JP7435517B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

内燃機関の制御装置 Download PDF

Info

Publication number
JP7435517B2
JP7435517B2 JP2021053933A JP2021053933A JP7435517B2 JP 7435517 B2 JP7435517 B2 JP 7435517B2 JP 2021053933 A JP2021053933 A JP 2021053933A JP 2021053933 A JP2021053933 A JP 2021053933A JP 7435517 B2 JP7435517 B2 JP 7435517B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel
amount
internal combustion
combustion engine
value
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
JP2021053933A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2022151042A (ja
Inventor
悠人 池田
勇喜 野瀬
嵩允 後藤
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.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor 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 Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2021053933A priority Critical patent/JP7435517B2/ja
Priority to DE102022102760.0A priority patent/DE102022102760A1/de
Priority to CN202210137802.1A priority patent/CN115126614B/zh
Priority to US17/676,227 priority patent/US11486327B2/en
Publication of JP2022151042A publication Critical patent/JP2022151042A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7435517B2 publication Critical patent/JP7435517B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2425Particular ways of programming the data
    • F02D41/2429Methods of calibrating or learning
    • F02D41/2451Methods of calibrating or learning characterised by what is learned or calibrated
    • F02D41/2454Learning of the air-fuel ratio control
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04Introducing corrections for particular operating conditions
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/003Adding fuel vapours, e.g. drawn from engine fuel reservoir
    • F02D41/0032Controlling the purging of the canister as a function of the engine operating conditions
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/003Adding fuel vapours, e.g. drawn from engine fuel reservoir
    • F02D41/0042Controlling the combustible mixture as a function of the canister purging, e.g. control of injected fuel to compensate for deviation of air fuel ratio when purging
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/0047Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
    • F02D41/005Controlling exhaust gas recirculation [EGR] according to engine operating conditions
    • F02D41/0055Special engine operating conditions, e.g. for regeneration of exhaust gas treatment apparatus
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/008Controlling each cylinder individually
    • F02D41/0087Selective cylinder activation, i.e. partial cylinder operation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • F02D41/0235Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/024Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to increase temperature of the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/025Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to increase temperature of the exhaust gas treating apparatus by changing the composition of the exhaust gas, e.g. for exothermic reaction on exhaust gas treating apparatus
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • F02D41/0235Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/027Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to purge or regenerate the exhaust gas treating apparatus
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • F02D41/0235Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/027Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to purge or regenerate the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/029Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to purge or regenerate the exhaust gas treating apparatus the exhaust gas treating apparatus being a particulate filter
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/1454Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an oxygen content or concentration or the air-fuel ratio
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1473Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the regulation method
    • F02D41/1475Regulating the air fuel ratio at a value other than stoichiometry
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30Controlling fuel injection
    • F02D41/38Controlling fuel injection of the high pressure type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • F02D41/0235Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
    • F02D2041/0265Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to decrease temperature of the exhaust gas treating apparatus
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/02Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/021Engine temperature
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/02Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/08Exhaust gas treatment apparatus parameters
    • F02D2200/0812Particle filter loading
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2250/00Engine control related to specific problems or objectives
    • F02D2250/11Oil dilution, i.e. prevention thereof or special controls according thereto
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1486Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor with correction for particular operating conditions
    • F02D41/1488Inhibiting the regulation
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

本発明は、内燃機関の制御装置に関する。
たとえば下記特許文献1には、空燃比フィードバック制御の補正量に基づき、ブローバイガス流量を把握する装置が記載されている。
特開2007-127076号公報
発明者は、内燃機関の軸トルクがゼロではないときにおいて、後処理装置の再生処理を実行することを検討した。詳しくは、再生処理として、一部の気筒のみ燃焼制御を停止し、残りの気筒の空燃比を理論空燃比よりもリッチとして、排気中に未燃燃料および酸素を供給することを検討した。ただしその場合、空燃比フィードバック制御を行うことが困難となる。そのため、空燃比フィードバック制御を停止すると、ブローバイガスの流量が多くなる場合には、後処理装置に過剰な燃料が流入し、排気系の温度が過度に高くなるおそれがある。
以下、上記課題を解決するための手段およびその作用効果について記載する。
1.複数の気筒を有した内燃機関に適用され、前記気筒に燃料を供給する燃料噴射弁による噴射量のベース値を算出するベース噴射量算出処理と、前記ベース値に応じた量の燃料を噴射すべく前記燃料噴射弁を操作する噴射弁操作処理と、前記内燃機関の気筒内の混合気の空燃比を目標値にフィードバック制御すべく前記噴射弁操作処理による噴射量を前記ベース値に対して補正するフィードバック処理と、前記燃料噴射弁から噴射される燃料以外に前記気筒に流入する燃料量が閾値以上であるか否かを判定する判定処理と、を実行し、前記噴射弁操作処理は、閉ループ処理と、開ループ処理と、を含み、前記閉ループ処理は、前記フィードバック処理によって前記ベース値が補正された噴射量の燃料を噴射する処理であり、前記開ループ処理は、前記フィードバック処理を停止した状態で前記燃料噴射弁から燃料を噴射させる処理であり、前記判定処理によって前記閾値以上であると判定される場合、前記開ループ処理を実行しない内燃機関の制御装置である。
上記開ループ処理は、フィードバック処理を停止した状態で燃料噴射弁から燃料を噴射させる処理である。そのため、開ループ処理時には、燃料噴射弁から噴射される燃料とは別に、意図せずに気筒に流入する燃料量が多くなる場合であっても、噴射弁操作処理によって燃料噴射弁から噴射される燃料量を減少させることが困難である。そこで上記構成では、燃料噴射弁から噴射される燃料以外に気筒に流入する燃料量が閾値以上である場合に、開ループ処理を実行しないこととした。これにより、排気系に過剰な燃料が流出することを抑制できる。
2.前記判定処理は、前記フィードバック処理による前記ベース値に対する補正比率が所定比率以下である場合に、前記閾値以上であると判定する処理を含む上記1記載の内燃機関の制御装置である。
燃料噴射弁から噴射される燃料以外に気筒に流入する燃料量が多い場合には、フィードバック処理によるベース値の補正比率が減量側の値でその絶対値が大きくなる。すなわち、減量側の補正比率を負とする場合には、燃料噴射弁から噴射される燃料以外に気筒に流入する燃料量が多い場合、補正比率が小さくなる。そのため、上記構成では、補正比率が所定比率以下であるか否かに基づき、燃料噴射弁から噴射される燃料以外に気筒に流入する燃料量が閾値以上であるか否かを高精度に判定できる。
3.前記判定処理は、前記補正比率が前記所定比率以下であっても前記内燃機関の温度が規定温度以下である場合、前記閾値以上であると判定しない上記2記載の内燃機関の制御装置である。
燃料噴射弁から噴射される燃料以外に気筒に流入する燃料量が閾値以上となる状況としては、ブローバーガスの流量が大きくなるなどの状況が一般的である。すなわち、噴射された燃焼サイクルでは燃焼対象とならなかった燃料が、気化するなどして、燃焼室に流入する状況が一般的である。こうした状況は、内燃機関の温度が高くなることで生じる。そこで、上記構成では、内燃機関の温度が規定温度以下の場合には、補正比率が所定比率以下であっても閾値以上であると判定しない。これにより、燃料噴射弁から噴射される燃料以外に気筒に流入する燃料量が多くなっていないにもかかわらず、フィードバック処理の異常等によって多くなっていると誤判定することを抑制できる。
4.前記内燃機関の燃料噴射の履歴と相関を示す変数である履歴変数を入力として、オイル希釈量を推定する希釈量推定処理を実行し、前記オイル希釈量は、前記燃料噴射弁から噴射された燃料のうちの前記内燃機関の燃焼室で燃焼対象とされず、前記内燃機関の潤滑油に混入している燃料の量であり、前記判定処理は、前記補正比率が前記所定比率より大きくても前記オイル希釈量が希釈判定値以上である場合には、前記閾値以上と判定する上記2または3記載の内燃機関の制御装置である。
オイル希釈量は、燃料噴射の履歴に応じて定まる。そのため、上記構成では、履歴変数に基づきオイル希釈量を推定する。また、上記構成では、オイル希釈量が希釈判定値以上の場合、補正比率が所定比率より大きくても閾値以上であると判定する。これにより、燃料噴射弁から噴射される燃料以外に気筒に流入する燃料量が多くなっている場合に開ループ処理が実行されることをより確実に抑制できる。
5.空燃比学習処理を実行し、前記閉ループ処理は、前記ベース値が前記フィードバック処理による補正量に加えて学習値によって補正された量の燃料を噴射する処理であり、前記空燃比学習処理は、前記フィードバック処理による補正量の大きさが小さくなるように前記学習値を算出する処理であり、前記オイル希釈量が不許可判定値以上である場合に前記空燃比学習処理を実行せず、前記希釈判定値は、前記不許可判定値よりも小さい上記4記載の内燃機関の制御装置である。
ブローバイガスの流量が多い場合等には、フィードバック処理によるベース値の減量補正比率が大きくなる。換言すれば、減量側の補正比率を負とする場合、ベース値に対する補正比率が小さくなる。そして補正比率の大きさである、減量補正比率を小さくするように学習値が学習される場合、学習値は、ブローバイガス等に起因してベース値を減量補正する値とされることとなる。ところで、ブローバイガス等は、内燃機関の運転環境等によって変動するものであり、その影響が学習値に色濃く反映されることは、燃料噴射弁の経年劣化や個体差等を補償できるという学習値のメリットを減殺する。そこで、上記構成では、オイル希釈量が不許可判定値以上の場合、空燃比学習処理を実行しない。さらに、希釈判定値を不許可判定値よりも小さい値とすることにより、しない場合と比較して、ブローバイガス等に起因して開ループ処理時に排気系に未燃燃料が過剰に流出することをより確実に抑制できる。
6.前記内燃機関は、キャニスタ、パージ通路、および調整装置を備え、前記キャニスタは、前記燃料噴射弁から噴射される燃料を貯蔵する燃料タンク内の燃料蒸気を捕集し、前記パージ通路は、前記キャニスタと前記内燃機関の吸気通路とを接続する通路であり、前記調整装置は、前記パージ通路を介して前記キャニスタから前記吸気通路に流入する燃料蒸気の流量を調整する装置であり、前記開ループ処理が実行される場合、前記パージ通路を介して前記キャニスタから前記吸気通路に流入する燃料蒸気の流量をゼロとすべく前記調整装置を操作するパージ停止処理を実行する上記1~5のいずれか1つに記載の内燃機関の制御装置である。
上記構成では、開ループ処理を実行する場合にパージ停止処理を実行する。そのため、開ループ処理の実行中に、パージ通路からの燃料蒸気の影響で空燃比の制御性が低下することを抑制できる。
7.前記開ループ処理は、一部の気筒への前記燃料噴射弁からの燃料の供給を停止して且つ残りの気筒への前記燃料噴射弁からの燃料の供給を継続する処理を含む上記1~6のいずれか1つに記載の内燃機関の制御装置である。
上記構成によれば、一部の気筒への燃料の供給を停止することから、停止しない場合と比較すると、フィードバック処理の実行が困難となる。そこで上記構成では、フィードバック処理を停止させる。
8.前記内燃機関は、排気通路に後処理装置を含み、前記開ループ処理は、前記後処理装置を昇温する昇温処理であって、リッチ燃焼処理を含み、前記リッチ燃焼処理は、前記残りの気筒内の混合気の空燃比を理論空燃比よりもリッチとする処理である上記6記載の内燃機関の制御装置である。
上記構成では、一部の気筒から排気通路に流出する酸素と、残りの気筒から排気通路に流出する未燃燃料との酸化反応によって、後処理装置を昇温できる。ただし、昇温処理中にブローバイガス等に起因して想定外に未燃燃料が増加する場合には、酸化反応熱が過剰となり、後処理装置の温度が過度に高くなるおそれがある。そのため、判定処理によって閾値以上と判定される場合に開ループ処理を実行しないことのメリットが特に大きい。
一実施形態にかかる制御装置および車両の駆動系を示す図。 同実施形態にかかる制御装置が実行する処理を示すブロック図。 同実施形態にかかる制御装置が実行する処理の手順を示す流れ図。 同実施形態にかかる制御装置が実行する処理の手順を示す流れ図。 同実施形態の作用を示すタイムチャート。
以下、一実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図1に示すように、内燃機関10は、4つの気筒#1~#4を備える。内燃機関10の吸気通路12には、スロットルバルブ14が設けられている。吸気通路12の下流部分である吸気ポート12aには、吸気ポート12aに燃料を噴射するポート噴射弁16が設けられている。吸気通路12に吸入された空気やポート噴射弁16から噴射された燃料は、吸気バルブ18の開弁に伴って、燃焼室20に流入する。燃焼室20には、筒内噴射弁22から燃料が噴射される。また、燃焼室20内の空気と燃料との混合気は、点火プラグ24の火花放電に伴って燃焼に供される。そのときに生成される燃焼エネルギは、ピストン26を介してクランク軸28の回転エネルギに変換される。
燃焼室20において燃焼に供された混合気は、排気バルブ29の開弁に伴って、排気として排気通路30に排出される。排気通路30には、酸素吸蔵能力を有した三元触媒32と、ガソリンパティキュレートフィルタ(GPF34)とが設けられている。なお、本実施形態では、GPF34として、粒子状物質(PM)を捕集するフィルタに酸素吸蔵能力を有した三元触媒が担持されたものを想定している。
なお、燃焼室20内の燃料のうち燃焼に供されることなくシリンダ壁面に付着し、ピストン26によってクランクケースに掻き落とされた燃料は、ブローバイガス通路35を介して吸気通路12に戻される。
また、燃料タンク36は、ポート噴射弁16および筒内噴射弁22に供給する燃料を貯蔵する。燃料タンク36内に貯蔵された燃料の一部は気化して燃料蒸気となる。この燃料蒸気は、キャニスタ37によって捕集される。キャニスタ37によって捕集された燃料蒸気は、パージ通路39を介して吸気通路12に戻される。パージ通路39には、その流路断面積を調整すべく、開口度を電子操作可能なパージバルブ38が設けられている。
クランク軸28は、動力分割装置を構成する遊星歯車機構50のキャリアCに機械的に連結されている。遊星歯車機構50のサンギアSには、第1モータジェネレータ52の回転軸52aが機械的に連結されている。また、遊星歯車機構50のリングギアRには、第2モータジェネレータ54の回転軸54aと駆動輪60とが機械的に連結されている。第1モータジェネレータ52の端子には、インバータ56によって交流電圧が印加される。また、第2モータジェネレータ54の端子には、インバータ58によって交流電圧が印加される。
制御装置70は、内燃機関10を制御対象とし、その制御量としてのトルクや排気成分比率等を制御するために、スロットルバルブ14、ポート噴射弁16、筒内噴射弁22、点火プラグ24、およびパージバルブ38等の内燃機関10の操作部を操作する。また、制御装置70は、第1モータジェネレータ52を制御対象とし、その制御量である回転速度を制御すべく、インバータ56を操作する。また、制御装置70は、第2モータジェネレータ54を制御対象とし、その制御量であるトルクを制御すべくインバータ58を操作する。図1には、スロットルバルブ14、ポート噴射弁16、筒内噴射弁22、点火プラグ24、パージバルブ38およびインバータ56,58のそれぞれの操作信号MS1~MS7を記載している。制御装置70は、内燃機関10の制御量を制御するために、エアフローメータ80によって検出される吸入空気量Gaおよびクランク角センサ82の出力信号Scrを参照する。また制御装置70は、水温センサ84によって検出される水温THW、および三元触媒32の上流に設けられた空燃比センサ86によって検出される空燃比Afを参照する。また制御装置70は、油温センサ88によって検出される内燃機関10の潤滑油の温度である油温Toilを参照する。また、制御装置70は、第1モータジェネレータ52の制御量を制御するために、第1モータジェネレータ52の回転角を検知する第1回転角センサ90の出力信号Sm1を参照する。また、制御装置70は、第2モータジェネレータ54の制御量を制御するために、第2モータジェネレータ54の回転角を検知する第2回転角センサ92の出力信号Sm2を参照する。
制御装置70は、CPU72、ROM74、および周辺回路76を備えており、それらが通信線78によって通信可能とされている。ここで、周辺回路76は、内部の動作を規定するクロック信号を生成する回路、電源回路、およびリセット回路等を含む。制御装置70は、ROM74に記憶されたプログラムをCPU72が実行することにより制御量を制御する。
CPU72は、ROM74に記憶されたプログラムに従って、特に、燃料噴射の基本となる処理、潤滑油の希釈量の推定処理、およびGPF34の再生処理を実行する。以下では、それらについて順に説明する。
(燃料噴射の基本となる処理)
図2に、燃料噴射の基本となる処理を示す。
目標パージ率設定処理M10は、充填効率ηに基づき、目標パージ率Rp*を算出する処理である。ここで、パージ率とは、キャニスタ37から吸気通路12に流入する流体の流量を吸入空気量Gaで割った値であり、目標パージ率Rp*は、制御上のパージ率の目標値である。
パージバルブ操作処理M12は、吸入空気量Gaに基づき、パージ率が目標パージ率Rp*になるように、パージバルブ38を操作すべく、パージバルブ38に操作信号MS5を出力する処理である。ここで、パージバルブ操作処理M12は、目標パージ率Rp*が同一である場合、吸入空気量Gaが小さいほど、パージバルブ38の開口度を小さい値とする処理となっている。これは、キャニスタ37内の圧力が同一であったとしても、吸入空気量Gaが小さいほど吸気通路12内の圧力が低くなるためである。すなわち、その場合、吸気通路12内の圧力よりもキャニスタ37内の圧力が高くなるため、キャニスタ37から吸気通路12に流体が流動しやすい。
ベース噴射量算出処理M14は、充填効率ηに基づき、燃焼室16内の混合気の空燃比を目標空燃比とするための燃料量のベース値であるベース噴射量Qbを算出する処理である。詳しくは、ベース噴射量算出処理M14は、空燃比を目標空燃比とするための充填効率ηの1%当たりの燃料量QTHに、充填効率ηを乗算することによりベース噴射量Qbを算出する処理とすればよい。ベース噴射量Qbは、燃焼室16内に充填される空気量に基づき、空燃比を目標空燃比に制御するために算出された燃料量である。ちなみに、目標空燃比は、たとえば理論空燃比とすればよい。
補正係数算出処理M16は、ベース噴射量Qbの補正係数であるフィードバック補正係数KAFを算出する処理である。フィードバック補正係数KAFは、フィードバック制御量である空燃比Afを目標値Af*にフィードバック制御するための操作量である補正比率δに「1」を加算した値である。ここで、補正比率δが「0」である場合、ベース噴射量Qbの補正比率は、ゼロである。また、補正比率δが「0」よりも大きい場合、ベース噴射量Qbを増量補正し、補正比率δが「0」よりも小さい場合、ベース噴射量Qbを減量補正する。本実施形態では、目標値Af*と空燃比Afとの差を入力とする比例要素および微分要素の各出力値の和と同差に応じた値の積算値を出力する積分要素の出力値との和を補正比率δとする。
空燃比学習処理M18は、空燃比学習期間において、補正比率δと「0」とのずれが小さくなるように空燃比学習値LAFを逐次更新する処理である。空燃比学習処理M18には、補正比率δの「0」からのずれ量が所定値以下となる場合、空燃比学習値LAFが収束したと判定する処理が含まれる。
パージ濃度学習処理M20は、上記補正比率δに基づき、パージ濃度学習値Lpを算出する処理である。パージ濃度学習値Lpは、キャニスタ37から燃焼室20への燃料蒸気の流入に起因した、目標空燃比に制御する上で必要な噴射量に対するベース噴射量Qbのずれを補正する補正比率を、パージ率の1%当たりに換算した値である。ここで、本実施形態では、目標パージ率Rp*が「0」よりも大きい値に制御されているときのフィードバック補正係数KAFが「1」からずれる要因を、すべてキャニスタ37から燃焼室20に流入した燃料蒸気によるものとみなす。すなわち、補正比率δを、キャニスタ37から吸気通路12への燃料蒸気の流入に起因した、目標空燃比に制御する上で必要な噴射量に対するベース噴射量Qbのずれを補正する補正比率とみなす。しかし、補正比率δは、パージ率に依存するものであることから、本実施形態では、パージ濃度学習値Lpをパージ率の1%当たりの値「δ/Rp」に応じた量とする。具体的には、パージ濃度学習値Lpを、パージ率の1%当たりの値「δ/Rp」の指数移動平均処理値とする。なお、空燃比学習値LAFが収束したと判定されていることを条件に、目標パージ率Rp*がゼロよりも大きい値とされ、パージ濃度学習処理M20が実行されることが望ましい。
パージ補正比率算出処理M22は、目標パージ率Rp*にパージ濃度学習値Lpを乗算することによって、パージ補正比率Dpを算出する処理である。なお、パージ補正比率Dpは、ゼロ以下の値となる。
加算処理M24は、フィードバック補正係数KAFに空燃比学習値LAFとパージ補正比率Dpとを加算する処理である。
低温時増量処理M26は、水温THWが低温閾値Tth未満の場合に、ベース噴射量Qbの低温時増量係数Kwを「1」よりも大きい値に算出する処理である。ここで、低温閾値Tthは、たとえば「40°C」とすればよい。低温時増量処理M26は、水温THWが低温閾値Tth未満の場合、水温THWが低い場合に高い場合よりも低温時増量係数Kwをより大きい値に設定する。
要求噴射量算出処理M28は、ベース噴射量Qbに、加算処理M24の出力値と、低温時増量係数Kwと、を乗算する処理である。
噴射弁操作処理M30は、ポート噴射弁16を操作すべくポート噴射弁16に操作信号MS2を出力し、筒内噴射弁22を操作すべく筒内噴射弁22に操作信号MS3を出力する処理である。特に、噴射弁操作処理M30は、ポート噴射弁16および筒内噴射弁22から1燃焼サイクル内に噴射される燃料量を要求噴射量Qdに応じた量とする処理である。
(潤滑油の希釈量の推定処理)
たとえば内燃機関10の低温時等には、燃焼室20内に供給された燃料の一部が、燃焼行程においてシリンダ壁面に付着した状態で燃焼対象とならないことがある。そしてシリンダ壁面に付着した燃料はピストン26によってクランクケースに掻き落とされる。これにより、内燃機関10の潤滑油には、燃料が混入する。換言すれば、潤滑油は、燃料の混入によって希釈される。CPU72は、潤滑油中の燃料量と正の相関を示す変数として、オイル希釈量DILを算出する。
図3に、オイル希釈量DILの算出に関する処理の手順を示す。図3に示す処理は、ROM74に記憶されたプログラムをCPU72がたとえば所定周期で繰り返し実行することにより実現される。なお、以下では、先頭に「S」が付与された数字によって各処理のステップ番号を表現する。
図3に示す一連の処理において、CPU72は、まず内燃機関10の始動時であるか否かを判定する(S10)。CPU72は、始動時であると判定する場合(S10:YES)、始動時水温THW0に、現時点で検出されている水温THWを代入する(S12)。次にCPU72は、積算空気量InGaに吸入空気量Gaを加算した値を、積算空気量InGaに代入する(S14)。積算空気量InGaは、内燃機関10の始動時からの吸入空気量Gaの積算値である。そしてCPU72は、始動時からの稼働時間Tを更新する(S16)。
一方、CPU72は、始動時ではないと判定する場合(S10:NO)、内燃機関10の停止時であるか否かを判定する(S18)。そしてCPU72は、停止時ではないと判定する場合(S18:NO)、S14の処理に移行する。一方、CPU72は、停止時であると判定する場合(S18:YES)、オイル希釈量DILを更新する(S20)。ここでCPU72は、オイル希釈量DILの更新量ΔDILを、始動時水温THW0、積算空気量InGaおよび稼働時間Tに応じて可変設定する。
CPU72は、始動時水温THW0が低い場合に高い場合よりも更新量ΔDILを大きい値に算出する。これは、始動時水温THW0が低いほど、低温時増量係数Kwが大きくなり、ひいてはピストン26によってクランクケースに掻き落とされる燃料量が多くなることに鑑みた設定である。また、CPU72は、稼働時間Tが大きい場合に小さい場合よりも更新量ΔDILを小さい値に算出する。また、CPU72は、積算空気量InGaが大きい場合に小さい場合よりも更新量ΔDILを大きい値に算出する。そして、CPU72は、オイル希釈量DILを更新量ΔDILによって更新する。
なお、CPU72は、S16,S20の処理が完了する場合、図3に示す一連の処理を一旦終了する。
(GPF34の再生処理)
図4に、GPF34の再生に関する処理の手順を示す。図4に示す一連の処理は、ROM74に記憶されたプログラムをCPU72がたとえば所定周期で繰り返し実行することにより実現される。
図4に示す一連の処理において、CPU72は、まず、回転速度NE、充填効率ηおよび水温THWを取得する(S30)。次にCPU72は、回転速度NE、充填効率ηおよび水温THWに基づき、堆積量DPMの更新量ΔDPMを算出する(S32)。ここで、堆積量DPMは、GPF34に捕集されているPMの量である。詳しくは、CPU72は、回転速度NE、充填効率ηおよび水温THWに基づき排気通路30に排出される排気中のPMの量を算出する。また、CPU72は、回転速度NEおよび充填効率ηに基づきGPF34の温度を算出する。そしてCPU72は、排気中のPMの量やGPF34の温度に基づき更新量ΔDPMを算出する。なお、後述のS42の処理の実行時には、昇温用増量係数Krに基づきGPF34の温度および更新量ΔDPMを算出すればよい。
次にCPU72は、堆積量DPMを、更新量ΔDPMに応じて更新する(S34)。次に、CPU72は、実行フラグFが「1」であるか否かを判定する(S36)。実行フラグFは、「1」である場合に、GPF34のPMを燃焼除去するための昇温処理を実行している旨を示し、「0」である場合にそうではないことを示す。CPU72は、「0」であると判定する場合(S36:NO)、堆積量DPMが再生実行値DPMH以上であるか否かを判定する(S38)。再生実行値DPMHは、GPF34が捕集したPM量が多くなっており、PMを除去することが望まれる値に設定されている。
CPU72は、再生実行値DPMH以上であると判定する場合(S38:YES)、昇温処理の実行条件である、下記条件(ア)および条件(イ)の論理積が真である旨の条件が成立するか否かを判定する(S40)。
条件(ア):フィードバック補正係数KAFが下限値KAFLよりも大きいことと、油温Toilが規定温度Toilth以下であることとの論理和が真である旨の条件である。この条件は、ブローバイガス通路35を介して燃焼室20に流入する燃料量が多いか否かを判定する処理である。すなわち、同燃料が多いほど、フィードバック補正係数KAFは「1」よりもより小さくなる。ただし、ブローバイガス通路35からの燃料が多い状況は、油温Toilがある程度の温度以上である場合に生じる。油温Toilが過度に低い場合には、潤滑油中の燃料が気化しづらいからである。したがって、フィードバック補正係数KAFが下限値KAFL以下である場合に、油温Toilが規定温度Toil以下であるなら、下限値KAFL以下である要因が潤滑油中の燃料の気化以外にあると考えられる。
条件(イ):オイル希釈量DILが希釈判定値DILL未満である旨の条件である。ここで希釈判定値DILLは、フィードバック補正係数KAFが過度に小さくならないオイル希釈量DILの上限値に設定されている。
CPU72は、論理積が真であると判定する場合(S40:YES)、昇温処理を実行し、実行フラグFに「1」を代入する(S42)。本実施形態にかかる昇温処理として、CPU72は、気筒#2のポート噴射弁16および筒内噴射弁22からの燃料の噴射を停止し、気筒#1,#3,#4の燃焼室20内の混合気の空燃比を理論空燃比よりもリッチとする。この処理は、第1に三元触媒32の温度を上昇させるための処理である。すなわち、排気通路30に酸素と未燃燃料とを排出することによって、三元触媒32において未燃燃料を酸化させて三元触媒32の温度を上昇させる。第2に、GPF34の温度を上昇させ、高温となったGPF34に酸素を供給してGPF34が捕集したPMを酸化除去するための処理である。すなわち、三元触媒32の温度が高温となると、高温の排気がGPF34に流入することによってGPF34の温度が上昇する。そして、高温となったGPF34に酸素が流入することによって、GPF34が捕集したPMが酸化除去される。
詳しくは、CPU72は、気筒#2のポート噴射弁16および筒内噴射弁22に対する要求噴射量Qdに「0」を代入する。一方、CPU72は、要求噴射量Qdに昇温用増量係数Krを乗算した値を気筒#1,#3,#4の要求噴射量Qdに代入する。
CPU72は、昇温用増量係数Krを、気筒#1,#3,#4から排気通路30に排出される排気中の未燃燃料が、気筒#2から排出される酸素と過不足なく反応する量以下となるように設定する。詳しくは、CPU72は、GPF34の再生処理の初期には、三元触媒32の温度を早期に上昇させるべく、気筒#1,#3,#4内の混合気の空燃比を、上記過不足なく反応する量に極力近い値とする。
なお、CPU72は、昇温処理を実行する場合、補正係数算出処理M16を停止する。また、CPU72は、目標パージ率Rp*にゼロを代入する。これにより、パージバルブ38の開口度をゼロとする。
一方、CPU72は、実行フラグFが「1」であると判定する場合(S36:YES)、堆積量DPMが停止用閾値DPML以下であるか否かを判定する(S44)。停止用閾値DPMLは、GPF34に捕集されているPMの量が十分に小さくなり、再生処理を停止させてもよい値に設定されている。CPU72は、停止用閾値DPMLよりも大きいと判定する場合(S44:NO)、S42の処理に移行する。
一方、CPU72は、停止用閾値DPML以下となる場合(S44:YES)には、S42の処理を停止し、実行フラグFに「0」を代入する(S46)。また、CPU72は、補正係数算出処理M16を再開する。また、CPU72は、目標パージ率設定処理M10による目標パージ率Rp*の設定を再開する。
なお、CPU72は、S42,S46の処理を完了する場合と、S38,S40の処理において否定判定する場合と、には、図4に示す一連の処理を一旦終了する。
ここで、本実施形態の作用および効果について説明する。
図5に示すように、時刻t1に堆積量DPMが再生実行値DPMHとなると、GPF34の再生要求が生じる。ただし、図5に示すケースでは、時刻t1におけるオイル希釈量DILが希釈判定値DILLよりも大きく、しかも、フィードバック補正係数KAFが下限値KAFLよりも小さく且つ油温Toilが規定温度Toilthを超えている。これは、ブローバイガス通路35から吸気通路12に流入する燃料が多いことに起因して空燃比フィードバック制御によってベース噴射量Qbの減量補正比率が大きくなっている状況である。換言すれば、ベース噴射量Qbに対する補正比率の大きさが大きくなっている状況である。したがって、空燃比フィードバック制御を停止したのでは、燃料の制御性が低いことを意味する。そのため、CPU72は、GPF34の再生処理を実行せず、空燃比フィードバック制御を継続する。
これに対し、仮にGPF34の再生処理を実行する場合、三元触媒32に過剰な燃料が供給されるおそれがある。そしてその場合、図5に2点鎖線にて示すように、三元触媒32の温度Tcatuが過度に上昇し、許容上限温度TcatHを超えるおそれがある。
なお、図5に示す不許可判定値DILHは、空燃比学習処理M18の実行を許可しない判定値である。本実施形態では、希釈判定値DILLを、不許可判定値DILHよりも小さい値とした。これにより、希釈判定値DILLを不許可判定値DILH以上とする場合と比較して、GPF34の再生処理の実行時にGPF34に過剰な燃料が流入することをより確実に抑制できる。
以上説明した本実施形態によれば、さらに以下に記載する作用および効果が得られる。
(1)油温Toilが規定温度Toilth以下である場合、フィードバック補正係数KAFが下限値KAFL以下であってもGPF34の再生処理を許容した。ブローバーガスの流量が大きくなるなどの状況は、油温Toilが高くなることで生じる。そのため、本実施形態によれば、ブローバイガス流量が多くなっていないにもかかわらず、フィードバック処理の異常等によって多くなっていると誤判定して、GPF34の再生処理が禁止されることを抑制できる。
(2)オイル希釈量DILが希釈判定値DILL以上の場合、フィードバック補正係数KAFが下限値KAFLよりも大きくてもGPF34の再生処理を禁止した。これにより、ブローバイガス流量が多くなっているにもかかわらず、GPF34の再生処理が実行されることをより確実に抑制できる。
(3)GPF34の再生処理時にパージバルブ38を閉弁した。これにより、GPF34の再生処理時に、パージ通路39からの燃料蒸気によって三元触媒32に過剰な燃料が流入することを抑制できる。
(4)パージ補正比率Dpを、パージ通路39から吸気通路12に戻される燃料蒸気に応じてベース噴射量を補正するフィードフォワード補正量とした。これにより、S40の処理において、ブローバイガス通路35から流入する燃料によって空燃比の制御性が低下する状況であるか否かをより高精度に判定できる。
<対応関係>
上記実施形態における事項と、上記「課題を解決するための手段」の欄に記載した事項との対応関係は、次の通りである。以下では、「課題を解決するための手段」の欄に記載した解決手段の番号毎に、対応関係を示している。[1,3,7,8]ベース噴射量算出処理は、ベース噴射量算出処理M14に対応する。噴射弁操作処理は、噴射弁操作処理M30に対応する。フィードバック処理は、補正係数算出処理M16および要求噴射量算出処理M28に対応する。判定処理は、S40の処理に対応する。開ループ処理は、S42の処理に対応する。閉ループ処理は、S46の処理によって再開される処理に対応する。[2]補正比率は、「KAF-1」に対応し、所定比率は、「KAFL-1」に対応する。[4]履歴変数は、稼働時間Tおよび積算空気量InGaに対応する。希釈量推定処理は、図3の処理に対応する。希釈判定値は、希釈判定値DILLに対応する。[5]空燃比学習処理は、空燃比学習処理M18に対応する。不許可判定値は、不許可判定値DILHに対応する。[6]調整装置は、パージバルブ38に対応する。パージ停止処理は、S42の処理において、目標パージ率Rp*にゼロを代入していることに対応する。
<その他の実施形態>
なお、本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態および以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
「希釈量推定処理について」
・上記実施形態では、内燃機関10の停止時に、オイル希釈量DILを更新したが、これに限らない。たとえば、所定の時間周期で更新してもよい。
・オイル希釈量の更新量ΔDILとしては、始動時水温THW0、稼働時間Tおよび積算空気量InGaを入力として算出されるものに限らない。たとえば、ベース噴射量Qbの積算値と、要求噴射量Qdの積算値とを入力とする処理であってもよい。
「判定処理について」
・たとえば、上記条件(ア)において、油温Toilに代えて、水温THWを用いてもよい。またたとえば、補正比率「KAF-1」が所定比率「KAFL-1」よりも大きいことと内燃機関10の温度が規定温度よりも大きいこととの論理和にも限らない。条件(ア)を、単に、補正比率「KAF-1」が所定比率「KAFL-1」よりも大きい旨の条件としてもよい。
・希釈判定値DILLを不許可判定値DILHよりも小さくすることは必須ではない。
・ポート噴射弁16および筒内噴射弁22から噴射される燃料以外に燃焼室20に流入する燃料量が閾値未満であると判定する条件としては、上記条件(ア)および条件(イ)の論理積が真である旨の条件に限らない。
・燃料噴射弁から噴射される燃料以外に気筒に流入する燃料量が閾値以上であるか否かを判定するとしては、ブローバイガスの流量が多いか否かを判定する処理に限らない。たとえば吸気通路12および吸気バルブ18を備えた吸気系に付着した燃料が、気化して排気通路30に流出する量を判定する処理であってもよい。その場合でも、上記条件(ア)を用いることができる。また、たとえば、パージ補正比率Dpを用いた補正を行わないのであれば、燃料噴射弁から噴射される燃料以外に気筒に流入する燃料量に、パージ通路39から吸気通路12に流入する燃料量を含めてもよい。
「開ループ処理について」
・S42の処理では、1燃焼サイクルにおいて燃焼制御を停止する気筒の数を1つとしたが、これに限らない。たとえば2つとしてもよい。
・上記実施形態では、各燃焼サイクルにおいて、燃焼制御を停止する気筒を予め定められた気筒に固定したが、これに限らない。たとえば、所定周期毎に、燃焼制御を停止する気筒を変更してもよい。
・開ループ処理としては、後処理装置の再生処理に限らない。たとえば、内燃機関10の出力を調整するために一部の気筒における燃料の供給を停止する処理であってもよい。またたとえば、1部の気筒において異常が生じた場合に、その気筒における燃料の供給を停止する処理であってもよい。またたとえば、三元触媒32の酸素吸蔵量が規定値以下となる場合に、一部の気筒のみ燃料の供給を停止し、残りの気筒における混合気の空燃比を理論空燃比とする制御を実行する処理であってもよい。いずれにせよ、一部の気筒における燃料の供給を停止するなら、燃料を供給している気筒としていない気筒との双方の排気の合流部に設けられたセンサの検出値による空燃比のフィードバック制御が困難である。したがって、空燃比のフィードバック処理を停止させるニーズがある。
「フィードバック処理について」
・上記実施形態では、比例要素の出力および微分要素の出力と、積分要素の出力との和を補正比率δとしたが、これに限らない。たとえば、比例要素の出力と積分要素の出力との和を補正比率δとしてもよい。
「パージ停止処理について」
・GPF34の再生処理時に目標パージ率Rp*をゼロとすることは必須ではない。なお、GPF34の再生処理時に目標パージ率Rp*をゼロよりも大きくする場合、パージ補正比率Dpによってベース噴射量Qbを補正することが望ましい。ここでのパージ補正比率Dpは、GPF34の開始前のパージ濃度学習値Lpを用いて算出すればよい。
「堆積量の推定について」
・堆積量DPMの推定処理としては、図4において例示したものに限らない。たとえば、GPF34の上流側と下流側との圧力の差と吸入空気量Gaとに基づき堆積量DPMを推定してもよい。具体的には、圧力の差が大きい場合に小さい場合よりも堆積量DPMを大きい値に推定し、圧力の差が同一であっても、吸入空気量Gaが小さい場合に大きい場合よりも堆積量DPMを大きい値に推定すればよい。
「後処理装置について」
・GPF34としては、三元触媒が担持されたフィルタに限らず、フィルタのみであってもよい。また、GPF34としては、排気通路30のうちの三元触媒32の下流に設けられるものに限らない。また、後処理装置がGPF34を備えること自体必須ではない。たとえば後処理装置が三元触媒32のみからなる場合であっても、その再生処理時において後処理装置の昇温が必要となるなら、上記実施形態やそれらの変更例に例示した処理を実行することが有効である。
「制御装置について」
・制御装置としては、CPU72とROM74とを備えて、ソフトウェア処理を実行するものに限らない。たとえば、上記実施形態においてソフトウェア処理されたものの少なくとも一部を、ハードウェア処理するたとえばASIC等の専用のハードウェア回路を備えてもよい。すなわち、制御装置は、以下の(a)~(c)のいずれかの構成であればよい。(a)上記処理の全てを、プログラムに従って実行する処理装置と、プログラムを記憶するROM等のプログラム格納装置とを備える。(b)上記処理の一部をプログラムに従って実行する処理装置およびプログラム格納装置と、残りの処理を実行する専用のハードウェア回路とを備える。(c)上記処理の全てを実行する専用のハードウェア回路を備える。ここで、処理装置およびプログラム格納装置を備えたソフトウェア実行装置や、専用のハードウェア回路は複数であってもよい。
「調節装置について」
・上記実施形態では、キャニスタ37に捕集された燃料蒸気の吸気通路12への流入量を調節する調節装置として、パージバルブ38を例示したがこれに限らない。たとえばキャニスタ37内の流体を吸入して吸気通路12に吐出するポンプを備えたものであってもよい。これは、過給機を備える内燃機関10においては、吸気通路12内の圧力がキャニスタ37側と比較して低くならないことがあることから特に有効である。
「車両について」
・車両としては、シリーズ・パラレルハイブリッド車に限らず、たとえばパラレルハイブリッド車やシリーズハイブリッド車であってもよい。もっとも、ハイブリッド車に限らず、たとえば、車両の動力発生装置が内燃機関10のみの車両であってもよい。
10…内燃機関
12…吸気通路
26…ピストン
28…クランク軸
30…排気通路
32…三元触媒
34…GPF
35点ブローバイガス通路
36…燃料タンク
37点キャニスタ
38…パージバルブ
39…パージ通路
50…遊星歯車機構
70…制御装置

Claims (7)

  1. 複数の気筒を有した内燃機関に適用され、
    前記気筒に燃料を供給する燃料噴射弁による噴射量のベース値を算出するベース噴射量算出処理と、
    前記ベース値に応じた量の燃料を噴射すべく前記燃料噴射弁を操作する噴射弁操作処理と、
    前記内燃機関の気筒内の混合気の空燃比を目標値にフィードバック制御すべく前記噴射弁操作処理による噴射量を前記ベース値に対して補正するフィードバック処理と、
    前記燃料噴射弁から噴射される燃料以外に前記気筒に流入する燃料量が閾値以上であるか否かを判定する判定処理と、を実行し、
    前記噴射弁操作処理は、
    閉ループ処理と、開ループ処理と、を含み、
    前記閉ループ処理は、前記フィードバック処理によって前記ベース値が補正された噴射量の燃料を噴射する処理であり、
    前記開ループ処理は、前記フィードバック処理を停止した状態で前記燃料噴射弁から燃料を噴射させる処理であり、
    前記判定処理によって前記閾値以上であると判定される場合、前記開ループ処理を実行しないように構成され、
    前記判定処理は、前記フィードバック処理による前記ベース値に対する補正比率が所定比率以下である場合に、前記閾値以上であると判定する処理を含む内燃機関の制御装置。
  2. 前記判定処理は、前記補正比率が前記所定比率以下であっても前記内燃機関の温度が規定温度以下である場合、前記閾値以上であると判定しない請求項記載の内燃機関の制御装置。
  3. 前記内燃機関の燃料噴射の履歴と相関を示す変数である履歴変数を入力として、オイル希釈量を推定する希釈量推定処理を実行し、
    前記オイル希釈量は、前記燃料噴射弁から噴射された燃料のうちの前記内燃機関の燃焼室で燃焼対象とされず、前記内燃機関の潤滑油に混入している燃料の量であり、
    前記判定処理は、前記補正比率が前記所定比率より大きくても前記オイル希釈量が希釈判定値以上である場合には、前記閾値以上と判定する請求項1または2記載の内燃機関の制御装置。
  4. 空燃比学習処理を実行し、
    前記閉ループ処理は、前記ベース値が前記フィードバック処理による補正量に加えて学習値によって補正された量の燃料を噴射する処理であり、
    前記空燃比学習処理は、前記フィードバック処理による補正量の大きさが小さくなるように前記学習値を算出する処理であり、
    前記オイル希釈量が不許可判定値以上である場合に前記空燃比学習処理を実行せず、
    前記希釈判定値は、前記不許可判定値よりも小さい請求項記載の内燃機関の制御装置。
  5. 前記内燃機関は、キャニスタ、パージ通路、および調整装置を備え、
    前記キャニスタは、前記燃料噴射弁から噴射される燃料を貯蔵する燃料タンク内の燃料蒸気を捕集し、
    前記パージ通路は、前記キャニスタと前記内燃機関の吸気通路とを接続する通路であり、
    前記調整装置は、前記パージ通路を介して前記キャニスタから前記吸気通路に流入する燃料蒸気の流量を調整する装置であり、
    前記開ループ処理が実行される場合、前記パージ通路を介して前記キャニスタから前記吸気通路に流入する燃料蒸気の流量をゼロとすべく前記調整装置を操作するパージ停止処理を実行する請求項1~のいずれか1項に記載の内燃機関の制御装置。
  6. 前記開ループ処理は、一部の気筒への前記燃料噴射弁からの燃料の供給を停止して且つ残りの気筒への前記燃料噴射弁からの燃料の供給を継続する処理を含む請求項1~のいずれか1項に記載の内燃機関の制御装置。
  7. 前記内燃機関は、排気通路に後処理装置を含み、
    前記開ループ処理は、前記後処理装置を昇温する昇温処理であって、リッチ燃焼処理を含み、
    前記リッチ燃焼処理は、前記残りの気筒内の混合気の空燃比を理論空燃比よりもリッチとする処理である請求項記載の内燃機関の制御装置。
JP2021053933A 2021-03-26 2021-03-26 内燃機関の制御装置 Active JP7435517B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021053933A JP7435517B2 (ja) 2021-03-26 2021-03-26 内燃機関の制御装置
DE102022102760.0A DE102022102760A1 (de) 2021-03-26 2022-02-07 Steuervorrichtung und steuerverfahren eines verbrennungsmotors
CN202210137802.1A CN115126614B (zh) 2021-03-26 2022-02-15 内燃机的控制装置和控制方法
US17/676,227 US11486327B2 (en) 2021-03-26 2022-02-21 Control device and control method of internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021053933A JP7435517B2 (ja) 2021-03-26 2021-03-26 内燃機関の制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2022151042A JP2022151042A (ja) 2022-10-07
JP7435517B2 true JP7435517B2 (ja) 2024-02-21

Family

ID=83192852

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021053933A Active JP7435517B2 (ja) 2021-03-26 2021-03-26 内燃機関の制御装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11486327B2 (ja)
JP (1) JP7435517B2 (ja)
CN (1) CN115126614B (ja)
DE (1) DE102022102760A1 (ja)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002221029A (ja) 2001-01-29 2002-08-09 Mitsubishi Motors Corp 内燃機関の排気浄化促進装置
WO2010073876A1 (ja) 2008-12-24 2010-07-01 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置
JP2019019803A (ja) 2017-07-21 2019-02-07 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP2019065801A (ja) 2017-10-03 2019-04-25 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0792009B2 (ja) * 1986-06-03 1995-10-09 愛三工業株式会社 内燃機関の空燃比制御装置
JP4052046B2 (ja) * 2002-07-11 2008-02-27 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の燃料噴射量制御装置
JP2007127076A (ja) 2005-11-04 2007-05-24 Toyota Motor Corp 筒内噴射式内燃機関の異常診断装置
DE102006034805A1 (de) * 2006-07-27 2008-01-31 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Regeneration eines Partikelfilters und zur Entschwefelung eines NOx-Speicherkatalysators
CN102575550B (zh) * 2009-09-30 2014-10-22 康明斯有限公司 用于增强后处理再生能力的燃油喷射系统及方法
US8763594B2 (en) * 2009-12-04 2014-07-01 Ford Global Technologies, Llc Humidity and fuel alcohol content estimation
US8504280B2 (en) * 2010-09-21 2013-08-06 GM Global Technology Operations LLC Fuel control diagnostic system and method
DE102013212777B4 (de) * 2012-07-16 2018-09-20 Ford Global Technologies, Llc (N.D.Ges.D. Staates Delaware) Verfahren zur Abgasanreicherung einer Brennkraftmaschine mit Reduktionsmittel und Brennkraftmaschine zur Durchführung eines derartigen Verfahrens
DE102012022153B4 (de) * 2012-11-10 2019-01-24 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur Regeneration mindestens eines Partikelfilters, Steuereinrichtung und Kraftfahrzeug mit einer solchen
US9482174B2 (en) * 2014-01-20 2016-11-01 Ford Global Technologies, Llc Controlling an internal combustion engine through modeling compensation of PCV fuel flow due to oil dilution
DE102014116569A1 (de) * 2014-11-13 2016-05-19 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Kraftstoffaustrageverfahren für einen Verbrennungsmotor
US10330040B2 (en) * 2016-06-14 2019-06-25 Ford Global Technologies, Llc Method and system for air-fuel ratio control
JP6822350B2 (ja) * 2017-08-30 2021-01-27 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
US10968854B2 (en) * 2018-03-27 2021-04-06 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Controller and control method for internal combustion engine

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002221029A (ja) 2001-01-29 2002-08-09 Mitsubishi Motors Corp 内燃機関の排気浄化促進装置
WO2010073876A1 (ja) 2008-12-24 2010-07-01 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置
JP2019019803A (ja) 2017-07-21 2019-02-07 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP2019065801A (ja) 2017-10-03 2019-04-25 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
US11486327B2 (en) 2022-11-01
US20220307441A1 (en) 2022-09-29
JP2022151042A (ja) 2022-10-07
CN115126614A (zh) 2022-09-30
CN115126614B (zh) 2024-01-05
DE102022102760A1 (de) 2022-09-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109630294B (zh) 内燃机的控制装置和控制方法
JP2019065801A (ja) 内燃機関の制御装置
JP7435517B2 (ja) 内燃機関の制御装置
CN109386391B (zh) 内燃机的控制装置和控制方法
CN114109638B (zh) 内燃机的控制装置、内燃机的控制方法及存储介质
CN111033020B (zh) 内燃机的控制装置及控制方法
JP7444028B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP7439779B2 (ja) 内燃機関の制御装置
CN109555612B (zh) 内燃机的控制装置和控制方法
JP7415903B2 (ja) 内燃機関の制御装置
US11002213B2 (en) Internal combustion engine control device and control method
JP7444144B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP7428151B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP7480679B2 (ja) 内燃機関の制御装置
KR20190010423A (ko) 내연 기관의 제어 장치
JP2022163953A (ja) 内燃機関の制御装置
JP2019173598A (ja) 内燃機関の制御装置
JP2022076163A (ja) 内燃機関の制御装置
JP2018141382A (ja) 内燃機関の制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230323

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20231031

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20231107

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20231220

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: 20240109

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240122

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 7435517

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151