JP6966910B2 - Engine control unit - Google Patents

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Description

本発明は、エンジンを制御するエンジン制御装置に関する。 The present invention relates to an engine control device that controls an engine.

車両の排気流路内には、炭化水素(hydrocarbon:HC)、一酸化炭素(CO)、窒素酸化物(NOx)といった規制物質を浄化するための触媒が設けられている。ただし、触媒は、排気ガスに混入したエンジンオイル中のリン(P)等の被毒物質によって永久被毒されてしまう。 A catalyst for purifying regulated substances such as hydrocarbons (HC), carbon monoxide (CO), and nitrogen oxides (NOx) is provided in the exhaust flow path of the vehicle. However, the catalyst is permanently poisoned by poisonous substances such as phosphorus (P) in the engine oil mixed in the exhaust gas.

そこで、リンに対する被毒耐性を高める技術として、バリウム(Ba)、ストロンチウム(Sr)、マグネシウム(Mg)を触媒に含有させる技術(例えば、特許文献1)が開示されている。 Therefore, as a technique for enhancing the poisoning resistance to phosphorus, a technique for incorporating barium (Ba), strontium (Sr), and magnesium (Mg) into the catalyst (for example, Patent Document 1) is disclosed.

特開2003−47848号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-47848

しかし、エンジンの運転状態によっては、排気ガスへのエンジンオイルの混入量が想定より多くなり、触媒の被毒量が設計値を超える場合がある。この場合、触媒の浄化性能を維持できなくなるおそれがある。 However, depending on the operating condition of the engine, the amount of engine oil mixed in the exhaust gas may be larger than expected, and the amount of poisoning of the catalyst may exceed the design value. In this case, the purification performance of the catalyst may not be maintained.

そこで、本発明は、触媒の浄化性能を維持することが可能なエンジン制御装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an engine control device capable of maintaining the purification performance of the catalyst.

上記課題を解決するために、本発明のエンジン制御装置は、排気ガスに含まれる被毒物質による触媒の被毒量を導出する被毒量導出部と、所定の走行期間ごとに、前記被毒量が所定の閾値以上であるか否かを判定する被毒量判定部と、前記被毒量が前記閾値以上であると判定された場合、次回の前記走行期間において、エンジンに対し、前記排気ガスへの前記被毒物質の混入を抑制する処理を実行する制御処理実行部と、を備え、前記被毒物質は、エンジンオイルに含まれており、前記被毒量導出部は、前記触媒を通過するエンジンオイルの量、および、前記被毒物質による前記触媒の被毒率に基づいて、前記被毒量を導出する。 In order to solve the above problems, the engine control device of the present invention has a poisoning amount deriving unit that derives the poisoning amount of the catalyst by the poisonous substance contained in the exhaust gas, and the poisoning amount every predetermined traveling period. The poisoning amount determination unit that determines whether or not the amount is equal to or more than a predetermined threshold, and when it is determined that the poisoning amount is equal to or greater than the threshold value, the exhaust is discharged from the engine in the next running period. A control processing execution unit that executes a processing for suppressing the mixing of the poisonous substance into the gas is provided , the poisonous substance is contained in the engine oil, and the poisoning amount derivation unit uses the catalyst. the amount of engine oil that passes through, and, on the basis of the poisoning rate of the catalyst due to poisoning substances, it derives the poisoning amount.

また、前記被毒量導出部は、エンジン負荷およびエンジン回転数に基づいて前記触媒を通過するエンジンオイルの量を導出してもよい。 Further, the poisoned amount deriving unit may derive the amount of engine oil passing through the catalyst based on the engine load and the engine rotation speed.

また、前記被毒量導出部は、前記排気ガスの温度および前記排気ガスの流速に基づいて前記被毒物質による前記触媒の被毒率を導出してもよい。 Further, the poisoning amount derivation unit may derive the poisoning rate of the catalyst by the poisoning substance based on the temperature of the exhaust gas and the flow velocity of the exhaust gas.

また、前記排気ガスへの前記被毒物質の混入を抑制する処理は、前記エンジンへの燃料の供給をカットする際にスロットル開度を制御する処理、および、前記エンジン回転数を制御する処理のいずれか一方または両方であってもよい。 Further, the process of suppressing the mixing of the toxic substance into the exhaust gas is a process of controlling the throttle opening when cutting the supply of fuel to the engine, and a process of controlling the engine speed. Either one or both may be used.

本発明によれば、触媒の浄化性能を維持することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to maintain the purification performance of the catalyst.

エンジン制御装置の構成を示す概略図である。It is a schematic diagram which shows the structure of an engine control device. エンジン制御処理の流れを説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the flow of an engine control process.

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。 Preferred embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. The dimensions, materials, other specific numerical values, etc. shown in the embodiment are merely examples for facilitating the understanding of the invention, and do not limit the present invention unless otherwise specified. In the present specification and the drawings, elements having substantially the same function and configuration are designated by the same reference numerals to omit duplicate explanations, and elements not directly related to the present invention are not shown. do.

図1は、エンジン制御装置1の構成を示す概略図である。ただし、以下では、本実施形態に関係する構成や処理について詳細に説明し、本実施形態と無関係の構成や処理については説明を省略する。 FIG. 1 is a schematic view showing the configuration of the engine control device 1. However, in the following, the configurations and processes related to the present embodiment will be described in detail, and the description of the configurations and processes unrelated to the present embodiment will be omitted.

図1に示すように、エンジン制御装置1は、エンジン2およびECU3(Engine Control Unit)が設けられており、ECU3によってエンジン2全体が駆動制御される。エンジン2は、シリンダブロック10と、シリンダブロック10と一体形成されたクランクケース12と、シリンダブロック10に連結されたシリンダヘッド14とが設けられている。 As shown in FIG. 1, the engine control device 1 is provided with an engine 2 and an ECU 3 (Engine Control Unit), and the entire engine 2 is driven and controlled by the ECU 3. The engine 2 is provided with a cylinder block 10, a crankcase 12 integrally formed with the cylinder block 10, and a cylinder head 14 connected to the cylinder block 10.

シリンダブロック10には、複数のシリンダ16が形成されており、シリンダ16には、ピストン18が摺動自在にコネクティングロッド20に支持される。そして、シリンダヘッド14と、シリンダ16と、ピストン18の冠面とによって囲まれた空間が燃焼室22として形成される。 A plurality of cylinders 16 are formed in the cylinder block 10, and a piston 18 is slidably supported by the connecting rod 20 in the cylinder 16. Then, a space surrounded by the cylinder head 14, the cylinder 16, and the crown surface of the piston 18 is formed as the combustion chamber 22.

また、エンジン2には、クランクケース12によってクランク室24が形成されており、クランク室24内にクランクシャフト26が回転自在に支持される。クランクシャフト26には、コネクティングロッド20を介してピストン18が連結される。 Further, in the engine 2, a crankcase 24 is formed by a crankcase 12, and a crankshaft 26 is rotatably supported in the crankcase 24. A piston 18 is connected to the crankshaft 26 via a connecting rod 20.

シリンダヘッド14には、吸気ポート28および排気ポート30が燃焼室22に連通するように形成される。 The cylinder head 14 is formed so that the intake port 28 and the exhaust port 30 communicate with the combustion chamber 22.

吸気ポート28には、インテークマニホールド32を含む吸気流路34が接続される。吸気ポート28は、インテークマニホールド32に臨む吸気の上流側に1つの開口が形成されるとともに、燃焼室22に臨む下流側に2つの開口が形成されており、上流から下流に向かう途中で流路が2つに分岐される。吸気ポート28と燃焼室22との間には、吸気バルブ36の先端が位置し、不図示のカムシャフトの回転に伴って吸気バルブ36が吸気ポート28を燃焼室22に対して開閉する。 An intake flow path 34 including an intake manifold 32 is connected to the intake port 28. The intake port 28 has one opening on the upstream side of the intake air facing the intake manifold 32 and two openings on the downstream side facing the combustion chamber 22, and the flow path is on the way from the upstream to the downstream. Is branched into two. The tip of the intake valve 36 is located between the intake port 28 and the combustion chamber 22, and the intake valve 36 opens and closes the intake port 28 with respect to the combustion chamber 22 as the camshaft (not shown) rotates.

排気ポート30には、エキゾーストマニホールド38を含む排気流路40が接続される。排気ポート30は、燃焼室22に臨む排気の上流側に2つの開口が形成されるとともに、エキゾーストマニホールド38に臨む下流側に1つの開口が形成されており、上流から下流に向かう途中で流路が1つに統合される。排気ポート30と燃焼室22との間には、排気バルブ42の先端が位置し、不図示のカムシャフトの回転に伴って排気バルブ42が排気ポート30を燃焼室22に対して開閉する。 An exhaust flow path 40 including an exhaust manifold 38 is connected to the exhaust port 30. The exhaust port 30 has two openings on the upstream side of the exhaust facing the combustion chamber 22 and one opening on the downstream side facing the exhaust manifold 38, and the flow path is on the way from the upstream to the downstream. Are integrated into one. The tip of the exhaust valve 42 is located between the exhaust port 30 and the combustion chamber 22, and the exhaust valve 42 opens and closes the exhaust port 30 with respect to the combustion chamber 22 as the camshaft (not shown) rotates.

また、シリンダヘッド14には、先端が燃焼室22内に位置するようにインジェクタ44および点火プラグ46が設けられており、吸気ポート28を介して燃焼室22に流入した空気に対してインジェクタ44から燃料が噴射される。そして、空気と燃料との混合気が、所定のタイミングで点火プラグ46に点火されて燃焼する。かかる燃焼により、ピストン18がシリンダ16内で往復運動を行い、その往復運動が、コネクティングロッド20を通じてクランクシャフト26の回転運動に変換される。 Further, the cylinder head 14 is provided with an injector 44 and a spark plug 46 so that the tip thereof is located in the combustion chamber 22, and the injector 44 receives air flowing into the combustion chamber 22 through the intake port 28. Fuel is injected. Then, the air-fuel mixture is ignited by the spark plug 46 at a predetermined timing and burned. Due to such combustion, the piston 18 reciprocates in the cylinder 16, and the reciprocating motion is converted into the rotational motion of the crankshaft 26 through the connecting rod 20.

吸気流路34には、上流側から順に、エアクリーナ48、スロットル弁50が設けられている。エアクリーナ48は、外気から吸入された空気に混合する異物を除去する。スロットル弁50は、アクセル(不図示)の開度に応じてアクチュエータ52により開閉駆動され、燃焼室22へ送出する空気量を調節する。 The intake flow path 34 is provided with an air cleaner 48 and a throttle valve 50 in this order from the upstream side. The air cleaner 48 removes foreign matter mixed with the air sucked from the outside air. The throttle valve 50 is driven to open and close by the actuator 52 according to the opening degree of the accelerator (not shown), and adjusts the amount of air sent to the combustion chamber 22.

排気流路40内には、触媒60が設けられる。触媒60は、例えば、三元触媒(Three-Way Catalyst)であって、プラチナ(Pt)、パラジウム(Pd)、ロジウム(Rh)を含んで構成され、燃焼室22から排出された排気ガス中の規制物質(炭化水素(HC)、一酸化炭素(CO)、窒素酸化物(NOx))を浄化(除去)する。 A catalyst 60 is provided in the exhaust flow path 40. The catalyst 60 is, for example, a three-way catalyst, which is composed of platinum (Pt), palladium (Pd), and rhodium (Rh), and is contained in the exhaust gas discharged from the combustion chamber 22. Purifies (removes) regulated substances (hydrogen (HC), carbon monoxide (CO), nitrogen oxides (NOx)).

また、エンジン制御装置1には、アクセル開度センサ70、スロットル開度センサ72、クランク角センサ74、フローメータ76、排気温度センサ78が設けられる。 Further, the engine control device 1 is provided with an accelerator opening degree sensor 70, a throttle opening degree sensor 72, a crank angle sensor 74, a flow meter 76, and an exhaust temperature sensor 78.

アクセル開度センサ70は、アクセルペダルの踏み込み量を検出する。スロットル開度センサ72は、スロットル弁50の開度(エンジン負荷)を検出する。クランク角センサ74は、クランクシャフト26近傍に設けられており、クランクシャフト26が所定角度回転する毎にパルス信号を出力する。フローメータ76は、吸気流路34内におけるスロットル弁50の下流に設けられており、スロットル弁50を通過し燃焼室22へ供給される空気量を検出する。排気温度センサ78は、排気流路40における排気ガスの温度を検出する。 The accelerator opening sensor 70 detects the amount of depression of the accelerator pedal. The throttle opening sensor 72 detects the opening degree (engine load) of the throttle valve 50. The crank angle sensor 74 is provided in the vicinity of the crankshaft 26, and outputs a pulse signal each time the crankshaft 26 rotates by a predetermined angle. The flow meter 76 is provided downstream of the throttle valve 50 in the intake flow path 34, and detects the amount of air that passes through the throttle valve 50 and is supplied to the combustion chamber 22. The exhaust temperature sensor 78 detects the temperature of the exhaust gas in the exhaust flow path 40.

ECU3は、中央処理装置(CPU)、プログラム等が格納されたROM、ワークエリアとしてのRAM等を含むマイクロコンピュータでなり、エンジン2を統括制御する。本実施形態では、ECU3は、エンジン制御処理を実行する際、駆動制御部110、被毒量導出部112、被毒量判定部114として機能する。 The ECU 3 is a microcomputer including a central processing unit (CPU), a ROM in which a program or the like is stored, a RAM as a work area, and the like, and controls the engine 2 in an integrated manner. In the present embodiment, the ECU 3 functions as a drive control unit 110, a poisoned amount derivation unit 112, and a poisoned amount determination unit 114 when executing the engine control process.

駆動制御部110は、クランク角センサ74によって検出されたパルス信号に基づいて現時点のエンジン回転数を導出し、導出したエンジン回転数、および、アクセル開度センサ70によって検出されたアクセル開度に基づき、予め記憶された目標マップを参照して目標トルクおよび目標エンジン回転数を導出する。 The drive control unit 110 derives the current engine speed based on the pulse signal detected by the crank angle sensor 74, and based on the derived engine speed and the accelerator opening detected by the accelerator opening sensor 70. , The target torque and the target engine speed are derived by referring to the target map stored in advance.

また、駆動制御部110は、導出した目標エンジン回転数および目標トルクに基づいて、各シリンダ16に供給する目標空気量を決定し、決定した目標空気量に基づいて、目標スロットル開度を決定する。そして、駆動制御部110は、決定した目標スロットル開度でスロットル弁50が開口するように、アクチュエータ52を駆動する。 Further, the drive control unit 110 determines the target air amount to be supplied to each cylinder 16 based on the derived target engine speed and target torque, and determines the target throttle opening degree based on the determined target air amount. .. Then, the drive control unit 110 drives the actuator 52 so that the throttle valve 50 opens at the determined target throttle opening degree.

また、駆動制御部110は、決定した目標空気量に基づいて、例えば理論空燃比(λ=1)となる燃料量を目標噴射量として決定し、決定した目標噴射量の燃料をピストン18の吸気行程あるいは圧縮行程でインジェクタ44から噴射させるために、インジェクタ44の目標噴射時期および目標噴射期間を決定する。そして、駆動制御部110は、決定した目標噴射時期および目標噴射期間でインジェクタ44を駆動することで、インジェクタ44から目標噴射量の燃料を噴射させる。 Further, the drive control unit 110 determines, for example, a fuel amount having a theoretical air-fuel ratio (λ = 1) as a target injection amount based on the determined target air amount, and takes in the fuel of the determined target injection amount from the piston 18. The target injection timing and target injection period of the injector 44 are determined in order to inject from the injector 44 in the stroke or compression stroke. Then, the drive control unit 110 drives the injector 44 at the determined target injection timing and target injection period to inject the fuel of the target injection amount from the injector 44.

また、駆動制御部110は、導出した目標エンジン回転数、および、クランク角センサ74によって検出されるパルス信号に基づいて、点火プラグ46の目標点火時期を決定する。そして、駆動制御部110は、決定した目標点火時期で点火プラグ46を点火させる。 Further, the drive control unit 110 determines the target ignition timing of the spark plug 46 based on the derived target engine speed and the pulse signal detected by the crank angle sensor 74. Then, the drive control unit 110 ignites the spark plug 46 at the determined target ignition timing.

ところで、ピストン18、コネクティングロッド20、クランクシャフト26等のエンジン2の各部品には、潤滑油としてエンジンオイルが供給されている。燃焼室22は、ピストン18が下死点に向かって移動する際に負圧となる。この際、エンジンオイルは、シリンダブロック10とピストン18との間に形成される間隙(クリアランス)から燃焼室22に進入し、排気ガスに混入される。エンジンオイルに含まれるリン等の被毒物質は、触媒60を永久被毒する。 By the way, engine oil is supplied as lubricating oil to each component of the engine 2 such as the piston 18, the connecting rod 20, and the crankshaft 26. The combustion chamber 22 becomes a negative pressure when the piston 18 moves toward the bottom dead center. At this time, the engine oil enters the combustion chamber 22 through the gap (clearance) formed between the cylinder block 10 and the piston 18, and is mixed with the exhaust gas. Toxic substances such as phosphorus contained in engine oil permanently poison the catalyst 60.

そこで、リンに対する被毒耐性を高めた触媒60を採用することが考えられる。しかし、エンジン2の運転状態によっては、排気ガスへのエンジンオイルの混入量が想定より多くなり、触媒60の被毒量が設計値を超える場合がある。触媒60の被毒量が設計値以下である場合には問題はないが、被毒量が設計値を超えると、触媒60の浄化性能が維持できなくなるおそれがある。 Therefore, it is conceivable to adopt a catalyst 60 having enhanced resistance to poisoning with phosphorus. However, depending on the operating state of the engine 2, the amount of engine oil mixed in the exhaust gas may be larger than expected, and the amount of poisoning of the catalyst 60 may exceed the design value. There is no problem when the poisoning amount of the catalyst 60 is less than the design value, but if the poisoning amount exceeds the design value, the purification performance of the catalyst 60 may not be maintained.

また、ピストン18の外周に設けられるピストンリングの張力を増加させることでクリアランスを小さくし、燃焼室22へのエンジンオイルの進入量を低減させることが考えられる。しかし、ピストンリングの張力を増加させると、ピストン18(ピストンリング)とシリンダ16との摩擦が増加し、燃費が悪化してしまう。 Further, it is conceivable to reduce the clearance by increasing the tension of the piston ring provided on the outer periphery of the piston 18 and reduce the amount of engine oil entering the combustion chamber 22. However, if the tension of the piston ring is increased, the friction between the piston 18 (piston ring) and the cylinder 16 increases, and the fuel consumption deteriorates.

そこで、本実施形態では、被毒量導出部112が、被毒物質による触媒60の被毒量を導出し、被毒量判定部114が、所定の走行期間ごとに、被毒量が所定の閾値以上であるか否かを判定する。そして、被毒量が閾値以上である場合に、制御処理実行部として機能する駆動制御部110が所定の制御処理を実行することで、ピストンリングの張力を増加させることなく、触媒60の被毒量を設計値以下に維持する。以下、被毒量導出部112、被毒量判定部114、制御処理実行部として機能する駆動制御部110の具体的な構成について詳述する。 Therefore, in the present embodiment, the poisoning amount derivation unit 112 derives the poisoning amount of the catalyst 60 by the poisoning substance, and the poisoning amount determination unit 114 determines the poisoning amount for each predetermined traveling period. Determine if it is greater than or equal to the threshold. When the poisoning amount is equal to or higher than the threshold value, the drive control unit 110 functioning as the control process execution unit executes a predetermined control process, so that the catalyst 60 is poisoned without increasing the tension of the piston ring. Keep the amount below the design value. Hereinafter, the specific configuration of the poisoning amount derivation unit 112, the poisoning amount determination unit 114, and the drive control unit 110 functioning as the control processing execution unit will be described in detail.

被毒量導出部112は、排気ガスに含まれる被毒物質による触媒60の被毒量を導出する。具体的に説明すると、被毒量導出部112は、触媒60を通過するエンジンオイルの量(以下、「エンジンオイルの通過量」と称する)と、被毒物質による触媒60の被毒率とに基づいて、触媒60の被毒量を導出する。以下、エンジンオイルの通過量を導出する通過量導出処理、被毒率を導出する被毒率導出処理、および、被毒量を導出する被毒量導出処理について詳細に説明する。 The poisoning amount derivation unit 112 derives the poisoning amount of the catalyst 60 by the poisonous substance contained in the exhaust gas. Specifically, the poisoning amount derivation unit 112 determines the amount of engine oil passing through the catalyst 60 (hereinafter referred to as "the amount of passing engine oil") and the poisoning rate of the catalyst 60 by the poisoning substance. Based on this, the poisoning amount of the catalyst 60 is derived. Hereinafter, the passage amount derivation process for deriving the passage amount of the engine oil, the poisoning rate derivation process for deriving the poisoning rate, and the poisoning amount derivation process for deriving the poisoning amount will be described in detail.

(通過量導出処理)
被毒量導出部112は、駆動制御部110が導出したエンジン回転数と、スロットル開度センサ72が検出したエンジン負荷とに基づいて、不図示のメモリに予め記憶された通過量マップを参照し、現時点におけるエンジンオイルの通過量、および、現時点において触媒60を通過する排気ガスの流量をそれぞれ導出する。
(Passage derivation process)
The poisoned amount derivation unit 112 refers to a passing amount map stored in advance in a memory (not shown) based on the engine speed derived by the drive control unit 110 and the engine load detected by the throttle opening sensor 72. , The current amount of engine oil passing through, and the current flow rate of exhaust gas passing through the catalyst 60, respectively.

通過量マップは、実測値に基づいて作成され、エンジン回転数およびエンジン負荷に対し、エンジンオイルの通過量と、排気ガスの流量とが対応付けられたマップである。通過量マップでは、エンジン回転数が大きくなるほど、エンジンオイルの通過量が大きくなっており、エンジン負荷が大きくなるほど、エンジンオイルの通過量が小さくなっている。 The passing amount map is created based on the actually measured values, and is a map in which the passing amount of engine oil and the flow rate of exhaust gas are associated with the engine speed and the engine load. In the passing amount map, the larger the engine speed, the larger the passing amount of the engine oil, and the larger the engine load, the smaller the passing amount of the engine oil.

(被毒率導出処理)
被毒量導出部112は、まず、上記通過量導出処理で導出した排気ガスの流量と、排気流路40の流路断面積に基づいて、現時点における排気ガスの流速を導出する。そして、被毒量導出部112は、排気温度センサ78が検出した排気ガスの温度と、導出した排気ガスの流速とに基づいて、不図示のメモリに予め記憶された被毒率マップを参照し、現時点の被毒率を導出する。
(Poisoning rate derivation process)
The poisoning amount derivation unit 112 first derives the current flow rate of the exhaust gas based on the flow rate of the exhaust gas derived in the passage amount derivation process and the flow path cross-sectional area of the exhaust flow path 40. Then, the poisoning amount derivation unit 112 refers to a poisoning rate map stored in advance in a memory (not shown) based on the temperature of the exhaust gas detected by the exhaust temperature sensor 78 and the flow velocity of the derived exhaust gas. , Derive the current poisoning rate.

被毒率マップは、実測値に基づいて作成され、排気ガスの温度および排気ガスの流速に対し、被毒率が対応付けられたマップである。被毒率マップでは、排気ガスの温度が高いほど、被毒率が高くなっており、排気ガスの流速が低いほど、被毒率が高くなっている。 The poisoning rate map is created based on the measured values, and is a map in which the poisoning rate is associated with the temperature of the exhaust gas and the flow velocity of the exhaust gas. In the poisoning rate map, the higher the temperature of the exhaust gas, the higher the poisoning rate, and the lower the flow velocity of the exhaust gas, the higher the poisoning rate.

(被毒量導出処理)
被毒量導出部112は、上記通過量導出処理で導出した現時点でのエンジンオイルの通過量と、上記被毒率導出処理で導出した現時点での被毒率とを乗算し、現時点(単位時間あたり)の触媒60の被毒量を導出する。そして、被毒量導出部112は、現時点の触媒60の被毒量を、前回までの触媒60の被毒量の積算値に加算する。こうして、触媒60の被毒量が導出されることとなる。
(Toxic amount derivation process)
The poisoning amount derivation unit 112 multiplies the current passing amount of the engine oil derived by the passing amount derivation process with the current poisoning rate derived by the poisoning rate derivation process, and then multiplies the current poisoning rate (unit time). The amount of poisoning of the catalyst 60 is derived. Then, the poisoned amount derivation unit 112 adds the current poisoned amount of the catalyst 60 to the integrated value of the poisoned amount of the catalyst 60 up to the previous time. In this way, the poisoning amount of the catalyst 60 is derived.

被毒量判定部114は、所定の走行期間(ドライビングサイクル:例えば、走行距離が1万kmとなる期間)ごとに、触媒60の被毒量が所定の閾値以上であるか否かを判定する。詳細に説明すると、被毒量判定部114は、ドライビングサイクルの終了時ごとに、触媒60の被毒量が所定の閾値以上であるか否かを判定する。ここで、閾値Thは、下記式(1)で示される。
閾値Th = {K × (DR/SS)} × n …式(1)
式(1)において、Kは、所定の最大想定走行期間(例えば、走行距離が24万kmとなる期間)の経過時において予め規定されている触媒60の被毒量の許容値を示す。DRは、ドライビングサイクルの走行距離を示す。SSは、最大想定走行期間の走行距離を示す。nは、現在のドライビングサイクルの回数を示す。なお、触媒60の被毒量の許容値Kは、触媒60を通過した排気ガス中の規制物質の濃度が規制値未満となる浄化性能を維持できる被毒量の最大値である。
The poisoning amount determination unit 114 determines whether or not the poisoning amount of the catalyst 60 is equal to or higher than a predetermined threshold value for each predetermined traveling period (driving cycle: for example, a period during which the traveling distance is 10,000 km). .. More specifically, the poisoning amount determination unit 114 determines whether or not the poisoning amount of the catalyst 60 is equal to or higher than a predetermined threshold value at each end of the driving cycle. Here, the threshold value Th is represented by the following equation (1).
Threshold Th = {K × (DR / SS)} × n… Equation (1)
In the formula (1), K indicates a predetermined allowable value of the poisoning amount of the catalyst 60 after a predetermined maximum assumed traveling period (for example, a period in which the traveling distance is 240,000 km) has elapsed. DR indicates the mileage of the driving cycle. SS indicates the mileage of the maximum assumed running period. n indicates the number of current driving cycles. The permissible value K of the poisoning amount of the catalyst 60 is the maximum value of the poisoning amount capable of maintaining the purification performance in which the concentration of the regulated substance in the exhaust gas passing through the catalyst 60 is less than the regulated value.

駆動制御部110は、被毒量判定部114によって、被毒量が閾値以上であると判定された場合に、次回のドライビングサイクルにおいて、エンジン2に対し、排気ガスへの被毒物質の混入を抑制する処理(以下、「混入抑制処理」と称する)を実行する。 When the poisoning amount determination unit 114 determines that the poisoning amount is equal to or higher than the threshold value, the drive control unit 110 causes the engine 2 to mix the poisonous substance into the exhaust gas in the next driving cycle. The suppression process (hereinafter referred to as "mixture suppression process") is executed.

具体的に説明すると、駆動制御部110は、混入抑制処理として、エンジン2への燃料の供給をカットする際(例えば、減速時)に、アクチュエータ52を制御してスロットル弁50の開度を大きくする処理を実行する。これにより、燃焼室22の圧力を高くする(負圧の程度を下げる)ことができ、クランクケース12から燃焼室22へのエンジンオイルの進入量を低減することが可能となる。なお、この際、駆動制御部110は、目標とする減速度を維持できる範囲で、スロットル弁50の開度を調整する。 Specifically, the drive control unit 110 controls the actuator 52 when cutting the fuel supply to the engine 2 (for example, during deceleration) as a mixing suppression process to increase the opening degree of the throttle valve 50. Execute the process to be performed. As a result, the pressure in the combustion chamber 22 can be increased (the degree of negative pressure can be decreased), and the amount of engine oil entering the combustion chamber 22 from the crankcase 12 can be reduced. At this time, the drive control unit 110 adjusts the opening degree of the throttle valve 50 within a range in which the target deceleration can be maintained.

また、駆動制御部110は、混入抑制処理として、エンジン回転数を小さくする処理を実行する。これにより、ピストン18がシリンダブロック10を摺動する回数(ピストン18がシリンダ16を往復する回数)を低減することができ、クランクケース12から燃焼室22へのエンジンオイルの進入量を低減することが可能となる。 Further, the drive control unit 110 executes a process of reducing the engine speed as a process of suppressing mixing. As a result, the number of times the piston 18 slides on the cylinder block 10 (the number of times the piston 18 reciprocates in the cylinder 16) can be reduced, and the amount of engine oil entering the combustion chamber 22 from the crankcase 12 can be reduced. Is possible.

(エンジン制御処理)
続いて、制御処理実行部として機能する駆動制御部110、被毒量導出部112、被毒量判定部114によるエンジン制御処理について説明する。図2は、エンジン制御処理の流れを説明するフローチャートである。また、本実施形態において、所定の時間間隔毎に生じる割込によってエンジン制御処理が繰り返し実行される。
(Engine control processing)
Subsequently, the engine control process by the drive control unit 110, the poison amount derivation unit 112, and the poison amount determination unit 114 that function as the control process execution unit will be described. FIG. 2 is a flowchart illustrating a flow of engine control processing. Further, in the present embodiment, the engine control process is repeatedly executed by the interruption that occurs at predetermined time intervals.

(ステップS110)
被毒量導出部112は、上記通過量導出処理を実行して、現時点における、触媒60に対するエンジンオイルの通過量を導出する。
(Step S110)
The poisoned amount derivation unit 112 executes the above-mentioned passing amount derivation process to derive the passing amount of the engine oil with respect to the catalyst 60 at the present time.

(ステップS120)
被毒量導出部112は、上記被毒率導出処理を実行して、現時点における触媒60の被毒率を導出する。
(Step S120)
The poisoning amount derivation unit 112 executes the poisoning rate derivation process to derive the poisoning rate of the catalyst 60 at the present time.

(ステップS130)
被毒量導出部112は、上記被毒量導出処理を実行して、前回までの被毒量の積算値に、今回導出した被毒量を加算する。
(Step S130)
The poisoned amount derivation unit 112 executes the poisoned amount derivation process, and adds the poisoned amount derived this time to the integrated value of the poisoned amount up to the previous time.

(ステップS140)
駆動制御部110は、ドライビングサイクルの終了タイミングであるか否かを判定する。その結果、駆動制御部110は、ドライビングサイクルの終了タイミングではないと判定した場合には、ステップS150に処理を移し、ドライビングサイクルの終了タイミングであると判定した場合には、ステップS180に処理を移す。
(Step S140)
The drive control unit 110 determines whether or not it is the end timing of the driving cycle. As a result, if the drive control unit 110 determines that it is not the end timing of the driving cycle, the process is transferred to step S150, and if it is determined that it is the end timing of the driving cycle, the process is transferred to step S180. ..

(ステップS150)
駆動制御部110は、後述する抑制フラグがオンであるか否かを判定する。その結果、駆動制御部110は、抑制フラグがオンであると判定した場合、ステップS160に処理を移し、抑制フラグがオンではないと判定した場合、ステップS170に処理を移す。
(Step S150)
The drive control unit 110 determines whether or not the suppression flag described later is on. As a result, when the drive control unit 110 determines that the suppression flag is on, the process is transferred to step S160, and when it is determined that the suppression flag is not on, the drive control unit 110 shifts the process to step S170.

(ステップS160)
駆動制御部110は、上記混入抑制処理を実行し、当該エンジン制御処理を終了する。例えば、駆動制御部110は、混入抑制処理として、エンジン2への燃料の供給をカットする際(例えば、減速時)に、アクチュエータ52を制御してスロットル弁50の開度を大きくする処理を実行する。また、駆動制御部110は、混入抑制処理として、エンジン回転数を小さくする処理を実行する。
(Step S160)
The drive control unit 110 executes the mixing suppression process and ends the engine control process. For example, the drive control unit 110 executes a process of controlling the actuator 52 to increase the opening degree of the throttle valve 50 when cutting the supply of fuel to the engine 2 (for example, during deceleration) as a mixing suppression process. do. Further, the drive control unit 110 executes a process of reducing the engine speed as a process of suppressing mixing.

(ステップS170)
駆動制御部110は、通常の制御処理を実行して、当該エンジン制御処理を終了する。
(Step S170)
The drive control unit 110 executes a normal control process and ends the engine control process.

(ステップS180)
被毒量判定部114は、ステップS130で導出した被毒量(積算値)が閾値Th以上であるか否かを判定する。その結果、被毒量判定部114は、被毒量が閾値Th以上であると判定した場合には、ステップS190に処理を移し、被毒量が閾値Th以上ではないと判定した場合には、ステップS200に処理を移す。
(Step S180)
The poisoning amount determination unit 114 determines whether or not the poisoning amount (integrated value) derived in step S130 is equal to or greater than the threshold value Th. As a result, when the poisoning amount determination unit 114 determines that the poisoning amount is equal to or higher than the threshold value Th, the process is transferred to step S190, and when it is determined that the poisoning amount is not equal to or higher than the threshold value Th. The process is transferred to step S200.

(ステップS190)
被毒量判定部114は、抑制フラグをオンして、当該エンジン制御処理を終了する。
(Step S190)
The poisoning amount determination unit 114 turns on the suppression flag and ends the engine control process.

(ステップS200)
被毒量判定部114は、抑制フラグがオンになっている場合には、抑制フラグをオフして、当該エンジン制御処理を終了する。
(Step S200)
When the suppression flag is on, the poison amount determination unit 114 turns off the suppression flag and ends the engine control process.

以上説明したように、本実施形態にかかるエンジン制御装置1およびエンジン制御装置1を用いたエンジン制御処理によれば、エンジン2の運転状態に拘らず、触媒60の被毒量を設計値以下とすることができる。これにより、触媒60の浄化性能を維持することが可能となる。また、ピストンリングの張力に拘らず、触媒60の浄化性能を維持することができる。このため、ピストンリングの張力を低減することができ、燃費を向上させることが可能となる。したがって、触媒60の浄化性能の維持と、燃費の向上の両立を図ることができる。 As described above, according to the engine control device 1 and the engine control process using the engine control device 1 according to the present embodiment, the poisoning amount of the catalyst 60 is set to be equal to or less than the design value regardless of the operating state of the engine 2. can do. This makes it possible to maintain the purification performance of the catalyst 60. Further, the purification performance of the catalyst 60 can be maintained regardless of the tension of the piston ring. Therefore, the tension of the piston ring can be reduced, and the fuel efficiency can be improved. Therefore, it is possible to maintain the purification performance of the catalyst 60 and improve the fuel efficiency at the same time.

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 Although the preferred embodiment of the present invention has been described above with reference to the accompanying drawings, it goes without saying that the present invention is not limited to such an embodiment. It is clear that a person skilled in the art can come up with various modifications or modifications within the scope of the claims, and it is understood that these also naturally belong to the technical scope of the present invention. Will be done.

なお、上記実施形態において、被毒量導出部112が、エンジンオイルの通過量および被毒物質による触媒60の被毒率に基づいて被毒量を導出する構成を例に挙げて説明した。しかし、被毒量導出部112は、他の方法で被毒量を導出してもよい。例えば、排気流路40に被毒物質を検知する被毒物質検知センサを設けておき、被毒量導出部112は、被毒物質検知センサの検知結果に基づいて、被毒量を導出してもよい。 In the above embodiment, the configuration in which the poisoning amount derivation unit 112 derives the poisoning amount based on the passing amount of the engine oil and the poisoning rate of the catalyst 60 by the poisoning substance has been described as an example. However, the poisoned amount derivation unit 112 may derive the poisoned amount by another method. For example, a toxic substance detection sensor for detecting a toxic substance is provided in the exhaust flow path 40, and the toxic amount derivation unit 112 derives the toxic amount based on the detection result of the toxic substance detection sensor. May be good.

また、上記実施形態において、被毒量導出部112が、エンジン負荷およびエンジン回転数に基づいてエンジンオイルの通過量を導出する構成を例に挙げて説明した。しかし、被毒量導出部112は、他の方法でエンジンオイルの通過量を導出してもよい。例えば、排気流路40にエンジンオイルを検知するエンジンオイル検知センサを設けておき、被毒量導出部112は、エンジンオイル検知センサの検知結果に基づいてエンジンオイルの通過量を導出してもよい。 Further, in the above embodiment, the configuration in which the poisoned amount deriving unit 112 derives the passing amount of the engine oil based on the engine load and the engine rotation speed has been described as an example. However, the poisoned amount deriving unit 112 may derive the passing amount of the engine oil by another method. For example, an engine oil detection sensor for detecting engine oil may be provided in the exhaust flow path 40, and the poisoning amount derivation unit 112 may derive the passing amount of engine oil based on the detection result of the engine oil detection sensor. ..

また、上記実施形態において、被毒量導出部112が、排気ガスの温度および排気ガスの流速に基づいて被毒物質による触媒60の被毒率を導出する構成を例に挙げて説明した。しかし、被毒量導出部112は、被毒率を導出せずともよく、例えば、固定値としてもよい。 Further, in the above embodiment, the configuration in which the poisoning amount derivation unit 112 derives the poisoning rate of the catalyst 60 by the poisoning substance based on the temperature of the exhaust gas and the flow velocity of the exhaust gas has been described as an example. However, the poisoning amount derivation unit 112 does not have to derive the poisoning rate, and may be a fixed value, for example.

また、上記実施形態において、駆動制御部110が、混入抑制処理として、エンジン2への燃料の供給をカットする際にスロットル開度を制御する処理、および、エンジン回転数を制御する処理を両方実行する構成を例に挙げて説明した。しかし、駆動制御部110は、エンジン2への燃料の供給をカットする際にスロットル開度を制御する処理、および、エンジン回転数を制御する処理のいずれか一方を混入抑制処理として実行してもよい。 Further, in the above embodiment, the drive control unit 110 executes both a process of controlling the throttle opening when cutting the supply of fuel to the engine 2 and a process of controlling the engine speed as the mixing suppression process. The configuration is described as an example. However, even if the drive control unit 110 executes either a process of controlling the throttle opening when cutting the supply of fuel to the engine 2 or a process of controlling the engine speed as a mixing suppression process. good.

本発明は、エンジンを制御するエンジン制御装置に利用できる。 The present invention can be used for an engine control device that controls an engine.

1 エンジン制御装置
110 駆動制御部(制御処理実行部)
112 被毒量導出部
114 被毒量判定部
1 Engine control device 110 Drive control unit (control processing execution unit)
112 Poisonous amount derivation unit 114 Poisonous amount determination unit

Claims (4)

排気ガスに含まれる被毒物質による触媒の被毒量を導出する被毒量導出部と、
所定の走行期間ごとに、前記被毒量が所定の閾値以上であるか否かを判定する被毒量判定部と、
前記被毒量が前記閾値以上であると判定された場合、次回の前記走行期間において、エンジンに対し、前記排気ガスへの前記被毒物質の混入を抑制する処理を実行する制御処理実行部と、
を備え
前記被毒物質は、エンジンオイルに含まれており、
前記被毒量導出部は、前記触媒を通過するエンジンオイルの量、および、前記被毒物質による前記触媒の被毒率に基づいて、前記被毒量を導出するエンジン制御装置。
The poisoning amount derivation unit that derives the poisoning amount of the catalyst by the poisonous substance contained in the exhaust gas, and
A poisoning amount determination unit that determines whether or not the poisoning amount is equal to or higher than a predetermined threshold value for each predetermined running period.
When it is determined that the poisoned amount is equal to or higher than the threshold value, the control process executing unit executes a process of suppressing the mixing of the poisoned substance into the exhaust gas of the engine in the next traveling period. ,
Equipped with
The toxic substance is contained in engine oil and
The poisoning amount deriving unit, the amount of engine oil that passes through the catalyst, and, on the basis of the poisoning rate of the catalyst due to poisoning substances, the engine control apparatus wherein you derive the poisoning amount.
前記被毒量導出部は、エンジン負荷およびエンジン回転数に基づいて前記触媒を通過するエンジンオイルの量を導出する請求項に記載のエンジン制御装置。 The engine control device according to claim 1 , wherein the poisoned amount deriving unit derives the amount of engine oil passing through the catalyst based on the engine load and the engine rotation speed. 前記被毒量導出部は、前記排気ガスの温度および前記排気ガスの流速に基づいて前記被毒物質による前記触媒の被毒率を導出する請求項またはに記載のエンジン制御装置。 The engine control device according to claim 1 or 2 , wherein the poisoning amount deriving unit derives the poisoning rate of the catalyst by the poisoning substance based on the temperature of the exhaust gas and the flow velocity of the exhaust gas. 前記排気ガスへの前記被毒物質の混入を抑制する処理は、前記エンジンへの燃料の供給をカットする際にスロットル開度を制御する処理、および、前記エンジン回転数を制御する処理のいずれか一方または両方である請求項1からのいずれか1項に記載のエンジン制御装置。 The process of suppressing the mixing of the poisonous substance into the exhaust gas is either a process of controlling the throttle opening when cutting the supply of fuel to the engine or a process of controlling the engine rotation speed. The engine control device according to any one of claims 1 to 3, which is one or both.
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