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JP7613236B2 - Engine stop control device - Google Patents
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JP7613236B2 - Engine stop control device - Google Patents

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JP7613236B2 JP2021073093A JP2021073093A JP7613236B2 JP 7613236 B2 JP7613236 B2 JP 7613236B2 JP 2021073093 A JP2021073093 A JP 2021073093A JP 2021073093 A JP2021073093 A JP 2021073093A JP 7613236 B2 JP7613236 B2 JP 7613236B2
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Description

本発明は、気筒と、気筒での燃焼のエネルギーを受けて回転する出力軸と、気筒に導入される吸気が流通する吸気通路と、気筒から排出される排気ガスが流通する排気通路と、吸気通路と排気通路とを接続するEGR通路とを備えたエンジンに適用される停止制御装置に関する。 The present invention relates to a stop control device that is applied to an engine that has cylinders, an output shaft that rotates by receiving energy from combustion in the cylinders, an intake passage through which the intake air introduced into the cylinders flows, an exhaust passage through which exhaust gas discharged from the cylinders flows, and an EGR passage that connects the intake passage and the exhaust passage.

上記停止制御装置の一例として、下記特許文献1のものが知られている。この特許文献1に記載のエンジンの停止制御装置は、吸気通路に設けられたスロットル弁と、EGR通路に設けられたEGR弁(EGRコントロールバルブ)と、スロットル弁およびEGR弁を制御するコントロールユニットを備える。エンジンを自動停止させる要求があると、コントロールユニットは、EGR弁を開きつつ気筒への燃料噴射を停止するとともに、当該噴射停止(燃料カット)によりエンジンが停止した時点でスロットル弁およびEGR弁を閉じる。このような制御により、特許文献1では、エンジンが停止する前にEGR通路を通じてEGRガス(排気ガス)が吸気通路に導入されるとともに、エンジンの停止後は吸気通路内にEGRガスが封じ込められる。 One example of the above stop control device is disclosed in the following Patent Document 1. The engine stop control device described in Patent Document 1 includes a throttle valve provided in the intake passage, an EGR valve (EGR control valve) provided in the EGR passage, and a control unit that controls the throttle valve and EGR valve. When there is a request to automatically stop the engine, the control unit opens the EGR valve and stops fuel injection into the cylinder, and closes the throttle valve and EGR valve when the engine stops due to the injection stop (fuel cut). With this control, in Patent Document 1, EGR gas (exhaust gas) is introduced into the intake passage through the EGR passage before the engine stops, and the EGR gas is contained in the intake passage after the engine stops.

特開2004-100497号公報JP 2004-100497 A

上記特許文献1に記載のエンジンの停止制御装置によれば、停止したエンジンを始動させる再始動時に、EGRガスを含む吸気が気筒に導入されることにより、再始動時の燃焼によるNOx生成量が抑制されるという効果が期待される。しかしながら、高地等の外気圧が低い環境では、エンジンの充填効率が低くなること、つまり、エンジンに導入される大気の重量が少なくなることで、混合気の着火性が低くなりやすい。そのため、この場合に多量のEGRガスが気筒に導入されると、混合気が適切に燃焼せずエンジンの始動性が確保されないおそれがある。 According to the engine stop control device described in Patent Document 1, when restarting a stopped engine, intake air containing EGR gas is introduced into the cylinder, which is expected to have the effect of suppressing the amount of NOx generated by combustion during restart. However, in environments with low external air pressure, such as at high altitudes, the engine charging efficiency is low, that is, the weight of air introduced into the engine is reduced, which tends to reduce the ignition ability of the mixture. Therefore, if a large amount of EGR gas is introduced into the cylinder in this case, the mixture may not burn properly and the startability of the engine may not be ensured.

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、NOxの生成を抑制しつつエンジンの再始動時の始動性を確保可能なエンジンの停止制御装置を提供することを目的とする。 The present invention was made in consideration of the above circumstances, and aims to provide an engine stop control device that can suppress the generation of NOx while ensuring startability when the engine is restarted.

前記課題を解決するためのものとして、本発明は、気筒と、気筒での燃焼のエネルギーを受けて回転する出力軸と、気筒に導入される吸気が流通する吸気通路と、気筒から排出される排気ガスが流通する排気通路と、吸気通路と排気通路とを接続するEGR通路とを備えたエンジンに適用される停止制御装置であって、前記気筒に燃料を供給するインジェクタと、前記EGR通路に開閉可能に設けられたEGR弁と、前記EGR通路と前記吸気通路との接続部よりも上流側の吸気通路に開閉可能に設けられたスロットル弁と、外気圧を検出する外気圧検出手段と、エンジンを自動的に停止させる自動停止条件が成立したか否かを判定する判定部と、前記判定部により前記自動停止条件が成立したことが確認された場合に前記インジェクタによる燃料の供給を停止する燃料カットを実行する燃料カット実行部と、前記燃料カットが実行されてから前記出力軸の回転が停止するまでの間に、前記接続部よりも下流側の前記吸気通路内の酸素濃度である最終吸気酸素濃度が大気の酸素濃度よりも低くなるように前記スロットル弁の開度と前記EGR弁の開度とを調整する濃度調整制御を実行可能な弁制御部とを備え、前記弁制御部は、前記外気圧検出手段により検出された外気圧が所定の判定圧力以上の場合、前記濃度調整制御を実行し、前記外気圧が前記判定圧力未満の場合は、前記濃度調整制御の実行を抑制することを特徴とするものである(請求項1)。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a stop control device applied to an engine having a cylinder, an output shaft that rotates by receiving energy from combustion in the cylinder, an intake passage through which intake air introduced into the cylinder flows, an exhaust passage through which exhaust gas discharged from the cylinder flows, and an EGR passage connecting the intake passage and the exhaust passage, the stop control device including an injector that supplies fuel to the cylinder, an EGR valve that is provided in the EGR passage so as to be able to open and close, a throttle valve that is provided in the intake passage upstream of a connection between the EGR passage and the intake passage so as to be able to open and close, external air pressure detection means that detects external air pressure, a determination unit that determines whether an automatic stop condition for automatically stopping the engine has been established, and a control unit that determines whether the automatic stop condition is established by the determination unit. The device includes a fuel cut execution unit that executes a fuel cut to stop the supply of fuel by the injector when it is confirmed that the condition is satisfied, and a valve control unit that can execute concentration adjustment control to adjust the opening of the throttle valve and the opening of the EGR valve so that the final intake oxygen concentration, which is the oxygen concentration in the intake passage downstream of the connection portion, is lower than the oxygen concentration in the atmosphere between the time when the fuel cut is executed and the time when the rotation of the output shaft stops, and the valve control unit executes the concentration adjustment control when the outside air pressure detected by the outside air pressure detection means is equal to or higher than a predetermined judgment pressure, and suppresses the execution of the concentration adjustment control when the outside air pressure is lower than the judgment pressure (Claim 1).

本発明では、外気圧が高いと考えられる場合に、燃料カットの実行から出力軸の回転停止(つまりエンジンの停止)までの間に濃度調整制御が実行されて、EGR通路と吸気通路の接続部よりも下流側の吸気通路内の酸素濃度である最終吸気酸素濃度が大気の酸素濃度よりも低くされる。そのため、外気圧が高いことで充填効率および混合気の着火性が高くなりやすい場合に、エンジンの停止時およびその後の再始動時の最終吸気酸素濃度であって再始動時に気筒に導入される吸気の酸素濃度を大気の酸素濃度よりも低くできる。従って、エンジンの再始動時に、その始動性を確保しつつNOxの生成を抑えることができる。 In the present invention, when the outside air pressure is considered to be high, concentration adjustment control is executed between the execution of fuel cut and the stop of rotation of the output shaft (i.e., the engine is stopped), and the final intake oxygen concentration, which is the oxygen concentration in the intake passage downstream of the connection between the EGR passage and the intake passage, is made lower than the oxygen concentration in the atmosphere. Therefore, when the outside air pressure is high and the charging efficiency and ignitability of the mixture tend to be high, the final intake oxygen concentration when the engine is stopped and then restarted, which is the oxygen concentration of the intake air introduced into the cylinder at restart, can be made lower than the oxygen concentration in the atmosphere. Therefore, when the engine is restarted, the startability can be ensured while the generation of NOx can be suppressed.

一方、外気圧が低い場合には、最終吸気酸素濃度を大気の酸素濃度よりも低くする濃度調整制御の実行が抑制される。そのため、外気圧が低いことで充填効率および混合気の着火性が低くなりやすい場合に、エンジンの再始動時の最終吸気酸素濃度を大気の酸素濃度に近い高い濃度にできる。従って、エンジンの再始動時に、混合気の着火性を高くしてその始動性を確保することができる。 On the other hand, when the outside air pressure is low, the execution of concentration adjustment control to make the final intake oxygen concentration lower than the atmospheric oxygen concentration is suppressed. Therefore, when the low outside air pressure tends to reduce the charging efficiency and ignition ability of the mixture, the final intake oxygen concentration at the time of engine restart can be made high, close to the atmospheric oxygen concentration. Therefore, when the engine is restarted, the ignition ability of the mixture can be increased, ensuring startability.

前記構成において、好ましくは、前記濃度調整制御は、前記燃料カットの実行後に前記最終吸気酸素濃度が上昇するように前記スロットル弁を開弁状態にする第1の制御と、前記最終吸気酸素濃度が所定の目標値まで上昇した時点で前記スロットル弁を全閉にする第2の制御とを含む(請求項2)。 In the above configuration, the concentration adjustment control preferably includes a first control for opening the throttle valve so that the final intake oxygen concentration increases after the fuel cut is performed, and a second control for fully closing the throttle valve when the final intake oxygen concentration increases to a predetermined target value (claim 2).

燃料カット前は、EGR通路を通じた排気ガスの還流(EGR操作)が行われることによって、最終吸気酸素濃度が過度に低い濃度となりやすい。これに対して、本構成では、濃度調整制御の一環として燃料カット後にスロットル弁が開弁状態とされるので(第1の制御)、酸素を豊富に含んだ多量の新気をスロットル弁よりも下流側の吸気通路に導入できる。これより、最終吸気酸素濃度を目標値に向けて上昇させることができる。そして、最終吸気酸素濃度が目標値まで上昇した時点でスロットル弁が閉弁されることで(第2の制御)、スロットル弁を通じた新気の導入を停止して最終吸気酸素濃度を実質的に目標値に維持することができる。従って、本構成によれば、濃度調整制御の実行時において、エンジン再始動時の最終吸気酸素濃度をより確実に目標値にできる。 Before fuel cut, exhaust gas is recirculated through the EGR passage (EGR operation), which tends to make the final intake oxygen concentration excessively low. In contrast, in this configuration, the throttle valve is opened after fuel cut as part of the concentration adjustment control (first control), so that a large amount of fresh air rich in oxygen can be introduced into the intake passage downstream of the throttle valve. This allows the final intake oxygen concentration to be increased toward the target value. Then, when the final intake oxygen concentration has increased to the target value, the throttle valve is closed (second control), so that the introduction of fresh air through the throttle valve is stopped and the final intake oxygen concentration can be maintained at the target value. Therefore, according to this configuration, the final intake oxygen concentration at the time of engine restart can be more reliably set to the target value when the concentration adjustment control is executed.

前記構成において、好ましくは、前記弁制御部は、前記外気圧が前記判定圧力未満の場合、前記第1の制御を実行し、前記第2の制御の実行を禁止する(請求項3)。 In the above configuration, preferably, when the outside air pressure is less than the judgment pressure, the valve control unit executes the first control and prohibits execution of the second control (claim 3).

この構成によれば、外気圧が判定圧力未満の場合に、第1の制御によって最終吸気酸素濃度を高めることができるとともに、第2の制御が禁止されることにより最終吸気酸素濃度が目標値に到達した後もスロットル弁を開弁状態に維持して吸気通路に新気を導入できる。これより、外気圧が判定圧力未満の場合のエンジンの再始動時の最終吸気酸素濃度をより確実に高めることができ、エンジンの始動性を確実に良好にできる。 With this configuration, when the outside air pressure is less than the judgment pressure, the first control can be used to increase the final intake oxygen concentration, and the second control is prohibited, so that the throttle valve can be kept open to introduce fresh air into the intake passage even after the final intake oxygen concentration has reached the target value. This makes it possible to more reliably increase the final intake oxygen concentration when the engine is restarted when the outside air pressure is less than the judgment pressure, ensuring good engine startability.

前記構成とは別の構成として、前記弁制御部は、前記外気圧に関わらず前記第1の制御と前記第2の制御とを実行し、前記外気圧が前記判定圧力未満の場合は前記判定圧力以上の場合よりも前記目標値を高くする、としてもよい(請求項4)。 As a configuration different from the above configuration, the valve control unit may execute the first control and the second control regardless of the outside air pressure, and when the outside air pressure is less than the judgment pressure, the target value may be set higher than when the outside air pressure is equal to or greater than the judgment pressure (claim 4).

この構成では、外気圧が判定圧力未満の場合に、濃度調整制御の目標値が外気圧が判定圧力以上の場合の値よりも高くされつつ、前記の第1の制御および第2の制御を含む濃度調整制御が実行される。そのため、外気圧が判定圧力未満の場合において、エンジン再始動時の最終吸気酸素濃度を始動に適した比較的高い濃度に調整できる。従って、この構成によっても、外気圧が判定圧力未満の場合におけるエンジンの再始動時の最終吸気酸素濃度をより確実に高めることができ、エンジンの始動性を確実に良好にできる。 In this configuration, when the outside air pressure is less than the judgment pressure, the target value of the concentration adjustment control is set higher than the value when the outside air pressure is equal to or greater than the judgment pressure, and the concentration adjustment control including the first control and the second control is executed. Therefore, when the outside air pressure is less than the judgment pressure, the final intake oxygen concentration at the time of engine restart can be adjusted to a relatively high concentration suitable for starting. Therefore, with this configuration, the final intake oxygen concentration at the time of engine restart when the outside air pressure is less than the judgment pressure can be more reliably increased, and the startability of the engine can be reliably improved.

前記構成において、好ましくは、前記弁制御部は、前記外気圧に関わらず前記出力軸の回転が停止したときに前記スロットル弁が閉弁状態となるように当該スロットル弁を制御し、前記外気圧が前記判定圧力以上の場合は、前記出力軸の回転が停止した後も前記スロットル弁を閉弁状態に維持し、前記外気圧が前記判定圧力未満の場合は、前記出力軸の回転が停止した後に前記スロットル弁を開弁する(請求項5)。 In the above configuration, preferably, the valve control unit controls the throttle valve so that the throttle valve is closed when the rotation of the output shaft stops regardless of the external air pressure, and when the external air pressure is equal to or higher than the judgment pressure, the throttle valve is kept closed even after the rotation of the output shaft stops, and when the external air pressure is lower than the judgment pressure, the throttle valve is opened after the rotation of the output shaft stops (claim 5).

この構成によれば、外気圧が判定圧力以上の場合、エンジン停止後にスロットル弁が閉弁状態に維持される。そのため、吸気通路に新気が導入されるのを回避して、エンジンの再始動時の最終吸気酸素濃度を確実にエンジン停止時の濃度つまり目標値にできる。これより、外気圧が判定圧力以上の場合において、エンジンの始動性を確保しつつNOxの生成を確実に抑えることができる。また、外気圧が判定圧力未満の場合は、出力軸の回転停止後つまりエンジンの停止後にスロットル弁が開弁されて、吸気通路への新気の導入が許可される。これより、外気圧が判定圧力未満の場合のエンジンの再始動時の最終吸気酸素濃度をより確実に高めることができ、エンジンの始動性をより一層確実に良好にできる。 According to this configuration, when the outside air pressure is equal to or higher than the judgment pressure, the throttle valve is maintained in a closed state after the engine is stopped. This prevents fresh air from being introduced into the intake passage, and ensures that the final intake oxygen concentration when the engine is restarted is the concentration when the engine is stopped, i.e., the target value. This ensures engine startability while reliably suppressing the generation of NOx when the outside air pressure is equal to or higher than the judgment pressure. Furthermore, when the outside air pressure is less than the judgment pressure, the throttle valve is opened after the rotation of the output shaft stops, i.e., after the engine is stopped, and the introduction of fresh air into the intake passage is permitted. This makes it possible to more reliably increase the final intake oxygen concentration when the engine is restarted when the outside air pressure is less than the judgment pressure, and to more reliably improve engine startability.

以上説明したように、本発明のエンジンの停止制御装置によれば、NOxの生成を抑制しつつエンジンの始動性を確保できる。 As described above, the engine stop control device of the present invention can ensure engine startability while suppressing the generation of NOx.

本発明の停止制御装置が適用されたエンジンの好ましい実施形態を示す概略システム図である。1 is a schematic system diagram showing a preferred embodiment of an engine to which a stop control device of the present invention is applied. 上記エンジンの制御系統を示す機能ブロック図である。FIG. 2 is a functional block diagram showing a control system of the engine. 第1実施形態に係る自動停止制御の前半部を示すフローチャートである。5 is a flowchart showing a first half of the automatic stop control according to the first embodiment. 第1実施形態に係る自動停止制御の後半部を示すフローチャートである。5 is a flowchart showing a second half of the automatic stop control according to the first embodiment. 第1実施形態に係る自動停止制御が実行された場合の各状態量の時間変化の一例を示すタイムチャートである。4 is a time chart showing an example of changes over time in each state quantity when the automatic stop control according to the first embodiment is executed; 図5とは異なる条件で第1実施形態に係る自動停止制御が行われた場合の各状態量の時間変化の一例を示すタイムチャートである。6 is a time chart showing an example of time changes in each state quantity when the automatic stop control according to the first embodiment is performed under conditions different from those in FIG. 5 . 第2実施形態に係る自動停止制御の前半部を示すフローチャートである。10 is a flowchart showing the first half of the automatic stop control according to the second embodiment. 第2実施形態に係る自動停止制御の後半部を示すフローチャートである。10 is a flowchart showing a second half of the automatic stop control according to the second embodiment.

(第1実施形態)
<エンジンの全体構成>
本発明の第1実施形態に係る停止制御装置について説明する。図1は、第1実施形態に係る停止制御装置が適用されたエンジンの好ましい実施形態を示す概略システム図である。本図に示されるエンジンは、走行用の動力源として車両に搭載される4サイクルのディーゼルエンジンである。エンジンは、軽油を含有する燃料の供給を受けて駆動されるエンジン本体1と、エンジン本体1に導入される吸気が流通する吸気通路30と、エンジン本体1から排出された排気ガスが流通する排気通路40と、排気通路40を通過する排気ガスにより駆動される過給機50と、排気通路40を流通する排気ガスの一部を吸気通路30に還流させる高圧EGR装置60および低圧EGR装置70とを備える。
First Embodiment
<Overall engine configuration>
A stop control device according to a first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic system diagram showing a preferred embodiment of an engine to which the stop control device according to the first embodiment is applied. The engine shown in this figure is a four-stroke diesel engine mounted on a vehicle as a power source for traveling. The engine includes an engine body 1 driven by a supply of fuel containing diesel oil, an intake passage 30 through which intake air introduced into the engine body 1 flows, an exhaust passage 40 through which exhaust gas discharged from the engine body 1 flows, a supercharger 50 driven by the exhaust gas passing through the exhaust passage 40, and a high-pressure EGR device 60 and a low-pressure EGR device 70 that recirculate a part of the exhaust gas flowing through the exhaust passage 40 to the intake passage 30.

エンジン本体1は、図1の紙面に直交する方向に並ぶ複数の気筒2(図1ではそのうちの一つのみを示す)を有する直列多気筒型のものである。エンジン本体1は、複数の気筒2が内部に形成されたシリンダブロック3と、各気筒2の上端開口を塞ぐようにシリンダブロック3の上面に取り付けられたシリンダヘッド4と、各気筒2にそれぞれ往復摺動可能に収容された複数のピストン5とを備える。なお、本第1実施形態では、シリンダブロック3からシリンダヘッド4に向かう側を上、その逆を下として扱うが、これは説明の便宜のためであって、エンジンの据付姿勢を限定する趣旨ではない。 The engine body 1 is an in-line multi-cylinder type having a number of cylinders 2 (only one of which is shown in FIG. 1) arranged in a direction perpendicular to the paper surface of FIG. 1. The engine body 1 comprises a cylinder block 3 in which the multiple cylinders 2 are formed, a cylinder head 4 attached to the upper surface of the cylinder block 3 so as to close the upper end opening of each cylinder 2, and a number of pistons 5 housed in each cylinder 2 so as to be able to slide back and forth. In this first embodiment, the side from the cylinder block 3 toward the cylinder head 4 is treated as the top and the opposite is treated as the bottom, but this is for convenience of explanation and is not intended to limit the installation posture of the engine.

各気筒2のピストン5の上方には、それぞれ燃焼室6が形成されている。各燃焼室6は、シリンダヘッド4の下面と、気筒2の側周面(シリンダライナ)と、ピストン5の冠面5aとによって画成された空間である。燃焼室6には、後述するインジェクタ15からの噴射によって燃料が供給される。供給された燃料と空気との混合気が燃焼室6で燃焼され、その燃焼による膨張力で押し下げられたピストン5が上下方向に往復運動する。 A combustion chamber 6 is formed above the piston 5 of each cylinder 2. Each combustion chamber 6 is a space defined by the underside of the cylinder head 4, the side surface (cylinder liner) of the cylinder 2, and the crown surface 5a of the piston 5. Fuel is supplied to the combustion chamber 6 by injection from an injector 15, which will be described later. The mixture of the supplied fuel and air is burned in the combustion chamber 6, and the piston 5, which is pushed down by the expansion force caused by the combustion, reciprocates up and down.

シリンダブロック3の下部(ピストン5の下方)には、エンジン本体1の出力軸であるクランク軸7が設けられている。クランク軸7は、各気筒2のピストン5とコネクティングロッド8を介して連結され、ピストン5の往復運動(上下運動)に応じて中心軸回りに回転する。 A crankshaft 7, which is the output shaft of the engine body 1, is provided at the bottom of the cylinder block 3 (below the pistons 5). The crankshaft 7 is connected to the pistons 5 of each cylinder 2 via connecting rods 8, and rotates around a central axis in response to the reciprocating motion (up and down movement) of the pistons 5.

シリンダブロック3には、クランク角センサSN1および水温センサSN2が取り付けられている。クランク角センサSN1は、クランク軸7の回転角度であるクランク角と、クランク軸7の回転数であるエンジン回転数とを検出する。水温センサSN2は、シリンダブロック3およびシリンダヘッド4の内部を流通してエンジンを冷却する冷却水の温度つまりエンジン水温を検出する。 A crank angle sensor SN1 and a water temperature sensor SN2 are attached to the cylinder block 3. The crank angle sensor SN1 detects the crank angle, which is the rotation angle of the crankshaft 7, and the engine speed, which is the rotation speed of the crankshaft 7. The water temperature sensor SN2 detects the temperature of the cooling water that flows through the cylinder block 3 and the cylinder head 4 to cool the engine, i.e., the engine water temperature.

シリンダヘッド4には、燃焼室6と連通する吸気ポート9および排気ポート10が、それぞれ気筒2ごとに形成されている。また、シリンダヘッド4には、吸気弁11、排気弁12、およびインジェクタ15の組合せが、それぞれ気筒2ごとに装備されている。吸気弁11は、吸気ポート9の燃焼室6側の開口を開閉するバルブである。排気弁12は、排気ポート10の燃焼室6側の開口を開閉するバルブである。インジェクタ15は、燃焼室6に燃料(軽油)を噴射する噴射弁であり、例えば燃焼室6の天井面中央からピストン5の冠面5aに向かって燃料を噴射するようにシリンダヘッド4に取り付けられる。 The cylinder head 4 has an intake port 9 and an exhaust port 10 that communicate with the combustion chamber 6, each formed for each cylinder 2. The cylinder head 4 is also equipped with a combination of an intake valve 11, an exhaust valve 12, and an injector 15 for each cylinder 2. The intake valve 11 is a valve that opens and closes the opening of the intake port 9 on the combustion chamber 6 side. The exhaust valve 12 is a valve that opens and closes the opening of the exhaust port 10 on the combustion chamber 6 side. The injector 15 is an injection valve that injects fuel (diesel) into the combustion chamber 6, and is attached to the cylinder head 4 so that it injects fuel from the center of the ceiling surface of the combustion chamber 6 toward the crown surface 5a of the piston 5, for example.

シリンダヘッド4には、吸気弁11を開閉駆動する動弁機構13と、排気弁12を開閉駆動する動弁機構14とが組み付けられている。これら動弁機構13,14の組合せは、例えばクランク軸7に連係された一対のカムシャフトを含み、クランク軸7の回転に連動して各気筒2の吸気弁11および排気弁12を開閉駆動する。 The cylinder head 4 is fitted with a valve mechanism 13 that drives the intake valves 11 to open and close, and a valve mechanism 14 that drives the exhaust valves 12 to open and close. The combination of these valve mechanisms 13, 14 includes, for example, a pair of camshafts linked to the crankshaft 7, and drives the intake valves 11 and exhaust valves 12 of each cylinder 2 to open and close in conjunction with the rotation of the crankshaft 7.

吸気通路30は、各気筒2の吸気ポート9と連通するようにシリンダヘッド4の一側面に接続されている。吸気通路30には、その上流側から順に、エアクリーナ31、スロットル弁32、インタークーラ33、およびサージタンク34が配置されている。エアクリーナ31は、吸気中の異物を除去するフィルターである。スロットル弁32は、吸気通路30を流通する吸気の流量を調整可能な電動式のバタフライ弁である。インタークーラ33は、過給機50(詳しくは後述するコンプレッサ51)により圧縮された吸気を冷却する熱交換器である。サージタンク34は、各気筒2に吸気を均等に配分するための空間を提供するタンクである。 The intake passage 30 is connected to one side of the cylinder head 4 so as to communicate with the intake port 9 of each cylinder 2. In the intake passage 30, an air cleaner 31, a throttle valve 32, an intercooler 33, and a surge tank 34 are arranged in this order from the upstream side. The air cleaner 31 is a filter that removes foreign matter from the intake air. The throttle valve 32 is an electric butterfly valve that can adjust the flow rate of the intake air flowing through the intake passage 30. The intercooler 33 is a heat exchanger that cools the intake air compressed by the turbocharger 50 (compressor 51, described in detail later). The surge tank 34 is a tank that provides space for evenly distributing the intake air to each cylinder 2.

吸気通路30には、エアフローセンサSN3および吸気圧センサSN4が配置されている。エアフローセンサSN3は、吸気通路30におけるエアクリーナ31と後述する第2EGR出口部71bの間の部分に配置され、当該部分を通過する吸気の流量つまり吸気流量を検出する。吸気圧センサSN4は、サージタンク34に配置され、当該サージタンク34を通過する吸気の圧力つまり吸気圧を検出する。 An airflow sensor SN3 and an intake pressure sensor SN4 are arranged in the intake passage 30. The airflow sensor SN3 is arranged in a portion of the intake passage 30 between the air cleaner 31 and a second EGR outlet 71b (described later) and detects the flow rate of the intake air passing through that portion, i.e., the intake air flow rate. The intake pressure sensor SN4 is arranged in the surge tank 34 and detects the pressure of the intake air passing through the surge tank 34, i.e., the intake pressure.

排気通路40は、各気筒2の排気ポート10と連通するようにシリンダヘッド4の一側面(吸気通路30と反対側の面)に接続されている。排気通路40には、排気ガスを浄化する触媒装置41が設けられている。触媒装置41は、排気ガス中のCOおよびHCを酸化して無害化する酸化触媒42と、排気ガス中に含まれる粒子状物質を捕集するためのDPF(ディーゼル・パティキュレート・フィルタ)43とを内蔵している。 The exhaust passage 40 is connected to one side of the cylinder head 4 (the side opposite the intake passage 30) so as to communicate with the exhaust port 10 of each cylinder 2. The exhaust passage 40 is provided with a catalytic device 41 that purifies the exhaust gas. The catalytic device 41 incorporates an oxidation catalyst 42 that oxidizes and detoxifies the CO and HC in the exhaust gas, and a DPF (diesel particulate filter) 43 that collects particulate matter contained in the exhaust gas.

排気通路40には、排気OセンサSN5が取り付けられている。排気OセンサSN5は、排気通路40におけるタービン52と触媒装置41との間の部分に設けられ、当該部分を通過する排気ガスに含まれる酸素の濃度つまり排気酸素濃度を検出する。 An exhaust O2 sensor SN5 is attached to the exhaust passage 40. The exhaust O2 sensor SN5 is provided in a portion of the exhaust passage 40 between the turbine 52 and the catalytic device 41, and detects the concentration of oxygen contained in the exhaust gas passing through this portion, i.e., the exhaust oxygen concentration.

過給機50は、吸気通路30に配置されたコンプレッサ51と、排気通路40に配置されたタービン52と、これらを連結するタービン軸53とを備える。タービン52は、排気通路40を流れる排気ガスのエネルギーを受けて回転する。コンプレッサ51はタービン52により回転駆動されて吸気を圧縮しつつ送り出す(過給する)。コンプレッサ51は、エアクリーナ31とスロットル弁32との間の吸気通路30に配置されている。 The turbocharger 50 comprises a compressor 51 arranged in the intake passage 30, a turbine 52 arranged in the exhaust passage 40, and a turbine shaft 53 connecting these. The turbine 52 rotates by receiving energy from the exhaust gas flowing through the exhaust passage 40. The compressor 51 is rotationally driven by the turbine 52 to compress and send out (supercharge) the intake air. The compressor 51 is arranged in the intake passage 30 between the air cleaner 31 and the throttle valve 32.

高圧EGR装置60は、タービン52に流入する前の比較的圧力の高い排気ガスの一部をEGRガスとして吸気通路30に還流するための装置である。高圧EGR装置60は、排気通路40と吸気通路30とを接続する第1EGR通路61と、第1EGR通路61に設けられた第1EGR弁62および第1EGRクーラ63とを備える。第1EGR弁62は、第1EGR通路61を流通するEGRガスの流量を調整可能な電動式のバルブである。第1EGRクーラ63は、第1EGR通路61を流通するEGRガスを冷却する熱交換器である。なお、第1EGR通路61および第1EGR弁62は、それぞれ本発明における「EGR通路」「EGR弁」に相当する。 The high-pressure EGR device 60 is a device for returning a portion of the relatively high-pressure exhaust gas before it flows into the turbine 52 to the intake passage 30 as EGR gas. The high-pressure EGR device 60 includes a first EGR passage 61 that connects the exhaust passage 40 and the intake passage 30, and a first EGR valve 62 and a first EGR cooler 63 provided in the first EGR passage 61. The first EGR valve 62 is an electrically operated valve that can adjust the flow rate of the EGR gas flowing through the first EGR passage 61. The first EGR cooler 63 is a heat exchanger that cools the EGR gas flowing through the first EGR passage 61. The first EGR passage 61 and the first EGR valve 62 correspond to the "EGR passage" and "EGR valve" in the present invention, respectively.

第1EGR通路61の上流側(排気通路40側)の端部が排気通路40に接続される箇所である第1EGR入口部61aは、排気通路40のうちタービン52よりも上流側に位置している。また、第1EGR通路61の下流側(吸気通路30側)の端部が吸気通路30に接続される箇所である第1EGR出口部61bは、吸気通路30におけるスロットル弁32とサージタンク34との間に位置している。なお、第1EGR出口部61bは、本発明における「EGR通路と吸気通路との接続部」に相当する。 The first EGR inlet 61a, where the upstream end (exhaust passage 40 side) of the first EGR passage 61 is connected to the exhaust passage 40, is located upstream of the turbine 52 in the exhaust passage 40. The first EGR outlet 61b, where the downstream end (intake passage 30 side) of the first EGR passage 61 is connected to the intake passage 30, is located between the throttle valve 32 and the surge tank 34 in the intake passage 30. The first EGR outlet 61b corresponds to the "connection between the EGR passage and the intake passage" in this invention.

低圧EGR装置70は、タービン52を通過した後の比較的圧力の低い排気ガスの一部をEGRガスとして吸気通路30に還流するための装置である。低圧EGR装置70は、排気通路40と吸気通路30とを接続する第2EGR通路71と、第2EGR通路71に設けられた第2EGR弁72および第2EGRクーラ73とを備える。第2EGR弁72は、第2EGR通路71を流通するEGRガスの流量を調整可能な電動式のバルブである。第2EGRクーラ73は、第2EGR通路71を流通するEGRガスを冷却する熱交換器である。 The low pressure EGR device 70 is a device for returning a portion of the exhaust gas having a relatively low pressure after passing through the turbine 52 to the intake passage 30 as EGR gas. The low pressure EGR device 70 includes a second EGR passage 71 that connects the exhaust passage 40 and the intake passage 30, and a second EGR valve 72 and a second EGR cooler 73 provided in the second EGR passage 71. The second EGR valve 72 is an electrically operated valve that can adjust the flow rate of the EGR gas flowing through the second EGR passage 71. The second EGR cooler 73 is a heat exchanger that cools the EGR gas flowing through the second EGR passage 71.

第2EGR通路71の上流側(排気通路40側)の端部が排気通路40に接続される箇所である第2EGR入口部71aは、排気通路40におけるタービン52および触媒装置41よりも下流側に位置している。また、第2EGR通路71の下流側(吸気通路30側)の端部が吸気通路30に接続される箇所である第2EGR出口部71bは、吸気通路30におけるエアクリーナ31とコンプレッサ51との間に位置している。 The second EGR inlet 71a, where the upstream end (exhaust passage 40 side) of the second EGR passage 71 is connected to the exhaust passage 40, is located downstream of the turbine 52 and the catalytic device 41 in the exhaust passage 40. The second EGR outlet 71b, where the downstream end (intake passage 30 side) of the second EGR passage 71 is connected to the intake passage 30, is located between the air cleaner 31 and the compressor 51 in the intake passage 30.

<制御系統>
図2は、エンジンの制御系統を示す機能ブロック図である。本図に示されるECU100は、エンジンを統括的に制御するための装置であり、各種演算処理を行うプロセッサ(CPU)と、ROMおよびRAM等のメモリーと、各種の入出力バスとを含むマイクロコンピュータにより構成されている。
<Control system>
2 is a functional block diagram showing the engine control system. The ECU 100 shown in the figure is a device for controlling the engine in an integrated manner, and is composed of a microcomputer including a processor (CPU) for performing various arithmetic operations, memories such as ROM and RAM, and various input/output buses.

ECU100には、エンジンの各センサによる検出情報が入力される。ECU100は、当該検出情報等に基づいて種々の判定や演算を実行して、インジェクタ15等のエンジンの各部を制御する。具体的に、ECU100は、クランク角センサSN1、水温センサSN2、エアフローセンサSN3、吸気圧センサSN4、および排気OセンサSN5と電気的に接続されており、これらセンサSN1~SN5の検出情報(クランク角、エンジン回転数、エンジン水温、吸気流量、吸気圧、排気酸素濃度)等がECU100に逐次入力される。また、本第1実施形態では、エンジンが搭載される車両に、車速(車両の走行速度)を検出する車速センサSN6、車両に備わるアクセルペダルの開度であるアクセル開度を検出するアクセルセンサSN7、および、車両に備わるブレーキペダルの操作(ブレーキ操作)の有無を検出するブレーキセンサSN8が設けられている。さらに、車両には、車両の走行環境の大気圧である外気圧を計測する大気圧センサSN9が設けられている。ECU100には、これらセンサSN6~SN9による検出情報(車速、アクセル開度、ブレーキ操作、外気圧の情報)も逐次入力される。 Information detected by each sensor of the engine is input to the ECU 100. The ECU 100 executes various judgments and calculations based on the detected information and controls each part of the engine, such as the injector 15. Specifically, the ECU 100 is electrically connected to a crank angle sensor SN1, a water temperature sensor SN2, an air flow sensor SN3, an intake pressure sensor SN4, and an exhaust O2 sensor SN5, and information detected by these sensors SN1 to SN5 (crank angle, engine speed, engine water temperature, intake flow rate, intake pressure, exhaust oxygen concentration), etc., is sequentially input to the ECU 100. In addition, in the first embodiment, a vehicle equipped with the engine is provided with a vehicle speed sensor SN6 that detects a vehicle speed (vehicle running speed), an accelerator sensor SN7 that detects an accelerator pedal opening degree, which is the opening degree of an accelerator pedal provided on the vehicle, and a brake sensor SN8 that detects whether or not a brake pedal provided on the vehicle is operated (brake operation). The vehicle is further provided with an atmospheric pressure sensor SN9 that measures the outside air pressure, which is the atmospheric pressure in the vehicle's driving environment. The ECU 100 also sequentially receives detection information from these sensors SN6 to SN9 (vehicle speed, accelerator opening, brake operation, and outside air pressure information).

ECU100は、各種の判定を行う判定部101と、後述する燃料カットを実行する燃料カット実行部102と、後述する自動停止条件成立後にスロットル弁およびEGR弁を制御する弁制御部103とを機能的に有している。 The ECU 100 functionally includes a determination unit 101 that performs various determinations, a fuel cut execution unit 102 that executes a fuel cut described below, and a valve control unit 103 that controls the throttle valve and EGR valve after an automatic stop condition described below is met.

<自動停止制御>
次に、稼働中のエンジンを自動的に停止させる自動停止制御の詳細について説明する。図3は、第1実施形態に係る自動停止制御の具体的手順を示すフローチャートである。
<Automatic stop control>
Next, the automatic stop control for automatically stopping the engine during operation will be described in detail with reference to Fig. 3, which is a flow chart showing a specific procedure of the automatic stop control according to the first embodiment.

図3のフローチャートによる制御がスタートすると、判定部101は、所定の自動停止条件が成立したか否かを判定する(ステップS1)。自動停止条件は、エンジンの自動停止を許可する条件のことであり、車両の形式等によって種々の条件が設定され得る。 When the control according to the flowchart in FIG. 3 starts, the determination unit 101 determines whether or not a predetermined automatic stop condition is satisfied (step S1). The automatic stop condition is a condition that allows the engine to be automatically stopped, and various conditions can be set depending on the type of vehicle, etc.

例えば、走行用の動力源が実質的にエンジンのみである車両(いわゆるエンジン車)では、(i)車両が実質的に停止していること、(ii)アクセルペダルがオフ状態であること、(iii)プレーキペダルがオン状態であること、を含む複数の条件が全て揃った場合に、自動停止条件が成立し得る。この場合、判定部101は、車速センサSN6、アクセルセンサSN7、およびブレーキセンサSN8から入力される情報に基づいて、車速が実質的にゼロであるか否か、アクセル開度が実質的にゼロであるか否か、ブレーキペダルが踏み込み操作されているか否かをそれぞれ判定する。そして、これらの判定が全てYESであった場合(つまり上記(i)~(iii)の条件が全て成立した場合)に、自動停止条件が成立したと判定する。 For example, in a vehicle whose only power source for running is essentially an engine (a so-called engine vehicle), the automatic stop condition may be met when multiple conditions are met, including (i) the vehicle is essentially stopped, (ii) the accelerator pedal is in the off state, and (iii) the brake pedal is in the on state. In this case, the determination unit 101 determines whether the vehicle speed is essentially zero, whether the accelerator opening is essentially zero, and whether the brake pedal is being depressed, based on information input from the vehicle speed sensor SN6, the accelerator sensor SN7, and the brake sensor SN8. Then, if all of these determinations are YES (i.e., if all of the above conditions (i) to (iii) are met), it is determined that the automatic stop condition is met.

一方、走行用の動力源としてモータが併用される車両、つまりモータのみによるEV走行が可能ないわゆるハイブリッド車両では、車両の走行中であってもエンジンの駆動力が不要になる場合があり、このような状況が生じたときに自動停止条件が成立し得る。この場合、判定部101は、車速センサSN6により検出される車速や、アクセルセンサSN7により検出されるアクセル開度等から、エンジンおよびモータを含む駆動源の目標トルクを算出し、算出した目標トルクを含む各種条件からエンジン出力(走行に寄与する正の出力トルク)が必要か否かを判定する。そして、エンジン出力が不要と判定された場合に、自動停止条件が成立したと判定する。 On the other hand, in vehicles that also use a motor as a power source for driving, that is, so-called hybrid vehicles that are capable of EV driving using only the motor, there are cases where the driving force of the engine is not required even while the vehicle is driving, and when such a situation occurs, the automatic stop condition may be established. In this case, the determination unit 101 calculates the target torque of the driving source including the engine and motor from the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor SN6 and the accelerator opening detected by the accelerator sensor SN7, etc., and determines whether or not engine output (positive output torque that contributes to driving) is required based on various conditions including the calculated target torque. Then, if it is determined that engine output is not required, it is determined that the automatic stop condition is established.

上記いずれのパターンによる自動停止条件であっても、これが成立する直前のエンジンの負荷は高くない。この状態において、エンジンは、第1EGR弁62および第2EGR弁72の少なくとも一方が開いた状態で運転される。つまり、自動停止条件が成立する前提として、エンジンは、排気通路40から吸気通路30に排気ガスを還流させるEGRの実行中にあり、しかもそのEGR率(吸気中に占めるEGRガスの割合)は比較的高い。このため、自動停止条件が成立するとき、吸気通路30内の酸素濃度は、少なくともエンジン本体1の近傍(詳しくは第1EGR出口部61bよりも下流側の部分)において大気中の酸素濃度に対し有意に低下しており、その値は後述するステップS13で用いられる最終吸気酸素濃度の基本目標値Dxよりも低くなっている。 Regardless of which of the above patterns the automatic stop condition is based on, the engine load is not high immediately before it is satisfied. In this state, the engine is operated with at least one of the first EGR valve 62 and the second EGR valve 72 open. In other words, the premise for the automatic stop condition to be satisfied is that the engine is performing EGR, which recirculates exhaust gas from the exhaust passage 40 to the intake passage 30, and the EGR rate (the proportion of EGR gas in the intake air) is relatively high. Therefore, when the automatic stop condition is satisfied, the oxygen concentration in the intake passage 30 is significantly lower than the oxygen concentration in the atmosphere at least in the vicinity of the engine body 1 (more specifically, the portion downstream of the first EGR outlet 61b), and the value is lower than the basic target value Dx of the final intake oxygen concentration used in step S13 described later.

上記ステップS1でYESと判定されて自動停止条件が成立したことが確認された場合、弁制御部103は、スロットル弁32を全閉にする(ステップS2)。つまり、弁制御部103は、スロットル弁32の開度を当該弁を通じたガスの移動が実質的に生じない開度(0%等)まで低下させる。なお、第1EGR弁62および第2EGR弁72の開度は、自動停止条件が成立する以前の運転条件に応じて異なり得るが、少なくとも第1EGR弁62については、自動停止条件の成立時に開弁状態(全閉以外の状態)にあり、且つその状態が当該ステップS2においても維持されるものとする。言い換えると、当該ステップS2では、第1EGR弁62を開弁状態に維持しつつスロットル弁32を全閉にする制御が実行される。 When the above step S1 is judged as YES and it is confirmed that the automatic stop condition is satisfied, the valve control unit 103 fully closes the throttle valve 32 (step S2). That is, the valve control unit 103 reduces the opening degree of the throttle valve 32 to an opening degree (0%, etc.) at which gas does not substantially move through the valve. Note that the opening degrees of the first EGR valve 62 and the second EGR valve 72 may differ depending on the operating conditions before the automatic stop condition is satisfied, but at least the first EGR valve 62 is in an open state (a state other than fully closed) when the automatic stop condition is satisfied, and this state is maintained in the step S2. In other words, in the step S2, control is executed to fully close the throttle valve 32 while maintaining the first EGR valve 62 in an open state.

次いで、燃料カット実行部102は、各気筒2のインジェクタ15からの燃料噴射を停止する燃料カットを実行する(ステップS3)。燃料カットが実行されて以降は、各気筒2での燃焼が停止されることにより、エンジン回転数が徐々に低下していく。 Next, the fuel cut execution unit 102 executes a fuel cut to stop fuel injection from the injector 15 of each cylinder 2 (step S3). After the fuel cut is executed, combustion in each cylinder 2 is stopped, and the engine speed gradually decreases.

次いで、弁制御部103は、第1EGR弁62の開度が所定の停止用EGR開度になるように第1EGR弁62を制御する(ステップS4)。停止用EGR開度は、予め所定の中間開度に設定されて弁制御部103に記憶されている。中間開度とは、全閉(0%)でも全開(100%)でもない開度のことであり、ガスの流通を許容しながら流路を実質的に絞るような開度のことである。例えば、停止用EGR開度は、30%程度に設定される。なお、第2EGR弁72の開度は適宜の値に設定し得るが、例えば第1EGR弁62とは別に定められた特定の中間開度に設定することができる。 Next, the valve control unit 103 controls the first EGR valve 62 so that the opening of the first EGR valve 62 becomes a predetermined stop EGR opening (step S4). The stop EGR opening is set to a predetermined intermediate opening in advance and stored in the valve control unit 103. The intermediate opening is neither fully closed (0%) nor fully open (100%), and is an opening that essentially narrows the flow path while allowing gas to flow. For example, the stop EGR opening is set to about 30%. The opening of the second EGR valve 72 can be set to an appropriate value, for example, it can be set to a specific intermediate opening determined separately from the first EGR valve 62.

次いで、判定部101は、外気圧が所定の判定圧力未満であるか否かを判定する(ステップS5)。外気圧は、混合気の着火性の指標となる。つまり、外気圧が低いとエンジンの充填効率が低くなって気筒2に導入される新気の重量が少なくなることで混合気の着火性は低くなり、外気圧が高いと混合気の着火性は高くなる。ステップS4の判定には、外気圧センサSN9の検出値が用いられる。つまり、本第1実施形態では、外気圧センサSN9が、外気圧を検出する「外気圧検出手段」に相当する。上記の判定圧力は予め設定されて判定部101に記憶されている。 Next, the determination unit 101 determines whether the outside air pressure is less than a predetermined determination pressure (step S5). The outside air pressure is an index of the ignitability of the mixture. That is, when the outside air pressure is low, the engine charging efficiency is low and the weight of fresh air introduced into the cylinder 2 is reduced, resulting in a low ignitability of the mixture, whereas when the outside air pressure is high, the ignitability of the mixture is high. The detection value of the outside air pressure sensor SN9 is used for the determination in step S4. That is, in this first embodiment, the outside air pressure sensor SN9 corresponds to the "outside air pressure detection means" that detects the outside air pressure. The above-mentioned determination pressure is preset and stored in the determination unit 101.

ステップS5でNOと判定されて外気圧が判定圧力以上であることが確認された場合、弁制御部103は、濃度調整制御を実行する(ステップS20)。濃度調整制御の詳細は後述する。 If step S5 returns NO and it is confirmed that the outside air pressure is equal to or higher than the determination pressure, the valve control unit 103 executes concentration adjustment control (step S20). The concentration adjustment control will be described in detail later.

一方、ステップS5でYESと判定されて外気圧が判定圧力未満であることが確認された場合、弁制御部103は、スロットル弁32の開度を低温時停止用スロットル開度にする(ステップS6)。低温時停止用スロットル開度は、予め所定の中間開度に設定されて弁制御部103に記憶されている。例えば、低温時停止用スロットル開度は50%程度に設定される。このようにしてスロットル弁32が開弁状態とされることで吸気通路30には新気が導入される。また、ステップS4の実行により第1EGR弁62は開弁されているものの、燃料カット後は気筒2内での燃焼が停止されることでEGRガスの酸素濃度は、吸気通路30内の酸素濃度と同じ濃度に向かって上昇していく。これより、燃料カット後、吸気通路30内の酸素濃度は上昇していく。 On the other hand, if step S5 is judged as YES and it is confirmed that the outside air pressure is less than the judged pressure, the valve control unit 103 sets the opening of the throttle valve 32 to the throttle opening for low temperature stop (step S6). The throttle opening for low temperature stop is set to a predetermined intermediate opening in advance and stored in the valve control unit 103. For example, the throttle opening for low temperature stop is set to about 50%. In this way, the throttle valve 32 is opened, and fresh air is introduced into the intake passage 30. Also, although the first EGR valve 62 is opened by executing step S4, the oxygen concentration of the EGR gas increases toward the same concentration as the oxygen concentration in the intake passage 30 because combustion in the cylinder 2 is stopped after the fuel cut. As a result, the oxygen concentration in the intake passage 30 increases after the fuel cut.

次いで、弁制御部103は、スロットル弁32および第1EGR弁62の各開度がエンジン回転数と連動して変化するように各弁32,62を制御する(ステップS7)。具体的に、弁制御部103は、スロットル弁32および第1EGR弁62が開弁状態に維持される範囲で、エンジン回転数が漸減するのに応じてスロットル弁32および第1EGR弁62の各開度をそれぞれ漸減させる。このとき、弁制御部103は、吸気圧を安定させ得る適宜の値になる速度で、スロットル弁32および第1EGR弁62の各開度を低減させていく。 Next, the valve control unit 103 controls the throttle valve 32 and the first EGR valve 62 so that their openings change in conjunction with the engine speed (step S7). Specifically, the valve control unit 103 gradually reduces the openings of the throttle valve 32 and the first EGR valve 62 as the engine speed gradually decreases, within a range in which the throttle valve 32 and the first EGR valve 62 are maintained in an open state. At this time, the valve control unit 103 reduces the openings of the throttle valve 32 and the first EGR valve 62 at a speed that results in an appropriate value that can stabilize the intake pressure.

次いで、判定部101は、エンジン回転数が所定の基準回転数Nx未満まで低下したか否かを判定する(ステップS8)。基準回転数Nxは、ステップS2の燃料カット時のエンジン回転数よりも小さい値であって、今後の吸気圧の負圧化を適切なレベルに調整し得るような値に予め設定されて判定部101に記憶されている。具体的に、基準回転数Nxは、後述するステップS9以降に大きく負圧化する吸気圧の最小値Py(図5(d)参照)が所定の目標範囲Zに収まるような値に設定される。なお、目標範囲Zは、例えば50kPaを含むように設定することができ、基準回転数Nxは、例えば700~800rpm程度に設定することができる。 Next, the determination unit 101 determines whether the engine speed has fallen below a predetermined reference speed Nx (step S8). The reference speed Nx is a value smaller than the engine speed at the time of fuel cut in step S2, and is preset to a value that allows the future negative pressure of the intake pressure to be adjusted to an appropriate level and is stored in the determination unit 101. Specifically, the reference speed Nx is set to a value that causes the minimum value Py (see FIG. 5(d)) of the intake pressure that is significantly negative after step S9 described below to fall within a predetermined target range Z. Note that the target range Z can be set to include, for example, 50 kPa, and the reference speed Nx can be set to, for example, about 700 to 800 rpm.

弁制御部103は、スロットル弁32および第1EGR弁62の各開度の漸減(ステップS7)を継続しつつ、ステップS8の判定がYESになるのを待つ。そして、弁制御部103は、ステップS8でYESと判定されてエンジン回転数が基準回転数Nx未満になったことが確認されると、スロットル弁32と第1EGR弁62を全閉にする(つまり、閉弁状態にする)(ステップS9)。スロットル弁32と第1EGR弁62との双方が閉弁状態(全閉)とされることで、ステップS9以降、吸気圧の負圧化は進行する。 The valve control unit 103 continues gradually decreasing the opening degree of the throttle valve 32 and the first EGR valve 62 (step S7) while waiting for the determination in step S8 to become YES. Then, when the determination in step S8 is YES and it is confirmed that the engine speed is less than the reference speed Nx, the valve control unit 103 fully closes the throttle valve 32 and the first EGR valve 62 (i.e., closes the valves) (step S9). With both the throttle valve 32 and the first EGR valve 62 in the closed state (fully closed), the intake pressure is made negative from step S9 onwards.

次いで、判定部101は、エンジンEが完全停止したか否かを判定する(ステップS10)。判定部101は、エンジン回転数が実質的にゼロまで低下するとエンジンEが完全停止したと判定する。判定部101は、クランク角センサSN1の検出値に基づいてこの判定を行う。 Next, the determination unit 101 determines whether the engine E has completely stopped (step S10). The determination unit 101 determines that the engine E has completely stopped when the engine speed drops to substantially zero. The determination unit 101 makes this determination based on the detection value of the crank angle sensor SN1.

弁制御部103は、第1EGR弁62およびスロットル弁32の双方を閉弁状態に維持しつつ、ステップS10の判定がYESになるのを待つ。そして、弁制御部103は、ステップS10でYESと判定されてエンジンEが完全停止したことが確認されると、スロットル弁32を開いてその開度を所定の始動用スロットル開度にする(ステップS11)。このとき第1EGR弁62の開操作は行われず、第1EGR弁62は閉弁状態(全閉の状態)に維持されたままスロットル弁32が開弁される。始動用スロットル開度は、予め所定の中間開度に設定されて弁制御部103に記憶されている。始動用スロットル開度は、例えば、50%程度に設定される。なお、スロットル弁32を開弁させるステップS11は、エンジンEが完全停止した直後(ステップS10の判定がYESになった直後)に実行されてもよいが、本第1実施形態では、エンジンEが完全停止してから所定時間後に実行される。 The valve control unit 103 waits for the judgment of step S10 to become YES while maintaining both the first EGR valve 62 and the throttle valve 32 in a closed state. Then, when the judgment of step S10 is YES and it is confirmed that the engine E has completely stopped, the valve control unit 103 opens the throttle valve 32 to a predetermined throttle opening for starting (step S11). At this time, the opening operation of the first EGR valve 62 is not performed, and the throttle valve 32 is opened while the first EGR valve 62 is maintained in a closed state (fully closed state). The throttle opening for starting is set to a predetermined intermediate opening in advance and stored in the valve control unit 103. The throttle opening for starting is set to, for example, about 50%. Note that step S11, which opens the throttle valve 32, may be executed immediately after the engine E has completely stopped (immediately after the determination in step S10 becomes YES), but in this first embodiment, it is executed a predetermined time after the engine E has completely stopped.

このように、外気圧が判定圧力未満の場合は、燃料カットが実行されてからエンジン回転数が基準回転数Nx未満になるまでの間、スロットル弁32と第1EGR弁62とはともに開弁状態とされ、エンジン回転数が基準回転数Nx未満になると双方が閉弁状態とされる。そして、エンジンEが完全停止すると、その後、第1EGR弁62は閉弁状態に維持されたままスロットル弁32が開弁される。 In this way, when the outside air pressure is less than the judgment pressure, both the throttle valve 32 and the first EGR valve 62 are open from when the fuel cut is executed until the engine speed falls below the reference speed Nx, and when the engine speed falls below the reference speed Nx, both are closed. Then, when the engine E comes to a complete stop, the throttle valve 32 is opened while the first EGR valve 62 is maintained in a closed state.

<濃度調整制御>
次に、上記ステップS5でNOと判定された場合に実行される濃度調整制御について、図4のフローチャートを用いて説明する。濃度調整制御では、第1EGR出口部61bよりも下流側の吸気通路30内に存在する吸気の酸素濃度(第1EGR出口部61bよりも下流側の吸気通路30内の酸素濃度)が所定の目標値になるようにスロットル弁および第1EGR弁62が制御されるようになっており、以下では、この制御の対象となる酸素濃度、つまり、第1EGR出口部61bよりも下流側の吸気通路30に存在する吸気の酸素濃度のことを、「最終吸気酸素濃度」という。
<Density Adjustment Control>
Next, the concentration adjustment control executed when the determination in step S5 is NO will be described with reference to the flowchart in Fig. 4. In the concentration adjustment control, the throttle valve and the first EGR valve 62 are controlled so that the oxygen concentration of the intake air present in the intake passage 30 downstream of the first EGR outlet 61b (the oxygen concentration in the intake passage 30 downstream of the first EGR outlet 61b) becomes a predetermined target value, and hereinafter, the oxygen concentration that is the object of this control, i.e., the oxygen concentration of the intake air present in the intake passage 30 downstream of the first EGR outlet 61b, is referred to as the "final intake oxygen concentration."

濃度調整制御がスタートすると、つまり、上記ステップS5でNOと判定されて外気圧が判定圧力以上であることが確認されると、弁制御部103は、スロットル弁32の開度を所定の停止用スロットル開度にする(ステップS21)。停止用スロットル開度は、上記の低温時停止用スロットル開度よりも小さい中間開度に予め設定されて弁制御部103に記憶されている。例えば、低温時停止用スロットル開度が50%程度とされるのに対して、停止用スロットル開度は30%程度とされる。ステップS21以降も、ステップS6以降と同様にスロットル弁32が開弁状態とされることにより、また、燃料カットが実行されていることにより、最終酸素濃度を含む吸気通路30内の酸素濃度は上昇する。 When the concentration adjustment control starts, that is, when the result of the above step S5 is NO and it is confirmed that the outside air pressure is equal to or higher than the judgment pressure, the valve control unit 103 sets the opening of the throttle valve 32 to a predetermined throttle opening for stopping (step S21). The throttle opening for stopping is preset to an intermediate opening smaller than the throttle opening for stopping at low temperatures and is stored in the valve control unit 103. For example, the throttle opening for stopping at low temperatures is set to about 50%, while the throttle opening for stopping is set to about 30%. After step S21, the throttle valve 32 is opened as in step S6 and after, and the fuel cut is performed, so that the oxygen concentration in the intake passage 30, including the final oxygen concentration, increases.

次いで、弁制御部103は、ステップS7と同様に、スロットル弁32および第1EGR弁62の各開度をエンジン回転数と連動してそれぞれ漸減させる(ステップS22)。 Next, similar to step S7, the valve control unit 103 gradually reduces the opening degree of the throttle valve 32 and the first EGR valve 62 in conjunction with the engine speed (step S22).

次いで、判定部101は、最終吸気酸素濃度の推定値がその目標値である基本目標値Dx以上になったか否か、つまり、最終吸気酸素濃度が基本目標値Dxまで上昇したか否かを判定する(ステップS23)。基本目標値Dxは、大気中の酸素濃度つまり吸気が全て新気で占められた場合の吸気酸素濃度よりも小さい値である。基本目標値Dxは予め上記のように設定されて判定部101に記憶されている。 Next, the judgment unit 101 judges whether the estimated value of the final intake oxygen concentration has reached or exceeded the basic target value Dx, that is, whether the final intake oxygen concentration has risen to the basic target value Dx (step S23). The basic target value Dx is a value smaller than the oxygen concentration in the atmosphere, that is, the intake oxygen concentration when all the intake air is fresh air. The basic target value Dx is set in advance as described above and stored in the judgment unit 101.

弁制御部103は、スロットル弁32および第1EGR弁62の各開度の漸減(ステップS22)を継続しつつ、ステップS13の判定がYESになるのを待つ。そして、ステップS13でYESと判定されて最終吸気酸素濃度が基本目標値Dx以上になったことが確認されると、弁制御部103は、スロットル弁32を全閉にする(ステップS24)。 The valve control unit 103 continues gradually decreasing the opening degree of the throttle valve 32 and the first EGR valve 62 (step S22) while waiting for the determination in step S13 to become YES. Then, when the determination in step S13 is YES and it is confirmed that the final intake oxygen concentration is equal to or greater than the basic target value Dx, the valve control unit 103 fully closes the throttle valve 32 (step S24).

次いで、弁制御部103は、吸気圧が基準圧力Px(図5参照)を下回らないように第1EGR弁62の開度を調整する(ステップS25)。基準圧力Pxは、吸気圧センサSN4により検出されるサージタンク34内の圧力つまり吸気圧の基準値であって、大気圧をやや下回るような弱い負圧に相当する値に設定される。基準圧力Pxがこのような値(弱い負圧)であることから、当該ステップS25が開始されると、第1EGR弁62の開度はその直前の開度よりも増大させられる。つまり、上記ステップS24でのスロットル弁32の閉弁により、新たな吸気の導入が基本的に停止されるので、この状態で吸気圧を弱い負圧に留めるには、第1EGR弁62の開度を増大させて第1EGR通路61を通じたEGRガスの還流を促進する必要がある。そこで、当該ステップS25において、弁制御部103は、第1EGR弁62を開方向に駆動し、それによって吸気圧が基準圧力Pxを下回らないように(弱い負圧に留まるように)調整する。具体的に、弁制御部103は、第1EGR弁62の基本開度をエンジン回転数からマップ等を参照しつつ決定するとともに、決定した基本開度を、吸気圧センサSN4による検出圧力を用いて補正することにより、第1EGR弁62の目標開度を算出する。ステップS25では、このように算出される目標開度に従って第1EGR弁62の開度が制御されることにより、サージタンク34内の吸気圧が基準圧力Pxを下回らないように(弱い負圧に)調整される。 Next, the valve control unit 103 adjusts the opening of the first EGR valve 62 so that the intake pressure does not fall below the reference pressure Px (see FIG. 5) (step S25). The reference pressure Px is the pressure in the surge tank 34 detected by the intake pressure sensor SN4, i.e., the reference value of the intake pressure, and is set to a value corresponding to a weak negative pressure that is slightly lower than the atmospheric pressure. Since the reference pressure Px is such a value (weak negative pressure), when step S25 is started, the opening of the first EGR valve 62 is increased from the opening immediately before. In other words, since the introduction of new intake air is basically stopped by closing the throttle valve 32 in step S24, in order to keep the intake pressure at a weak negative pressure in this state, it is necessary to increase the opening of the first EGR valve 62 to promote the return of EGR gas through the first EGR passage 61. Therefore, in step S25, the valve control unit 103 drives the first EGR valve 62 in the opening direction, thereby adjusting the intake pressure so that it does not fall below the reference pressure Px (so that it remains at a weak negative pressure). Specifically, the valve control unit 103 determines the basic opening of the first EGR valve 62 from the engine speed while referring to a map or the like, and calculates the target opening of the first EGR valve 62 by correcting the determined basic opening using the pressure detected by the intake pressure sensor SN4. In step S25, the opening of the first EGR valve 62 is controlled according to the target opening calculated in this way, and the intake pressure in the surge tank 34 is adjusted so that it does not fall below the reference pressure Px (to a weak negative pressure).

次いで、判定部101は、エンジン回転数が上記の基準回転数Nx未満まで低下したか否かを判定する(ステップS26)。 Next, the determination unit 101 determines whether the engine speed has decreased to below the reference speed Nx (step S26).

弁制御部103は、第1EGR弁62の開度調整(ステップS25)を継続しつつ、ステップS26の判定がYESになるのを待つ。そして、ステップS26でYESと判定されてエンジン回転数が基準回転数Nx未満になったことが確認されると、弁制御部103は、第1EGR弁62を全閉にする(ステップS27)。ここで、スロットル弁32は上記ステップS24の制御を経て既に閉弁状態にある。このため、当該ステップS27以降は、スロットル弁32と第1EGR弁62との双方が閉弁状態(全閉)とされ、これによって吸気圧の負圧化が進行する。 The valve control unit 103 continues adjusting the opening of the first EGR valve 62 (step S25) while waiting for the determination in step S26 to become YES. Then, when the determination in step S26 is YES and it is confirmed that the engine speed is less than the reference speed Nx, the valve control unit 103 fully closes the first EGR valve 62 (step S27). Here, the throttle valve 32 is already in a closed state through the control of the above-mentioned step S24. Therefore, from step S27 onwards, both the throttle valve 32 and the first EGR valve 62 are closed (fully closed), and this progresses the negative pressure of the intake pressure.

このようにして、濃度調整制御では、最終吸気酸素濃度を目標値にするべく、燃料カットの実行後にスロットル弁32を開弁状態にして最終吸気酸素濃度を上昇させる制御(ステップS21~S23、第1の制御)が実行されるとともに、最終吸気酸素濃度が目標値まで上昇した時点でスロットル弁32を全閉にする制御(ステップS23~S24、第2の制御)が実行される。 In this way, in the concentration adjustment control, in order to set the final intake oxygen concentration to the target value, control is executed (steps S21 to S23, first control) to open the throttle valve 32 after fuel cut is executed to increase the final intake oxygen concentration, and control is executed (steps S23 to S24, second control) to fully close the throttle valve 32 when the final intake oxygen concentration has increased to the target value.

濃度調整制御が実行された後は、図4のフローチャートに戻り、判定部101は、ステップS10と同様にエンジンが完全停止したか否かを判定する(ステップS28)。 After the concentration adjustment control is performed, the process returns to the flowchart in FIG. 4, and the determination unit 101 determines whether the engine has completely stopped (step S28), similar to step S10.

弁制御部103は、第1EGR弁62およびスロットル弁32の双方を閉弁状態に維持しつつ、ステップS28の判定がYESになるのを待つ。そして、ステップS28でYESと判定されてエンジンが完全停止したことが確認されると、弁制御部103は、スロットル弁32を閉弁状態に維持しつつ第1EGR弁62を開弁して、第1EGR弁62の開度を始動用EGR開度にする(ステップS29)。このときスロットル弁32の開操作は行われず、スロットル弁32は閉弁状態に維持されたまま第1EGR弁62が開弁される。上記の始動用EGR開度は、予め所定の中間開度に設定されて弁制御部103に記憶されている。例えば、始動用EGR開度は、50%程度とされる。なお、ステップS29は、エンジンEが完全停止してから所定時間後に実行されてもよいが、本第1実施形態では、ステップS28の判定がYESとなった直後にステップS29が実行されて第1EGR弁62が開弁される。 The valve control unit 103 waits for the determination in step S28 to become YES while maintaining both the first EGR valve 62 and the throttle valve 32 in a closed state. Then, when the determination in step S28 is YES and it is confirmed that the engine has completely stopped, the valve control unit 103 opens the first EGR valve 62 while maintaining the throttle valve 32 in a closed state, and sets the opening degree of the first EGR valve 62 to the starting EGR opening degree (step S29). At this time, the opening operation of the throttle valve 32 is not performed, and the first EGR valve 62 is opened while the throttle valve 32 is maintained in a closed state. The above-mentioned starting EGR opening degree is set in advance to a predetermined intermediate opening degree and stored in the valve control unit 103. For example, the starting EGR opening degree is set to about 50%. Note that step S29 may be executed a predetermined time after the engine E has completely stopped, but in this first embodiment, step S29 is executed immediately after the determination in step S28 becomes YES, and the first EGR valve 62 is opened.

<自動停止制御による各部の動作例>
図5、図6は、上記の自動停止制御が実行された場合の各状態量の時間変化の一例を示すタイムチャートであり、(a)は自動停止条件の成否を示すフラグ、(b)はインジェクタ15からの燃料噴射の要否を示すフラグ、(c)はエンジン回転数、(d)はサージタンク34内の吸気圧、(e)はスロットル弁32および第1EGR弁62の各開度、(f)はサージタンク34内の吸気酸素濃度(つまり最終吸気酸素濃度)の時間変化を、それぞれ示している。図5は、外気圧が判定圧力以上の場合のタイムチャートである。図6は、外気圧が判定圧力未満の場合のタイムチャートである。なお、自動停止条件の成否を示すフラグは自動停止条件が成立するとONになる。また、インジェクタ15からの燃料噴射の要否を示すフラグはインジェクタ15からの燃料噴射が必要な場合にONになるフラグであって、燃料カットの実行時はOFFになるフラグである。
<Example of operation of each part under automatic stop control>
5 and 6 are time charts showing an example of time changes of each state quantity when the above-mentioned automatic stop control is executed, in which (a) is a flag indicating whether the automatic stop condition is satisfied, (b) is a flag indicating whether fuel injection from the injector 15 is required, (c) is the engine speed, (d) is the intake pressure in the surge tank 34, (e) is each opening degree of the throttle valve 32 and the first EGR valve 62, and (f) is the intake oxygen concentration (i.e., the final intake oxygen concentration) in the surge tank 34. FIG. 5 is a time chart when the outside air pressure is equal to or higher than the judgment pressure. FIG. 6 is a time chart when the outside air pressure is lower than the judgment pressure. The flag indicating whether the automatic stop condition is satisfied is ON when the automatic stop condition is satisfied. The flag indicating whether fuel injection from the injector 15 is required is ON when fuel injection from the injector 15 is required, and is OFF when fuel cut is executed.

まず、図5を用いて外気圧が判定圧力以上の場合の各状態量の変化を説明する。図5では、自動停止条件が成立した時点をt0としている。図5に示すように、時点t0にて自動停止条件が成立すると、まずスロットル弁32の開度が0%(全閉)まで低減される。次に、時点t0から遅れた時点t1において、燃料カットが実行される。 First, using Figure 5, we will explain how each state quantity changes when the outside air pressure is equal to or higher than the threshold pressure. In Figure 5, the time when the automatic stop condition is met is set to t0. As shown in Figure 5, when the automatic stop condition is met at time t0, the opening of the throttle valve 32 is first reduced to 0% (fully closed). Next, at time t1, which is delayed from time t0, fuel cut is executed.

燃料カットが実行されると、その直後に、第1EGR弁62の開度が停止用EGR開度にされるとともに、スロットル弁32の開度が停止用スロットル開度とされる。図5の例では、停止用EGR開度と停止用スロットル開度とは同じ開度α%に設定されており、時点t1直後において、第1EGR弁62およびスロットル弁32の開度は開度α%とされる。上記のように、スロットル弁32が開弁状態とされることで吸気通路30に新気が導入されること、および、燃料カットがなされてEGRガスの酸素濃度が上昇していくことにより、時点t1以降、最終吸気酸素濃度は徐々に増大していく。 Immediately after fuel cut is performed, the opening of the first EGR valve 62 is set to the stop EGR opening, and the opening of the throttle valve 32 is set to the stop throttle opening. In the example of FIG. 5, the stop EGR opening and the stop throttle opening are set to the same opening α%, and immediately after time t1, the openings of the first EGR valve 62 and the throttle valve 32 are set to the opening α%. As described above, the throttle valve 32 is opened to introduce fresh air into the intake passage 30, and the fuel cut is performed to increase the oxygen concentration of the EGR gas, so that the final intake oxygen concentration gradually increases after time t1.

燃料カットの実行時点t1から遅れた時点t2において、エンジン回転数が実際に低下し始める。これを受けて、時点t2以降、スロットル弁32および第1EGR弁62の各開度は漸減される。 At time t2, which is delayed from time t1 when the fuel cut is executed, the engine speed actually starts to decrease. In response, from time t2 onwards, the openings of the throttle valve 32 and the first EGR valve 62 are gradually reduced.

その後、時点t3において最終吸気酸素濃度が基本目標値Dxまで上昇する。これより、時点t3において、スロットル弁32は全閉にされて、その開度は0%まで低減される。スロットル弁32が全閉になることで、吸気通路30内への新気の流入は停止する。これより、時点t3にて、最終吸気酸素濃度の上昇は停止し、時点t3以降、最終吸気酸素濃度は基本目標値Dx近傍に維持される。また、時点t3において、第1EGR弁62の開度がβ%(>α%)まで増大される。これにより、吸気圧は基準圧力Pxを下回らない値に維持される。 After that, at time t3, the final intake oxygen concentration rises to the basic target value Dx. As a result, at time t3, the throttle valve 32 is fully closed and its opening is reduced to 0%. With the throttle valve 32 fully closed, the inflow of fresh air into the intake passage 30 stops. As a result, the increase in the final intake oxygen concentration stops at time t3, and from time t3 onwards, the final intake oxygen concentration is maintained near the basic target value Dx. Also, at time t3, the opening of the first EGR valve 62 is increased to β% (>α%). As a result, the intake pressure is maintained at a value that does not fall below the reference pressure Px.

基本目標値Dxの達成時点t3から遅れた時点t4において、エンジン回転数が基準回転数Nxイマンまで低下する。これを受けて、第1EGR弁62は全閉にされてその開度が0%まで低減される。当該制御により、第1EGR弁62およびスロットル弁32の双方が閉弁状態とされるので、時点t4以降、吸気圧は急激に低下していき、エンジン回転数も急速に低下していく。ここで、時点t3からしばらく後に吸気圧は最小値Pyとなる。上記のように、基準回転数Nxは、吸気圧の最小値Py(図5(d)参照)が所定の目標範囲Zに収まるような値に設定されており、時点t3からしばらく後して実現される吸気圧の最小値Pyは目標範囲Zに収まる。 At time t4, which is delayed from time t3 when the basic target value Dx is achieved, the engine speed drops to the reference speed Nx Iman. In response to this, the first EGR valve 62 is fully closed and its opening is reduced to 0%. As a result of this control, both the first EGR valve 62 and the throttle valve 32 are closed, so that the intake pressure drops rapidly from time t4 onwards, and the engine speed also drops rapidly. Here, the intake pressure reaches its minimum value Py a short time after time t3. As described above, the reference speed Nx is set to a value such that the minimum value Py of the intake pressure (see FIG. 5(d)) falls within the predetermined target range Z, and the minimum value Py of the intake pressure achieved a short time after time t3 falls within the target range Z.

時点t4から遅れた時点t5において、エンジン回転数はゼロまで低下し、エンジンは完全停止に至る。図5の例では、外気圧が判定圧力以上であることに伴い、時点t5後の時点t6において、第1EGR弁62が開弁されてその開度が0%から始動用EGR開度γ%まで増大される。図5の例では、始動用EGR開度γ%は、上述したα%およびβ%のいずれよりも大きい高開度(例えば全開に近い開度)に設定される。このように時点t6において第1EGR弁62が開弁することで、サージタンク34には第1EGR通路61内のEGRガスが流入する。そのため、時点t6以降、吸気圧は上昇する。一方、時点t6以降もスロットル弁32は閉弁状態に維持されることから、時点t6以降も、最終吸気酸素濃度は基本目標値Dx近傍に維持される。具体的には、燃料カットが実行されてからしばらく後には、気筒2に導入される吸気の成分と気筒2から導出される吸気の成分とはほぼ同じになり、第1EGR通路61内のEGRガスの酸素濃度は最終吸気酸素濃度とほぼ同じになる。そのため、時点t6における第1EGR通路61内のEGRガスの酸素濃度は最終吸気酸素濃度と同じつまり基本目標値近傍となっており、時点t6にて第1EGR弁62が開弁しても、最終吸気酸素濃度は基本目標値近傍に維持される。 At time t5, which is delayed from time t4, the engine speed drops to zero and the engine comes to a complete stop. In the example of FIG. 5, at time t6 after time t5, as the outside air pressure is equal to or higher than the judgment pressure, the first EGR valve 62 is opened and its opening is increased from 0% to the starting EGR opening γ%. In the example of FIG. 5, the starting EGR opening γ% is set to a high opening (for example, an opening close to full opening) that is larger than both of the above-mentioned α% and β%. In this way, the first EGR valve 62 opens at time t6, and the EGR gas in the first EGR passage 61 flows into the surge tank 34. Therefore, the intake pressure increases after time t6. On the other hand, since the throttle valve 32 is maintained in a closed state even after time t6, the final intake oxygen concentration is maintained near the basic target value Dx even after time t6. Specifically, some time after the fuel cut is executed, the components of the intake air introduced into cylinder 2 and the components of the intake air discharged from cylinder 2 become almost the same, and the oxygen concentration of the EGR gas in the first EGR passage 61 becomes almost the same as the final intake oxygen concentration. Therefore, the oxygen concentration of the EGR gas in the first EGR passage 61 at time t6 is the same as the final intake oxygen concentration, that is, close to the basic target value, and even if the first EGR valve 62 opens at time t6, the final intake oxygen concentration is maintained close to the basic target value.

次に、図6を用いて外気圧が判定圧力未満の場合の各状態量の変化を説明する。図6のタイムチャートにおける時点t10~t12は、図5の時点t0~t2と同じ意味をもつ。つまり、図6の例においても、時点t10にて自動停止条件が成立し、時点t11にて燃料カットが実行され、時点t12にてエンジン回転数が実際に低下し始める。これより、図6の例においても、時点t11での燃料カットの実行直後に、第1EGR弁62の開度が停止用EGR開度α%とされる。 Next, using Figure 6, we will explain how each state quantity changes when the outside air pressure is less than the judgment pressure. Times t10 to t12 in the time chart of Figure 6 have the same meaning as times t0 to t2 in Figure 5. That is, in the example of Figure 6 as well, the automatic stop condition is met at time t10, fuel cut is executed at time t11, and the engine speed actually begins to decrease at time t12. Thus, in the example of Figure 6 as well, the opening of the first EGR valve 62 is set to the stop EGR opening α% immediately after fuel cut is executed at time t11.

一方、図6の例では、外気圧が判定圧力未満であることから、時点t11でのスロットル弁32の開度が、図5の時点t1で実現される停止用スロットル開度αよりも大きい低温時停止用スロットル開度δ%とされる。そして、時点t12以降、エンジン回転数が低下し始めると、図5と同様に第1EGR弁62は停止用EGR開度α%から漸減されるのに対して、スロットル弁32は低温時停止用スロットル開度δ%から漸減されることになる。 In the example of FIG. 6, since the outside air pressure is less than the judgment pressure, the opening of the throttle valve 32 at time t11 is set to a low-temperature stop throttle opening δ%, which is greater than the stop throttle opening α achieved at time t1 in FIG. 5. Then, after time t12, when the engine speed starts to decrease, the first EGR valve 62 is gradually reduced from the stop EGR opening α%, as in FIG. 5, while the throttle valve 32 is gradually reduced from the low-temperature stop throttle opening δ%.

また、外気圧が判定圧力未満の場合は、最終酸素濃度が所定の目標値となることに伴ってスロットル弁32を全閉にする、という制御が実行されない。つまり、最終酸素濃度が上記の基本目標値になってもスロットル弁32の開弁状態が維持される。これより、最終酸素濃度が基本目標値Dxとなった後も吸気通路30への新気の流入が継続され、最終酸素濃度は上昇し続ける。この結果、時点t3からしばらく後、最終酸素濃度は大気の酸素濃度Dyに近い値まで上昇する。また、外気圧が判定圧力未満の場合は、エンジン回転数が基準回転数Nx未満になるのに伴ってスロットル弁32と第1EGR弁62とが全閉にされる。これより、図6の例では、エンジン回転数が基準回転数未満になる時点t13にて、スロットル弁32と第1EGR弁62の双方が閉弁される。 In addition, when the outside air pressure is less than the judgment pressure, the throttle valve 32 is not fully closed as the final oxygen concentration becomes a predetermined target value. In other words, the throttle valve 32 remains open even when the final oxygen concentration becomes the basic target value. As a result, fresh air continues to flow into the intake passage 30 even after the final oxygen concentration becomes the basic target value Dx, and the final oxygen concentration continues to rise. As a result, a while after time t3, the final oxygen concentration rises to a value close to the atmospheric oxygen concentration Dy. In addition, when the outside air pressure is less than the judgment pressure, the throttle valve 32 and the first EGR valve 62 are fully closed as the engine speed becomes less than the reference speed Nx. As a result, in the example of FIG. 6, both the throttle valve 32 and the first EGR valve 62 are closed at time t13 when the engine speed becomes less than the reference speed.

また、外気圧が判定圧力未満の場合は、エンジンが完全停止に至った後、第1EGR弁62は閉弁状態に維持されたままスロットル弁32が開弁される。これより、図6の例では、エンジンが完全停止に至った時点t14の後の時点15において、第1EGR弁62が閉弁状態に維持されたままスロットル弁32が開弁されて、スロットル弁32の開度が0%から始動用スロットル開度ε%まで増大される。図6の例では、始動用スロットル開度ε%は、低温時停止用スロットル開度δ%と同程度の開度に設定される。 In addition, when the outside air pressure is less than the judgment pressure, after the engine comes to a complete stop, the throttle valve 32 is opened while the first EGR valve 62 is maintained in a closed state. Thus, in the example of FIG. 6, at time t15 after time t14 when the engine comes to a complete stop, the throttle valve 32 is opened while the first EGR valve 62 is maintained in a closed state, and the opening of the throttle valve 32 is increased from 0% to the starting throttle opening ε%. In the example of FIG. 6, the starting throttle opening ε% is set to an opening similar to the low-temperature stop throttle opening δ%.

時点t15においてスロットル弁32が開弁することで、サージタンク34にはスロットル弁32を通過した新気が流入する。これより、時点t15以降、吸気圧は上昇する。また、時点t15以降、最終吸気酸素濃度も増大する。図6の例では、上記のように、最終吸気酸素濃度は時点t13よりも前に大気の酸素濃度近傍まで上昇している。これより、時点t15以降において最終吸気酸素濃度はわずかに増大する。 When the throttle valve 32 opens at time t15, fresh air that has passed through the throttle valve 32 flows into the surge tank 34. As a result, the intake pressure increases from time t15 onwards. Furthermore, the final intake oxygen concentration also increases from time t15 onwards. In the example of Figure 6, as described above, the final intake oxygen concentration has risen to close to the atmospheric oxygen concentration before time t13. As a result, the final intake oxygen concentration increases slightly from time t15 onwards.

<第1実施形態の作用等>
上記のように、第1実施形態によれば、外気圧が判定圧力以上のときは、濃度調整制御が実行されて、スロットル弁32と第1EGR弁62の各開度の調整によってエンジン停止時の最終吸気酸素濃度が大気の酸素濃度よりも低い基本目標値Dxとされる。そのため、外気圧が判定圧力以上であって混合気の着火性が高くエンジンの始動性が確保される場合において、エンジンの再始動時の最終吸気酸素濃度であって再始動時に気筒2に導入される吸気の酸素濃度を大気の酸素濃度よりも低くできる。気筒に導入される吸気の酸素濃度が低ければ生成されるNOxの量は少なくなる。従って、第1実施形態によれば、エンジンの始動性を確保しつつエンジンの再始動時のNOxの生成を抑制できる。
<Functions of the First Embodiment>
As described above, according to the first embodiment, when the outside air pressure is equal to or higher than the judgment pressure, the concentration adjustment control is executed, and the final intake oxygen concentration at the time of engine stop is set to the basic target value Dx lower than the oxygen concentration of the atmosphere by adjusting the opening degree of each of the throttle valve 32 and the first EGR valve 62. Therefore, when the outside air pressure is equal to or higher than the judgment pressure and the ignitability of the mixture is high and the startability of the engine is ensured, the final intake oxygen concentration at the time of engine restart, that is, the oxygen concentration of the intake air introduced into the cylinder 2 at the time of restart, can be made lower than the oxygen concentration of the atmosphere. If the oxygen concentration of the intake air introduced into the cylinder is low, the amount of NOx generated is reduced. Therefore, according to the first embodiment, the generation of NOx at the time of engine restart can be suppressed while ensuring the startability of the engine.

一方で、外気圧が判定圧力未満であって混合気の着火性が低くなりやすい場合には、エンジン停止時の最終吸気酸素濃度が基本目標値Dxよりも高い濃度とされる。そのため、混合気の着火性を高めることができエンジンの始動性を確実に良好にできる。 On the other hand, when the outside air pressure is below the judgment pressure and the ignition ability of the mixture is likely to be low, the final intake oxygen concentration when the engine is stopped is set to a concentration higher than the basic target value Dx. This increases the ignition ability of the mixture and ensures good engine startability.

特に、上記第1実施形態では、外気圧が判定圧力以上のときは、エンジンの完全停止後にスロットル弁32が閉弁状態に維持される。そのため、エンジン停止後にスロットル弁32を通じて新気が吸気通路30に導入されるのを回避できる。これより、エンジンの再始動時に気筒2に導入される吸気の酸素濃度を確実に基本目標値DxとしてNOxの生成量を確実に小さくできる。 In particular, in the first embodiment, when the outside air pressure is equal to or higher than the judgment pressure, the throttle valve 32 is maintained in a closed state after the engine is completely stopped. This makes it possible to prevent fresh air from being introduced into the intake passage 30 through the throttle valve 32 after the engine is stopped. This ensures that the oxygen concentration of the intake air introduced into the cylinder 2 when the engine is restarted is set to the basic target value Dx, thereby reliably reducing the amount of NOx generated.

また、外気圧が判定圧力未満のときは、エンジンの完全停止後にスロットル弁32が開弁されることで、スロットル弁32を通じて新気を吸気通路30に導入することができる。そのため、エンジン停止後においても最終吸気酸素濃度を高めることができ、エンジンの再始動時に気筒2に導入される吸気の酸素濃度を確実に高くしてエンジンの始動性をより確実に高めることができる。 In addition, when the outside air pressure is less than the judgment pressure, the throttle valve 32 is opened after the engine is completely stopped, so that fresh air can be introduced into the intake passage 30 through the throttle valve 32. This makes it possible to increase the final intake oxygen concentration even after the engine is stopped, and to reliably increase the oxygen concentration of the intake air introduced into cylinder 2 when the engine is restarted, thereby more reliably improving the startability of the engine.

また、上記第1実施形態では、燃料カット後にスロットル弁32が開弁状態とされる(第1の制御)。これより、酸素を豊富に含んだ新気をスロットル弁32よりも下流側の吸気通路に流入させて、最終吸気酸素濃度を上昇させることができる。そのため、外気圧が判定圧力未満の場合および判定圧力以上の場合のいずれにおいても、最終吸気酸素濃度を適切な濃度に向けて確実に高めることができる。つまり、外気圧が判定圧力未満の場合は、基本目標値Dxよりも高く大気の酸素濃度に近い値に向けて最終吸気酸素濃度を高めることができ、外気圧が判定圧力以上の場合は基本目標値Dxに向けて最終吸気酸素濃度を高めることができる。 In the first embodiment, the throttle valve 32 is opened after the fuel cut (first control). This allows oxygen-rich fresh air to flow into the intake passage downstream of the throttle valve 32, thereby increasing the final intake oxygen concentration. Therefore, the final intake oxygen concentration can be reliably increased toward an appropriate concentration in both cases where the outside air pressure is less than the judgment pressure and where it is equal to or greater than the judgment pressure. In other words, when the outside air pressure is less than the judgment pressure, the final intake oxygen concentration can be increased toward a value higher than the basic target value Dx and closer to the oxygen concentration of the atmosphere, and when the outside air pressure is equal to or greater than the judgment pressure, the final intake oxygen concentration can be increased toward the basic target value Dx.

そして、外気圧が判定圧力以上の場合は、最終吸気酸素濃度が基本目標値Dxまで上昇した時点でスロットル弁32が閉弁されることで(第2の制御)、スロットル弁32を通じた新気の導入を停止して最終吸気酸素濃度を基本目標値Dxに維持することができる。一方、外気圧が判定圧力未満の場合は、最終吸気酸素濃度が基本目標値Dxまで上昇した時点でスロットル弁32を閉弁するという第2の制御が実行されず(つまり、禁止されて)、最終吸気酸素濃度が基本目標値Dxまで上昇した後もスロットル弁32が開弁されることで、スロットル弁32の開弁期間を長くして最終吸気酸素濃度を確実に高くできる。 When the outside air pressure is equal to or higher than the judgment pressure, the throttle valve 32 is closed (second control) when the final intake oxygen concentration rises to the basic target value Dx, thereby stopping the introduction of fresh air through the throttle valve 32 and maintaining the final intake oxygen concentration at the basic target value Dx. On the other hand, when the outside air pressure is lower than the judgment pressure, the second control of closing the throttle valve 32 when the final intake oxygen concentration rises to the basic target value Dx is not executed (i.e., prohibited), and the throttle valve 32 remains open even after the final intake oxygen concentration rises to the basic target value Dx, thereby lengthening the opening period of the throttle valve 32 and reliably increasing the final intake oxygen concentration.

また、仮に、エンジンの停止直前に吸気圧が急減してその最小値Pyが目標範囲Zを下回るような過度に小さい値まで低下すると、エンジン回転数の低下スピードが過度に速くなる結果、エンジンが完全停止したときに生じるショック(急停止の反動により車体に伝わるショック)が増大し易くなり、乗員が違和感を覚えるおそれがある。これに対して、上記第1実施形態では、燃料カット後においてスロットル弁32と第1EGR弁62の双方が開弁状態とされるとともに、これらの開度がエンジン回転数に連動して漸減される。また、上記第1実施形態では、濃度調整制御の実行時に、最終吸気酸素濃度が目標値に到達した後しばらくの間第1EGR弁62が開弁状態に維持される。そのため、吸気圧の急減を防止でき、吸気圧の最小値Pyが目標範囲Zに収まる確率を高めてエンジン停止時のショックをより確実に軽減できる。また、エンジンによっては、各気筒2のピストン5の停止位置を再始動に有利な位置に調整する停止位置制御が行われることがあり、このようなエンジンにおいてはエンジン回転数の低下スピードが過度に速くなるのが防止されることで、ピストン5の停止位置制御の精度を高めてエンジンの再始動性を向上させることができる。 In addition, if the intake pressure suddenly decreases immediately before the engine is stopped and its minimum value Py falls to an excessively small value below the target range Z, the engine speed will decrease too quickly, which will increase the shock (shock transmitted to the vehicle body due to the reaction of the sudden stop) that occurs when the engine is completely stopped, and the occupants may feel uncomfortable. In contrast, in the first embodiment, both the throttle valve 32 and the first EGR valve 62 are opened after fuel cut, and their openings are gradually decreased in conjunction with the engine speed. In addition, in the first embodiment, when the concentration adjustment control is performed, the first EGR valve 62 is maintained in an open state for a while after the final intake oxygen concentration reaches the target value. Therefore, a sudden decrease in intake pressure can be prevented, and the probability that the minimum value Py of the intake pressure falls within the target range Z can be increased, so that the shock at the time of engine stop can be more reliably reduced. In addition, some engines use stop position control to adjust the stop position of the piston 5 of each cylinder 2 to a position that is favorable for restarting. In such engines, the accuracy of the stop position control of the piston 5 can be improved and the restartability of the engine can be improved by preventing the engine speed from decreasing too quickly.

(第2実施形態)
次に、第2実施形態に係る停止制御装置について説明する。第2実施形態に係る停止用制御装置は、第1実施形態に対して自動停止制御の一部の内容のみが異なっており、その他の構成については第1実施形態と同様である。以下では、第2実施形態に係る自動停止制御の制御内容について説明する。図7,図8は、第2実施形態に係る自動停止制御の具体的手順を示すフローチャートである。
Second Embodiment
Next, a stop control device according to a second embodiment will be described. The stop control device according to the second embodiment differs from the first embodiment in only part of the content of the automatic stop control, and other configurations are similar to those of the first embodiment. The control content of the automatic stop control according to the second embodiment will be described below. Figures 7 and 8 are flowcharts showing the specific procedure of the automatic stop control according to the second embodiment.

第2実施形態でも、第1実施形態と同様に、まず、判定部101により上記の自動停止条件の成否が判定される(ステップS31)。そして、第2実施形態でも、ステップS31でYESと判定されて自動停止条件が成立したことが確認されると、弁制御部103によって、スロットル弁32の開度が全閉(0%)相当まで低下させられる(ステップS32)とともに、燃料カット実行部102によって燃料カットが実行される(ステップS33)。さらに、第2実施形態でも、燃料カット後に弁制御部103によって、第1EGR弁62の開度が上記の停止用EGR開度とされる(ステップS34)。 In the second embodiment, as in the first embodiment, the determination unit 101 first determines whether the automatic stop condition is satisfied (step S31). Then, in the second embodiment, when the determination in step S31 is YES and it is confirmed that the automatic stop condition is satisfied, the valve control unit 103 reduces the opening degree of the throttle valve 32 to a fully closed position (0%) (step S32), and the fuel cut execution unit 102 executes a fuel cut (step S33). Furthermore, in the second embodiment, after the fuel cut, the valve control unit 103 sets the opening degree of the first EGR valve 62 to the stop EGR opening degree (step S34).

また、第2実施形態でも、第1実施形態と同様に、次いで、判定部101によって、外気圧が上記の判定圧力未満であるか否かが判定される(ステップS35)。また、第2実施形態でも、ステップS35でNOと判定されて外気圧が判定圧力以上の場合は、第1実施形態と同様の制御が実行される。一方、ステップS35でYESと判定されて外気圧が判定圧力未満の場合、第2実施形態では第1実施形態と異なる制御が実行される。 In the second embodiment, similarly to the first embodiment, the determination unit 101 then determines whether the outside air pressure is less than the above-mentioned determination pressure (step S35). In the second embodiment, if the determination in step S35 is NO and the outside air pressure is equal to or greater than the determination pressure, the same control as in the first embodiment is executed. On the other hand, if the determination in step S35 is YES and the outside air pressure is less than the determination pressure, the second embodiment executes a control different from that in the first embodiment.

具体的に、ステップS35の判定がNOであって外気圧が判定圧力以上であることが確認された場合、弁制御部103は、最終吸気酸素濃度の目標値を上記の基本目標値に設定する(ステップS36)。また、外気圧が判定圧力以上であることが確認された場合、第1実施形態のステップS21と同様に、弁制御部103は、スロットル弁32の開度を上記の停止用スロットル開度にする(ステップS37)。 Specifically, if the determination in step S35 is NO and it is confirmed that the outside air pressure is equal to or higher than the determination pressure, the valve control unit 103 sets the target value of the final intake oxygen concentration to the above-mentioned basic target value (step S36). Also, if it is confirmed that the outside air pressure is equal to or higher than the determination pressure, the valve control unit 103 sets the opening of the throttle valve 32 to the above-mentioned stop throttle opening (step S37), similar to step S21 in the first embodiment.

一方、ステップS35の判定がYESであってエンジン水温が判定圧力未満であることが確認された場合、弁制御部103は、最終吸気酸素濃度の目標値を上記の基本目標値よりも高い低温時目標値に設定する(ステップS38)。低温時目標値は予め設定されて弁制御部103に記憶されている。次いで、外気圧が判定圧力未満であることが確認された場合、弁制御部103は、スロットル弁32の開度を上記の低温時停止用スロットル開度にする(ステップS39)。なお、このステップS39は、第1実施形態のステップS6と同様の制御である。 On the other hand, if the determination in step S35 is YES and it is confirmed that the engine water temperature is below the judgment pressure, the valve control unit 103 sets the target value of the final intake oxygen concentration to a low temperature target value that is higher than the above-mentioned basic target value (step S38). The low temperature target value is set in advance and stored in the valve control unit 103. Next, if it is confirmed that the outside air pressure is below the judgment pressure, the valve control unit 103 sets the opening of the throttle valve 32 to the above-mentioned low temperature stop throttle opening (step S39). Note that this step S39 is the same control as step S6 in the first embodiment.

ステップS37,S39のいずれかのステップが実行された後は、第1実施形態のステップS22~S28と同じステップS40~S46が実行される。具体的に、弁制御部103は、スロットル弁32および第1EGR弁62の各開度をエンジン回転数と連動してそれぞれ漸減させる(ステップS40)。次いで、判定部101は、最終吸気酸素濃度の推定値がその目標値以上になったか否かを判定する(ステップS41)。ここで、外気圧が判定圧力未満の場合はこの判定に用いられる目標値は低温時目標値であり、外気圧が判定圧力以上の場合はこの判定に用いられる目標値は基本目標値である。そして、最終吸気酸素濃度が目標値以上になったことが確認されると、弁制御部103は、スロットル弁32を全閉にする(ステップS42)。次いで、弁制御部103は、吸気圧が基準圧力Pxを下回らないように第1EGR弁62の開度を調整する(ステップS43)。次いで、判定部101は、エンジン回転数が基準回転数Nx未満まで低下したか否かを判定する(ステップS44)。そして、エンジン回転数が基準回転数Nx未満になったことが確認されると、弁制御部103は、第1EGR弁62を全閉にする(ステップS45)。次いで、判定部101は、エンジンが完全停止したか否かを判定する(ステップS46)。 After either step S37 or S39 is executed, steps S40 to S46, which are the same as steps S22 to S28 in the first embodiment, are executed. Specifically, the valve control unit 103 gradually reduces the openings of the throttle valve 32 and the first EGR valve 62 in conjunction with the engine speed (step S40). Next, the judgment unit 101 judges whether the estimated value of the final intake oxygen concentration has reached or exceeded its target value (step S41). Here, if the outside air pressure is less than the judgment pressure, the target value used for this judgment is the low temperature target value, and if the outside air pressure is equal to or greater than the judgment pressure, the target value used for this judgment is the basic target value. Then, when it is confirmed that the final intake oxygen concentration has reached or exceeded the target value, the valve control unit 103 fully closes the throttle valve 32 (step S42). Next, the valve control unit 103 adjusts the opening of the first EGR valve 62 so that the intake pressure does not fall below the reference pressure Px (step S43). Next, the determination unit 101 determines whether the engine speed has decreased to less than the reference speed Nx (step S44). Then, when it is confirmed that the engine speed is less than the reference speed Nx, the valve control unit 103 fully closes the first EGR valve 62 (step S45). Next, the determination unit 101 determines whether the engine has completely stopped (step S46).

このように、第2実施形態では、最終吸気酸素濃度の目標値が外気圧に応じて変更されるもののエンジンが完全停止するまでの基本的な制御内容は外気圧に関わらず同じとされる。また、エンジンが完全停止した後の制御も第1実施形態と同様とされる。 Thus, in the second embodiment, although the target value of the final intake oxygen concentration is changed according to the outside air pressure, the basic control content until the engine is completely stopped is the same regardless of the outside air pressure. In addition, the control after the engine is completely stopped is also the same as in the first embodiment.

具体的に、ステップS46でYESと判定されてエンジンが完全停止したことが確認されると、判定部101は外気圧が判定圧力未満であるか否かを判定する(ステップS47)。ステップS47でNOと判定されて外気圧が判定圧力以上であることが確認された場合、第1実施形態のステップS29と同様に、弁制御部103は、スロットル弁32を閉弁状態に維持しつつ第1EGR弁62を開弁して、第1EGR弁62の開度を始動用EGR開度にする(ステップS48)。一方、ステップS47でYESと判定されて外気圧が判定圧力未満であることが確認された場合、第1実施形態のステップS11と同様に、第1EGR弁62を閉弁状態に維持しつつスロットル弁32を開弁して、スロットル弁32の開度を始動用スロットル開度にする(ステップS4)。 Specifically, when the result of the determination in step S46 is YES and it is confirmed that the engine has completely stopped, the determination unit 101 determines whether the outside air pressure is less than the determination pressure (step S47). When the result of the determination in step S47 is NO and it is confirmed that the outside air pressure is equal to or greater than the determination pressure, the valve control unit 103 opens the first EGR valve 62 while keeping the throttle valve 32 closed, and sets the opening degree of the first EGR valve 62 to the starting EGR opening degree (step S48), similar to step S29 in the first embodiment. On the other hand, when the result of the determination in step S47 is YES and it is confirmed that the outside air pressure is less than the determination pressure, the valve control unit 103 opens the throttle valve 32 while keeping the first EGR valve 62 closed, and sets the opening degree of the throttle valve 32 to the starting throttle opening degree (step S4), similar to step S11 in the first embodiment.

<第2実施形態の作用等>
以上のように、上記第2実施形態に係る自動停止制御では、外気圧が判定圧力以上の場合は第1実施形態と同様の制御が実行される。そのため、第2実施形態によっても、上記第1実施形態と同様に、外気圧が判定圧力以上の場合においてエンジンの再始動時にその始動性を確保しつつNOxの生成を抑えることができる。
<Functions of the Second Embodiment>
As described above, in the automatic stop control according to the second embodiment, when the outside air pressure is equal to or higher than the judgment pressure, the same control as in the first embodiment is executed. Therefore, according to the second embodiment, like the first embodiment, when the outside air pressure is equal to or higher than the judgment pressure, it is possible to suppress the generation of NOx while ensuring the startability of the engine when it is restarted.

また、上記第2実施形態に係る自動停止制御では、第1実施形態と異なり、外気圧が判定圧力未満の場合も最終酸素濃度を目標値にするための濃度調整制御が実行される。ただし、この目標値が、外気圧が判定圧力以上の場合の目標値(基本目標値)よりも高くされる。そのため、第2実施形態においても、外気圧が判定圧力未満の場合において、エンジンが停止したときの最終吸気酸素濃度ひいてはエンジンの再始動時に気筒2に導入される吸気の酸素濃度を基本目標値よりも高く大気の酸素濃度に近い高い濃度にでき、エンジンの始動性を確保できる。従って、第2実施形態によってもエンジンの始動性の確保とNOx生成量の抑制とを両立することができる。なお、第1実施形態と同様の構成を有することで得られるその他の作用効果は第2実施形態でも得ることができる。 In addition, unlike the first embodiment, in the automatic stop control according to the second embodiment, concentration adjustment control is executed to set the final oxygen concentration to the target value even when the outside air pressure is less than the judgment pressure. However, this target value is set higher than the target value (basic target value) when the outside air pressure is equal to or greater than the judgment pressure. Therefore, in the second embodiment, when the outside air pressure is less than the judgment pressure, the final intake oxygen concentration when the engine is stopped and therefore the oxygen concentration of the intake air introduced into cylinder 2 when the engine is restarted can be set to a high concentration higher than the basic target value and close to the oxygen concentration of the atmosphere, ensuring engine startability. Therefore, the second embodiment can also ensure engine startability and suppress NOx generation. Note that other effects obtained by having a configuration similar to that of the first embodiment can also be obtained in the second embodiment.

(変形例)
上記実施形態では、第1EGR出口部61bよりも下流側の吸気通路30に存在する吸気中の酸素濃度である最終吸気酸素濃度を演算により推定する場合を説明したが、最終吸気酸素濃度をセンサにより直接検出するようにしてもよい。例えば、酸素濃度を検出可能なセンサをサージタンク34に取り付け、当該センサにより最終吸気酸素濃度を検出してもよい。
(Modification)
In the above embodiment, the final intake oxygen concentration, which is the oxygen concentration in the intake air present in the intake passage 30 downstream of the first EGR outlet 61b, is estimated by calculation. However, the final intake oxygen concentration may be directly detected by a sensor. For example, a sensor capable of detecting the oxygen concentration may be attached to the surge tank 34, and the final intake oxygen concentration may be detected by the sensor.

上記実施形態では、タービン52よりも上流側の排気通路40とスロットル弁32よりも下流側の吸気通路30とを互いに接続する第1EGR通路61を含む高圧EGR装置60に加えて、タービン52よりも下流側の排気通路40とスロットル弁32よりも上流側の吸気通路30とを互いに接続する第2EGR通路71を含む低圧EGR装置70をエンジンに設けたが、低圧EGR装置70は必須ではなく、省略してもよい。 In the above embodiment, in addition to the high-pressure EGR device 60 including the first EGR passage 61 connecting the exhaust passage 40 upstream of the turbine 52 and the intake passage 30 downstream of the throttle valve 32, the engine is provided with a low-pressure EGR device 70 including a second EGR passage 71 connecting the exhaust passage 40 downstream of the turbine 52 and the intake passage 30 upstream of the throttle valve 32, but the low-pressure EGR device 70 is not essential and may be omitted.

上記実施形態では、軽油を含有する燃料を圧着着火により燃焼させるディーゼルエンジンに本発明を適用した例について説明したが、本発明を適用可能なエンジンは、排気通路から吸気通路に排気ガスを還流するEGR操作が可能なエンジンであればよく、ディーゼルエンジン以外のエンジンに本発明を適用してもよい。例えば、ガソリンを含有する燃料を火花点火により燃焼させることが可能でかつEGR装置を備えたガソリンエンジンに本発明を適用することも可能である。 In the above embodiment, an example of applying the present invention to a diesel engine that burns fuel containing diesel oil by pressure ignition has been described, but the engine to which the present invention can be applied is any engine that is capable of EGR operation that recirculates exhaust gas from the exhaust passage to the intake passage, and the present invention may be applied to engines other than diesel engines. For example, the present invention can also be applied to a gasoline engine that is capable of burning fuel containing gasoline by spark ignition and is equipped with an EGR device.

1 :エンジン本体
2 :気筒
7 :クランク軸(出力軸)
15 :インジェクタ
30 :吸気通路
32 :スロットル弁
40 :排気通路
61 :第1EGR通路(EGR通路)
61b :第1EGR出口部(EGR通路と吸気通路との接続部)
62 :第1EGR弁(EGR弁)
101 :判定部
102 :燃料カット実行部
103 :弁制御部
SN2 :水温センサ(外気圧検出手段)
1: Engine body 2: Cylinder 7: Crankshaft (output shaft)
15: injector 30: intake passage 32: throttle valve 40: exhaust passage 61: first EGR passage (EGR passage)
61b: First EGR outlet (connection between the EGR passage and the intake passage)
62: First EGR valve (EGR valve)
101: Determination unit 102: Fuel cut execution unit 103: Valve control unit SN2: Water temperature sensor (external air pressure detection means)

Claims (5)

気筒と、気筒での燃焼のエネルギーを受けて回転する出力軸と、気筒に導入される吸気が流通する吸気通路と、気筒から排出される排気ガスが流通する排気通路と、吸気通路と排気通路とを接続するEGR通路とを備えたエンジンに適用される停止制御装置であって、
前記気筒に燃料を供給するインジェクタと、
前記EGR通路に開閉可能に設けられたEGR弁と、
前記EGR通路と前記吸気通路との接続部よりも上流側の吸気通路に開閉可能に設けられたスロットル弁と、
外気圧を検出する外気圧検出手段と、
エンジンを自動的に停止させる自動停止条件が成立したか否かを判定する判定部と、
前記判定部により前記自動停止条件が成立したことが確認された場合に前記インジェクタによる燃料の供給を停止する燃料カットを実行する燃料カット実行部と、
前記燃料カットが実行されてから前記出力軸の回転が停止するまでの間に、前記接続部よりも下流側の前記吸気通路内の酸素濃度である最終吸気酸素濃度が大気の酸素濃度よりも低くなるように前記スロットル弁の開度と前記EGR弁の開度とを調整する濃度調整制御を実行可能な弁制御部とを備え、
前記弁制御部は、前記外気圧検出手段により検出された外気圧が所定の判定圧力以上の場合は前記濃度調整制御を実行し、前記外気圧が前記判定圧力未満の場合は前記濃度調整制御の実行を抑制する、ことを特徴とするエンジンの停止制御装置。
A stop control device is applied to an engine having a cylinder, an output shaft that rotates by receiving energy of combustion in the cylinder, an intake passage through which intake air introduced into the cylinder flows, an exhaust passage through which exhaust gas discharged from the cylinder flows, and an EGR passage connecting the intake passage and the exhaust passage,
an injector for supplying fuel to the cylinder;
an EGR valve provided in the EGR passage so as to be capable of opening and closing;
a throttle valve provided in an intake passage upstream of a connection portion between the EGR passage and the intake passage so as to be capable of opening and closing;
An external air pressure detection means for detecting an external air pressure;
a determination unit that determines whether an automatic stop condition for automatically stopping the engine is satisfied;
a fuel cut execution unit that executes a fuel cut to stop the supply of fuel by the injector when the determination unit determines that the automatic stop condition is satisfied;
a valve control unit capable of executing concentration adjustment control for adjusting an opening degree of the throttle valve and an opening degree of the EGR valve so that a final intake oxygen concentration, which is an oxygen concentration in the intake passage downstream of the connection portion, becomes lower than an oxygen concentration in the atmosphere during the period from when the fuel cut is executed to when the rotation of the output shaft is stopped,
The engine stop control device is characterized in that the valve control unit executes the concentration adjustment control when the outside air pressure detected by the outside air pressure detection means is equal to or higher than a predetermined judgment pressure, and suppresses the execution of the concentration adjustment control when the outside air pressure is lower than the judgment pressure.
請求項1に記載のエンジンの停止制御装置において、
前記濃度調整制御は、前記燃料カットの実行後に前記最終吸気酸素濃度が上昇するように前記スロットル弁を開弁状態にする第1の制御と、前記最終吸気酸素濃度が所定の目標値まで上昇した時点で前記スロットル弁を全閉にする第2の制御とを含む、ことを特徴とするエンジンの停止制御装置。
2. The engine stop control device according to claim 1,
an engine stop control device, characterized in that the concentration adjustment control includes a first control that opens the throttle valve so that the final intake oxygen concentration increases after the fuel cut is executed, and a second control that fully closes the throttle valve when the final intake oxygen concentration increases to a predetermined target value.
請求項2に記載のエンジンの停止制御装置において、
前記弁制御部は、前記外気圧が前記判定圧力未満の場合、前記第1の制御を実行し、前記第2の制御の実行を禁止する、ことを特徴とするエンジンの停止制御装置。
3. The engine stop control device according to claim 2,
An engine stop control device, characterized in that, when the outside air pressure is lower than the determination pressure, the valve control unit executes the first control and prohibits execution of the second control.
請求項2に記載のエンジンの停止制御装置において、
前記弁制御部は、前記外気圧に関わらず前記第1の制御と前記第2の制御とを実行し、前記外気圧が前記判定圧力未満の場合は前記判定圧力以上の場合よりも前記目標値を高くする、ことを特徴とするエンジンの停止制御装置。
3. The engine stop control device according to claim 2,
The valve control unit executes the first control and the second control regardless of the outside air pressure, and when the outside air pressure is less than the judgment pressure, sets the target value higher than when the outside air pressure is equal to or greater than the judgment pressure.
請求項1~4のいずれか1項に記載のエンジンの停止制御装置において、
前記弁制御部は、前記外気圧に関わらず前記出力軸の回転が停止したときに前記スロットル弁が閉弁状態となるように当該スロットル弁を制御し、前記外気圧が前記判定圧力以上の場合は、前記出力軸の回転が停止した後も前記スロットル弁を閉弁状態に維持し、前記外気圧が前記判定圧力未満の場合は、前記出力軸の回転が停止した後に前記スロットル弁を開弁する、ことを特徴とするエンジンの停止制御装置。
The engine stop control device according to any one of claims 1 to 4,
the valve control unit controls the throttle valve to be in a closed state when rotation of the output shaft stops regardless of the outside air pressure, and when the outside air pressure is equal to or higher than the judgment pressure, maintains the throttle valve in a closed state even after rotation of the output shaft stops, and when the outside air pressure is less than the judgment pressure, opens the throttle valve after rotation of the output shaft stops.
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