JP7013691B2 - Engine control - Google Patents

Engine control Download PDF

Info

Publication number
JP7013691B2
JP7013691B2 JP2017125182A JP2017125182A JP7013691B2 JP 7013691 B2 JP7013691 B2 JP 7013691B2 JP 2017125182 A JP2017125182 A JP 2017125182A JP 2017125182 A JP2017125182 A JP 2017125182A JP 7013691 B2 JP7013691 B2 JP 7013691B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
exhaust
exhaust gas
gas
ignition
rate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2017125182A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2019007445A (en
Inventor
健太 廣江
健介 柳川
隆 村上
利実 福田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Motors Corp
Original Assignee
Mitsubishi Motors Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Motors Corp filed Critical Mitsubishi Motors Corp
Priority to JP2017125182A priority Critical patent/JP7013691B2/en
Publication of JP2019007445A publication Critical patent/JP2019007445A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7013691B2 publication Critical patent/JP7013691B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

この発明は、排気ガス再循環装置を備えたエンジンの制御装置に関し、特に、吸気への排気還流ガスの導入遅れに対応したエンジンの制御装置に関する。 The present invention relates to an engine control device provided with an exhaust gas recirculation device, and more particularly to an engine control device corresponding to a delay in introducing exhaust gas to the intake air.

一般に、エンジンの排気通路と吸気通路との間に、排気の一部を排気還流ガスとして吸気に導入する排気ガス再循環装置が設けられる場合が多い。排気ガス再循環装置は、排気通路と吸気通路との間を連通する排気還流通路と、その排気還流通路に設けられる排気還流バルブ等を備える。排気還流バルブの開閉とスロットルバルブの開閉等に伴う吸気通路内の圧力状態に応じて、適宜必要な量の排気還流ガスが吸気に導入される。 In general, an exhaust gas recirculation device that introduces a part of the exhaust gas into the intake air as an exhaust return gas is often provided between the exhaust passage and the intake passage of the engine. The exhaust gas recirculation device includes an exhaust gas recirculation passage that communicates between the exhaust passage and the intake passage, an exhaust recirculation valve provided in the exhaust recirculation passage, and the like. An appropriate amount of exhaust / recirculation gas is introduced into the intake air according to the pressure state in the intake passage due to the opening / closing of the exhaust / recirculation valve and the opening / closing of the throttle valve.

排気還流ガスの吸気への導入により、燃焼室内における燃焼温度が低下するので、その温度低下により、窒素酸化物の抑制や燃費の向上が図られ、ノッキングの抑制も図られる。また、特に、ガソリンエンジンでは、負荷が全負荷でない部分負荷の運転状態で、排気還流ガスを導入することにより吸気通路内の負圧を小さくできるため、スロットル損失の減少が期待できるとされている。 Since the combustion temperature in the combustion chamber is lowered by introducing the exhaust gas to the intake air, the temperature reduction can suppress nitrogen oxides, improve fuel efficiency, and suppress knocking. In particular, in a gasoline engine, it is expected that the throttle loss can be reduced because the negative pressure in the intake passage can be reduced by introducing the exhaust recirculation gas in the operating state of the partial load where the load is not the full load. ..

排気ガス再循環装置には、比較的低圧の排気還流ガスを扱う低圧排気ガス再循環装置と、比較的高圧の排気還流ガスを扱う高圧排気ガス再循環装置とがある。 The exhaust gas recirculation device includes a low pressure exhaust gas recirculation device that handles a relatively low pressure exhaust recirculation gas and a high pressure exhaust gas recirculation device that handles a relatively high pressure exhaust gas recirculation device.

低圧排気ガス再循環装置は、高圧排気ガス再循環装置と比べて、排気通路の排気還流通路への分岐部から吸気通路への合流部を経て燃焼室に至るまでの経路が長くなる傾向がある。このため、低圧排気ガス再循環装置は、高圧排気ガス再循環装置と比べて、吸気への排気還流ガスの目標導入率(燃焼室に導入される吸気にしめる排気還流ガスの目標比率。以下、目標排気還流ガス率と称する。)と、実際の排気還流ガスの導入率(以下、実排気還流ガス率と称する。)との差異が大きくなりやすい。 Compared to the high-pressure exhaust gas recirculation device, the low-pressure exhaust gas recirculation device tends to have a longer path from the branch portion of the exhaust passage to the exhaust / return passage to the combustion chamber via the junction to the intake passage. .. Therefore, the low-pressure exhaust gas recirculation device is compared with the high-pressure exhaust gas recirculation device, and the target introduction rate of the exhaust recirculation gas to the intake air (the target ratio of the exhaust gas recirculation gas to be introduced into the combustion chamber. The difference between the exhaust gas return gas rate) and the actual exhaust gas return gas introduction rate (hereinafter referred to as the actual exhaust gas return gas rate) tends to be large.

例えば、減速の過渡運転時に、スロットルバルブの閉動作とともに吸入空気量が減少する。このとき、減速に合わせて目標排気還流ガス率が下げられる。しかし、吸入空気量が減少しても排気側の圧力はすぐには下がらず、排気側の圧力は、時間の経過とともに徐々に下がっていく現象、いわゆる排気圧力の降下遅れを伴う傾向がある。 For example, during the transient operation of deceleration, the intake air amount decreases with the closing operation of the throttle valve. At this time, the target exhaust gas return gas rate is lowered according to the deceleration. However, even if the amount of intake air decreases, the pressure on the exhaust side does not decrease immediately, and the pressure on the exhaust side tends to be accompanied by a phenomenon that the pressure gradually decreases with the passage of time, that is, a so-called delay in the decrease of the exhaust pressure.

排気圧力の降下遅れは、目標排気還流ガス率に対して実排気還流ガス率が大きい状態、すなわち、排気還流ガスが過多な状態を誘発する。排気還流ガスの過多は、失火の原因となり、また、排気ガス中の炭化水素の増加等、排気ガス成分の悪化の原因となるので好ましくない。このような問題は、低圧排気ガス再循環装置だけでなく、運転状況によっては、高圧排気ガス再循環装置においても生じ得る。 The delay in the drop of the exhaust pressure induces a state in which the actual exhaust gas return gas rate is large with respect to the target exhaust gas return gas rate, that is, a state in which the exhaust gas return gas is excessive. Excessive exhaust gas is not preferable because it causes misfire and causes deterioration of exhaust gas components such as an increase in hydrocarbons in the exhaust gas. Such a problem may occur not only in the low-pressure exhaust gas recirculation device but also in the high-pressure exhaust gas recirculation device depending on the operating conditions.

そこで、失火や排気ガス成分の悪化を回避するために、例えば、失火や排気ガス成分の悪化を生じない程度に排気還流ガス率を抑える手法が考えられる。しかし、排気還流ガス率を抑えると、排気還流ガス導入による効果もそれに合わせて減少してしまうという問題がある。 Therefore, in order to avoid misfire and deterioration of the exhaust gas component, for example, a method of suppressing the exhaust gas return gas rate to the extent that misfire and deterioration of the exhaust gas component do not occur can be considered. However, if the exhaust gas return gas rate is suppressed, there is a problem that the effect of introducing the exhaust gas return gas is also reduced accordingly.

なお、特許文献1には、1燃焼サイクル内において点火プラグを複数回点火させる多重点火を実施することにより、燃焼状態を安定化させる技術が開示されている。 In addition, Patent Document 1 discloses a technique for stabilizing a combustion state by performing multiple ignition in which a spark plug is ignited a plurality of times in one combustion cycle.

特開2001-159367号公報(明細書第3頁段落0009参照)Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-159367 (see paragraph 0009 on page 3 of the specification).

しかし、特許文献1の技術では、多重点火の実施により、点火プラグの磨耗や焼け発生の進行が早くなり、早期に点火性能低下を引き起こすという問題がある。点火プラグの寿命が短くなることは、メンテナンスの手間やコスト上の問題から好ましくない。 However, the technique of Patent Document 1 has a problem that the implementation of multiple ignition accelerates the progress of wear and burning of the spark plug, resulting in an early deterioration of ignition performance. Shortening the life of the spark plug is not preferable because of maintenance labor and cost.

そこで、この発明の課題は、排気ガス再循環装置を備えたエンジンにおいて、点火装置の寿命を維持しながら、排気圧力の降下遅れを生じる運転状況下においても、失火や排気ガス成分の悪化を防ぎ、燃焼状態を安定化させることである。 Therefore, an object of the present invention is to prevent misfire and deterioration of the exhaust gas component even under an operating condition in which an engine provided with an exhaust gas recirculation device maintains the life of the ignition device and causes a delay in the decrease of the exhaust pressure. , To stabilize the combustion state.

上記の課題を解決するために、この発明は、燃焼室に吸気を導入する吸気通路と、前記燃焼室から排気を送り出す排気通路と、吸入空気量を調整するスロットルバルブと、前記燃焼室に点火火花を発生させる点火装置と、前記点火装置を制御する点火制御手段と、前記吸気通路と前記排気通路とを結び排気の一部を排気還流ガスとして吸気に導入する排気ガス再循環装置と、前記排気ガス再循環装置を制御する排気還流ガス制御手段と、吸気に占める排気還流ガスの比率である排気還流ガス率を下げる制御の際に、目標となる排気還流ガス率である目標排気還流ガス率に対して実際の排気還流ガス率である実排気還流ガス率の方が大きい排気還流ガス過多状態の発生を検出又は予測する排気還流ガス過多検出手段と、を備え、前記点火制御手段は、前記排気還流ガス過多状態の発生を検出又は予測した際に、前記点火装置による点火火花の発生を1燃焼サイクル当たりに複数回実施する多重点火を行い、前記排気還流ガス過多状態の発生の検出又は予測は、前記吸入空気量の減少度合いを示す指標である第1の指標と、前記排気ガス再循環装置の前記排気通路側における排気圧力の減少度合いを示す指標である第2の指標とに基づいて行われ、前記排気還流ガス過多検出手段は、前記第2の指標に対する前記第1の指標の比率が所定比率よりも大きい場合に前記排気還流ガス過多状態の発生を検出又は予測するエンジンの制御装置を採用した。 In order to solve the above problems, the present invention ignites an intake passage that introduces intake air into the combustion chamber, an exhaust passage that sends out exhaust gas from the combustion chamber, a throttle valve that adjusts the amount of intake air, and the combustion chamber. An ignition device that generates sparks, an ignition control means that controls the ignition device, an exhaust gas recirculation device that connects the intake passage and the exhaust passage and introduces a part of the exhaust gas into the intake as exhaust recirculation gas, and the above. The target exhaust gas return gas rate, which is the target exhaust gas return gas rate when controlling the exhaust gas return gas control means that controls the exhaust gas recirculation device and the exhaust gas return gas rate, which is the ratio of the exhaust gas return gas to the intake air. The ignition control means is provided with an exhaust gas excess detection means for detecting or predicting the occurrence of an exhaust gas excess state in which the actual exhaust gas return gas rate, which is the actual exhaust gas return gas rate, is larger than the actual exhaust gas return gas rate. When the occurrence of an exhaust gas excess state is detected or predicted, multiple ignition is performed in which the generation of ignition sparks by the ignition device is performed multiple times per combustion cycle, and the occurrence of the exhaust gas excess state is detected. Alternatively, the prediction is based on a first index indicating the degree of decrease in the intake air amount and a second index indicating the degree of decrease in the exhaust gas on the exhaust passage side of the exhaust gas recirculation device. Based on this, the exhaust gas excess detecting means detects or predicts the occurrence of the exhaust gas excess state when the ratio of the first index to the second index is larger than a predetermined ratio . A control device was adopted.

ここで、前記排気還流ガス過多状態は、前記排気還流ガス率を下げる制御を行う前の前記実排気還流ガス率よりも、前記排気還流ガス率を下げる制御を開始した後の前記実排気還流ガス率の方が大きい排気還流ガススパイクの発生期間である構成を採用することができる。 Here, the exhaust gas recirculation gas excess state is the actual exhaust gas recirculation gas after starting the control to lower the exhaust recirculation gas rate more than the actual exhaust recirculation gas rate before the control to reduce the exhaust recirculation gas rate. It is possible to adopt a configuration in which the exhaust gas recirculation gas spike with a larger rate is generated.

前記排気還流ガス過多状態は、減速時における前記スロットルバルブの閉動作後に発生するものである構成を採用することができる。 It is possible to adopt a configuration in which the exhaust gas excess state occurs after the throttle valve is closed during deceleration.

これらの各態様において、エンジンの回転数を検出する回転センサを備え、前記排気還流ガス過多検出手段は、前記回転数が低いほど前記排気還流ガス過多状態が発生しやすいと検出又は予測し、前記実排気還流ガス率と前記目標排気還流ガス率との差が大きいほど前記排気還流ガス過多状態が発生しやすいと検出又は予測する構成を採用することができる。 In each of these embodiments, a rotation sensor for detecting the engine rotation speed is provided, and the exhaust gas excess detecting means detects or predicts that the lower the rotation speed, the more likely the exhaust gas excess state is to occur. It is possible to adopt a configuration in which it is detected or predicted that the larger the difference between the actual exhaust gas return gas rate and the target exhaust gas return gas rate is, the more likely the exhaust gas return gas excess state is to occur.

前記第1の指標は、単位時間当たりの前記吸入空気量の減少量である吸入空気量減少率であり、前記第2の指標は、単位時間当たりの前記排気圧力の減少量である排気圧力減少率である構成を採用することができる。 The first index is the intake air amount reduction rate which is the decrease amount of the intake air amount per unit time, and the second index is the exhaust pressure decrease which is the decrease amount of the exhaust pressure per unit time. A configuration that is a rate can be adopted.

ここで、前記点火制御手段は、前記吸入空気量減少率と前記排気圧力減少率とが等しくなった際に前記多重点火を終了する構成を採用することができる。 Here, the ignition control means can adopt a configuration in which the multiple ignition is terminated when the intake air amount reduction rate and the exhaust pressure reduction rate become equal.

あるいは、前記点火制御手段は、前記実排気還流ガス率が前記目標排気還流ガス率と等しくなった際に前記多重点火を終了する構成を採用することができる。 Alternatively, the ignition control means can adopt a configuration in which the multiple ignition is terminated when the actual exhaust gas return gas rate becomes equal to the target exhaust gas return gas rate.

これらの各態様において、エンジンの回転数を検出する回転センサを備え、前記点火制御手段は、1燃焼サイクル内での前記多重点火の点火間隔を、点火時期進角しているほど、前記回転数が小さいほど、又は、前記実排気還流ガス率と前記目標排気還流ガス率との差が大きいほど、長くする構成を採用することができる。 In each of these embodiments, a rotation sensor for detecting the rotation speed of the engine is provided, and the ignition control means advances the ignition interval of the multiple ignitions in one combustion cycle as the ignition timing advances . The smaller the rotation speed, or the larger the difference between the actual exhaust gas return gas rate and the target exhaust gas return gas rate, the longer the configuration can be adopted.

吸気の排気還流ガス率を下げる制御の際に、目標排気還流ガス率に対して実排気還流ガス率の方が大きい排気還流ガス過多状態の発生を検出又は予測する排気還流ガス過多検出手段を備え、点火装置を制御する点火制御手段は、多重点火を排気還流ガス過多状態の発生を検出又は予測した際に行うようにしたので、排気圧力の降下遅れを生じる運転状況下においても、点火装置の寿命を維持しながら失火や排気ガス成分の悪化を防ぎ、燃焼状態を安定化させることができる。 Equipped with an exhaust gas excess detection means for detecting or predicting the occurrence of an exhaust gas excess state in which the actual exhaust gas return gas rate is larger than the target exhaust gas return gas rate when controlling to lower the exhaust gas return gas rate of the intake air. Since the ignition control means for controlling the ignition device performs multiple ignition when the occurrence of an exhaust gas excess state is detected or predicted, the ignition device is used even under an operating condition in which a decrease in exhaust pressure is delayed. It is possible to prevent misfires and deterioration of exhaust gas components while maintaining the life of the exhaust gas, and to stabilize the combustion state.

また、この発明においては、前述の排気圧力の降下遅れに伴う失火が発生するとき、吸気側の圧力が急激に下がることで、実排気還流ガス率が目標排気還流ガス率に向かって下がることなく、逆に一時的に大きく上昇する現象を伴っている場合があることを、本願の発明者らは着目した。このような一時的な実排気還流ガス率の上昇を、以下、排気還流ガススパイク(EGRスパイク)と称する。排気還流ガススパイクの発生は、単なる排気圧力の降下遅れの場合よりも、失火に大きな影響を及ぼすとともに、また、排気ガス成分の悪化にも影響が大きいと考えられる。そこで、排気還流ガススパイクを検出又は予測した際に多重点火を行うようにし、点火装置に負担の大きい多重点火の機会を最小限に留めたものである。 Further, in the present invention, when a misfire occurs due to the above-mentioned delay in the decrease in exhaust pressure, the pressure on the intake side drops sharply, so that the actual exhaust gas return gas rate does not decrease toward the target exhaust gas return gas rate. On the contrary, the inventors of the present application have paid attention to the fact that the phenomenon may be accompanied by a temporary large increase. Such a temporary increase in the actual exhaust gas recirculation gas rate is hereinafter referred to as an exhaust gas recirculation gas spike (EGR spike). It is considered that the occurrence of the exhaust gas return gas spike has a greater effect on misfire than in the case of a mere delay in the decrease in the exhaust gas pressure, and also has a greater effect on the deterioration of the exhaust gas component. Therefore, multiple ignition is performed when the exhaust gas spike is detected or predicted, and the opportunity of multiple ignition, which places a heavy burden on the ignition device, is minimized.

この発明の一実施形態を示すエンジンの制御装置の構成図である。It is a block diagram of the engine control device which shows one Embodiment of this invention. この発明の制御を示すグラフ図である。It is a graph which shows the control of this invention. (a)(b)は、点火装置の多重点火を示すグラフ図である。(A) and (b) are graphs showing multiple ignition of an ignition device. (a)~(c)は、この発明の制御を示すグラフ図である。(A) to (c) are graphs showing the control of the present invention.

この発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。図1は、この発明のエンジン1及びエンジン1の制御装置の構成を示す全体図である。エンジン1は、火花点火式エンジンであるガソリンエンジンである。 An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an overall view showing the configuration of the engine 1 of the present invention and the control device of the engine 1. The engine 1 is a gasoline engine which is a spark ignition type engine.

エンジン1の構成は、ピストンを収容したシリンダの燃焼室2内に通じ吸気を導入する吸気通路4、燃焼室2から引き出され排気を送り出す排気通路14を備えている。吸気通路4の燃焼室2への開口である吸気ポート、及び、排気通路14の燃焼室2への開口である排気ポートは、それぞれバルブによって開閉される。また、燃焼室2や吸気ポートには、吸気に燃料を噴射する燃料噴射弁を備えている。 The configuration of the engine 1 includes an intake passage 4 for introducing intake air through the combustion chamber 2 of a cylinder accommodating a piston, and an exhaust passage 14 for drawing out exhaust gas from the combustion chamber 2. The intake port, which is an opening to the combustion chamber 2 of the intake passage 4, and the exhaust port, which is an opening to the combustion chamber 2 of the exhaust passage 14, are opened and closed by valves, respectively. Further, the combustion chamber 2 and the intake port are provided with a fuel injection valve for injecting fuel into the intake air.

吸気通路4には、吸気ポートから上流側に向かって、吸気通路4の流路面積を調節するスロットルバルブ5、吸気通路4を流れる吸気を冷却する吸気冷却装置(インタークーラ)6、ターボチャージャ10のコンプレッサ12、エアクリーナ7等が設けられる。吸気通路4には、吸入空気量を検出するエアフローセンサ31、吸気温度や吸気圧力を検出する吸気圧センサ32が設けられている。 The intake passage 4 includes a throttle valve 5 that adjusts the flow path area of the intake passage 4 toward the upstream side from the intake port, an intake cooling device (intercooler) 6 that cools the intake air flowing through the intake passage 4, and a turbocharger 10. The compressor 12, the air cleaner 7, and the like are provided. The intake passage 4 is provided with an air flow sensor 31 for detecting the amount of intake air and an intake pressure sensor 32 for detecting the intake air temperature and the intake pressure.

排気通路14には、排気ポートから下流側に向かって、ターボチャージャ10のタービン11、排気ガス中の炭化水素(HC)や一酸化炭素(CO)、窒素酸化物(NOX)等を除去する触媒等を備えた排気浄化部15、消音器(マフラ)16が設けられる。排気通路14には、排気浄化部15の下流側において、排気温度や排気圧力を検出する排気圧センサ35や空燃比センサ36等が設けられている。 In the exhaust passage 14, a catalyst for removing hydrocarbons (HC), carbon monoxide (CO), nitrogen oxides (NOX), etc. in the exhaust gas from the turbine 11 of the turbocharger 10 toward the downstream side from the exhaust port. An exhaust purification unit 15 and a silencer (muffler) 16 provided with the above are provided. The exhaust passage 14 is provided with an exhaust pressure sensor 35, an air-fuel ratio sensor 36, and the like for detecting the exhaust temperature and the exhaust pressure on the downstream side of the exhaust purification unit 15.

吸気通路4と排気通路14との間には、その吸気通路4と排気通路14とを結び排気の一部を排気還流ガスとして吸気に導入する排気ガス再循環装置20が備えられている。 Between the intake passage 4 and the exhaust passage 14, there is provided an exhaust gas recirculation device 20 that connects the intake passage 4 and the exhaust passage 14 and introduces a part of the exhaust gas into the intake air as an exhaust return gas.

この実施形態の排気ガス再循環装置20は、比較的圧力の低い排気ガスを扱う低圧排気ガス再循環装置であり、排気通路14の排気浄化部15と消音器16との間と、吸気通路4のコンプレッサ12の上流側部分との間を結ぶ排気還流通路と、その排気還流通路の途中に設けられ排気還流ガスを冷却する排気還流ガスクーラ22が設けられている。排気還流通路に設けられた排気還流バルブ21の開閉と、吸気通路4内の圧力状態に応じて、排気還流ガスが吸気通路4内の吸気に合流する。これにより、燃焼室2から排出される排気ガスの一部が、排気還流ガスとして吸気通路4のインタークーラ6の上流側に還流する。 The exhaust gas recirculation device 20 of this embodiment is a low-pressure exhaust gas recirculation device that handles exhaust gas having a relatively low pressure, and is between the exhaust purification unit 15 of the exhaust passage 14 and the silencer 16 and the intake passage 4. An exhaust gas recirculation passage connecting to the upstream portion of the compressor 12 and an exhaust gas recirculation gas cooler 22 provided in the middle of the exhaust recirculation passage for cooling the exhaust recirculation gas are provided. The exhaust / return gas joins the intake air in the intake passage 4 according to the opening / closing of the exhaust / return valve 21 provided in the exhaust / return passage and the pressure state in the intake passage 4. As a result, a part of the exhaust gas discharged from the combustion chamber 2 is returned to the upstream side of the intercooler 6 of the intake passage 4 as the exhaust return gas.

排気還流通路の排気還流バルブ21の上流側には、排気還流ガス上流圧センサ33が備えられている。排気還流ガス上流圧センサ33は、排気還流ガスの上流側圧力を検出する。 An exhaust gas upstream pressure sensor 33 is provided on the upstream side of the exhaust recirculation valve 21 of the exhaust recirculation passage. The exhaust gas upstream pressure sensor 33 detects the upstream pressure of the exhaust gas.

なお、排気ガス再循環装置として、比較的圧力の高い排気ガスを扱う高圧排気ガス再循環装置を採用した構成、あるいは、低圧排気ガス再循環装置と高圧排気ガス再循環装置の両方を採用した構成も考えられる。高圧排気ガス再循環装置は、排気通路14のタービン11と排気ポートとの間と、吸気通路4の吸気ポートとスロットルバルブ5との間を連通する排気還流通路と、その排気還流通路に設けられた排気還流バルブ等を備えたものである。排気還流バルブの開閉と、吸気通路4内の圧力状態に応じて、排気還流ガスが吸気通路4内の吸気に合流する。排気還流ガスクーラも必要に応じて設けられる。 As the exhaust gas recirculation device, a configuration that employs a high-pressure exhaust gas recirculation device that handles exhaust gas with relatively high pressure, or a configuration that employs both a low-pressure exhaust gas recirculation device and a high-pressure exhaust gas recirculation device. Is also possible. The high-pressure exhaust gas recirculation device is provided in an exhaust recirculation passage that communicates between the turbine 11 and the exhaust port of the exhaust passage 14, and between the intake port of the intake passage 4 and the throttle valve 5, and the exhaust recirculation passage thereof. It is equipped with an exhaust recirculation valve and the like. The exhaust return gas joins the intake air in the intake passage 4 according to the opening and closing of the exhaust return valve and the pressure state in the intake passage 4. An exhaust return gas cooler is also provided as needed.

このエンジン1への燃料や空気の供給、バルブの開閉、その他の制御は、エンジン1を搭載する車両が備える電子制御ユニット(Electronic Control Unit)30が行っている。 The electronic control unit (Electronic Control Unit) 30 included in the vehicle equipped with the engine 1 performs the supply of fuel and air to the engine 1, the opening and closing of valves, and other controls.

電子制御ユニット30は、エンジン1が備える回転センサ34によるエンジンの回転数の情報のほか、エアフローセンサ31による吸入空気量の情報、吸気圧センサ32による吸気温度、吸気圧力等の情報、排気還流ガス上流圧センサ33による排気還流ガスの上流側圧力の情報、排気圧センサ35による排気温度、排気圧力等の情報、空燃比センサ36による空燃比の情報、その他各種の装置からの情報を取得し、それらの情報を制御に活用する。 In the electronic control unit 30, in addition to the information on the engine rotation speed by the rotation sensor 34 included in the engine 1, the information on the intake air amount by the air flow sensor 31, the information on the intake air temperature, the intake pressure, etc. by the intake pressure sensor 32, and the exhaust return gas. Information on the upstream pressure of the exhaust recirculation gas by the upstream pressure sensor 33, information on the exhaust temperature, exhaust pressure, etc. by the exhaust pressure sensor 35, information on the air-fuel ratio by the air-fuel ratio sensor 36, and information from various other devices are acquired. Use that information for control.

エンジン1のシリンダヘッドには、気筒毎に燃焼室に臨む点火プラグ3が備えられる。点火プラグ3は、点火火花を発生させることにより、燃焼室2内の燃料に点火し、燃料を燃焼させる。 The cylinder head of the engine 1 is provided with a spark plug 3 facing the combustion chamber for each cylinder. The spark plug 3 ignites the fuel in the combustion chamber 2 by generating an ignition spark, and burns the fuel.

点火プラグ3の中心電極には、点火コイル8aの二次コイルで発生した高電圧が印加される。点火コイル8aの一次コイルはイグナイタ8bに接続されている。これら点火プラグ3、点火コイル8a、イグナイタ8b等で点火装置が構成される。点火装置は、電子制御ユニット30が備える点火制御手段8によって、点火の時期や、1燃焼サイクル内の点火の回数、点火の間隔等が制御される。なお、1燃焼サイクル中に複数回の点火火花を断続的に発生させることを、以下、多重点火と称する。 A high voltage generated by the secondary coil of the ignition coil 8a is applied to the center electrode of the spark plug 3. The primary coil of the ignition coil 8a is connected to the igniter 8b. The ignition device is composed of the spark plug 3, the ignition coil 8a, the igniter 8b, and the like. In the ignition device, the ignition timing, the number of ignitions in one combustion cycle, the ignition interval, and the like are controlled by the ignition control means 8 included in the electronic control unit 30. It should be noted that the intermittent generation of ignition sparks a plurality of times during one combustion cycle is hereinafter referred to as multiple ignition.

エンジン1の運転中は、電子制御ユニット30の点火制御手段8からイグナイタ8bに送信される点火信号によって、イグナイタ8bがオン/オフする。イグナイタ8bのオンにより、点火コイル8aの一次コイルに一次電流が流れて点火コイル8aの蓄積エネルギーが増加し、その後、イグナイタ8bのオフにより一次電流が遮断されて、点火コイル8aの二次コイルに高電圧が誘導され、この高電圧によって点火プラグ3の電極間に放電による点火火花が発生する。 During the operation of the engine 1, the igniter 8b is turned on / off by the ignition signal transmitted from the ignition control means 8 of the electronic control unit 30 to the igniter 8b. When the igniter 8b is turned on, a primary current flows through the primary coil of the ignition coil 8a to increase the stored energy of the ignition coil 8a. A high voltage is induced, and the high voltage causes ignition sparks due to discharge between the electrodes of the spark plug 3.

多重点火を行う際は、通常の一次電流の遮断後に、点火信号によってイグナイタ8bのオン/オフを周期的に繰り返し、点火プラグ3の放電(点火)を、複数回連続的に発生させる。図3(a)は、1燃焼サイクル中に2回の放電を行った場合の二次電流の例であり、図3(b)は、1燃焼サイクル中に3回の放電を行った場合の二次電流の例である。 When performing multiple ignition, after the normal primary current is cut off, the igniter 8b is periodically turned on and off by the ignition signal, and the spark plug 3 is continuously discharged (ignited) a plurality of times. FIG. 3A is an example of the secondary current when two discharges are performed during one combustion cycle, and FIG. 3B is an example when three discharges are performed during one combustion cycle. This is an example of secondary current.

また、電子制御ユニット30は、排気ガス再循環装置20を制御する排気還流ガス制御手段23を備える。排気還流ガス制御手段23は、運転状況に応じて、排気還流バルブ21の開閉や、吸気通路4内の圧力状態を制御し、排気還流ガスの吸気への導入量を調整する。 Further, the electronic control unit 30 includes an exhaust gas recirculation gas control means 23 for controlling the exhaust gas recirculation device 20. The exhaust gas recirculation gas control means 23 controls the opening / closing of the exhaust recirculation valve 21 and the pressure state in the intake passage 4 according to the operating condition, and adjusts the amount of the exhaust recirculation gas introduced into the intake air.

さらに、電子制御ユニット30は、排気還流ガス過多検出手段24を備える。排気還流ガス過多検出手段24は、吸気に占める排気還流ガスの比率である排気還流ガス率を下げる制御の際に、目標となる排気還流ガス率である目標排気還流ガス率に対して実際の排気還流ガス率である実排気還流ガス率の方が大きい排気還流ガス過多状態の発生を検出又は予測する。 Further, the electronic control unit 30 includes an exhaust gas excess detecting means 24. The exhaust gas excess detection means 24 is actually exhausted with respect to the target exhaust gas return gas ratio, which is the target exhaust gas return gas ratio, when controlling to lower the exhaust gas return gas ratio, which is the ratio of the exhaust gas return gas to the intake air. Detects or predicts the occurrence of an exhaust gas excess state in which the actual exhaust gas return gas rate, which is the return gas rate, is larger.

なお、目標排気還流ガス率は、排気還流ガス制御手段23が、エンジンの回転数やエンジンの負荷、スロットルバルブの開度等に基づいて、運転状態に応じた適切な値を決定する。実排気還流ガス率は、吸入空気量と吸気圧力、排気還流バルブ21の開度等に基づいて排気還流ガス制御手段23が推定する。あるいは、実排気還流ガス率を直接計測する手段を吸気ポート内に設けてもよい。 The target exhaust return gas rate is determined by the exhaust return gas control means 23 based on the engine speed, the load of the engine, the opening degree of the throttle valve, and the like, according to the operating state. The actual exhaust gas return gas rate is estimated by the exhaust gas return gas control means 23 based on the intake air amount, the intake pressure, the opening degree of the exhaust return valve 21, and the like. Alternatively, a means for directly measuring the actual exhaust gas return gas rate may be provided in the intake port.

例えば、車両の減速時や、車両が上り坂に差し掛かった際などにおいて、吸気の排気還流ガス率を下げる制御を行う際を想定する。このとき、現在の実排気還流ガス率よりも低い値に設定される目標排気還流ガス率に対して、実排気還流ガス率の方が大きい状態、すなわち、排気還流ガス過多状態が発生する場合がある。特に、スロットルバルブの閉動作後には、吸入空気量が減少して吸気圧力が低下するにもかかわらず、排気圧力はすぐには下がらず、時間の経過とともに徐々に下がっていく現象、いわゆる排気圧力の降下遅れを伴う傾向があるので、排気還流ガス過多状態が発生しやすい。排気還流ガス過多状態が発生すると、失火や排気ガス成分の悪化につながるので対策が必要である。 For example, it is assumed that control is performed to reduce the exhaust gas return gas rate of the intake air when the vehicle is decelerating or when the vehicle is approaching an uphill. At this time, a state in which the actual exhaust gas return gas rate is larger than the target exhaust gas return gas rate set to a value lower than the current actual exhaust gas return gas rate, that is, a state in which the exhaust gas return gas is excessive may occur. be. In particular, after the throttle valve is closed, the exhaust pressure does not decrease immediately even though the intake air amount decreases and the intake pressure decreases, but gradually decreases over time, so-called exhaust pressure. Since there is a tendency for the descent to be delayed, an excessive exhaust return gas state is likely to occur. If an excessive amount of exhaust gas is generated, it will lead to misfire and deterioration of the exhaust gas component, so countermeasures are required.

そこで、点火制御手段8は、排気還流ガス過多検出手段24が、排気還流ガス過多状態の発生を検出又は予測した際に、点火装置による多重点火を行う。 Therefore, the ignition control means 8 performs multiple ignition by the ignition device when the exhaust gas excess detection means 24 detects or predicts the occurrence of the exhaust gas excess state.

排気還流ガス過多状態の発生を検出又は予測した際にのみ、失火を防止する多重点火を行い、他の運転状態では多重点火を行わないため、排気圧力の降下遅れに伴う失火や排気ガス成分の悪化を防ぐとともに、必要最小限度の多重点火の実施により、点火装置の寿命を維持することができる。 Only when the occurrence of an excess exhaust gas is detected or predicted, multiple ignition is performed to prevent misfire, and multiple ignition is not performed in other operating conditions. Therefore, misfire or exhaust gas due to a delay in the decrease in exhaust pressure. The life of the igniter can be maintained by preventing the deterioration of the components and implementing the minimum necessary multiple ignition.

また、例えば、図2に示すように、目標排気還流ガス率を下げる設定が行われ、スロットルバルブ5の閉動作等により吸気圧力が急激に下がった際に、実排気還流ガス率が目標排気還流ガス率に向かって下がることなく、逆に一時的に大きく上昇する現象が生じる場合がある。図中の符号Aに示す部分が、その実排気還流ガス率の一時的な上昇に該当する。このような一時的な実排気還流ガス率の上昇を、以下、排気還流ガススパイクAと称する。排気還流ガス過多検出手段24は、排気還流ガス過多状態の発生を検出又は予測するとともに、さらに、排気還流ガススパイクAの発生も検出又は予測することができる。 Further, for example, as shown in FIG. 2, when the target exhaust return gas rate is set to be lowered and the intake pressure drops sharply due to the closing operation of the throttle valve 5, the actual exhaust return gas rate becomes the target exhaust return gas rate. On the contrary, a phenomenon may occur in which the gas rate does not decrease toward the gas ratio but increases temporarily. The portion indicated by reference numeral A in the figure corresponds to the temporary increase in the actual exhaust gas return gas rate. Such a temporary increase in the actual exhaust gas return gas rate is hereinafter referred to as an exhaust gas return gas spike A. The exhaust gas excess detection means 24 can detect or predict the occurrence of an exhaust gas excess state, and can also detect or predict the occurrence of an exhaust gas spike A.

ここで、排気還流ガススパイクAは、排気還流ガス率を下げる制御を行う前の実排気還流ガス率よりも、排気還流ガス率を下げる制御を行った後の実排気還流ガス率が一時的に大きくなった状態である。排気還流ガススパイクAは、排気還流ガス過多状態の中でも、特に失火や排気ガス成分の悪化にも影響が大きいと考えられる。このため、排気還流ガススパイクAの発生の検出又は予測時に多重点火を行うことは、失火の防止や特に排気ガス成分の悪化の防止に特に効果的である。また、多重点火の実施を、種々の排気還流ガス過多状態のうち、排気還流ガススパイクAの発生の検出又は予測時に限定してもよい。 Here, in the exhaust gas return gas spike A, the actual exhaust gas return gas rate after the control to lower the exhaust gas return gas rate is temporarily higher than the actual exhaust gas return gas rate before the control to lower the exhaust gas return gas rate. It is in an enlarged state. It is considered that the exhaust gas spike A has a great influence on misfire and deterioration of the exhaust gas component even in the state of excess exhaust gas. Therefore, performing multiple ignition at the time of detecting or predicting the occurrence of the exhaust gas recirculation gas spike A is particularly effective in preventing misfire and in particular, preventing deterioration of the exhaust gas component. Further, the execution of multiple ignition may be limited to the time of detecting or predicting the occurrence of the exhaust gas spike A among various exhaust gas excess states.

ここで、排気還流ガス過多状態の発生の検出方法、予測方法、排気還流ガススパイクAの発生の検出方法、予測方法について説明する。 Here, a method for detecting the occurrence of an excess exhaust gas recirculation gas, a prediction method, a method for detecting the occurrence of the exhaust gas recirculation gas spike A, and a prediction method will be described.

排気還流ガス過多状態は、特に、減速時におけるスロットルバルブ5の閉動作後に発生する場合が多い。また、排気還流ガス過多状態は、エンジン1の回転数が所定回転数(例えば1500回転/分)以下の低回転時に発生する場合が多い。このため、排気還流ガス過多状態の発生の検出又は予測は、減速開始直前の時点でのエンジンの回転数と、その時点での実排気還流ガス率、減速開始時に新たに設定される目標排気還流ガス率に基づいて行うことができる。 The exhaust gas excess state often occurs after the throttle valve 5 is closed during deceleration. Further, the exhaust gas excess state often occurs at a low rotation speed of the engine 1 at a predetermined rotation speed (for example, 1500 rotations / minute) or less. Therefore, the detection or prediction of the occurrence of the exhaust gas excess state is the engine speed at the time immediately before the start of deceleration, the actual exhaust gas rate at that time, and the target exhaust gas newly set at the start of deceleration. It can be done based on the gas rate.

例えば、エンジンの回転数毎に、その時点での実排気還流ガス率と、スロットルバルブ5の閉動作に伴い新たに設定される目標排気還流ガス率の値に基づいて、排気還流ガス過多状態の発生の有無、あるいは、排気還流ガススパイクAの発生の有無を示したマップを用いてもよい。マップは、エンジンの回転数が低いほど、排気還流ガス過多状態や排気還流ガススパイクAの各現象が発生しやすく、実排気還流ガス率と目標排気還流ガス率との差が大きいほど各現象が発生しやすいことを示したものとなる。 For example, for each engine speed, the exhaust gas excess state is based on the actual exhaust gas return gas rate at that time and the value of the target exhaust gas return gas rate newly set according to the closing operation of the throttle valve 5. A map showing the presence / absence of the occurrence or the presence / absence of the exhaust gas spike A may be used. In the map, the lower the engine speed, the more likely it is that the exhaust gas excess state and the exhaust gas spike A will occur, and the larger the difference between the actual exhaust gas rate and the target exhaust gas rate, the more each phenomenon will occur. It indicates that it is likely to occur.

また、他の手法として、排気還流ガス過多状態や排気還流ガススパイクAの発生原因の一つである「排気圧力の降下遅れ」に着目し、吸入空気量の減少度合いを示す指標である第1の指標と、排気ガス再循環装置の排気通路側における排気圧力(排気還流ガスの上流側圧力)の減少度合いを示す指標である第2の指標とに基づいて行うことができる。 In addition, as another method, the first index showing the degree of decrease in the amount of intake air is focused on the "delayed decrease in exhaust pressure", which is one of the causes of the excessive exhaust gas return state and the exhaust gas return gas spike A. It can be performed based on the index of the above and the second index which is an index indicating the degree of decrease of the exhaust pressure (the pressure on the upstream side of the exhaust gas recirculation gas) on the exhaust passage side of the exhaust gas recirculation device.

例えば、吸入空気量の減少度合いを示す指標として、減速開始時からの単位時間当たりの吸入空気量の変化量(減少量)である吸入空気量減少率(マイナス値)を、排気還流ガスの上流側圧力の減少度合いを示す指標として、減速開始時からの単位時間当たりの排気還流ガスの上流側圧力の変化量(減少量)である排気圧力減少率(マイナス値)を用いて、排気圧力の降下遅れを判定することができる。 For example, as an index showing the degree of decrease in the intake air amount, the intake air amount decrease rate (minus value), which is the change amount (decrease amount) in the intake air amount per unit time from the start of deceleration, is set upstream of the exhaust return gas. As an index showing the degree of decrease in the side pressure, the exhaust pressure reduction rate (minus value), which is the amount of change (decrease) in the upstream side pressure of the exhaust return gas per unit time from the start of deceleration, is used to determine the exhaust pressure. The descent delay can be determined.

吸入空気量が低下しているにもかかわらず排気圧力が高い場合、例えば、吸入空気量減少率に対して、それに見合う排気圧力減少率が生じていない場合、排気還流ガスの吸気への過度な押し込み現象が発生するので、排気還流ガス過多状態が発生し、その差異が特に大きい場合は、排気還流ガススパイクAが発生する。 If the exhaust pressure is high even though the intake air amount is low, for example, if the exhaust pressure reduction rate does not match the intake air amount reduction rate, the exhaust return gas is excessively taken into the intake air. Since the pushing phenomenon occurs, an excess exhaust return gas state occurs, and when the difference is particularly large, the exhaust return gas spike A occurs.

例えば、図4(b)に示す例では、吸入空気量減少率は(-s/r)であり、排気圧力減少率は(-p/q)である。ここでは、{(-s/r)/(-p/q)}=1であるので、排気還流ガス過多状態、排気還流ガススパイクAは発生しない。また、{(-s/r)/(-p/q)}<1の場合も、各現象は発生しない。 For example, in the example shown in FIG. 4B, the intake air amount reduction rate is (−s / r), and the exhaust pressure reduction rate is (−p / q). Here, since {(−s / r) / (−p / q)} = 1, the exhaust gas excess state and the exhaust gas spike A do not occur. Further, even in the case of {(−s / r) / (−p / q)} <1, each phenomenon does not occur.

つぎに、例えば、図4(c)に示す例では、吸入空気量減少率(-s/r)、排気圧力減少率(-p/q)に関し、1<{(-s/r)/(-p/q)}であるので、吸入空気量減少率に見合う排気圧力減少率が生じていない。このため、排気還流ガス過多状態、排気還流ガススパイクAが発生する。 Next, for example, in the example shown in FIG. 4 (c), 1 <{(-s / r) / ( Since it is −p / q)}, the exhaust pressure reduction rate corresponding to the intake air amount reduction rate does not occur. Therefore, the exhaust gas recirculation gas excess state and the exhaust gas recirculation gas spike A are generated.

ここで、排気圧力減少率(-p/q)に対する吸入空気量減少率(-s/r)の比率、すなわち、{(-s/r)/(-p/q)}が予め決められた所定比率(ただし、所定比率>1)以上である場合に、排気還流ガススパイクAが発生するものとし、{(-s/r)/(-p/q)}が1よりも大きく所定比率(ただし、所定比率>1)未満である場合に、排気還流ガススパイクAは発生しないが、排気還流ガス過多状態は発生すると推定することができる。 Here, the ratio of the intake air amount reduction rate (-s / r) to the exhaust pressure reduction rate (-p / q), that is, {(-s / r) / (-p / q)} is predetermined. It is assumed that the exhaust gas spike A is generated when the predetermined ratio (however, the predetermined ratio> 1) or more, and {(-s / r) / (-p / q)} is larger than 1 and the predetermined ratio ( However, when the predetermined ratio is less than 1), it can be estimated that the exhaust gas recirculation gas spike A does not occur, but the exhaust gas recirculation gas excess state occurs.

整理すると、{(-s/r)/(-p/q)}≦1の場合、排気還流ガススパイクA及び排気還流ガス過多状態は発生しない。1<{(-s/r)/(-p/q)}<所定比率(ただし、所定比率>1)の場合は、排気還流ガススパイクAは発生しないが、排気還流ガス過多状態が発生する。所定比率(ただし、所定比率>1)<{(-s/r)/(-p/q)}の場合は、排気還流ガススパイクAが発生する。以上のように推定することができる。 In summary, when {(−s / r) / (−p / q)} ≦ 1, the exhaust gas spike A and the exhaust gas excess state do not occur. When 1 <{(-s / r) / (-p / q)} <predetermined ratio (however, predetermined ratio> 1), the exhaust gas spike A does not occur, but the exhaust gas excess state occurs. .. When the predetermined ratio (however, the predetermined ratio> 1) <{(−s / r) / (−p / q)}, the exhaust gas spike A is generated. It can be estimated as described above.

点火制御手段8が制御する多重点火の終了は、吸入空気量減少率(-s/r)と排気圧力減少率(-p/q)とが等しくなった際、すなわち{(-s/r)/(-p/q)}=1となった時点、又は、{(-s/r)/(-p/q)}≦1となった時点とすることができる。 The end of the multiple ignition controlled by the ignition control means 8 is when the intake air amount reduction rate (-s / r) and the exhaust pressure reduction rate (-p / q) become equal, that is, {(-s / r). ) / (−P / q)} = 1, or {(−s / r) / (−p / q)} ≦ 1.

あるいは、点火制御手段8が制御する多重点火の終了は、実排気還流ガス率が目標排気還流ガス率と等しくなった際とすることもできる。多重点火の終了とともに、通常点火へ移行する。 Alternatively, the end of the multiple ignition controlled by the ignition control means 8 may be when the actual exhaust gas return gas rate becomes equal to the target exhaust gas return gas rate. With the end of multiple ignition, it shifts to normal ignition.

図4(a)に示す符号xは、排気還流ガスの上流側圧力が、減速開始後の吸入空気量に対応する目標排気圧力と等しくなって、変動の少ない安定した排気圧力となった時点を示している。符号yは、排気還流バルブ21の開度が全閉状態となった時点を示している。符号xと符号yは、概ね時期が一致する場合が多い。符号zは、実排気還流ガス率が目標排気還流ガス率と等しくなった時点を示している。これらの符号x、符号y、符号zの時期を、多重点火の終了時点とすることができる。 The symbol x shown in FIG. 4A indicates the time when the upstream pressure of the exhaust recirculated gas becomes equal to the target exhaust pressure corresponding to the intake air amount after the start of deceleration and becomes a stable exhaust pressure with little fluctuation. Shows. Reference numeral y indicates a time point when the opening degree of the exhaust recirculation valve 21 is fully closed. In many cases, the reference numerals x and the reference numerals y generally coincide with each other. The symbol z indicates a time point at which the actual exhaust gas return gas rate becomes equal to the target exhaust gas return gas rate. The timings of the reference numerals x, the reference numerals y, and the reference numerals z can be set as the end points of the multiple ignition.

なお、実際のエンジンでは、これらのグラフの各数値は微小な変動を繰り返して目標値へ収束していくことになるが、これらのグラフでは理解がしやすいように、これらの微小な変動を排除して数値の変動を簡略化して記載している。 In an actual engine, each numerical value in these graphs repeats minute fluctuations and converges to the target value, but these minute fluctuations are excluded for easy understanding in these graphs. The fluctuation of the numerical value is simplified and described.

また、多重点火を行う際、点火制御手段8が制御する点火間隔(1燃焼サイクル内での多重点火の点火間隔)を、点火時期の進角状態、エンジンの回転数、目標排気還流ガス率に基づいて決定することができる。多重点火の点火間隔として、例えば、図3(a)や図3(b)に示す1スパーク目と2スパーク目の間の時間、あるいは、図3(b)に示す2スパーク目と3スパーク目の間の時間は、点火時期の進角状態や、エンジンの回転数、その時点での目標排気還流ガス率に基づいて、事前に演算を行って求めてもよい。また、これらの要素を基に点火間隔を決定するマップを用いてもよい。 Further, when performing multiple ignition, the ignition interval controlled by the ignition control means 8 (ignition interval of multiple ignition in one combustion cycle) is set to the advance state of the ignition timing, the engine speed, and the target exhaust gas. It can be decided based on the rate. As the ignition interval of multiple ignition, for example, the time between the first spark and the second spark shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b), or the second spark and the third spark shown in FIG. 3 (b). The time between the eyes may be calculated in advance based on the advance state of the ignition timing, the engine speed, and the target exhaust gas return gas rate at that time. Further, a map for determining the ignition interval based on these factors may be used.

例えば、点火時期が進角しているほど多重点火の点火間隔を長くでき、エンジンの回転数が小さいほど燃焼期間が長くなるため、多重点火の点火回数を増やして点火間隔を長くできる。また、実排気還流ガス率に対して相対的に低く設定される目標排気還流ガス率との差が大きいほど、多重点火の点火間隔を長くする。これは、一般に、排気還流ガス過多のときは点火電流が通電しづらいため、点火放電のピーク電流を大きくするコイルを使用することが有効であるが、そうすると放電時間が短くなり火種の成長が小さくなってしまうので、そこで、多重点火によって放電の時間を担保するものである。 For example, the ignition timing can be advanced, the ignition interval of multiple ignitions can be lengthened, and the smaller the engine speed, the longer the combustion period. Therefore, the number of ignitions of multiple ignitions can be increased to lengthen the ignition interval. Further, the larger the difference from the target exhaust gas return gas rate set relatively low with respect to the actual exhaust gas return gas rate, the longer the ignition interval of multiple ignition. This is because it is generally difficult to energize the ignition current when the exhaust recirculation gas is excessive, so it is effective to use a coil that increases the peak current of the ignition discharge. Therefore, the discharge time is guaranteed by multiple ignition.

1 エンジン
2 燃焼室
3 点火プラグ
4 吸気通路
5 スロットルバルブ
6 吸気冷却装置(インタークーラ)
7 エアクリーナ
8 点火制御手段
8a 点火コイル
8b イグナイタ
10 ターボチャージャ
11 タービン
12 コンプレッサ
13 ウェイストゲート装置
13a 排気バイパス通路
13b 排気バイパスバルブ
14 排気通路
15 排気浄化部
16 消音器
20 排気ガス再循環装置(低圧排気ガス再循環装置)
21 排気還流バルブ
22 排気還流ガスクーラ
23 排気還流ガス制御手段
24 排気還流ガス過多検出手段
30 電子制御ユニット
31 エアフローセンサ
32 吸気圧センサ
33 排気還流ガス上流圧センサ
34 回転センサ
35 排気圧センサ
36 空燃比センサ
1 Engine 2 Combustion chamber 3 Spark plug 4 Intake passage 5 Throttle valve 6 Intake cooling device (intercooler)
7 Air cleaner 8 Ignition control means 8a Ignition coil 8b Igniter 10 Turbocharger 11 Turbine 12 Compressor 13 Wastegate device 13a Exhaust bypass passage 13b Exhaust bypass valve 14 Exhaust passage 15 Exhaust purification unit 16 Silent 20 Exhaust gas recirculation device (low pressure exhaust gas) Recirculation device)
21 Exhaust recirculation valve 22 Exhaust recirculation gas cooler 23 Exhaust recirculation gas control means 24 Exhaust recirculation gas excess detection means 30 Electronic control unit 31 Air flow sensor 32 Intake pressure sensor 33 Exhaust recirculation gas upstream pressure sensor 34 Rotation sensor 35 Exhaust pressure sensor 36 Air-fuel ratio sensor

Claims (8)

燃焼室に吸気を導入する吸気通路と、
前記燃焼室から排気を送り出す排気通路と、
吸入空気量を調整するスロットルバルブと、
前記燃焼室に点火火花を発生させる点火装置と、
前記点火装置を制御する点火制御手段と、
前記吸気通路と前記排気通路とを結び排気の一部を排気還流ガスとして吸気に導入する排気ガス再循環装置と、
前記排気ガス再循環装置を制御する排気還流ガス制御手段と、
吸気に占める排気還流ガスの比率である排気還流ガス率を下げる制御の際に、目標となる排気還流ガス率である目標排気還流ガス率に対して実際の排気還流ガス率である実排気還流ガス率の方が大きい排気還流ガス過多状態の発生を検出又は予測する排気還流ガス過多検出手段と、
を備え、
前記点火制御手段は、前記排気還流ガス過多状態の発生を検出又は予測した際に、前記点火装置による点火火花の発生を1燃焼サイクル当たりに複数回実施する多重点火を行い、
前記排気還流ガス過多状態の発生の検出又は予測は、前記吸入空気量の減少度合いを示す指標である第1の指標と、前記排気ガス再循環装置の前記排気通路側における排気圧力の減少度合いを示す指標である第2の指標とに基づいて行われ、
前記排気還流ガス過多検出手段は、前記第2の指標に対する前記第1の指標の比率が所定比率よりも大きい場合に前記排気還流ガス過多状態の発生を検出又は予測する
エンジンの制御装置。
An intake passage that introduces intake air into the combustion chamber,
The exhaust passage that sends out the exhaust from the combustion chamber and
Throttle valve that adjusts the amount of intake air,
An ignition device that generates an ignition spark in the combustion chamber,
An ignition control means for controlling the ignition device and
An exhaust gas recirculation device that connects the intake passage and the exhaust passage and introduces a part of the exhaust gas into the intake air as an exhaust return gas.
An exhaust gas recirculation control means for controlling the exhaust gas recirculation device, and an exhaust gas recirculation control means.
When controlling to lower the exhaust recirculation gas ratio, which is the ratio of the exhaust recirculation gas to the intake air, the actual exhaust recirculation gas, which is the actual exhaust recirculation gas ratio, with respect to the target exhaust recirculation gas ratio, which is the target exhaust recirculation gas ratio. Exhaust gas excess detection means for detecting or predicting the occurrence of an exhaust gas excess state with a higher rate, and
Equipped with
When the ignition control means detects or predicts the occurrence of the exhaust gas excess state, the ignition control means performs multiple ignition in which the generation of ignition sparks by the ignition device is performed a plurality of times per combustion cycle.
The detection or prediction of the occurrence of the exhaust gas excess state is the first index which is an index showing the degree of decrease in the intake air amount, and the degree of decrease in the exhaust pressure on the exhaust passage side of the exhaust gas recirculation device. It is done based on the second indicator, which is the indicator,
The exhaust gas excess detecting means detects or predicts the occurrence of the exhaust gas excess state when the ratio of the first index to the second index is larger than a predetermined ratio.
Engine control device.
前記排気還流ガス過多状態は、前記排気還流ガス率を下げる制御を行う前の前記実排気還流ガス率よりも、前記排気還流ガス率を下げる制御を開始した後の前記実排気還流ガス率の方が大きい排気還流ガススパイクの発生期間である
請求項1に記載のエンジンの制御装置。
The exhaust gas excess state is the actual exhaust gas return gas rate after the control to lower the exhaust gas return gas rate is started, rather than the actual exhaust gas return gas rate before the control to lower the exhaust gas return gas rate. The engine control device according to claim 1, wherein is a period in which a large exhaust gas spike is generated.
前記排気還流ガス過多状態は、減速時における前記スロットルバルブの閉動作後に発生するものである
請求項1又は2に記載のエンジンの制御装置。
The engine control device according to claim 1 or 2, wherein the exhaust gas excess state occurs after the throttle valve is closed during deceleration.
エンジンの回転数を検出する回転センサを備え、
前記排気還流ガス過多検出手段は、前記回転数が低いほど前記排気還流ガス過多状態が発生しやすいと検出又は予測し、前記実排気還流ガス率と前記目標排気還流ガス率との差が大きいほど前記排気還流ガス過多状態が発生しやすいと検出又は予測す
請求項1~3の何れか1項に記載のエンジンの制御装置。
Equipped with a rotation sensor that detects the number of revolutions of the engine
The exhaust gas excess detecting means detects or predicts that the exhaust gas excess state is more likely to occur as the rotation speed is lower, and the larger the difference between the actual exhaust gas rate and the target exhaust gas rate is, the greater the difference between the actual exhaust gas rate and the target exhaust gas rate. The engine control device according to any one of claims 1 to 3, wherein the exhaust gas excess state is likely to occur .
前記第1の指標は、単位時間当たりの前記吸入空気量の減少量である吸入空気量減少率であり、前記第2の指標は、単位時間当たりの前記排気圧力の減少量である排気圧力減少率である
請求項1~4の何れか1項に記載のエンジンの制御装置。
The first index is the intake air amount reduction rate which is the decrease amount of the intake air amount per unit time, and the second index is the exhaust pressure decrease which is the decrease amount of the exhaust pressure per unit time. The engine control device according to any one of claims 1 to 4, which is a rate.
前記点火制御手段は、前記吸入空気量減少率と前記排気圧力減少率とが等しくなった際に前記多重点火を終了する
請求項に記載のエンジンの制御装置。
The engine control device according to claim 5 , wherein the ignition control means terminates the multiple ignition when the intake air amount reduction rate and the exhaust pressure reduction rate become equal.
前記点火制御手段は、前記実排気還流ガス率が前記目標排気還流ガス率と等しくなった際に前記多重点火を終了する
請求項1~の何れか1項に記載のエンジンの制御装置。
The engine control device according to any one of claims 1 to 5 , wherein the ignition control means terminates the multiple ignition when the actual exhaust recirculation gas rate becomes equal to the target exhaust recirculation gas rate.
エンジンの回転数を検出する回転センサを備え、
前記点火制御手段は、1燃焼サイクル内での前記多重点火の点火間隔を、点火時期進角しているほど、前記回転数が小さいほど、又は、前記実排気還流ガス率と前記目標排気還流ガス率との差が大きいほど、長くする
請求項1~の何れか1項に記載のエンジンの制御装置。
Equipped with a rotation sensor that detects the number of revolutions of the engine
The ignition control means sets the ignition interval of the multiple ignitions in one combustion cycle as the ignition timing advances , the rotation speed decreases , or the actual exhaust recirculation gas rate and the target exhaust. The larger the difference from the return gas rate, the longer it will be.
The engine control device according to any one of claims 1 to 7 .
JP2017125182A 2017-06-27 2017-06-27 Engine control Active JP7013691B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017125182A JP7013691B2 (en) 2017-06-27 2017-06-27 Engine control

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017125182A JP7013691B2 (en) 2017-06-27 2017-06-27 Engine control

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019007445A JP2019007445A (en) 2019-01-17
JP7013691B2 true JP7013691B2 (en) 2022-02-01

Family

ID=65028671

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017125182A Active JP7013691B2 (en) 2017-06-27 2017-06-27 Engine control

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7013691B2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001159367A (en) 1999-12-02 2001-06-12 Denso Corp Control device for internal combustion engine
JP2006046118A (en) 2004-08-02 2006-02-16 Toyota Motor Corp Internal combustion engine and its control method
JP2013011271A (en) 2011-05-27 2013-01-17 Denso Corp Control apparatus for internal combustion engine
WO2014147909A1 (en) 2013-03-21 2014-09-25 日産自動車株式会社 Ignition control system for internal combustion engine and ignition control method
JP2017089541A (en) 2015-11-12 2017-05-25 株式会社日本自動車部品総合研究所 Control device of internal combustion engine

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001159367A (en) 1999-12-02 2001-06-12 Denso Corp Control device for internal combustion engine
JP2006046118A (en) 2004-08-02 2006-02-16 Toyota Motor Corp Internal combustion engine and its control method
JP2013011271A (en) 2011-05-27 2013-01-17 Denso Corp Control apparatus for internal combustion engine
WO2014147909A1 (en) 2013-03-21 2014-09-25 日産自動車株式会社 Ignition control system for internal combustion engine and ignition control method
JP2017089541A (en) 2015-11-12 2017-05-25 株式会社日本自動車部品総合研究所 Control device of internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019007445A (en) 2019-01-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1517026B1 (en) Diesel engine comprising particle filter and particle filter regeneration method
EP2672095B1 (en) Control device for internal combustion engine
JP5907269B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
US20160169186A1 (en) Method of spark timing adjustment for an internal combustion engine
GB2562298A (en) Engine exhaust heat flux control system and method
JP6395116B2 (en) Engine misfire determination device
JP5332575B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP2017172433A (en) Misfire determination device for engine
JP7013691B2 (en) Engine control
JP6192404B2 (en) Control device for spark ignition internal combustion engine
JP6729473B2 (en) Filter regeneration control device and filter regeneration control method
EP1493483B1 (en) Exhaust purification device of internal combustion engine
JP6011461B2 (en) Combustion state diagnostic device
JP5005291B2 (en) Internal combustion engine adaptation method
JP2008057369A (en) Exhaust emission control system for internal combustion engine
CN105264219B (en) The igniter and ignition method of internal combustion engine
JP5741408B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP6908548B2 (en) Internal combustion engine controller
JP2016217338A (en) Controller for internal combustion engine
JP2017186997A (en) Control device of internal combustion engine
JP6740744B2 (en) Engine controller
JP6095413B2 (en) Control device for spark ignition internal combustion engine
US11168632B2 (en) Control method and system of air fuel ratio in pre-ignition situation
KR20180067898A (en) Method for reducing exhaust gas of engine in case of controlling scavenging
BR102016011869B1 (en) METHOD OF OPERATION FOR A DEVICE AND MOTOR VEHICLE, ESPECIALLY A COMMERCIAL VEHICLE

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200529

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210324

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210601

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210730

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20211221

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220103