JPWO2011108075A1 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents
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Abstract
Description
尚、出願人は、本発明に関連するものとして、上記の文献を含めて、以下に記載する文献を認識している。
吸気弁および排気弁の少なくとも一方の弁の動作状態を弁稼動状態と閉弁停止状態との間で変更可能な弁停止機構と、
内燃機関の運転中に、所定の実行条件が成立した場合にフューエルカットを実行するフューエルカット実行手段と、
前記フューエルカットの実行時に、前記少なくとも一方の弁の動作状態を前記閉弁停止状態に変更する弁停止制御を行う弁停止実行手段と、
前記内燃機関の排気通路に配置された触媒のリッチ被毒の進行と相関を有する被毒相関値を取得する被毒相関値取得手段と、
前記被毒相関値に基づいて、前記触媒のリッチ被毒が進行したか否かを判断する被毒判断手段と、
前記フューエルカットの実行時に、前記触媒の前記リッチ被毒が進行した状態にあると判断された場合に、前記触媒に酸素を供給する酸素供給手段と、
を備えることを特徴とする。
前記酸素供給手段は、前記弁停止実行手段による前記弁停止制御を禁止する弁停止禁止手段を含むことを特徴とする。
前記被毒相関値は、積算燃料噴射量であり、
前記弁停止禁止手段は、前記フューエルカットの実行要求が検知された時に前記積算燃料噴射量が所定値以上である場合に、前記弁停止制御を禁止することを特徴とする。
前記被毒相関値は、積算燃料噴射量であり、
前記弁停止禁止手段は、前記フューエルカットの実行要求が検知された時に前記積算燃料噴射量が所定値以上である場合に、前記弁停止制御の開始時期を遅らせることを特徴とする。
前記被毒相関値は、積算燃料噴射量であり、
前記弁停止禁止手段は、前記フューエルカットの実行要求が検知された時に前記積算燃料噴射量が所定値以上である場合に、前記フューエルカットからの復帰時の燃料供給再開に先立って、前記閉弁停止状態にある前記少なくとも一方の弁の動作状態を前記弁稼動状態に復帰させることを特徴とする。
前記触媒の温度を取得する触媒温度取得手段と、
前記触媒の温度が所定値以上である場合に、前記酸素供給手段による前記触媒への酸素供給を制限する酸素供給制限手段と、
を更に備えることを特徴とする。
前記酸素供給制限手段は、前記触媒の温度が前記所定値以上である場合に、前記被毒相関値取得手段による燃料噴射量の積算処理を中止する手段であることを特徴とする。
前記被毒判断手段は、前記弁停止禁止手段による前記弁停止制御の禁止中に、前記触媒が前記リッチ被毒から回復したか否かを判断する被毒回復判断手段を含み、
前記内燃機関の制御装置は、前記触媒が前記リッチ被毒から回復したと判断された場合に、前記弁停止禁止手段による前記弁停止制御の禁止を解除する弁停止禁止解除手段を更に備えることを特徴とする。
前記被毒回復判断手段は、前記弁停止制御の禁止を伴うフューエルカット中に、前記内燃機関の吸入空気量の積算値が所定値以上である場合に、前記触媒が前記リッチ被毒から回復したと判断することを特徴とする。
前記触媒よりも下流側の前記排気通路に配置され、排気ガスの空燃比を検出する空燃比検出手段を更に備え、
前記被毒回復判断手段は、前記弁停止制御の禁止中に、前記空燃比検出手段により検出される前記触媒の下流の排気ガスの空燃比が理論空燃比よりもリーンになった場合に、前記触媒が前記リッチ被毒から回復したと判断することを特徴とする。
14 燃焼室
16 吸気通路
18 排気通路
20 エアフローメータ
22 スロットルバルブ
24 筒内燃料噴射弁
28 吸気弁
30 排気弁
32 吸気可変動弁装置
34 排気可変動弁装置
36 上流触媒(SC)
38 下流触媒(UFC)
40 メイン空燃比センサ
42 サブO2センサ
44 触媒温度センサ
46 ECU(Electronic Control Unit)
[システム構成の説明]
図1は、本発明の実施の形態1の内燃機関10の構成を説明するための図である。本実施形態のシステムは、内燃機関10を備えている。内燃機関10の筒内には、ピストン12が設けられている。内燃機関10の筒内には、ピストン12の頂部側に燃焼室14が形成されている。燃焼室14には、吸気通路16および排気通路18が連通している。
排気通路18に配置される上流触媒36が高温状態にある場合に、酸素濃度の高い新気が上流触媒36に供給されると、上流触媒36に劣化が生ずることが懸念される。上流触媒36の劣化を抑制するためには、上流触媒36への酸素の流入を防ぐことが有効である。上述した可変動弁装置32、34を備える本実施形態のシステムによれば、減速時等においてフューエルカット(F/C)の実行要求が出された場合に、吸気弁28および排気弁30の動作状態をそれぞれ閉弁停止状態とすることで、フューエルカット中に上流触媒36に酸素が流入するのを防止することができる。
図2に示す制御例は、図2(D)に示すように上流触媒36の温度が上記所定値τより低い状況下でのものである。図2に示す制御例では、時刻t0において積算燃料噴射量が上記所定値β以上となった場合に、上流触媒36のリッチ被毒が進行したと判断される。その結果、その後の時刻t1において、フューエルカットの実行要求が出された際に、図2(A)に示すように弁停止制御の禁止が実行されるとともに、図2(E)に示すように吸入空気量の積算処理が開始される。また、この時刻t1において、積算燃料噴射量がゼロにクリアされる。
次に、図5乃至図7を参照して、上述した本実施形態の制御の具体的な処理内容について説明する。
先ず、燃料噴射量の積算処理について説明する。図6は、燃料噴射量の積算処理を実現するために、ECU46が実行するルーチンを示すフローチャートである。尚、本ルーチンの処理は、所定の噴射タイミング毎に繰り返し実行されるものである。
図7に示すルーチンでは、先ず、フューエルカットの実行要求があるか否かが判定される(ステップ300)。その結果、フューエルカットの実行要求があると判定された場合には、弁停止制御の禁止中であるか否かが判定される(ステップ302)。
更には、エンジン回転数が所定の復帰回転数に達した場合にフューエルカットからの復帰(いわゆる自然復帰)がなされる態様のフューエルカットの場合のように、フューエルカットからの復帰時期を事前に予測できる場合であれば、フューエルカットの実行要求時に積算燃料噴射量が上記所定値β以上である場合に、例えば、以下のような制御を行うようにしてもよい。すなわち、フューエルカットからの復帰時の燃料噴射再開に先立って吸排気弁28、30の動作状態を弁稼動状態に復帰させることで、フューエルカットからの復帰直前において弁停止禁止の機会(上流触媒36に酸素を供給する機会)を確保する制御を行うものであってもよい。
また、ECU46が上記ステップ308の処理を実行することにより、前記第2の発明における「弁停止禁止手段」が実現されている。
また、ECU46が、上記ステップ100の処理を実行することにより前記第6の発明における「触媒温度取得手段」が、上記ステップ102の判定が不成立である場合に燃料噴射量の積算処理を中止することにより「酸素供給制限手段」が、それぞれ実現されている。
また、ECU46が、上記ステップ312〜314または316〜318の処理を実行することにより前記第8の発明における「被毒回復判断手段」が、上記ステップ320の処理を実行することにより前記第8の発明における「弁停止禁止解除手段」が、それぞれ実現されている。
また、ECU46が上記ステップ312の処理を実行することにより、前記第10の発明における「空燃比検出手段」が実現されている。
吸気弁および排気弁の少なくとも一方の弁の動作状態を弁稼動状態と閉弁停止状態との間で変更可能な弁停止機構と、
内燃機関の運転中に、所定の実行条件が成立した場合にフューエルカットを実行するフューエルカット実行手段と、
前記フューエルカットの実行時に、前記少なくとも一方の弁の動作状態を前記閉弁停止状態に変更する弁停止制御を行う弁停止実行手段と、
前記内燃機関の排気通路に配置された触媒のリッチ被毒の進行と相関を有する被毒相関値を取得する被毒相関値取得手段と、
前記被毒相関値に基づいて、前記触媒のリッチ被毒が進行したか否かを判断する被毒判断手段と、
前記フューエルカットの実行時に、前記触媒の前記リッチ被毒が進行した状態にあると判断された場合に、前記触媒に酸素を供給する酸素供給手段と、
を備え、
前記酸素供給手段は、前記弁停止実行手段による前記弁停止制御を禁止する弁停止禁止手段を含むことを特徴とする。
前記被毒相関値は、積算燃料噴射量であり、
前記弁停止禁止手段は、前記フューエルカットの実行要求が検知された時に前記積算燃料噴射量が所定値以上である場合に、前記弁停止制御を禁止することを特徴とする。
前記被毒相関値は、積算燃料噴射量であり、
前記弁停止禁止手段は、前記フューエルカットの実行要求が検知された時に前記積算燃料噴射量が所定値以上である場合に、前記弁停止制御の開始時期を遅らせることを特徴とする。
前記被毒相関値は、積算燃料噴射量であり、
前記弁停止禁止手段は、前記フューエルカットの実行要求が検知された時に前記積算燃料噴射量が所定値以上である場合に、前記フューエルカットからの復帰時の燃料供給再開に先立って、前記閉弁停止状態にある前記少なくとも一方の弁の動作状態を前記弁稼動状態に復帰させることを特徴とする。
前記触媒の温度を取得する触媒温度取得手段と、
前記触媒の温度が所定値以上である場合に、前記酸素供給手段による前記触媒への酸素供給を制限する酸素供給制限手段と、
を更に備えることを特徴とする。
前記酸素供給制限手段は、前記触媒の温度が前記所定値以上である場合に、前記被毒相関値取得手段による燃料噴射量の積算処理を中止する手段であることを特徴とする。
前記被毒判断手段は、前記弁停止禁止手段による前記弁停止制御の禁止中に、前記触媒が前記リッチ被毒から回復したか否かを判断する被毒回復判断手段を含み、
前記内燃機関の制御装置は、前記触媒が前記リッチ被毒から回復したと判断された場合に、前記弁停止禁止手段による前記弁停止制御の禁止を解除する弁停止禁止解除手段を更に備えることを特徴とする。
前記被毒回復判断手段は、前記弁停止制御の禁止を伴うフューエルカット中に、前記内燃機関の吸入空気量の積算値が所定値以上である場合に、前記触媒が前記リッチ被毒から回復したと判断することを特徴とする。
前記触媒よりも下流側の前記排気通路に配置され、排気ガスの空燃比を検出する空燃比検出手段を更に備え、
前記被毒回復判断手段は、前記弁停止制御の禁止中に、前記空燃比検出手段により検出される前記触媒の下流の排気ガスの空燃比が理論空燃比よりもリーンになった場合に、前記触媒が前記リッチ被毒から回復したと判断することを特徴とする。
次に、図5乃至図7を参照して、上述した本実施形態の制御の具体的な処理内容について説明する。
先ず、燃料噴射量の積算処理について説明する。図5は、燃料噴射量の積算処理を実現するために、ECU46が実行するルーチンを示すフローチャートである。尚、本ルーチンの処理は、所定の噴射タイミング毎に繰り返し実行されるものである。
また、ECU46が上記ステップ308の処理を実行することにより、前記第1の発明における「弁停止禁止手段」が実現されている。
また、ECU46が、上記ステップ100の処理を実行することにより前記第5の発明における「触媒温度取得手段」が、上記ステップ102の判定が不成立である場合に燃料噴射量の積算処理を中止することにより「酸素供給制限手段」が、それぞれ実現されている。
また、ECU46が、上記ステップ312〜314または316〜318の処理を実行することにより前記第7の発明における「被毒回復判断手段」が、上記ステップ320の処理を実行することにより前記第7の発明における「弁停止禁止解除手段」が、それぞれ実現されている。
また、ECU46が上記ステップ312の処理を実行することにより、前記第9の発明における「空燃比検出手段」が実現されている。
Claims (10)
- 吸気弁および排気弁の少なくとも一方の弁の動作状態を弁稼動状態と閉弁停止状態との間で変更可能な弁停止機構と、
内燃機関の運転中に、所定の実行条件が成立した場合にフューエルカットを実行するフューエルカット実行手段と、
前記フューエルカットの実行時に、前記少なくとも一方の弁の動作状態を前記閉弁停止状態に変更する弁停止制御を行う弁停止実行手段と、
前記内燃機関の排気通路に配置された触媒のリッチ被毒の進行と相関を有する被毒相関値を取得する被毒相関値取得手段と、
前記被毒相関値に基づいて、前記触媒のリッチ被毒が進行したか否かを判断する被毒判断手段と、
前記フューエルカットの実行時に、前記触媒の前記リッチ被毒が進行した状態にあると判断された場合に、前記触媒に酸素を供給する酸素供給手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。 - 前記酸素供給手段は、前記弁停止実行手段による前記弁停止制御を禁止する弁停止禁止手段を含むことを特徴とする請求項1記載の内燃機関の制御装置。
- 前記被毒相関値は、積算燃料噴射量であり、
前記弁停止禁止手段は、前記フューエルカットの実行要求が検知された時に前記積算燃料噴射量が所定値以上である場合に、前記弁停止制御を禁止することを特徴とする請求項2記載の内燃機関の制御装置。 - 前記被毒相関値は、積算燃料噴射量であり、
前記弁停止禁止手段は、前記フューエルカットの実行要求が検知された時に前記積算燃料噴射量が所定値以上である場合に、前記弁停止制御の開始時期を遅らせることを特徴とする請求項1記載の内燃機関の制御装置。 - 前記被毒相関値は、積算燃料噴射量であり、
前記弁停止禁止手段は、前記フューエルカットの実行要求が検知された時に前記積算燃料噴射量が所定値以上である場合に、前記フューエルカットからの復帰時の燃料供給再開に先立って、前記閉弁停止状態にある前記少なくとも一方の弁の動作状態を前記弁稼動状態に復帰させることを特徴とする請求項1記載の内燃機関の制御装置。 - 前記触媒の温度を取得する触媒温度取得手段と、
前記触媒の温度が所定値以上である場合に、前記酸素供給手段による前記触媒への酸素供給を制限する酸素供給制限手段と、
を更に備えることを特徴とする請求項3乃至5の何れか1項記載の内燃機関の制御装置。 - 前記酸素供給制限手段は、前記触媒の温度が前記所定値以上である場合に、前記被毒相関値取得手段による燃料噴射量の積算処理を中止する手段であることを特徴とする請求項6記載の内燃機関の制御装置。
- 前記被毒判断手段は、前記弁停止禁止手段による前記弁停止制御の禁止中に、前記触媒が前記リッチ被毒から回復したか否かを判断する被毒回復判断手段を含み、
前記内燃機関の制御装置は、前記触媒が前記リッチ被毒から回復したと判断された場合に、前記弁停止禁止手段による前記弁停止制御の禁止を解除する弁停止禁止解除手段を更に備えることを特徴とする請求項2乃至7の何れか1項記載の内燃機関の制御装置。 - 前記被毒回復判断手段は、前記弁停止制御の禁止を伴うフューエルカット中に、前記内燃機関の吸入空気量の積算値が所定値以上である場合に、前記触媒が前記リッチ被毒から回復したと判断することを特徴とする請求項8記載の内燃機関の制御装置。
- 前記触媒よりも下流側の前記排気通路に配置され、排気ガスの空燃比を検出する空燃比検出手段を更に備え、
前記被毒回復判断手段は、前記弁停止制御の禁止中に、前記空燃比検出手段により検出される前記触媒の下流の排気ガスの空燃比が理論空燃比よりもリーンになった場合に、前記触媒が前記リッチ被毒から回復したと判断することを特徴とする請求項8記載の内燃機関の制御装置。
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