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JP7287464B2 - Control method and control device for internal combustion engine - Google Patents
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JP7287464B2 - Control method and control device for internal combustion engine - Google Patents

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Description

本発明は、EGRシステムを備え、内燃エンジンの一時的な停止時に吸気通路をEGRガスで充填させる内燃エンジンの制御方法および制御装置に関する。 The present invention relates to a control method and control apparatus for an internal combustion engine that has an EGR system and fills an intake passage with EGR gas when the internal combustion engine is temporarily stopped.

JP2005-330886Aには、EGRシステムを備える内燃エンジンにおいて、アイドルストップによる内燃エンジンの一時的な停止に際し、EGR弁を開き、燃料の供給停止後の惰性による回転中にシリンダから送出された空気を、吸気通路に導入することが開示されている(段落0029~0037)。 In JP2005-330886A, in an internal combustion engine equipped with an EGR system, when the internal combustion engine is temporarily stopped by idling stop, the EGR valve is opened, and the air sent from the cylinder during rotation due to inertia after the fuel supply is stopped is Introduction to the intake passage is disclosed (paragraphs 0029-0037).

JP2005-330886Aの技術は、アイドルストップによる燃料の供給停止後、惰性による回転が継続している間にシリンダから送出され、触媒に流入するガスに過剰な酸素が含まれることによる、触媒における酸化雰囲気の形成を抑制するものである。 The technique of JP2005-330886A is that the gas sent from the cylinder while the rotation due to inertia continues after stopping the supply of fuel by idling stop and flowing into the catalyst contains excess oxygen, resulting in an oxidizing atmosphere in the catalyst. It suppresses the formation of

つまり、上記技術は、燃料の供給停止後の期間に着目するものであって、アイドルストップ後の再始動については具体的に想定しておらず、再始動の開始後、点火に至るまでのクランキングないしモータリング中にシリンダを介した空気(酸素)が、未反応のまま触媒に流入するという問題がある。触媒に酸素が流入すると、触媒に吸着された酸素が充分に処理され、酸素ストレージ状態が解消されるまでの間、触媒によるNOx(窒素酸化物)の浄化率が低下するからである。 In other words, the above technology focuses on the period after the fuel supply is stopped, and does not specifically assume the restart after the idle stop. There is a problem that the air (oxygen) through the cylinder flows into the catalyst unreacted during ranking or motoring. This is because when oxygen flows into the catalyst, the oxygen adsorbed on the catalyst is sufficiently processed, and the NOx (nitrogen oxide) purification rate of the catalyst decreases until the oxygen storage state is eliminated.

さらに、酸素ストレージ状態の解消に要する還元剤の投入量の増大に帰結することから、排気を悪化させる原因となり得ることも懸念される。 Furthermore, since it results in an increase in the input amount of the reducing agent required to eliminate the oxygen storage state, there is concern that it may cause deterioration of exhaust gas.

本発明は、以上の問題を考慮した内燃エンジンの制御方法および制御装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a control method and control apparatus for an internal combustion engine in which the above problems are taken into account.

一態様では、EGR通路に、当該EGR通路の有効断面積を調整可能に介装されたEGR弁を備えたEGRシステムを備え、内燃エンジンの一時的な停止時に吸気通路をEGRガスで充填させる内燃エンジンの制御方法が提供される。本形態に係る方法は、制御装置は、内燃エンジンの停止後、所定の再始動条件が成立した場合に、吸気通路のうち、EGR通路の接続点よりも上流側に備わる吸気シャッタ弁を閉じて、吸気通路の有効断面積を縮小させるとともに、EGR弁を開いた後、内燃エンジンのクランキングを開始させる。そして、クランキングの開始から内燃エンジンの回転数が上昇し、クランキングの開始前よりも高い所定回転数に達するまでの間、クランキングを継続させるとともに、吸気シャッタ弁を閉じた状態に維持する。そして、内燃エンジンの回転数が所定回転数に達した後、吸気シャッタ弁を開いて、筒内への実質的な空気の導入を許容し、EGR弁を閉じてから所定時間の経過を待って燃焼を再開させる。 In one aspect, the EGR system includes an EGR valve interposed in the EGR passage so as to be able to adjust the effective cross-sectional area of the EGR passage, and fills the intake passage with EGR gas when the internal combustion engine is temporarily stopped. A method of controlling an engine is provided. In the method according to the present embodiment, the control device closes the intake shutter valve provided upstream of the connection point of the EGR passage in the intake passage when a predetermined restart condition is satisfied after the internal combustion engine is stopped. to reduce the effective cross-sectional area of the intake passage, and after opening the EGR valve, cranking of the internal combustion engine is started. Cranking is continued and the intake shutter valve is kept closed until the rotational speed of the internal combustion engine increases from the start of cranking until it reaches a predetermined rotational speed higher than before the start of cranking. . Then, after the number of rotations of the internal combustion engine reaches a predetermined number of rotations, the intake shutter valve is opened to allow the substantial introduction of air into the cylinder, and the EGR valve is closed and a predetermined time elapses. to resume combustion.

他の態様では、内燃エンジンの制御装置が提供される。 In another aspect, a control system for an internal combustion engine is provided.

図1は、本発明の一実施形態に係る内燃エンジンの全体的な構成を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of an internal combustion engine according to one embodiment of the present invention. 図2は、同上実施形態に係る内燃エンジンの、燃料カット後のエンジン停止時における状態を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing the state of the internal combustion engine according to the embodiment when the engine is stopped after fuel cut. 図3は、同上実施形態に係る内燃エンジンの、燃料カットリカバ時(クランキング中)における動作を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing the operation of the internal combustion engine according to the embodiment during fuel cut recovery (during cranking). 図4は、同上実施形態に係る内燃エンジンの、燃料カットリカバ時(エンジン回転数の上昇後)における動作を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing the operation of the internal combustion engine according to the above embodiment during fuel cut recovery (after the engine speed is increased). 図5は、同上実施形態に係る内燃エンジンの、燃料カットリカバ時(吸気遅れ期間の経過後)における動作を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing the operation of the internal combustion engine according to the above embodiment during fuel cut recovery (after the intake delay period has elapsed). 図6は、同上実施形態に係る内燃エンジンの、燃料カット時における制御の内容を示すフローチャートである。FIG. 6 is a flow chart showing the contents of control during fuel cut of the internal combustion engine according to the embodiment. 図7は、同上実施形態に係る内燃エンジンの、燃料カットリカバ時における制御の内容を示すフローチャートである。FIG. 7 is a flow chart showing the contents of control during fuel cut recovery in the internal combustion engine according to the embodiment. 図8は、燃料カットリカバ時における制御の、吸気遅れ時間経過判定処理の内容を示す説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram showing the contents of the intake delay time elapse determination process of the control during fuel cut recovery. 図9は、燃料カットによるエンジン停止時から燃料カットリカバによる再始動時に亘る内燃エンジンの動作の、タイムチャートによる説明図である。FIG. 9 is a time chart for explaining the operation of the internal combustion engine from when the engine is stopped due to fuel cut to when it is restarted due to fuel cut recovery.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(内燃エンジンの全体構成)
図1は、本発明の一実施形態に係る内燃エンジン1の全体的な構成を示している。
(Overall Configuration of Internal Combustion Engine)
FIG. 1 shows the overall configuration of an internal combustion engine 1 according to one embodiment of the invention.

本実施形態に係る内燃エンジン(以下「内燃エンジン」といい、単に「エンジン」という場合がある)1は、車両に搭載され、車両の駆動力を形成する駆動源を構成する。内燃エンジン1は、車両の駆動源を単体で構成することが可能であるし、電気モータまたはモータジェネレータと協働して構成することも可能である。後者の場合の駆動源は、シリーズ式またはパラレル式のいずれの形式であってもよい。 An internal combustion engine (hereinafter referred to as "internal combustion engine", sometimes simply referred to as "engine") 1 according to the present embodiment is mounted on a vehicle and constitutes a drive source that generates driving force for the vehicle. The internal combustion engine 1 can be configured as a single vehicle drive source, or can be configured in cooperation with an electric motor or a motor generator. The drive source in the latter case may be either series or parallel.

内燃エンジン1は、ターボ式の過給器2を備える。過給機2は、吸気コンプレッサ21および排気タービン22を備え、吸気コンプレッサ21は、内燃エンジン1の吸気通路11に、排気タービン22は、排気通路15に、夫々介装される。吸気コンプレッサ21と排気タービン22とは、軸23により結合され、排気タービン22の回転がこの軸23を介して吸気コンプレッサ21に伝達され、吸気コンプレッサ21を回転させる。 The internal combustion engine 1 has a turbocharger 2 . The supercharger 2 includes an intake compressor 21 and an exhaust turbine 22. The intake compressor 21 is installed in the intake passage 11 of the internal combustion engine 1, and the exhaust turbine 22 is installed in the exhaust passage 15, respectively. The intake compressor 21 and the exhaust turbine 22 are coupled by a shaft 23, and the rotation of the exhaust turbine 22 is transmitted to the intake compressor 21 via the shaft 23, causing the intake compressor 21 to rotate.

吸気通路11には、吸気の流れに関して吸気コンプレッサ21よりも上流側にエアクリーナ12が設置されるとともに、下流側にスロットル弁13が設置され、そのさらに下流側に燃料噴射弁14が設置されている。エアクリーナ12は、大気から吸気通路11に吸入される空気に含まれる異物を除去し、スロットル弁13は、吸気通路11の実質的な断面積(以下「有効断面積」という場合がある)を拡大または縮小させて、筒内に吸入される空気の量を調整する。燃料噴射弁14は、筒内に燃料を供給可能に配設されており、本実施形態では、シリンダヘッドに埋設され、吸気ポートに向けて燃料を噴射する。 In the intake passage 11, an air cleaner 12 is installed upstream of the intake compressor 21 with respect to the flow of intake air, a throttle valve 13 is installed downstream, and a fuel injection valve 14 is installed further downstream. . The air cleaner 12 removes foreign substances contained in the air taken into the intake passage 11 from the atmosphere, and the throttle valve 13 enlarges the substantial cross-sectional area (hereinafter sometimes referred to as "effective cross-sectional area") of the intake passage 11. Or reduce it to adjust the amount of air taken into the cylinder. The fuel injection valve 14 is arranged so as to be able to supply fuel into the cylinder, and in this embodiment, is embedded in the cylinder head and injects fuel toward the intake port.

他方で、排気通路15には、排気の流れに関して排気タービン22よりも下流側に触媒コンバータ16、17が設置されるとともに、そのさらに下流側にマフラ18が設置されている。本実施形態では、容量の異なる同種の触媒を有する2つの触媒コンバータ16、17を備える例を示すが、触媒コンバータ16、17が有する触媒は、異なる種類のものであってもよいし、等しい容量であってもよい。触媒の種類として、三元触媒を例示することができるが、酸素ストレージ能力を有する他の触媒を採用することも可能である。さらに、触媒コンバータは、1つ(例えば、触媒コンバータ16)のみであってもよいし、3つ以上であってもよい。 On the other hand, in the exhaust passage 15, catalytic converters 16 and 17 are installed downstream of the exhaust turbine 22 with respect to the flow of exhaust gas, and a muffler 18 is installed further downstream. In this embodiment, an example is shown in which two catalytic converters 16 and 17 having the same type of catalyst with different capacities are provided. may be As a type of catalyst, a three-way catalyst can be exemplified, but it is also possible to adopt other catalysts having oxygen storage capacity. Furthermore, there may be only one catalytic converter (for example, catalytic converter 16), or there may be three or more.

内燃エンジン1は、さらに、燃焼後の排気をEGRガスとして筒内に還流させるEGRシステム3を備える。 The internal combustion engine 1 further includes an EGR system 3 that recirculates exhaust gas after combustion as EGR gas into the cylinder.

EGRシステム3は、吸気通路11と排気通路15との間に接続されたEGR通路31を備え、吸気通路11と排気通路15とは、EGR通路31により互いに流体連通可能に接続されている。本実施形態において、EGR通路31は、排気通路15のうち、排気タービン22よりも下流側、具体的には、2つの触媒コンバータ16、17の間の部分(分岐点Pd)と、吸気通路11のうち、吸気コンプレッサ21よりも上流側の部分(接続点Pm)と、の間に接続される。EGR通路31には、EGRシステムを構成するEGR通路31以外の要素として、EGRクーラ32およびEGR弁33が設置されている。EGRクーラ32は、排気通路15から分岐した排気を冷却し、EGR弁33は、EGR通路31の実質的な断面積(有効断面積)を拡大または縮小させて、筒内に還流される排気(EGRガス)の量を調整する。 The EGR system 3 includes an EGR passage 31 connected between the intake passage 11 and the exhaust passage 15 . In the present embodiment, the EGR passage 31 is located downstream of the exhaust turbine 22 in the exhaust passage 15 , specifically, a portion (branch point Pd) between the two catalytic converters 16 and 17 and the intake passage 11 Among them, the portion (connection point Pm) on the upstream side of the intake compressor 21 is connected between them. An EGR cooler 32 and an EGR valve 33 are installed in the EGR passage 31 as elements other than the EGR passage 31 that constitute the EGR system. The EGR cooler 32 cools the exhaust gas branched from the exhaust passage 15, and the EGR valve 33 expands or reduces the substantial cross-sectional area (effective cross-sectional area) of the EGR passage 31 so that the exhaust gas recirculated into the cylinder ( EGR gas) is adjusted.

以上に加え、内燃エンジン1は、吸気通路11のうち、吸気の流れに関してEGR通路31の接続点Pmよりも上流側に設置された吸気シャッタ弁41を備える。吸気シャッタ弁41は、吸気通路11の有効断面積を調整可能に構成されており、本実施形態では、吸気通路11の有効断面積を縮小させることによりその下流側の圧力を低下させ、EGR通路31の入口側(分岐点Pd)と出口側(接続点Pm)との間の差圧を拡大させるアドミッション弁(以下「アドミッション弁」との呼称で統一する)として構成される。本実施形態に係る「吸気シャッタ弁」は、アドミッション弁41として、開度を段階的または連続的に調整可能に構成されるが、最大開度と最小開度との2つの位置のみに調整可能なものであってもよい。そのような場合として、EGRシステムの動作上、差圧の拡大を必要としない場合を例示することができる。そして、例えば、最大開度は、全開時における開度(全開開度)であり、最小開度は、全閉時における開度(全閉開度)である。アドミッション弁41と同様に、EGR弁33もまた、開度を段階的または連続的に調整可能に構成するばかりでなく、最大開度と最小開度との間でのみ切換可能に構成することが可能である。 In addition to the above, the internal combustion engine 1 includes an intake shutter valve 41 installed in the intake passage 11 upstream of the connection point Pm of the EGR passage 31 with respect to the flow of intake air. The intake shutter valve 41 is configured such that the effective cross-sectional area of the intake passage 11 can be adjusted. It is configured as an admission valve (hereinafter collectively referred to as “admission valve”) that increases the differential pressure between the inlet side (branch point Pd) and the outlet side (connection point Pm) of 31 . The "intake shutter valve" according to this embodiment is configured as the admission valve 41 so that the degree of opening can be adjusted stepwise or continuously. may be possible. An example of such a case is a case where the operation of the EGR system does not require an expansion of the differential pressure. For example, the maximum opening degree is the opening degree at the time of full opening (fully open opening degree), and the minimum opening degree is the opening degree at the time of fully closing (fully closed opening degree). Similarly to the admission valve 41, the EGR valve 33 should not only be configured so that the degree of opening can be adjusted stepwise or continuously, but also be configured to be switchable only between the maximum degree of opening and the minimum degree of opening. is possible.

(制御システムの基本構成)
EGRシステム3を含む内燃エンジン1全体の動作は、エンジンコントローラ101により制御される。
(Basic configuration of control system)
The operation of the entire internal combustion engine 1 including the EGR system 3 is controlled by an engine controller 101 .

エンジンコントローラ101は、電子制御ユニットとして構成され、中央演算装置(CPU)、RAMおよびROM等の各種記憶装置、入出力インターフェース等を備えたマイクロコンピュータからなる。 The engine controller 101 is configured as an electronic control unit, and is composed of a microcomputer having a central processing unit (CPU), various storage devices such as RAM and ROM, an input/output interface, and the like.

エンジンコントローラ101は、内燃エンジン1の運転状態を検出する各種運転状態センサの検出信号を入力し、検出された運転状態をもとに所定の演算を実行して、内燃エンジン1の燃料噴射量、燃料噴射時期および点火時期等を設定する。 The engine controller 101 receives detection signals from various operating state sensors that detect the operating state of the internal combustion engine 1, and executes predetermined calculations based on the detected operating state to determine the fuel injection amount of the internal combustion engine 1, Set the fuel injection timing, ignition timing, etc.

本実施形態では、運転状態センサとして、運転者によるアクセルペダルの操作量(以下「アクセル開度」という)APOを検出するアクセルセンサ111、内燃エンジン1の回転速度NEを検出する回転速度センサ112、エンジン冷却水の温度TWを検出する冷却水温度センサ113等が設けられるほか、図示しないエアフローメータ、スロットルセンサおよび空燃比センサ等が設けられる。 In the present embodiment, as driving state sensors, an accelerator sensor 111 that detects an operation amount of an accelerator pedal by a driver (hereinafter referred to as "accelerator opening") APO, a rotation speed sensor 112 that detects a rotation speed NE of the internal combustion engine 1, A cooling water temperature sensor 113 for detecting the temperature TW of the engine cooling water is provided, as well as an air flow meter, a throttle sensor, an air-fuel ratio sensor and the like (not shown).

(燃料カット制御および燃料カットリカバ制御の概要)
本実施形態では、エンジンコントローラ101の動作中、換言すれば、図示しない起動スイッチがオンされている間、所定の燃料カット条件が成立した場合に、内燃エンジン1に対する燃料の供給を一時的に停止させる燃料カットを行う。そして、燃料の供給を停止させるのに先立ち、アドミッション弁41よりも下流側の吸気通路11および筒内をEGRガスで充填させる制御を実施する。これは、アドミッション弁41を閉じて、吸気通路11の有効断面積を燃料カット条件の成立前よりも縮小させるとともに、EGR弁33を開けることで、内燃エンジン1のシリンダとEGR通路31との間でEGRガスを循環させることで実現可能である。
(Overview of fuel cut control and fuel cut recovery control)
In this embodiment, the supply of fuel to the internal combustion engine 1 is temporarily stopped when a predetermined fuel cut condition is satisfied while the engine controller 101 is operating, in other words, while the start switch (not shown) is turned on. fuel cut Prior to stopping the supply of fuel, control is performed to fill the intake passage 11 downstream of the admission valve 41 and the inside of the cylinder with EGR gas. This is done by closing the admission valve 41 to reduce the effective cross-sectional area of the intake passage 11 compared to before the fuel cut condition is satisfied, and by opening the EGR valve 33 to allow the cylinder of the internal combustion engine 1 to communicate with the EGR passage 31. It can be realized by circulating EGR gas between them.

そして、その後、所定の燃料カットリカバ条件が成立すると、内燃エンジン1に対する燃料の供給を再開させ、内燃エンジン1を再始動させる燃料カットリカバを行う。 After that, when a predetermined fuel cut recovery condition is satisfied, the supply of fuel to the internal combustion engine 1 is resumed, and the fuel cut recovery for restarting the internal combustion engine 1 is performed.

ここで、燃料カットリカバ条件の成立後、内燃エンジン1のクランキングを開始させるのと同時にアドミッション弁41をも開放させた場合、つまり、クランキングを開始させるのとアドミッション弁41を開けるのとを同時に行った場合は、エンジン回転数が所定回転数にまで上昇し、燃焼の再開が許容されるまでの間、アドミッション弁41を介して筒内に導入された空気(酸素)が、排気通路15に未反応のまま送出(つまり、掃気)され、触媒コンバータ16に流入することとなる。触媒に酸素が流入すると、燃焼の再開後、触媒に吸着されている酸素が充分に処理され、酸素ストレージ状態が解消されるまでの間、触媒によるNOx(窒素酸化物)の浄化率が低下する。さらに、酸素ストレージ状態の解消に要する還元剤の投入量の増大に帰結することから、排気を悪化させる原因ともなり得る。酸素ストレージ状態の解消は、例えば、排気の空燃比を一時的に理論値よりも増大させる燃料噴射弁14の操作(リッチスパイク操作)によるのが一般的である。 Here, when the admission valve 41 is opened at the same time as the cranking of the internal combustion engine 1 is started after the fuel cut recovery condition is satisfied, that is, the cranking is started and the admission valve 41 is opened. are performed at the same time, the air (oxygen) introduced into the cylinder through the admission valve 41 is exhausted until the engine speed rises to a predetermined speed and combustion is allowed to resume. The unreacted gas is delivered (that is, scavenged) to the passage 15 and flows into the catalytic converter 16 . When oxygen flows into the catalyst, the NOx (nitrogen oxide) purification rate of the catalyst decreases until the oxygen stored in the catalyst is sufficiently processed after combustion is resumed and the oxygen storage state is eliminated. . Furthermore, since it results in an increase in the input amount of the reducing agent required to eliminate the oxygen storage state, it can also be a cause of worsening the exhaust gas. Elimination of the oxygen storage state is generally achieved, for example, by operating the fuel injection valve 14 to temporarily increase the air-fuel ratio of the exhaust above the theoretical value (rich spike operation).

そこで、本実施形態では、燃料カットリカバ条件が成立した場合に、クランキングの開始後、アドミッション弁41を引き続き閉じたままとして、筒内とEGR通路31との間でEGRガスを循環させ、筒内への空気の導入を抑制する。そして、エンジン回転数が充分に上昇し、燃焼の再開が許容される所定回転数に達したことをもって、アドミッション弁41を開弁させ、空気の導入を開始する。さらに、空気の導入開始後、導入された空気が吸気ポートに到達し、アドミッション弁41下流の吸気通路11にあったEGRガスが空気に置き換わるまでの間、燃料カットリカバの実行を保留し、EGRガスから空気への置換が完了した後、これを実行して、内燃エンジン1に対する燃料の供給を再開させ、燃焼を再開させる。 Therefore, in this embodiment, when the fuel cut recovery condition is satisfied, the admission valve 41 is kept closed after cranking is started, and the EGR gas is circulated between the cylinder interior and the EGR passage 31 to Suppress the introduction of air inside. Then, when the engine speed has sufficiently increased to reach a predetermined speed at which combustion is allowed to resume, the admission valve 41 is opened to start introducing air. Furthermore, after the introduction of air is started, until the introduced air reaches the intake port and the EGR gas in the intake passage 11 downstream of the admission valve 41 is replaced with air, execution of fuel cut recovery is suspended and EGR is performed. After the replacement of gas with air is completed, it is carried out to restart the supply of fuel to the internal combustion engine 1 and to restart combustion.

(燃料カットリカバの基本動作)
図2~5は、本実施形態に係る内燃エンジン1の燃料カットによる停止時から燃料カットリカバによる再始動時に亘る動作を、時系列に示している。図2~5のそれぞれにおいて、太い点線は、排気またはEGRガスの挙動を概念的に示し、矢印の向きにより流れの有無およびその方向を示している。さらに、図9は、燃料カット前から燃料カットリカバ後に亘る内燃エンジン1の動作を、タイムチャートにより示している。図9中、時刻Toffは、アクセルオフ時を示し、時刻Treqは、燃料カット条件の成立時を示し、時刻Tcutは、燃料カットの実行時を示す。さらに、時刻Trcvは、燃料カットリカバ条件の成立時を示し、時刻Trstは、燃料カットリカバの実行時を示す。図9を適宜に参照しながら、内燃エンジン1の動作を、図2~5により説明する。
(Basic operation of fuel cut recovery)
FIGS. 2 to 5 show, in chronological order, the operation of the internal combustion engine 1 according to the present embodiment from when it is stopped due to fuel cut to when it is restarted due to fuel cut recovery. In each of FIGS. 2 to 5, thick dotted lines conceptually indicate the behavior of exhaust gas or EGR gas, and the directions of arrows indicate the presence or absence of flow and its direction. Furthermore, FIG. 9 shows the operation of the internal combustion engine 1 from before the fuel cut to after the fuel cut recovery by means of a time chart. In FIG. 9, time Toff indicates when the accelerator is off, time Treq indicates when the fuel cut condition is satisfied, and time Tcut indicates when fuel cut is executed. Furthermore, the time Trcv indicates when the fuel cut recovery condition is satisfied, and the time Trst indicates when the fuel cut recovery is executed. The operation of the internal combustion engine 1 will now be described with reference to FIGS. 2 to 5 with appropriate reference to FIG.

本実施形態では、内燃エンジン1単体で車両の駆動源を構成することを前提に、車両の減速時に燃料カットを行う、いわゆる減速燃料カットの場合について説明するが、燃料カット(およびその後の燃料カットリカバ)の適用は、これに限定されるものではなく、例えば、信号待ちの間等、車両の一時的な停車中であってもよい。さらに、減速燃料カットは、減速から停車に至るいわゆるコースト運転時に行われるものであってもよい。この意味で、本実施形態に係る「燃料カット」とは、内燃エンジン1への燃料の供給を一時的に(換言すれば、エンジンコントローラ101の動作中に)停止させる操作全般をいい、停車中に行う、いわゆるアイドルストップによる場合をも含むものとする。さらに、内燃エンジン1が電気モータと協働して駆動源を構成する場合は、電気モータのみにより走行するモードへの切換えによる場合を含み得る。 In the present embodiment, on the premise that the internal combustion engine 1 alone constitutes the driving source of the vehicle, a case of so-called deceleration fuel cut, in which fuel is cut during deceleration of the vehicle, will be described. ) is not limited to this, and may be, for example, while the vehicle is temporarily stopped, such as while waiting for a traffic light. Further, the deceleration fuel cut may be performed during so-called coast driving from deceleration to stop. In this sense, "fuel cut" according to the present embodiment refers to general operations for temporarily stopping the supply of fuel to the internal combustion engine 1 (in other words, while the engine controller 101 is operating). It also includes the case of so-called idle stop. Furthermore, the case where the internal combustion engine 1 cooperates with the electric motor to constitute the drive source may include the case of switching to a mode in which the vehicle runs only with the electric motor.

図2は、燃料カット後のエンジン停止時における状態を示す(図9の時刻Tstp)。燃料カットに際して実行されるガスの置換により、排気通路15およびEGR通路31に加え、アドミッション弁41下流の吸気通路11もEGRガスで充填された状態にある。アドミッション弁41は、燃料カット時から引き続き閉弁させられ、EGR弁33は、開放させられた状態にある。本実施形態では、アドミッション弁41を全閉させ、EGR弁33を全開させる。アドミッション弁41を閉弁させることで、その下流への空気の導入が抑制される。 FIG. 2 shows the state when the engine is stopped after fuel cut (time Tstp in FIG. 9). In addition to the exhaust passage 15 and the EGR passage 31, the intake passage 11 downstream of the admission valve 41 is also filled with EGR gas due to the gas replacement performed when the fuel is cut. The admission valve 41 continues to be closed after the fuel cut, and the EGR valve 33 is in an open state. In this embodiment, the admission valve 41 is fully closed and the EGR valve 33 is fully opened. By closing the admission valve 41, introduction of air downstream thereof is suppressed.

図3は、燃料カットリカバ条件が成立した後のクランキング中における状態を示す(時刻Trcv~Trev)。クランキングの開始により、内燃エンジン1の回転数が上昇する。アドミッション弁41が全閉位置にある一方、EGR弁33が全開位置にあることで、排気通路15から吸気通路11へのEGR通路31を介したEGRガスの導入が促され、筒内とEGR通路31との間でEGRガスが循環する。スロットル弁13は、エンジンコントローラ101の電源オフ時に全閉状態を保つように調整されるが、本実施形態では、電源の投入により全開位置に制御され、クランキングが継続される間、全開位置に保持される。ここで、燃料カット中に吸気通路11に充填されていたEGRガスが筒内に吸入され、排出されるまでに次に述べるクランキング中のエンジン回転数が充分に上昇する場合は、EGR弁33を閉じておくことで、EGRガスを循環させないようにしてもよい。 FIG. 3 shows the state during cranking after the fuel cut recovery condition is established (time Trcv to Trev). With the start of cranking, the rotational speed of the internal combustion engine 1 increases. Since the admission valve 41 is in the fully closed position and the EGR valve 33 is in the fully open position, the introduction of EGR gas from the exhaust passage 15 to the intake passage 11 via the EGR passage 31 is promoted, and the inside of the cylinder and the EGR EGR gas circulates between the passages 31 . The throttle valve 13 is adjusted so as to keep the fully closed state when the power of the engine controller 101 is turned off. retained. Here, when the EGR gas filled in the intake passage 11 is sucked into the cylinder during fuel cut and the engine speed during cranking, which will be described below, sufficiently increases before it is discharged, the EGR valve 33 may be closed to prevent the EGR gas from circulating.

図4は、クランキングによりエンジン回転数が充分に上昇した後の状態を示す(時刻Trev~Trst)。燃焼の再開に備えるべく、吸気通路11に充填されていたEGRガスを空気で置き換えるため、アドミッション弁41を開弁させる。これに併せ、EGR弁33を閉弁させ、吸気通路11への新たなEGRガスの導入を抑止する。本実施形態では、アドミッション弁41を全開させる一方、EGR弁33を全閉させる。これにより、燃料カットリカバ条件が成立した時点で吸気通路11にあったEGRガスが空気により排気通路15へ送出され、筒内に空気が導入される。空気が吸気ポートに到達した時点で、空気への置換が完了したものとみなすことが可能である。図4中、矢印付きの太い点線は、EGRガスの挙動を示し、矢印付きの二点鎖線は、空気の挙動を示す。 FIG. 4 shows the state after the engine speed has sufficiently increased by cranking (time Trev to Trst). The admission valve 41 is opened in order to replace the EGR gas filled in the intake passage 11 with air in order to prepare for the restart of combustion. At the same time, the EGR valve 33 is closed to prevent new EGR gas from being introduced into the intake passage 11 . In this embodiment, the admission valve 41 is fully opened and the EGR valve 33 is fully closed. As a result, the EGR gas that was in the intake passage 11 at the time when the fuel cut recovery condition was satisfied is sent to the exhaust passage 15 by the air, and the air is introduced into the cylinder. When the air reaches the intake port, it can be considered that the replacement with air is completed. In FIG. 4, a thick dotted line with an arrow indicates the behavior of EGR gas, and a two-dot chain line with an arrow indicates the behavior of air.

図5は、燃料カットリカバの実行時における状態を示す(時刻Trst)。アドミッション弁41の開弁後、アドミッション弁41を空気が通過し、吸気ポートに到達した時点、換言すれば、吸気遅れ期間ΔTdlyが経過した時点で、内燃エンジン1への燃料の供給を再開させ、燃焼を再開させる。 FIG. 5 shows the state during execution of fuel cut recovery (time Trst). After the admission valve 41 is opened, the supply of fuel to the internal combustion engine 1 is resumed when the air passes through the admission valve 41 and reaches the intake port, in other words, when the intake delay period ΔTdly has elapsed. to resume combustion.

(フローチャートによる説明)
図6および7は、エンジンコントローラ101の動作をフローチャートにより示しており、図6は、燃料カット制御に係る動作を、図7は、燃料カットリカバ制御に係る動作を、夫々示す。エンジンコントローラ101は、所定の燃料カット条件が成立した場合に、燃料カット制御を実行し、燃料カットの実行後、所定の燃料カットリカバ条件が成立した場合に、燃料カットリカバ制御を実行するようにプログラムされている。
(Explanation by flow chart)
6 and 7 show the operation of the engine controller 101 by means of flowcharts, with FIG. 6 showing the operation related to fuel cut control and FIG. 7 showing the operation related to fuel cut recovery control. The engine controller 101 is programmed to execute fuel cut control when a predetermined fuel cut condition is satisfied, and to execute fuel cut recovery control when a predetermined fuel cut recovery condition is satisfied after execution of fuel cut. ing.

図6に示すフローチャートにおいて、S101では、アクセルオフの状態にあるか否かを判定する。アクセルペダルが完全に戻されるかまたはそれに近い位置にあり、アクセルオフの状態にある場合は、S102へ進み、アクセルオフの状態にない場合は、S108へ進む。 In the flow chart shown in FIG. 6, in S101, it is determined whether or not the accelerator is off. If the accelerator pedal is completely returned or in a position close to it and the accelerator is off, the process proceeds to S102, and if not, the process proceeds to S108.

S102では、燃料カット条件が成立したか否かを判定する。本実施形態では、燃料カット条件は、アクセルオフの状態が所定時間以上に亘って継続した時点での内燃エンジン1の回転速度が所定回転速度以上であり、運転者によりブレーキがかけられている場合に、成立したものと判断する。燃料カット条件が成立した場合は、S103へ進み、成立していない場合は、S101および102の処理を繰り返す。 In S102, it is determined whether or not the fuel cut condition is satisfied. In this embodiment, the fuel cut condition is that the rotational speed of the internal combustion engine 1 is equal to or higher than a predetermined rotational speed when the accelerator is off for a predetermined time or longer, and the brake is applied by the driver. shall be deemed to have been established. If the fuel cut condition is satisfied, the process proceeds to S103, and if not satisfied, the processes of S101 and S102 are repeated.

ここで、バッテリが搭載され、このバッテリにより給電される電気モータで駆動力を生じさせることが可能なハイブリッド車両では、バッテリの充電状態SOCに余裕がある場合に、アクセルオンの状態にあっても燃料カットを行わせ、内燃エンジン1を自動的に停止させることがある。この場合は、S101および102の処理として、バッテリの充電状態とアクセル開度とをもとに、燃料カット条件として、内燃エンジン1の自動停止条件(つまり、EV走行モード条件)の成否を判定することが可能である。 Here, in a hybrid vehicle that is equipped with a battery and that can generate a driving force with an electric motor fed by the battery, if the state of charge SOC of the battery has a margin, even if the accelerator is on. A fuel cut may be performed to automatically stop the internal combustion engine 1 . In this case, as the processing of S101 and S102, based on the state of charge of the battery and the degree of accelerator opening, it is determined whether or not the automatic stop condition of the internal combustion engine 1 (that is, the EV driving mode condition) as the fuel cut condition is established. Is possible.

S103では、アドミッション弁41を閉弁(具体的には、全閉)させる。 In S103, the admission valve 41 is closed (specifically, fully closed).

S104では、EGR弁33を開弁(具体的には、全開)させる。これにより、筒内とEGR通路31との間におけるEGRガスの循環が促進される。 In S104, the EGR valve 33 is opened (specifically, fully opened). This promotes circulation of EGR gas between the cylinder and the EGR passage 31 .

S105では、EGRガスの輸送遅れ時間が経過したか否かを判定する。輸送遅れ時間とは、アドミッション弁41を閉じた後、EGR通路31の接続点Pmから吸気ポートに至るまでのEGRガスの輸送遅れに相当する時間をいい、これが経過したか否かは、内燃エンジン1の運転状態をもとに推定することが可能である。後に述べる吸気遅れ期間ΔTdlyの推定と同様に、単位時間当たりに吸気弁を通過するEGRガスの流量(吸気弁通過流量)を積算して、吸気弁を通過する体積(吸気弁通過体積)を算出し、これが吸気通路11の体積に相当する所定体積に達したときに、輸送遅れ時間が経過したものと推定する。輸送遅れ時間が経過した場合は、S107へ進み、経過していない場合は、S106へ進む。 In S105, it is determined whether or not the EGR gas transportation delay time has elapsed. The transportation delay time is a time corresponding to the transportation delay of EGR gas from the connection point Pm of the EGR passage 31 to the intake port after the admission valve 41 is closed. It is possible to estimate based on the operating state of the engine 1 . Similar to the estimation of the intake delay period ΔTdly, which will be described later, the flow rate of EGR gas passing through the intake valve per unit time (intake valve passing flow rate) is integrated to calculate the volume passing through the intake valve (intake valve passing volume). Then, when this reaches a predetermined volume corresponding to the volume of the intake passage 11, it is estimated that the transportation delay time has elapsed. If the transportation delay time has elapsed, the process proceeds to S107, and if not, the process proceeds to S106.

S106では、燃料カットキャンセル条件が成立したか否かを判定する。燃料カットキャンセル条件は、例えば、輸送遅れ時間の経過を待っている間に、アクセルペダルが踏み込まれ、燃料の供給を継続させる場合に、成立する。燃料カットキャンセル条件が成立した場合は、S108へ進み、成立していない場合は、S105へ戻り、引き続き輸送遅れ時間の経過を待つ。 In S106, it is determined whether or not the fuel cut cancellation condition is satisfied. The fuel cut cancellation condition is satisfied, for example, when the accelerator pedal is depressed while waiting for the transportation delay time to pass, and the fuel supply is continued. If the fuel cut cancellation condition is satisfied, the process proceeds to S108, and if not satisfied, the process returns to S105 and continues to wait for the transportation delay time to elapse.

S107では、燃料カットを実行する。具体的には、燃料噴射弁14の動作を停止させ、内燃エンジン1に対する燃料の供給を停止させる。これに伴い、図示しない点火プラグの動作をも停止させる。 In S107, a fuel cut is executed. Specifically, the operation of the fuel injection valve 14 is stopped and the supply of fuel to the internal combustion engine 1 is stopped. Along with this, the operation of the ignition plug (not shown) is also stopped.

S108では、通常の燃料噴射制御を実行し、内燃エンジン1に対する燃料の供給を継続させる。 In S108, normal fuel injection control is executed to continue the supply of fuel to the internal combustion engine 1.

図7に示すフローチャートに移り、S201では、燃料カットリカバ条件が成立したか否かを判定する。本実施形態において、燃料カットリカバ条件は、ブレーキペダルが完全に戻されるかまたはこれに近い状態にまで戻されることで、運転者により操作されるブレーキが解除された場合に、成立したものと判断される。燃料カットリカバ条件が成立した場合は、S202へ進み、成立していない場合は、S201の処理を繰り返す。 Moving on to the flowchart shown in FIG. 7, in S201, it is determined whether or not the fuel cut recovery condition is satisfied. In this embodiment, the fuel cut recovery condition is determined to be satisfied when the brake operated by the driver is released by the brake pedal being fully returned or returned to a state close to it. be. If the fuel cut recovery condition is satisfied, the process proceeds to S202, and if not satisfied, the process of S201 is repeated.

先に述べたハイブリッド車両では、上記に代え、バッテリの充電状態SOCが低下し、その指標値がアクセル開度に応じた所定値にまで減少したときに、燃料カットリカバ条件(つまり、内燃エンジン1の再始動条件)が成立したと判定することが可能である。 In the hybrid vehicle described above, instead of the above, the fuel cut recovery condition (that is, the internal combustion engine 1 It is possible to determine that the restart condition) has been met.

S202では、アドミッション弁41を閉弁(具体的には、全閉)させる。本実施形態では、燃料カット時にアドミッション弁41を既に閉じた状態にあるので、その閉弁状態を継続させる。 In S202, the admission valve 41 is closed (specifically, fully closed). In this embodiment, since the admission valve 41 is already closed when the fuel is cut, the closed state is continued.

S203では、EGR弁33を開弁(具体的には、全開)させる。アドミッション弁41と同様に、燃料カット時の状態(開弁状態)を継続させる。 In S203, the EGR valve 33 is opened (specifically, fully opened). As with the admission valve 41, the fuel cut state (valve open state) is maintained.

S204では、内燃エンジン1のクランキングを開始する。クランキング(「モータリング」と呼ばれる場合もある)は、ISG(インテグレート・スタータ・ジェネレータ)等の電気モータによる。内燃エンジン1が電気モータまたはモータジェネレータと協働して駆動源を構成する場合は、これらの回転電機によりクランキングを行わせることが可能である。ここで、アドミッション弁41が閉弁状態にあり、EGR弁33が開弁状態にあることから、クランキングの間、排気通路15にある排気は、分岐点Pdを排気通路15の下流の方向へは通過せず、EGR通路31を介して吸気通路11に誘導される。 In S204, cranking of the internal combustion engine 1 is started. Cranking (sometimes called "motoring") is by an electric motor, such as an ISG (Integrated Starter Generator). When the internal combustion engine 1 cooperates with an electric motor or a motor generator to form a drive source, cranking can be performed by these rotating electric machines. Here, since the admission valve 41 is in the closed state and the EGR valve 33 is in the open state, the exhaust gas in the exhaust passage 15 flows through the branch point Pd in the downstream direction of the exhaust passage 15 during cranking. , but is guided to the intake passage 11 via the EGR passage 31 .

S205では、内燃エンジン1の回転数が所定回転数に達したか否かを判定する。所定回転数に達した場合は、S206へ進み、達していない場合は、クランキングを継続させ、所定回転数に達するのを待つ。 In S205, it is determined whether or not the rotation speed of the internal combustion engine 1 has reached a predetermined rotation speed. If the predetermined number of revolutions has been reached, the process proceeds to S206, and if not, the cranking is continued and the predetermined number of revolutions is reached.

S206では、アドミッション弁41を開弁(例えば、全開)させる。これにより、空気がアドミッション弁41および接続点Pmを通過して、筒内へ導入されるのが許容される。 In S206, the admission valve 41 is opened (for example, fully opened). This allows air to pass through the admission valve 41 and the connection point Pm and be introduced into the cylinder.

S207では、EGR弁33を閉弁(例えば、全閉)させる。これにより、吸気通路11へのEGRガスの導入が阻止されることから、アドミッション弁41を介する空気の導入が進むのに従い、吸気通路11に占めるガスがEGRガスから空気に置き換えられる。 In S207, the EGR valve 33 is closed (for example, fully closed). As a result, the introduction of EGR gas into the intake passage 11 is blocked, and as the introduction of air through the admission valve 41 progresses, the gas occupying the intake passage 11 is replaced from the EGR gas by air.

S208では、吸気遅れ時間ΔTdlyが経過したか否かを判定する。吸気遅れ時間ΔTdlyとは、アドミッション弁41を開いた後、アドミッション弁41を通過した空気が接続点Pmを介して吸気ポートに至るまでの空気の輸送遅れに相当する時間をいい、これが経過したか否かの判定は、内燃エンジン1の運転状態に基づく推定によることが可能いである。吸気遅れ時間ΔTdlyが経過した場合は、S209へ進み、経過していない場合は、S208の判定を繰り返してその経過を待つ。 In S208, it is determined whether or not the intake delay time ΔTdly has elapsed. The intake delay time ΔTdly refers to the time corresponding to the air transport delay from the time the admission valve 41 is opened until the air passing through the admission valve 41 reaches the intake port via the connection point Pm. It is possible to make a determination as to whether or not the internal combustion engine 1 has performed by estimation based on the operating state of the internal combustion engine 1 . If the intake delay time ΔTdly has passed, the process proceeds to S209.

図8は、推定による場合の経過の判定原理を示している。 FIG. 8 shows the principle of determination of progress in the case of estimation.

図8(a)に示すように、吸気弁を通過する空気の流量(吸気弁通過流量)は、スロットル弁13の開度(以下「スロットル開度」という)THO毎に与えられ、各スロットル開度THOについて、エンジン回転数NEに対する関数、例えば、単調増加関数として予め見積もりを定めることが可能である。そして、吸気弁通過流量を積算することにより空気の吸気弁通過体積を算出し、積算の開始後(時刻T0)、吸気弁通過体積が吸気通路11の体積に相当する所定体積Vthrに達したとき(時刻T1)に、吸気遅れ時間ΔTdlyが経過したものと判定する。 As shown in FIG. 8(a), the flow rate of air passing through the intake valve (intake valve passing flow rate) is given for each opening degree of the throttle valve 13 (hereinafter referred to as "throttle opening degree") THO. It is possible to predetermine the degree THO as a function of the engine speed NE, eg as a monotonically increasing function. Then, the intake valve passage volume of air is calculated by integrating the intake valve passage flow rate. At (time T1), it is determined that the intake delay time ΔTdly has elapsed.

輸送遅れ時間ΔTdlyが経過したか否かは、このような推定によるほか、センサを用いた実測により判定することも可能である。例えば、吸気通路11のうち、燃焼室または吸気ポートに近い位置にガス状態センサ(例えば、酸素濃度センサ)を設置し、アドミッション弁41を開いた後、このガス状態センサにより検出されるガスの状態に、空気の到達を示す挙動が生じた場合に、吸気遅れ時間ΔTdlyが経過したものと判定する。そのような挙動として、酸素濃度センサによる場合に、酸素濃度が所定濃度以上に上昇することを例示することができる。この意味で、空気の輸送遅れは、「吸気シャッタ弁下流の吸気通路に占めるガスの、EGRガスから空気への置換に要する遅れ」または「吸気シャッタ弁を開いた後、筒内に占める空気(酸素)の割合が上昇して、所定値に達するまでの遅れ」といい換えることができる。 Whether or not the transportation delay time ΔTdly has elapsed can be determined not only by such estimation but also by actual measurement using a sensor. For example, in the intake passage 11, a gas state sensor (for example, an oxygen concentration sensor) is installed at a position near the combustion chamber or the intake port, and after the admission valve 41 is opened, the gas detected by the gas state sensor It is determined that the intake delay time ΔTdly has elapsed when a behavior indicating arrival of air occurs in the state. Such a behavior can be exemplified by an increase in oxygen concentration above a predetermined concentration in the case of an oxygen concentration sensor. In this sense, the air transportation delay is defined as "the delay required for the gas occupying the intake passage downstream of the intake shutter valve to be replaced with air from EGR gas" or "the air occupying the cylinder after the intake shutter valve is opened ( oxygen) rises and reaches a predetermined value".

S209では、燃料カットリカバを実行し、燃料噴射弁14による燃料の供給を再開させて、内燃エンジン1を始動させる。 In S209, fuel cut recovery is executed, fuel supply by the fuel injection valve 14 is restarted, and the internal combustion engine 1 is started.

(作用効果の説明)
本実施形態では、エンジンコントローラ101が「内燃エンジンの制御装置」を構成する。本実施形態に係る内燃エンジン1およびその制御装置は、以上の構成を有し、本実施形態により得られる効果について、以下に説明する。
(Description of Action and Effect)
In this embodiment, the engine controller 101 constitutes a "control device for an internal combustion engine". The internal combustion engine 1 and its control device according to this embodiment have the above configurations, and the effects obtained by this embodiment will be described below.

第1に、内燃エンジン1の一時的な停止後の再始動に際し、内燃エンジン1のクランキングを継続させる間、アドミッション弁41を閉じた状態に維持することで、空気(酸素)がアドミッション弁41下流の吸気通路11に流入し、シリンダを未反応のまま通過して、触媒に流入するのを抑制することが可能となる。これにより、触媒に過剰な酸化雰囲気が形成されて、NOx(窒素酸化物)の浄化率が悪化するのを回避することができる。 First, when the internal combustion engine 1 is restarted after being temporarily stopped, the admission valve 41 is maintained in a closed state while the cranking of the internal combustion engine 1 is continued, so that air (oxygen) is admitted. It is possible to prevent the gas from flowing into the intake passage 11 downstream of the valve 41, passing through the cylinder unreacted, and flowing into the catalyst. As a result, it is possible to avoid the formation of an excessively oxidizing atmosphere in the catalyst and the deterioration of the purification rate of NOx (nitrogen oxides).

さらに、触媒における酸化雰囲気の形成が抑制されることで、酸素ストレージ状態の解消に要する還元剤の投入量を削減させ、これを通じて燃費の改善を図ることが可能となる。 Furthermore, by suppressing the formation of an oxidizing atmosphere in the catalyst, it is possible to reduce the input amount of the reducing agent required to eliminate the oxygen storage state, thereby improving fuel efficiency.

第2に、クランキングの開始後、内燃エンジン1の回転数が上昇して、所定回転数に達した後に燃料の供給を再開させ、燃焼を再開させることで、燃費のよい運転点で燃焼を再開させることが可能となる。ここで、内燃エンジン1の回転数が所定回転数に達するまでに時間を要したとしても、触媒への空気の流入が抑制されることで、NOxの浄化率の悪化を抑制することできる。 Second, after the start of cranking, the rotation speed of the internal combustion engine 1 increases, and after reaching a predetermined rotation speed, the supply of fuel is restarted and combustion is restarted. It is possible to restart. Here, even if it takes time for the rotation speed of the internal combustion engine 1 to reach the predetermined rotation speed, the deterioration of the NOx purification rate can be suppressed by suppressing the inflow of air into the catalyst.

第3に、クランキングの開始に際し、EGR弁33を開き、EGR通路31の有効断面積を拡大させることで、クランキングを継続させる間、筒内とEGR通路31との間でEGRガスを循環させ、クランキングモータに対する負荷を低減させるとともに、触媒に対する空気の流入をより確実に抑制することが可能となる。 Third, at the start of cranking, the EGR valve 33 is opened to expand the effective cross-sectional area of the EGR passage 31, thereby circulating EGR gas between the cylinder and the EGR passage 31 while cranking is continued. As a result, the load on the cranking motor can be reduced, and the inflow of air to the catalyst can be suppressed more reliably.

第4に、内燃エンジン1の回転数が所定回転数に達した後、アドミッション弁41を介する空気の導入が許容されてから所定時間の経過を待って燃焼を再開させることで、筒内に充填されるガスに占めるEGRガスの割合が高いうちに燃焼が再開されるのを回避し、不安定な燃焼による未燃分の排出を抑制し、さらに、再始動を確実に達成することが可能となる。 Fourthly, after the number of rotations of the internal combustion engine 1 reaches a predetermined number of rotations, the intake of air through the admission valve 41 is permitted, and combustion is restarted after a predetermined period of time has passed. It is possible to avoid restarting combustion while EGR gas accounts for a high proportion of the charged gas, suppress the emission of unburned fuel due to unstable combustion, and achieve a reliable restart. becomes.

ここで、アドミッション弁41を開いた後、吸気ポートへの空気の到達を示す吸気遅れ期間ΔTdlyの経過を待って燃焼を再開させることで、過不足のない吸気遅れ期間ΔTdlyの設定を可能とし、燃焼の再開が遅れて触媒に空気が流入したり、燃焼の再開が早く、着火が不安定な状態で燃料が供給されることにより、排気が悪化したりするのを回避することができる。 Here, after the admission valve 41 is opened, combustion is resumed after waiting for the passage of the intake delay period ΔTdly indicating the arrival of air to the intake port, so that the proper intake delay period ΔTdly can be set. In addition, it is possible to avoid the deterioration of exhaust gas caused by the inflow of air into the catalyst due to the delayed resumption of combustion, or the supply of fuel in a state where the resumption of combustion is early and the ignition is unstable.

第5に、触媒コンバータ16を、EGR通路31の分岐点Pdよりも上流側の排気通路15に設置したことで、筒内から排出されたガスがこの分岐点Pdに至る前に触媒を通過することになる。本実施形態によれば、このような状況において、触媒に対する空気の流入を抑制し、排気の悪化を確実に抑制することが可能となる。 Fifth, by installing the catalytic converter 16 in the exhaust passage 15 upstream of the branch point Pd of the EGR passage 31, the gas discharged from the cylinder passes through the catalyst before reaching the branch point Pd. It will be. According to the present embodiment, in such a situation, it is possible to suppress the inflow of air into the catalyst and reliably suppress the deterioration of the exhaust gas.

第6に、EGRシステム3により、排気タービン22下流の排気通路15を流れる排気を、吸気コンプレッサ21上流の吸気通路11へ、EGRガスとして還流させることで、いわゆる低圧型のEGRシステム3に備わる既存の弁装置(つまり、アドミッション弁41)により、吸気シャッタ弁を実現することが可能となり、部品点数の増大を抑制することができる。 Sixthly, the EGR system 3 recirculates the exhaust gas flowing through the exhaust passage 15 downstream of the exhaust turbine 22 to the intake passage 11 upstream of the intake compressor 21 as EGR gas. (that is, the admission valve 41) makes it possible to realize an intake shutter valve, thereby suppressing an increase in the number of parts.

本実施形態に係る制御は、いわゆる低圧型のEGRシステムに限らず、高圧型のEGRシステムに適用することも可能である。具体的には、排気通路のうち排気タービンよりも上流側に触媒が備わる場合に、この触媒よりも下流側の排気通路とスロットル弁よりも下流側の吸気通路とをEGR通路により接続し、燃焼カット後の再始動に際し、スロットル弁を閉じることで、吸気通路への空気の導入を抑制するのである。 The control according to the present embodiment can be applied not only to a so-called low-pressure EGR system, but also to a high-pressure EGR system. Specifically, when a catalyst is provided on the upstream side of the exhaust turbine in the exhaust passage, the exhaust passage on the downstream side of the catalyst and the intake passage on the downstream side of the throttle valve are connected by an EGR passage to By closing the throttle valve when restarting after cutting, the introduction of air into the intake passage is suppressed.

さらに、過給機を備えていない内燃エンジンでは、触媒よりも下流側の排気通路とスロットル弁よりも下流側の吸気通路とをEGR通路により接続し、スロットル弁により「吸気シャッタ弁」の機能を具現することができる。 Furthermore, in an internal combustion engine not equipped with a supercharger, an EGR passage connects the exhaust passage downstream of the catalyst and the intake passage downstream of the throttle valve, and the throttle valve functions as an "intake shutter valve". can be embodied.

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は、本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を、上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。上記実施形態に対し、請求の範囲に記載した事項の範囲内で様々な変更および修正が可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the above embodiments merely show a part of the application examples of the present invention, and the technical scope of the present invention is limited to the specific configurations of the above embodiments. not on purpose. Various changes and modifications can be made to the above-described embodiment within the scope of matters described in the claims.

Claims (5)

EGR通路に、当該EGR通路の有効断面積を調整可能に介装されたEGR弁を備えたEGRシステムを備え、内燃エンジンの一時的な停止時に吸気通路をEGRガスで充填させる内燃エンジンの制御方法であって、
制御装置は、
前記内燃エンジンの停止後、所定の再始動条件が成立した場合に、
前記吸気通路のうち、EGR通路の接続点よりも上流側に備わる吸気シャッタ弁を閉じて、前記吸気通路の有効断面積を縮小させ、
前記EGR弁を開いた後、前記内燃エンジンのクランキングを開始させ、
前記クランキングの開始から前記内燃エンジンの回転数が上昇し、前記クランキングの開始前よりも高い所定回転数に達するまでの間、前記クランキングを継続させるとともに、前記吸気シャッタ弁を閉じた状態に維持し、
前記内燃エンジンの回転数が前記所定回転数に達した後、前記吸気シャッタ弁を開いて、筒内への実質的な空気の導入を許容し、前記EGR弁を閉じてから所定時間の経過を待って燃焼を再開させる、
内燃エンジンの制御方法。
A control method for an internal combustion engine comprising an EGR system having an EGR valve interposed in an EGR passage so as to be able to adjust the effective cross-sectional area of the EGR passage, and filling the intake passage with EGR gas when the internal combustion engine is temporarily stopped. and
The controller is
After the internal combustion engine stops, when a predetermined restart condition is satisfied,
closing an intake shutter valve provided upstream of a connection point of the EGR passage in the intake passage to reduce an effective cross-sectional area of the intake passage;
After opening the EGR valve, starting cranking of the internal combustion engine;
A state in which the cranking is continued and the intake shutter valve is closed until the rotational speed of the internal combustion engine increases from the start of the cranking and reaches a predetermined rotational speed higher than before the start of the cranking. to maintain
After the number of rotations of the internal combustion engine reaches the predetermined number of rotations, the intake shutter valve is opened to allow substantial introduction of air into the cylinder, and a predetermined time has passed since the EGR valve was closed. wait to resume combustion,
A control method for an internal combustion engine.
請求項1に記載の内燃エンジンの制御方法であって、
前記クランキング中に、前記吸気シャッタ弁を最小開度に維持し、前記EGR弁を最大開度に維持する、
内燃エンジンの制御方法。
A control method for an internal combustion engine according to claim 1, comprising:
maintaining the intake shutter valve at a minimum opening and maintaining the EGR valve at a maximum opening during the cranking;
A control method for an internal combustion engine.
請求項1または2に記載の内燃エンジンの制御方法であって、
前記内燃エンジンが、排気通路のうち、前記EGR通路の前記排気通路からの分岐点よりも上流側に設置された排気浄化触媒を備える、
内燃エンジンの制御方法。
A control method for an internal combustion engine according to claim 1 or 2,
The internal combustion engine includes an exhaust purification catalyst installed upstream of a branch point of the EGR passage from the exhaust passage in the exhaust passage,
A control method for an internal combustion engine.
前記内燃エンジンが過給機を備える、請求項1~3のいずれか一項に記載の内燃エンジンの制御方法であって、
前記EGRシステムにより、前記過給機の排気タービン下流の排気通路を流れる排気を、前記過給機の吸気コンプレッサ上流の吸気通路へ、前記EGRガスとして還流させる、
内燃エンジンの制御方法。
The method of controlling an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, wherein the internal combustion engine comprises a supercharger,
The EGR system causes the exhaust gas flowing through the exhaust passage downstream of the exhaust turbine of the supercharger to recirculate as the EGR gas to the intake passage upstream of the intake compressor of the supercharger.
A control method for an internal combustion engine.
EGR通路に、当該EGR通路の有効断面積を調整可能に介装されたEGR弁を備えるとともに、吸気通路と排気通路とを前記EGR通路を介して流体連通可能に接続し、前記EGR通路を介し、燃焼後の排気をEGRガスとして筒内に還流させるEGRシステムと、
前記吸気通路のうち、前記EGR通路の接続点よりも上流側に設置された、前記吸気通路の有効断面積を調整可能な吸気シャッタ弁と、を備える内燃エンジンを制御する、内燃エンジンの制御装置であって、
前記内燃エンジンの一時的な停止時に、前記吸気通路をEGRガスで充填させ、
前記内燃エンジンの停止後、所定の再始動条件が成立した場合に、
前記吸気シャッタ弁を閉じて、前記吸気通路の有効断面積を縮小させ、
前記EGR弁を開いた後、前記内燃エンジンのクランキングを開始させ、
前記クランキングの開始から前記内燃エンジンの回転数が所定回転数に達するまでの間、前記クランキングを継続させるとともに、前記吸気シャッタ弁を閉じた状態に維持し、
前記内燃エンジンの回転数が前記所定回転数に達した後、前記吸気シャッタ弁を開いて、筒内への実質的な空気の導入を許容し、前記EGR弁を閉じてから所定時間の経過を待って燃焼を再開させる、
内燃エンジンの制御装置。
An EGR valve is provided in the EGR passage so as to be able to adjust the effective cross-sectional area of the EGR passage, and the intake passage and the exhaust passage are connected to each other through the EGR passage so as to be in fluid communication with each other through the EGR passage. , an EGR system that recirculates the exhaust gas after combustion as EGR gas into the cylinder;
an intake shutter valve installed upstream of a connection point of the EGR passage in the intake passage and capable of adjusting an effective cross-sectional area of the intake passage. and
filling the intake passage with EGR gas when the internal combustion engine is temporarily stopped;
After the internal combustion engine stops, when a predetermined restart condition is satisfied,
closing the intake shutter valve to reduce the effective cross-sectional area of the intake passage;
After opening the EGR valve, starting cranking of the internal combustion engine;
continuing the cranking and maintaining the intake shutter valve in a closed state from the start of the cranking until the rotational speed of the internal combustion engine reaches a predetermined rotational speed;
After the number of rotations of the internal combustion engine reaches the predetermined number of rotations, the intake shutter valve is opened to allow substantial introduction of air into the cylinder, and a predetermined time has passed since the EGR valve was closed. wait to resume combustion,
A control device for an internal combustion engine.
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