるロープレッシャー型のEGR装置である。EGR通路27が排気通路13に接続するEGR取出口31は、タービン21の下流側に設けられた三元触媒等の触媒32よりも更に下流側に配置されている。
Further, this EGR device is a so-called low pressure type EGR device in which the
吸気通路12には、タービン21よりも下流側に、吸入空気量を調整する電制のスロットル弁33と、吸気を冷却するインタークーラー34と、が配設されている。
In the
この内燃機関10の点火順序は、#1,#3,#4,#2の順となっている。そして本実施例では、燃焼順序が奇数番目の奇数気筒群#1,#4と偶数番目の偶数気筒群#2,#3のうち、一方の気筒群である奇数気筒群#1,#4に、EGRガスを含まない新気を供給可能な新気供給装置を設けている。
The firing order of the
具体的には、この新気供給装置は、EGR導入口30を経由することなく、奇数気筒群#1,#4の各気筒へ新気を導入する新気供給通路41と、この新気供給通路41を開閉する新気流量制御弁42と、を備えている。新気供給通路41は、その上流側で、EGR導入口30よりも上流側の吸気通路12に接続するとともに、下流側で、インタークーラー34よりも下流側に位置する吸気コレクタ14に接続している。
Specifically, this fresh air supply device includes a fresh
この吸気コレクタ14には、その一方側14A(図1の右側)に新気供給通路41と奇数気筒群#1,#4の吸気ブランチ通路16とが接続し、他方側14B(図1の左側)に吸気通路12と偶数気筒群#2,#3の吸気ブランチ通路16とが接続しており、その中間に、一方側14Aと他方側14Bとの連通・遮断を切換える切換弁43が設けられている。
The fresh
図1に示すように、切換弁43を閉じているとき、吸気コレクタ14の内部空間が一方側14Aと他方側14Bとに仕切られた形となる。従って、新気供給通路41から吸気コレクタ14の一方側14Aへ供給されるEGRガスを含まない新気は、吸気ブランチ通路16を経由して奇数気筒群#1,#4へ直接的に導入され、これら一連の経路が図中の破線で示す新気導入経路44を構成している。また、EGR通路27が接続する吸気通路12から吸気コレクタ14の他方側14Bへ供給されたEGRガスを含む吸気ガスは、吸気ブランチ通路16を経由して偶数気筒群#2,#3へ直接的に導入され、これら一連の経路が図中の破線で示すEGR導入経路45を構成している。つまり、切換弁43が閉じているとき、新気導入経路44とEGR導入経路45とが遮断される。
As shown in FIG. 1, when the switching
一方、図2に示すように、切換弁43を閉いているときには、吸気コレクタ14内の一方側14Aと他方側14Bとが連通する形となる。従って、EGR通路27が接続する吸気通路12から吸気コレクタ14の他方側14Bへ供給されたEGRガスを含む吸気ガスは、全ての吸気ブランチ通路16を経由して全ての気筒へほぼ均等に供給される。
On the other hand, as shown in FIG. 2, when the switching
また、この内燃機関10には、吸気弁(もしくは排気弁)のバルブタイミングを変更可能なバルブタイミング変更装置51を備えている。制御部50は、各種制御を記憶及び実行可能であり、図示していないが、クランク角センサやエアフローメーター等の機関運転状態を検出する各種センサの検出信号に基づいて、上述したスロットル弁33,ウェイストゲートバルブ25,新気流量制御弁42,EGR制御弁28,切換弁43及びバルブタイミング変更装置51のアクチュエータ等へ制御信号を出力し、その動作を制御する。
Further, the
図3は、制御部40により実行される制御の流れを示すフローチャートである。ステップS11では、目標EGR率を読み込む。この目標EGR率は、吸入空気量に対するEGRガス(外部EGR)の目標流量の割合に相当し、機関回転数と機関負荷とに基づいて、予め設定されている目標EGR率設定マップを参照して設定される。 FIG. 3 is a flowchart showing a flow of control executed by the control unit 40. In step S11, the target EGR rate is read. This target EGR rate corresponds to the ratio of the target flow rate of the EGR gas (external EGR) to the intake air amount, and refers to a preset target EGR rate setting map based on the engine speed and the engine load. Set.
ステップS12では、目標EGR率が、所定のしきい値以上低下するEGR低下(過渡)状態であるか否かを判定する。例えば、所定期間前の目標EGR率に対して今回の目標EGR率がしきい値以上低下しているかで判定する。なお、EGR低下状態の判定はこれに限らず、例えば、EGR領域での運転中に減速状態となると、目標EGR率が低下してEGR領域から非EGR領域へ移行する過渡状態であると判断して、EGR低下状態であると判定するようにしても良い。 In step S12, it is determined whether or not the target EGR rate is in an EGR decrease (transition) state in which the target EGR rate decreases by a predetermined threshold value or more. For example, it is determined whether or not the current target EGR rate is lower than the threshold value with respect to the target EGR rate before a predetermined period. The determination of the EGR lowering state is not limited to this. For example, when the deceleration state is reached during operation in the EGR region, it is determined that the target EGR rate is lowered and the transition state is a transition state from the EGR region to the non-EGR region. Therefore, it may be determined that the EGR is in a lowered state.
ステップS12において、EGR低下状態であると判定されると、本実施例の要部をなすEGR低下時の制御処理(ステップS13〜ステップS18)が実行される。先ずステップS13では、燃焼順序が偶数の偶数気筒群#2,#3の燃料噴射を停止して、燃焼を停止する。ステップS14では、スロットル弁33を開方向へ制御する。具体的にはスロットル弁33を全開とする。これにより、燃焼を停止する偶数気筒群#2,#3の掃気を促進して、吸気通路12内に残存するEGRガスを速やかに排気通路13へ排出し、燃焼再開時の燃焼安定性を向上させることができる。
If it is determined in step S12 that the EGR is lowered, the control process (steps S13 to S18) at the time of EGR lowering, which is a main part of this embodiment, is executed. First, in step S13, the fuel injection of the even-numbered
ステップS15では、切換弁43により新気導入経路44とEGR導入経路45とを遮断する。この結果、燃焼を継続する奇数気筒群#1,#4には、新気導入経路44を経由してEGRガスが含まれない新気のみが導入されることとなり、吸気通路12内に残存するEGRガスは、EGR導入経路45を通して燃焼を停止する偶数気筒群#2,#3へと供給される。
In step S15, the switching
ステップS16では、新気流量制御弁42を開方向に制御する。具体的には、燃焼を停止する偶数気筒群のトルク低下を補うように、新気流量制御弁42を開方向に制御して、奇数気筒群#1,#4に導入される新気量を増加させる。
In step S16, the fresh air flow
ステップS17では、過給状態であるか否かを判定する。過給状態である場合には、バルブタイミング変更装置51によりバルブオーバーラップを増大させる。これによって、燃焼を停止している偶数気筒群#2,#3の掃気を促進し、吸気通路12内に残存するEGRガスを速やかに排出させている。
In step S17, it is determined whether or not the vehicle is in a supercharged state. In the supercharged state, the valve
ステップS19及びステップS20は、EGR低下状態における制御処理(ステップS13〜ステップS18)の終了条件である。ステップS19では、実EGR率が所定値未満まで低下したか否かを判定する。実EGR率は、例えば機関回転数や機関負荷等の機関運転状態に基づいて推定される。実EGR率が所定値未満となると、吸気通路12内に残存するEGRガスが十分に少なくなり、安定した燃焼を行なうことができると判断して、ステップS21以降へ進み、EGR低下時の制御の終了処理を実行する。また、ステップS20では、加速要求が有るか否かを判定する。例えば、運転者によりアクセルペダルが踏み込み操作された場合に加速要求有と判定される。ステップS20で加速要求有と判定された場合にも、加速要求に応じたトルクが得られるように、ステップS21以降へ進み、EGR低下時の制御の終了処理を実行する。
Step S19 and step S20 are conditions for ending the control process (steps S13 to S18) in the EGR lowering state. In step S19, it is determined whether or not the actual EGR rate has decreased to less than a predetermined value. The actual EGR rate is estimated based on the engine operating state such as the engine speed and the engine load. When the actual EGR rate is less than a predetermined value, it is determined that the EGR gas remaining in the
ステップS21では、燃焼を停止している偶数気筒群#2,#3の燃料噴射を再開して、燃焼を再開する。ステップS22では、掃気のために全開としていたスロットル弁33を閉方向に制御する。つまり、目標吸入空気量が得られるようにスロットル弁33を制御する。ステップS23では、切換弁43を開として、新気導入経路44とEGR導入経路45とを連通させる。これにより、吸気通路12から吸気コレクタ14内に導入された吸気が全ての気筒にほぼ均等に供給される。そしてステップS24では、新気流量制御弁42を閉じて、本ルーチンを終了する。
In step S21, the fuel injection of the even-numbered
図4は、このような本実施例の制御を適用した場合のEGR低下時におけるタイミングチャートである。部分負荷での、いわゆるR/L走行状態から運転者がアクセルペダルの開度を減少させて(図4(A)参照)、減速状態へ移行すると(時刻t1)、図4(G)に示すように目標EGR率が低下してEGR低下状態となり、上述したEGR低下時の制御(ステップS13〜S18)が実行される。すなわち、図4(B)に示すように切換弁43を閉じて新気導入経路44とEGR導入経路45とを遮断するとともに、図4(F)に示すように偶数気筒群#2,#3の燃料カットフラグを立てて燃焼を停止する。この際、図4(E)に示すようにスロットル弁33を全開として、燃焼を停止している偶数気筒群#2,#3に対して掃気を促進することで、EGR導入経路45内に残存するEGRガスを速やかに排出させることができる。
FIG. 4 is a timing chart at the time of EGR decrease when the control of this embodiment is applied. When the driver reduces the opening degree of the accelerator pedal from the so-called R / L running state with a partial load (see FIG. 4 (A)) and shifts to the deceleration state (time t1), it is shown in FIG. 4 (G). As described above, the target EGR rate decreases to the EGR decrease state, and the above-mentioned control at the time of EGR decrease (steps S13 to S18) is executed. That is, as shown in FIG. 4 (B), the switching
また、EGR低下時(t1)に、新気流量制御弁42を開き方向に制御することで、新気導入経路44を通して奇数気筒群#1,#4に導入される新気空気量を増加させており、これによって、燃焼を停止している偶数気筒群#2,#3分のトルク低下を補うことができる。
Further, when the EGR is lowered (t1), the fresh air flow
目標EGR率が低下するEGR低下時には、吸気通路12に残存するEGRガスの影響により、吸入空気量の減少に対して実EGR率が一時的に上昇し、図4(H),(I)の破線の特性で示すように、実EGR率が失火限界を超えてしまい、燃焼安定性が悪化するおそれがある。これに対して本実施例では、上記の制御を実施することで、奇数気筒群#1,#4には新気導入経路44を通してEGRガスが含まれない新気が導入されることから、図4(H)の実線の特性で示すように、EGR低下時点t1から実EGR率が速やかに低下していき、実EGR率が失火限界を超えて上昇するおそれがないので、安定した燃焼を実現できる。
When the target EGR rate decreases, the actual EGR rate temporarily increases with respect to the decrease in the intake air amount due to the influence of the EGR gas remaining in the
また、図4(I)に示すように、偶数気筒群#2,#3では、燃焼を停止しているので、内部EGR(排気ポートから燃焼室へ逆流する排気ガス)が増加することがなく、掃気により新気導入経路44内に残存するEGRガスが排出されることで、実EGR率は速やかに低下していく。従って、燃焼を再開する際の燃焼安定性を向上することができる。
Further, as shown in FIG. 4 (I), in the even
次に、図4を参照して本発明の第2実施例について説明する。なお、上記第1実施例と同じ構成要素には同じ参照符号を付して重複する説明を省略し、異なる部分について主に説明する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The same components as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, duplicated description is omitted, and different parts will be mainly described.
吸気通路12は、排気通路13と同様、吸気マニホールド15の4本の吸気ブランチ通路16を介して各気筒の燃焼室11に接続している。そして、新気供給通路41は、新気流量制御弁42の下流側で二股状に分岐し、この分岐部41Aで奇数気筒群を構成する#1気筒と#4気筒の吸気ブランチ通路16にそれぞれ接続している。従って、EGR低下時に新気流量制御弁42を開くと、新気供給通路41及びその分岐部41Aから#1気筒と#4気筒の吸気ブランチ通路16を経て、EGRガスを含まない新気が奇数気筒群#1,#4の燃焼室11内へ導入される。
Like the
なお、この第2実施例では、新気導入経路とEGR導入経路とを遮断する切換弁を設けていないので、EGR低下時に、EGRガスを含む吸気の一部が、燃焼を継続している奇数気筒群#1,#4にも供給される可能性はある。しかしながら、奇数気筒群#1,#4には新気供給通路41を通して多くの新気が導入されるために、吸気通路12から吸気マニホールド15へ供給されるEGRガスを含む吸気は、その大半が燃焼を停止している偶数気筒群#2,#3へと供給されることとなり、奇数気筒群#1,#4に供給されるEGRガスはわずかなものとなる。
In this second embodiment, since the switching valve for shutting off the fresh air introduction path and the EGR introduction path is not provided, a part of the intake air containing the EGR gas continues to burn when the EGR is lowered. It may also be supplied to
次に、上述した第1,第2実施例の特徴的な構成及び作用効果について、以下に列記する。 Next, the characteristic configurations and actions and effects of the above-mentioned first and second examples are listed below.
[1]偶数個の気筒と、排気通路13と吸気通路12とを接続し、排気ガスの一部であるEGRガスを吸気通路12へ還流するEGR通路27と、このEGR通路27を開閉するEGR制御弁28と、燃焼順序が奇数番目の気筒群又は偶数番目の気筒群の一方の気筒群に、EGRガスを含まない新気を供給可能な新気供給装置と、を備える。機関運転状態に応じて設定される目標EGR率が低下するEGR低下時には、目標EGR率の低下に応じてEGR制御弁28を閉じる方向に制御する。このとき、上記一方の気筒群に対して上記新気供給装置から新気を供給して燃焼を継続させる一方、他方の気筒群では燃焼を停止する。
[1] An
例えば過給状態からの減速時に、目標EGR率が低下してEGR領域から非EGR領域へ移行する過渡期(EGR低下時)には、吸気通路12内に多くのEGRガスが残存しているために、燃焼が不安定となり易いが、このようなEGR低下時に、燃焼を継続する一方の気筒群に対して新気供給装置によりEGRガスを含まない新気を導入することで、燃焼安定性を確保することができる。
For example, when decelerating from the supercharging state, a large amount of EGR gas remains in the
その一方で、燃焼を停止する他方の気筒群による掃気によって、吸気通路12内に残存するEGRガスを速やかに排出することができる。従って、燃焼再開後の燃焼安定性を確実に確保することができる。
On the other hand, the EGR gas remaining in the
また、燃焼順序が奇数番目もしくは偶数番目の気筒群のいずれかで燃焼を行なうようにしているので、燃焼間隔が一定となり、燃焼を停止する気筒を設けているにもかかわらず、トルク変動を最小限に抑制することができる。 In addition, since combustion is performed in either the odd-numbered or even-numbered cylinder group in the combustion order, the combustion interval is constant and the torque fluctuation is minimized even though the cylinders that stop combustion are provided. It can be suppressed to the limit.
更に、燃焼を停止する気筒群によるトルク低下分を補うように、燃焼を継続する気筒群には略2倍の空気量が必要となるが、新気供給通路41を経由して新気を導入することができるために、十分な新気空気量を確保することが可能である。しかも、このように新気空気量の増大によって、内部EGRが低減し、その分、外部EGR率を高めに設定することが可能となり、燃費性能の更なる向上を図ることができる。
Furthermore, in order to compensate for the torque drop caused by the cylinder group that stops combustion, the cylinder group that continues combustion requires approximately twice the amount of air, but fresh air is introduced via the fresh
[2]上記の新気供給装置は、例えば上記実施例のように、EGR通路27が吸気通路12へ接続するEGR導入口30を経由せずに一方の気筒群へ新気を導入する新気供給通路41と、この新気供給通路41を開閉する新気流量制御弁42と、を有している。このように、本来の吸気通路12とは別の通路である新気供給通路41を設けることで、EGR低下時に、燃焼を継続する気筒群に対し、新気供給通路41を通してEGRガスを含まない新気を十分に供給することができる。
[2] The fresh air supply device introduces fresh air into one cylinder group without passing through the
[3]具体的には、EGR低下時には、新気流量制御弁42を開く方向へ制御することで、EGR低下時に限り、燃焼を継続する気筒群に対してEGRガスを含まない新気を十分に供給することが可能となる。
[3] Specifically, by controlling the fresh air flow
[4]EGR導入口30よりも下流側の吸気通路12に設けられて吸気を過給するコンプレッサー22を備えた過給機20と、上記コンプレッサー22よりも下流側の吸気通路12に設けられ、この吸気通路12を開閉する電制のスロットル弁33と、を備える構成の場合、上記EGR低下時には、上記スロットル弁33を開く方向へ制御する。
[4] A
このように、EGR低下時にスロットル弁33を開く方向へ制御することで、燃焼を停止する気筒群での掃気が促進されて、吸気通路12内に残存するEGRガスを速やかに排出し、その後に燃焼を再開するときの燃焼安定性を確保することができる。
In this way, by controlling the
このような掃気によるEGRガス排出効果を得るために、燃焼を停止する気筒群についても、ピストンストローク運動停止や吸排気弁停止を行なわないようにしている。 In order to obtain the EGR gas discharge effect due to such scavenging, the piston stroke motion stop and the intake / exhaust valve stop are not performed even for the cylinder group that stops combustion.
[5]EGR低下時に、EGR率が所定値以下に低下すると、吸気通路12内に残存するEGRガスが十分に排出されたと判断して、通常制御に切り換える。つまり、燃焼を停止している気筒群の燃焼を再開し、スロットル弁33を閉じる方向に制御するとともに、新気流量制御弁42を閉じる方向へ制御する。
[5] When the EGR rate drops below a predetermined value when the EGR drops, it is determined that the EGR gas remaining in the
[6]あるいは、EGR低下時に、加速要求を検知した場合にも、加速要求に応じたトルクが得られるように、通常運転へ切り換える。つまり、燃焼を停止している気筒群の燃焼を再開し、加速要求に応じてスロットル弁33の開度を制御しつつ、ウェイストゲートバルブ25を閉じる方向へ制御し、かつ、新気流量制御弁42を閉じる方向へ制御する。
[6] Alternatively, even if an acceleration request is detected when the EGR is lowered, the normal operation is switched so that the torque corresponding to the acceleration request can be obtained. That is, the combustion of the cylinder group that has stopped combustion is restarted, the opening degree of the
[7]上記第1実施例においては、新気供給通路41を経由して一方の気筒群へ新気を導入する新気導入経路44と、EGR通路27よりも下流側の吸気通路12を経て他方の気筒群へEGRガスを導入するEGR導入経路45と、の連通・遮断を切り換える切換弁43を有している。そしてEGR低下時には、切換弁43により新気導入経路44とEGR導入経路45とを遮断する。
[7] In the first embodiment, the fresh
この切換弁43による遮断により、新気導入経路44内にEGRガスが混入することを更に確実に抑制し、燃焼を継続する気筒群の燃焼安定性を更に向上することができる。
By shutting off by the switching
[8]吸気弁もしくは排気弁のバルブタイミングを変更可能なバルブタイミング変更装置51を備える構成の場合、EGR低下時の、特に過給状態では、バルブオーバーラップが大きくなる方向にバルブタイミング変更装置51を制御する。これによって、燃焼を停止する気筒の掃気を促進し、吸気通路12内に残存するEGRガスをより速やかに排出することができる。
[8] In the case of a configuration including a valve
以上のように本発明を具体的な実施例に基づいて説明してきたが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、種々の変形・変更を含むものである。例えば、排気弁のバルブタイミングを変更可能なバルブタイミング変更装置を用いる構成としても良い。また、直列4気筒型の内燃機関に限らず、V型6気筒やV型8気筒等の他の気筒数や形式の内燃機関にも本発明を同様に適用することができる。 As described above, the present invention has been described based on specific examples, but the present invention is not limited to the above examples, and includes various modifications and modifications. For example, a valve timing changing device capable of changing the valve timing of the exhaust valve may be used. Further, the present invention can be similarly applied not only to an in-line 4-cylinder type internal combustion engine but also to an internal combustion engine of another number and type such as a V-type 6-cylinder engine and a V-type 8-cylinder engine.
更に、新気供給通路41に逆止弁を設けて、燃焼室11側から吸気通路12へ向かう方向の逆流を確実に防止するようにしても良い。
Further, a check valve may be provided in the fresh
また、上記実施例とは逆に、燃焼順序が偶数番目の偶数気筒群では燃焼を停止し、燃焼順序が奇数番目の奇数気筒群では燃焼を継続する構成としても良い。 Further, contrary to the above embodiment, the combustion may be stopped in the even-numbered cylinder group having an even-numbered combustion order and continued in the odd-numbered cylinder group having an odd-numbered combustion order.
10…内燃機関
11…燃焼室
12…吸気通路
13…排気通路
14…吸気コレクタ
20…過給機
22…コンプレッサー
25…ウェイストゲートバルブ
27…EGR通路(EGR装置)
28…EGR制御弁(EGR装置)
30…EGR導入口
33…スロットル弁
41…新気供給通路(新気供給装置)
42…新気流量制御弁(新気供給装置)
43…切換弁
50…制御部
51…バルブタイミング変更装置
10 ...
28 ... EGR control valve (EGR device)
30 ...
42 ... Fresh air flow rate control valve (fresh air supply device)
43 ... Switching
Claims (8)
排気通路と吸気通路とを接続し、排気ガスの一部であるEGRガスを吸気通路へ還流するEGR通路と、
このEGR通路を開閉するEGR制御弁と、を備え、
機関運転状態に応じて設定される目標EGR率が低下するEGR低下時には、上記目標EGR率の低下に応じてEGR制御弁を閉じる方向に制御する内燃機関の制御方法であって、
燃焼順序が奇数番目の気筒群又は偶数番目の気筒群の一方の気筒群に、上記EGRガスを含まない新気を供給可能な新気供給装置を備え、
上記新気供給装置は、上記EGR通路が吸気通路へ接続するEGR導入口を経由せずに上記一方の気筒群へ新気を導入する新気供給通路と、この新気供給通路を開閉する新気流量制御弁と、を有し、
上記一方の気筒群に対して上記新気供給装置から新気を供給して燃焼を継続させる一方、他方の気筒群では燃焼を停止させることを特徴とする内燃機関の制御方法。 With an even number of cylinders,
An EGR passage that connects the exhaust passage and the intake passage and returns the EGR gas that is a part of the exhaust gas to the intake passage.
It is equipped with an EGR control valve that opens and closes this EGR passage.
A control method for an internal combustion engine that controls the EGR control valve in the closing direction in response to the decrease in the target EGR rate when the EGR decreases, which is set according to the engine operating state.
To one cylinder group of the combustion order odd cylinder group or even-numbered cylinder group comprising a fresh air supply equipment capable of supplying fresh air that does not contain the EGR gas,
The fresh air supply device includes a fresh air supply passage that introduces fresh air into one of the cylinder groups without passing through the EGR introduction port that connects the EGR passage to the intake passage, and a new air supply passage that opens and closes the fresh air supply passage. Has an air flow control valve ,
A control method for an internal combustion engine, characterized in that fresh air is supplied from the fresh air supply device to one of the cylinder groups to continue combustion, while combustion is stopped in the other cylinder group.
上記コンプレッサーよりも下流側の吸気通路に設けられ、この吸気通路を開閉するスロットル弁と、を備え、
上記EGR低下時には、上記スロットル弁を開く方向へ制御することを特徴とする請求項1又は2に記載の内燃機関の制御方法。 A turbocharger equipped with a compressor that is installed in the intake passage on the downstream side of the EGR inlet and supercharges the intake air.
It is provided in the intake passage on the downstream side of the compressor, and is equipped with a throttle valve that opens and closes this intake passage.
The method for controlling an internal combustion engine according to claim 1 or 2 , wherein when the EGR is lowered, the throttle valve is controlled in the opening direction.
上記タービンをバイパスするバイパス通路に、過給圧を調整するウェイストゲートバルブが設けられ、
上記EGR低下時に、加速要求を検知すると、上記他方の気筒群の燃焼を再開するとともに、この加速要求に応じて上記スロットル弁の開度を制御しつつ、上記ウェイストゲートバルブを閉じる方向へ制御し、かつ、上記新気流量制御弁を閉じる方向へ制御することを特徴とする請求項3又は4に記載の内燃機関の制御方法。 The supercharger is provided in an exhaust passage and includes a turbine that is driven by exhaust energy to rotate and drive the compressor.
A wastegate valve that adjusts the boost pressure is provided in the bypass passage that bypasses the turbine.
When an acceleration request is detected when the EGR is lowered, combustion of the other cylinder group is restarted, and the opening of the throttle valve is controlled in response to the acceleration request, and the wastegate valve is controlled in the closing direction. The method for controlling an internal combustion engine according to claim 3 or 4 , wherein the fresh air flow control valve is controlled in a closing direction.
上記EGR通路から吸気通路を経て上記他方の気筒群へEGRガスを導入するEGR導入経路と、の連通・遮断を切り換える切換弁を有し、
上記EGR低下時には、上記切換弁により上記新気導入経路と上記EGR導入経路とを遮断することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の内燃機関の制御方法。 A fresh air introduction route for introducing fresh air to one of the cylinder groups via the fresh air supply passage, and
It has a switching valve that switches between communication and interruption with the EGR introduction path that introduces EGR gas from the EGR passage to the other cylinder group via the intake passage.
The method for controlling an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 5 , wherein when the EGR is lowered, the fresh air introduction path and the EGR introduction path are cut off by the switching valve.
上記EGR低下時には、上記一方の気筒群に対して上記新気供給装置から新気を供給して燃焼を継続させる一方、他方の気筒群では燃焼を停止させるとともに、バルブオーバーラップが大きくなる方向に上記バルブタイミング変更装置を制御することを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の内燃機関の制御方法。 Equipped with a valve timing changer that can change the valve timing of the intake valve or exhaust valve
When the EGR decreases, fresh air is supplied from the fresh air supply device to one of the cylinder groups to continue combustion, while combustion is stopped in the other cylinder group and the valve overlap tends to increase. The method for controlling an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 6 , wherein the valve timing changing device is controlled.
排気通路と吸気通路とを接続し、排気ガスの一部であるEGRガスを吸気通路へ還流するEGR通路と、
このEGR通路を開閉するEGR制御弁と、
燃焼順序が奇数番目の気筒群又は偶数番目の気筒群の一方の気筒群に、上記EGRガスを含まない新気を供給可能な新気供給装置と、
機関運転状態に応じて設定される目標EGR率が低下するEGR低下時には、上記目標EGR率の低下に応じてEGR制御弁を閉じる方向に制御し、かつ、上記一方の気筒群に対して上記新気供給装置から新気を供給して燃焼を継続させる一方、他方の気筒群では燃焼を停止させる制御部と、を備え、
上記新気供給装置は、上記EGR通路が吸気通路へ接続するEGR導入口を経由せずに上記一方の気筒群へ新気を導入する新気供給通路と、この新気供給通路を開閉する新気流量制御弁と、を有することを特徴とする内燃機関の制御装置。 With an even number of cylinders,
An EGR passage that connects the exhaust passage and the intake passage and returns the EGR gas that is a part of the exhaust gas to the intake passage.
An EGR control valve that opens and closes this EGR passage,
A fresh air supply device capable of supplying fresh air containing no EGR gas to one of the cylinder groups having an odd-numbered combustion sequence or an even-numbered cylinder group,
When the target EGR rate set according to the engine operating state decreases, the EGR control valve is controlled in the direction of closing according to the decrease in the target EGR rate, and the new cylinder group is used. It is equipped with a control unit that supplies fresh air from the air supply device to continue combustion, while the other cylinder group stops combustion.
The fresh air supply device includes a fresh air supply passage that introduces fresh air into one of the cylinder groups without passing through the EGR introduction port that connects the EGR passage to the intake passage, and a new air supply passage that opens and closes the fresh air supply passage. A control device for an internal combustion engine , which comprises an air flow rate control valve .
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