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JP7635735B2 - Control device for internal combustion engine - Google Patents
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JP7635735B2 - Control device for internal combustion engine - Google Patents

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Description

本発明は、内燃機関の制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for an internal combustion engine.

内燃機関の排気通路に、粒子状物質を捕集するフィルタを備えることが周知である。
下記特許文献1には、フィルタの再生処理として、多気筒内燃機関の全ての気筒の燃焼制御を停止する処理を実行する制御装置が記載されている。この制御装置は、再生処理を実行しているときの積算空気量が所定値以上となる場合、燃焼制御の停止を中止する。ここで所定値は、燃焼制御を停止する処理の開始時におけるフィルタの温度およびフィルタが捕集している粒子状物質の量によって定める。
It is well known to provide an exhaust passage of an internal combustion engine with a filter for trapping particulate matter.
The following Patent Document 1 describes a control device that executes a process to stop combustion control of all cylinders of a multi-cylinder internal combustion engine as a filter regeneration process. This control device stops stopping combustion control when the cumulative air amount during the regeneration process is equal to or greater than a predetermined value. Here, the predetermined value is determined by the temperature of the filter and the amount of particulate matter trapped by the filter at the start of the process to stop combustion control.

また、下記特許文献2には、フィルタの再生処理として、多気筒内燃機関の複数の気筒のうちの一部の気筒に限って燃焼制御を停止する処理を実行する装置が記載されている。 In addition, the following Patent Document 2 describes a device that performs a process to stop combustion control only for some of the cylinders of a multi-cylinder internal combustion engine as a filter regeneration process.

特開2019-190358号公報JP 2019-190358 A 特開2021-60027号公報JP 2021-60027 A

ところで、上記一部の気筒に限って燃焼制御を停止する場合、燃焼制御を停止しない気筒における燃焼反応と、同気筒から排出される未燃燃料の排気系での酸化反応とが、フィルタの温度上昇要因となりうる。そのため、燃焼制御の停止時におけるフィルタの温度およびフィルタが捕集している粒子状物質の量によって、一部の気筒に限って燃焼制御を停止する処理の中止のための上記所定値を定める場合には、所定値が適切な値とならないおそれがある。 However, when combustion control is stopped only for some of the cylinders, the combustion reaction in the cylinders for which combustion control is not stopped and the oxidation reaction in the exhaust system of the unburned fuel discharged from those cylinders can cause the temperature of the filter to rise. Therefore, when determining the above-mentioned predetermined value for stopping the process of stopping combustion control only for some of the cylinders based on the filter temperature and the amount of particulate matter captured by the filter when combustion control is stopped, there is a risk that the predetermined value will not be appropriate.

以下、上記課題を解決するための手段およびその作用効果について記載する。
排気通路に排気中の粒子状物質を捕集するフィルタを備えた多気筒内燃機関に適用され、停止処理、温度取得処理、堆積量取得処理、許容値算出処理、および中止処理を実行するように構成され、前記停止処理は、前記多気筒内燃機関の複数の気筒のうちの一部の気筒における燃焼制御を停止して且つ、前記複数の気筒のうちの前記一部の気筒とは異なる気筒における混合気の空燃比を理論空燃比未満にする処理であり、前記温度取得処理は、前記フィルタの温度を取得する処理であり、前記堆積量取得処理は、前記フィルタに捕集された粒子状物質の量である堆積量を取得する処理であり、前記許容値算出処理は、都度の前記フィルタの温度および都度の前記堆積量に基づき許容値を繰り返し算出する処理であり、前記中止処理は、前記排気通路に所定期間に流出する空気量が前記許容値以上となる場合、前記停止処理を中止する処理である内燃機関の制御装置である。
Means for solving the above problems and their effects will be described below.
A control device for an internal combustion engine is applied to a multi-cylinder internal combustion engine having a filter in an exhaust passage that captures particulate matter in the exhaust, and is configured to execute a stop process, a temperature acquisition process, a deposition amount acquisition process, a tolerance calculation process, and a cancellation process, wherein the stop process is a process of stopping combustion control in some of the multiple cylinders of the multi-cylinder internal combustion engine and making the air-fuel ratio of the mixture in cylinders other than the some of the multiple cylinders less than the stoichiometric air-fuel ratio, the temperature acquisition process is a process of acquiring the temperature of the filter, the deposition amount acquisition process is a process of acquiring the deposition amount, which is the amount of particulate matter captured on the filter, the tolerance calculation process is a process of repeatedly calculating a tolerance based on the temperature of the filter at each time and the deposition amount at each time, and the cancellation process is a process of canceling the stop process if the amount of air flowing into the exhaust passage in a predetermined period of time becomes equal to or greater than the tolerance value.

上記構成では、都度のフィルタ温度および都度の堆積量に基づき、許容値が算出される。ここで、許容値の算出に用いられるフィルタ温度は、燃焼制御を停止しない気筒における燃焼反応と、同気筒から排出される未燃燃料の排気系での酸化反応とが反映された値である。また、許容値の算出に用いられる堆積量は、フィルタに空気が流入することに起因したフィルタの温度上昇量を定める。そのため、都度のフィルタ温度および都度の堆積量に基づき算出される許容値を用いることにより、所定期間に流入する空気量が許容値以上となる場合、フィルタの温度が過度に高くなることを高精度に予測することができる。そのため、停止処理を適切に中止できる。 In the above configuration, the tolerance is calculated based on the filter temperature and the amount of deposition each time. Here, the filter temperature used to calculate the tolerance is a value that reflects the combustion reaction in the cylinder where combustion control is not stopped and the oxidation reaction in the exhaust system of the unburned fuel discharged from the cylinder. In addition, the amount of deposition used to calculate the tolerance determines the amount of temperature rise in the filter caused by air flowing into the filter. Therefore, by using the tolerance calculated based on the filter temperature and the amount of deposition each time, it is possible to accurately predict that the filter temperature will become excessively high if the amount of air flowing in during a specified period is equal to or greater than the tolerance. Therefore, the stop process can be appropriately stopped.

一実施形態にかかる車両の駆動系の構成を示す図である。1 is a diagram showing a configuration of a drive system of a vehicle according to an embodiment; 同実施形態にかかる制御装置が実行する処理の一部を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a part of a process executed by a control device according to the embodiment. 同実施形態にかかる制御装置が実行する処理の手順を示す流れ図である。4 is a flowchart showing a procedure of a process executed by a control device according to the embodiment. (a)および(b)は、上記実施形態における再生処理を示すタイムチャートである。4A and 4B are time charts showing the regeneration process in the above embodiment.

以下、一実施形態について図面を参照しつつ説明する。
「前提構成」
図1に示す内燃機関10の吸気通路12には、スロットルバルブ14が設けられている。吸気通路12から吸入された空気は、燃焼室16に流入する。燃焼室16には、燃料噴射弁18によって燃料が噴射される。燃焼室16において燃料と空気の混合気は、点火装置20の火花放電によって燃焼に供される。このときに生成される燃焼エネルギは、クランク軸22の回転エネルギに変換される。燃焼に供された混合気は、排気として排気通路30に排出される。排気通路30には、酸素吸蔵能力を有した三元触媒32と、ガソリンパティキュレートフィルタ(GPF34)とが設けられている。なお、GPF34は、PMを捕集するフィルタに三元触媒が担持されたものである。
Hereinafter, an embodiment will be described with reference to the drawings.
"Prerequisite configuration"
An intake passage 12 of an internal combustion engine 10 shown in FIG. 1 is provided with a throttle valve 14. Air drawn in from the intake passage 12 flows into a combustion chamber 16. Fuel is injected into the combustion chamber 16 by a fuel injection valve 18. In the combustion chamber 16, a mixture of fuel and air is burned by spark discharge from an ignition device 20. The combustion energy generated at this time is converted into the rotational energy of a crankshaft 22. The mixture burned is discharged to an exhaust passage 30 as exhaust. A three-way catalyst 32 having an oxygen storage capacity and a gasoline particulate filter (GPF 34) are provided in the exhaust passage 30. The GPF 34 is a filter that collects PM and supports a three-way catalyst.

制御装置40は、制御対象としての内燃機関10の制御量である、トルクおよび排気成分比率等を制御するために、スロットルバルブ14、燃料噴射弁18、および点火装置20等の内燃機関10の操作部を操作する。図1には、スロットルバルブ14、燃料噴射弁18、および点火装置20のそれぞれの操作信号MS1~MS3を記載している。制御装置40は、内燃機関10の制御量を制御するために、エアフローメータ50によって検出される吸入空気量Ga、およびクランク角センサ52の出力信号Scrを参照する。また制御装置40は、水温センサ54によって検出される水温THW、および空燃比センサ56によって検出される空燃比Afを参照する。また、制御装置40は、外気温センサ58によって検出される外気温TO、および車速センサ60によって検出される車速SPDを参照する。 The control device 40 operates the operating parts of the internal combustion engine 10, such as the throttle valve 14, the fuel injection valve 18, and the ignition device 20, in order to control the control variables of the internal combustion engine 10 as the control target, such as torque and exhaust gas component ratio. FIG. 1 shows the operation signals MS1 to MS3 of the throttle valve 14, the fuel injection valve 18, and the ignition device 20. In order to control the control variables of the internal combustion engine 10, the control device 40 refers to the intake air amount Ga detected by the air flow meter 50 and the output signal Scr of the crank angle sensor 52. The control device 40 also refers to the water temperature THW detected by the water temperature sensor 54 and the air-fuel ratio Af detected by the air-fuel ratio sensor 56. The control device 40 also refers to the outside air temperature TO detected by the outside air temperature sensor 58 and the vehicle speed SPD detected by the vehicle speed sensor 60.

制御装置40は、PU42、記憶装置44、および周辺回路46を備えている。PU42は、CPU、GPU、およびTPU等のソフトウェア処理装置である。ここで、周辺回路46は、内部の動作を規定するクロック信号を生成する回路、電源回路、およびリセット回路等を含む。制御装置40は、記憶装置44に記憶されたプログラムをPU42が実行することにより制御量を制御する。 The control device 40 includes a PU 42, a storage device 44, and peripheral circuits 46. The PU 42 is a software processing device such as a CPU, a GPU, and a TPU. Here, the peripheral circuits 46 include a circuit that generates a clock signal that regulates internal operations, a power supply circuit, a reset circuit, and the like. The control device 40 controls the control amount by the PU 42 executing a program stored in the storage device 44.

「制御」
図2に、制御装置40が実行する処理の一部を示す。図2に示す処理は、記憶装置44に記憶されたプログラムをPU42が実行することにより実現される。
"control"
2 shows a part of the process executed by the control device 40. The process shown in FIG. 2 is realized by the PU 42 executing a program stored in the storage device 44.

出ガス温度算出処理M10は、回転速度NE、充填効率η、および点火時期aigに基づき、排気通路30に排出される排気の温度である出ガス温度Toutを算出する処理である。これは、たとえば回転速度NEおよび充填効率ηから出ガス温度ベース値を算出した後、出ガス温度ベース値を点火時期に応じて補正することにより実現できる。具体的には、まず、予め記憶装置44に記憶されたマップデータを用いてPU42がマップ演算をすることによって出ガス温度ベース値を算出する。ここで、マップデータは、回転速度NEおよび充填効率ηを入力変数として且つ出ガス温度ベース値を出力変数とするデータである。そして、PU42は、点火時期aigがMBT点火時期から離間するほど、出ガス温度ベース値に対して出ガス温度Toutを低下させる。 The output gas temperature calculation process M10 is a process for calculating the output gas temperature Tout, which is the temperature of the exhaust gas discharged into the exhaust passage 30, based on the rotation speed NE, the charging efficiency η, and the ignition timing aig. This can be achieved, for example, by calculating an output gas temperature base value from the rotation speed NE and the charging efficiency η, and then correcting the output gas temperature base value according to the ignition timing. Specifically, the PU 42 first calculates the output gas temperature base value by performing a map calculation using map data previously stored in the storage device 44. Here, the map data is data in which the rotation speed NE and the charging efficiency η are input variables and the output gas temperature base value is an output variable. The PU 42 then reduces the output gas temperature Tout relative to the output gas temperature base value as the ignition timing aig moves away from the MBT ignition timing.

なお、マップデータとは、入力変数の離散的な値と、入力変数の値のそれぞれに対応する出力変数の値と、の組データである。また、マップ演算は、入力変数の値がマップデータの入力変数の値のいずれかに一致する場合、対応するマップデータの出力変数の値を演算結果とする処理とすればよい。また、マップ演算は、入力変数の値がマップデータの入力変数の値のいずれにも一致しない場合、マップデータに含まれる複数の出力変数の値の補間によって得られる値を演算結果とする処理とすればよい。また、これに代えて、マップ演算は、入力変数の値がマップデータの入力変数の値のいずれにも一致しない場合、マップデータに含まれる複数の出力変数の値のうちの最も近い値に対応するマップデータの出力変数の値を演算結果とする処理としてもよい。 Map data is a set of discrete values of input variables and values of output variables corresponding to each of the input variable values. The map calculation may be a process in which, when the value of an input variable matches any of the values of the input variables in the map data, the value of the corresponding output variable in the map data is used as the calculation result. The map calculation may be a process in which, when the value of an input variable does not match any of the values of the input variables in the map data, the value obtained by interpolating the values of multiple output variables included in the map data is used as the calculation result. Alternatively, the map calculation may be a process in which, when the value of an input variable does not match any of the values of the input variables in the map data, the value of the output variable in the map data that corresponds to the closest value among the values of multiple output variables included in the map data is used as the calculation result.

上記回転速度NEは、PU42が、出力信号Scrに基づき算出する。また、充填効率ηは、PU42が、回転速度NEおよび吸入空気量Gaに基づき算出する。
エキマニ温度算出処理M12は、出ガス温度Tout、車速SPDおよび外気温TOに基づき、排気マニフォールドの温度であるエキマニ温度Texmを算出する処理である。ここで、PU52は、出ガス温度Toutが大きい場合には小さい場合よりもエキマニ温度Texmを大きい値に算出する。また、PU42は、車速SPDが大きい場合には小さい場合よりもエキマニ温度Texmを小さい値に算出する。また、PU42は、外気温TOが小さい場合には大きい場合よりもエキマニ温度Texmを小さい値に算出する。
The rotation speed NE is calculated by the PU 42 based on the output signal Scr. The charging efficiency η is calculated by the PU 42 based on the rotation speed NE and the intake air amount Ga.
The exhaust manifold temperature calculation process M12 is a process for calculating the exhaust manifold temperature Texm, which is the temperature of the exhaust manifold, based on the exit gas temperature Tout, the vehicle speed SPD, and the outside air temperature TO. Here, the PU 52 calculates the exhaust manifold temperature Texm to a higher value when the exit gas temperature Tout is high than when it is low. Also, the PU 42 calculates the exhaust manifold temperature Texm to a lower value when the vehicle speed SPD is high than when it is low. Also, the PU 42 calculates the exhaust manifold temperature Texm to a lower value when the outside air temperature TO is low than when it is high.

入りガス温度算出処理M14は、出ガス温度Toutおよびエキマニ温度Texmに基づき、三元触媒32に流入する排気の温度である入りガス温度Tinを算出する処理である。ここで、PU42は、出ガス温度Toutが大きい場合には小さい場合よりも入りガス温度Tinを大きい値に算出する。また、PU42は、エキマニ温度Texmが小さい場合には大きい場合よりも入りガス温度Tinを小さい値に算出する。 The inlet gas temperature calculation process M14 is a process for calculating the inlet gas temperature Tin, which is the temperature of the exhaust gas flowing into the three-way catalyst 32, based on the outlet gas temperature Tout and the exhaust manifold temperature Texm. Here, PU42 calculates the inlet gas temperature Tin to a higher value when the outlet gas temperature Tout is high than when it is low. Also, PU42 calculates the inlet gas temperature Tin to a lower value when the exhaust manifold temperature Texm is low than when it is high.

触媒温度算出処理M16は、エキマニ温度Texm、入りガス温度Tin、空燃比Afおよび吸入空気量Gaに基づき、三元触媒32の温度である触媒温度Tcatを算出する処理である。PU42は、入りガス温度Tinが大きい場合には小さい場合よりも触媒温度Tcatを大きい値に算出する。PU42は、エキマニ温度Texmが小さい場合には大きい場合よりも触媒温度Tcatを小さい値に算出する。また、PU42は、空燃比Afおよび吸入空気量Gaに基づき、三元触媒32に流入する未燃燃料量または酸素量に応じた発熱量に応じて触媒温度Tcatを上昇させる。なお、PU42は、後述の再生処理M22が実行される場合、その情報に基づき、三元触媒32に流入する酸素量を把握してもよい。 The catalyst temperature calculation process M16 is a process for calculating the catalyst temperature Tcat, which is the temperature of the three-way catalyst 32, based on the exhaust manifold temperature Texm, the inlet gas temperature Tin, the air-fuel ratio Af, and the intake air amount Ga. When the inlet gas temperature Tin is high, the PU 42 calculates the catalyst temperature Tcat to a higher value than when the inlet gas temperature Tin is low. When the exhaust manifold temperature Texm is low, the PU 42 calculates the catalyst temperature Tcat to a lower value than when the exhaust manifold temperature Texm is high. In addition, the PU 42 increases the catalyst temperature Tcat according to the amount of heat generated according to the amount of unburned fuel or oxygen flowing into the three-way catalyst 32, based on the air-fuel ratio Af and the intake air amount Ga. When the regeneration process M22 described below is executed, the PU 42 may determine the amount of oxygen flowing into the three-way catalyst 32 based on that information.

フィルタ温度算出処理M18は、触媒温度Tcat、車速SPD、外気温TO、およびPM堆積量DPMに基づき、GPF34の温度であるフィルタ温度Tgpfを算出する処理である。PU42は、触媒温度Tcatが大きい場合には小さい場合よりもフィルタ温度Tgpfを大きい値に算出する。また、PU42は、車速SPDが大きい場合には小さい場合よりもフィルタ温度Tgpfを小さい値に算出する。またPU42は、外気温TOが小さい場合には大きい場合よりもフィルタ温度Tgpfを小さい値に算出する。また、PU42は、PM堆積量DPMが大きい場合には小さい場合よりもフィルタ温度Tgpfを大きい値に算出する。 The filter temperature calculation process M18 is a process for calculating the filter temperature Tgpf, which is the temperature of the GPF 34, based on the catalyst temperature Tcat, the vehicle speed SPD, the outside air temperature TO, and the PM accumulation amount DPM. When the catalyst temperature Tcat is high, the PU 42 calculates the filter temperature Tgpf to a higher value than when the catalyst temperature Tcat is low. When the vehicle speed SPD is high, the PU 42 calculates the filter temperature Tgpf to a lower value than when the vehicle speed SPD is low. When the outside air temperature TO is low, the PU 42 calculates the filter temperature Tgpf to a lower value than when the outside air temperature TO is high. When the PM accumulation amount DPM is high, the PU 42 calculates the filter temperature Tgpf to a higher value than when the PM accumulation amount DPM is low.

堆積量算出処理M20は、回転速度NE、充填効率η、水温THW、およびフィルタ温度Tgpfに基づき、GPF34に捕集されたPMの量であるPM堆積量DPMを算出する処理である。ここで、PU42は、回転速度NE,充填効率η、および水温THWに基づき、排気中のPMの量を算出する。そして、PU42は、排気中のPMの量が大きい場合に小さい場合よりもPM堆積量DPMの更新量を大きくする。また、PU42は、再生処理M22が実行される場合、フィルタ温度Tgpfが大きい場合に小さい場合よりも、PM堆積量DPMの更新量を小さい値に算出する。なお、更新量が負であることは、PM堆積量DPMを減少させることを意味する。 The accumulation amount calculation process M20 is a process for calculating the PM accumulation amount DPM, which is the amount of PM trapped in the GPF 34, based on the rotation speed NE, the filling efficiency η, the water temperature THW, and the filter temperature Tgpf. Here, PU42 calculates the amount of PM in the exhaust gas based on the rotation speed NE, the filling efficiency η, and the water temperature THW. Then, PU42 increases the update amount of the PM accumulation amount DPM when the amount of PM in the exhaust gas is large compared to when it is small. Also, when the regeneration process M22 is performed, PU42 calculates the update amount of the PM accumulation amount DPM to a smaller value when the filter temperature Tgpf is large compared to when it is small. Note that a negative update amount means that the PM accumulation amount DPM is decreased.

再生処理M22は、GPF34に捕集されたPMを酸化除去する処理である。PU42は、気筒#1~#4のうちのいずれか1つの気筒の燃料噴射弁18からの燃料の噴射を停止する。また、PU42は、残りの気筒の燃焼室16内の混合気の空燃比を理論空燃比よりもリッチとする。この処理は、排気通路30に酸素と未燃燃料とを排出し、GPF34の温度を上昇させることによって、GPF34が捕集したPMを燃焼除去するための処理である。すなわち、排気通路30に酸素と未燃燃料を排出することにより、三元触媒32等において未燃燃料を燃焼させることによって、排気の温度を上昇させる。これにより、GPFの温度を上昇させることができる。また、GPF34に酸素を供給することによって、GPF34が捕集したPMを燃焼除去することができる。 The regeneration process M22 is a process for oxidizing and removing the PM trapped in the GPF 34. The PU 42 stops the injection of fuel from the fuel injection valve 18 of any one of the cylinders #1 to #4. The PU 42 also makes the air-fuel ratio of the mixture in the combustion chamber 16 of the remaining cylinders richer than the theoretical air-fuel ratio. This process is a process for burning and removing the PM trapped by the GPF 34 by discharging oxygen and unburned fuel into the exhaust passage 30 and raising the temperature of the GPF 34. That is, by discharging oxygen and unburned fuel into the exhaust passage 30, the unburned fuel is burned in the three-way catalyst 32 or the like, thereby raising the temperature of the exhaust. This makes it possible to raise the temperature of the GPF. Also, by supplying oxygen to the GPF 34, the PM trapped by the GPF 34 can be burned and removed.

図3に、再生処理M22によるGPF34の再生要求が生じているときの処理の手順を示す。図3に示す処理は、記憶装置44に記憶されたプログラムをPU42がたとえば所定周期でくり返し実行することにより実現される。なお、以下では、先頭に「S」が付与された数字によって各処理のステップ番号を表現する。 Figure 3 shows the procedure for processing when a request for regeneration of GPF 34 by regeneration process M22 occurs. The processing shown in Figure 3 is realized by PU 42 repeatedly executing a program stored in storage device 44, for example, at a predetermined interval. Note that below, the step number of each process is represented by a number preceded by "S."

図3に示す一連の処理において、PU42は、まず吸入空気量Ga、フィルタ温度TgpfおよびPM堆積量DPMを取得する(S10)。次にPU42は、中止フラグFが「1」であるか否かを判定する(S12)。中止フラグFは、「1」である場合に再生処理M22を中止していることを示す。また、中止フラグFは、「0」である場合に再生処理M22を実行していることを示す。 In the series of processes shown in FIG. 3, the PU 42 first acquires the intake air amount Ga, the filter temperature Tgpf, and the PM accumulation amount DPM (S10). Next, the PU 42 determines whether the stop flag F is "1" or not (S12). When the stop flag F is "1", it indicates that the regeneration process M22 is stopped. When the stop flag F is "0", it indicates that the regeneration process M22 is being executed.

PU42は、中止フラグFが「0」であると判定する場合(S12:NO)、S10の処理において取得したフィルタ温度TgpfおよびPM堆積量DPMに基づき許容値Inthを算出する(S14)。ここで、PU42は、フィルタ温度Tgpfが大きい場合の許容値Inthを小さい場合の許容値Inth以下に算出する。また、PU42は、PM堆積量DPMが大きい場合の許容値Inthを小さい場合の許容値Inth以下に算出する。この処理は、たとえば、記憶装置44にマップデータが記憶された状態で、PU42によって許容値Inthをマップ演算することにより実現できる。ここで、マップデータは、フィルタ温度TgpfおよびPM堆積量DPMを入力変数として且つ、許容値Inthを出力変数とするデータである。 When the PU 42 determines that the stop flag F is "0" (S12: NO), it calculates the allowable value Inth based on the filter temperature Tgpf and the PM accumulation amount DPM acquired in the process of S10 (S14). Here, the PU 42 calculates the allowable value Inth when the filter temperature Tgpf is large to be equal to or less than the allowable value Inth when the filter temperature Tgpf is small. The PU 42 also calculates the allowable value Inth when the PM accumulation amount DPM is large to be equal to or less than the allowable value Inth when the PM accumulation amount DPM is small. This process can be realized, for example, by having the PU 42 perform map calculations to calculate the allowable value Inth with map data stored in the storage device 44. Here, the map data is data in which the filter temperature Tgpf and the PM accumulation amount DPM are input variables and the allowable value Inth is an output variable.

また、PU42は、吸入空気量Gaに基づき、所定期間においてGPF34に流入する空気量Inを算出する(S16)。ここで、PU42は、吸入空気量Gaに係数Kを乗算した値を、空気量Inに代入する。係数Kは、再生処理M22において燃焼制御を停止する気筒数の割合に所定期間の長さを乗算した値とすればよい。なお、所定期間は、図2の処理におけるフィルタ温度Tgpfの更新周期よりも長い時間としてもよい。 The PU 42 also calculates the amount of air In flowing into the GPF 34 during a predetermined period based on the intake air amount Ga (S16). Here, the PU 42 substitutes the value obtained by multiplying the intake air amount Ga by a coefficient K for the air amount In. The coefficient K may be a value obtained by multiplying the proportion of the number of cylinders for which combustion control is stopped in the regeneration process M22 by the length of the predetermined period. Note that the predetermined period may be a time longer than the update cycle of the filter temperature Tgpf in the process of FIG. 2.

次にPU42は、空気量Inが許容値Inthよりも大きいか否かを判定する(S18)。この処理は、再生処理M22を継続する場合、GPF34の温度が急激に上昇して、許容温度から外れるおそれがあるか否かを判定する処理である。PU42は、許容値Inthよりも大きいと判定する場合(S18:YES)、中止フラグFに「1」を代入して且つ再生処理M22を中止する(S20)。 Next, PU42 determines whether the amount of air In is greater than the allowable value Inth (S18). This process is to determine whether there is a risk that the temperature of GPF34 will rise rapidly and deviate from the allowable temperature if the regeneration process M22 is continued. If PU42 determines that the amount of air In is greater than the allowable value Inth (S18: YES), it assigns "1" to the stop flag F and stops the regeneration process M22 (S20).

一方、PU42は、中止フラグFが「1」であると判定する場合(S12:YES)、フィルタ温度Tgpfが許可温度Tth以下であるか否かを判定する(S22)。この処理は、再生処理M22を再開しても問題ないか否かを判定する処理である。許可温度Tthは、再生処理M22を再開しても短時間のうちに再度の中止とならないと想定される温度に設定されている。PU42は、許可温度Tth以下であると判定する場合(S22:YES)、中止フラグFに「0」を代入して且つ、再生処理M22を許可する(S24)。 On the other hand, when PU42 determines that the stop flag F is "1" (S12: YES), it determines whether the filter temperature Tgpf is equal to or lower than the permitted temperature Tth (S22). This process is to determine whether it is OK to restart the regeneration process M22. The permitted temperature Tth is set to a temperature at which the regeneration process M22 is not expected to be stopped again within a short period of time even if it is restarted. When PU42 determines that the filter temperature is equal to or lower than the permitted temperature Tth (S22: YES), it assigns "0" to the stop flag F and permits the regeneration process M22 (S24).

なお、PU42は、S20,S24の処理を完了する場合と、S18,S22の処理において否定判定する場合と、には、図3に示す一連の処理を一旦終了する。
ここで、本実施形態の作用および効果について説明する。
When the PU 42 completes the processes of S20 and S24, or when a negative determination is made in the processes of S18 and S22, the PU 42 temporarily ends the series of processes shown in FIG.
Here, the operation and effects of this embodiment will be described.

図4(a)に、本実施形態にかかる再生処理M22の中止の判定に関する処理を例示する。
図4(a)に示すように、PU42は、再生処理M22の実行中に、都度のフィルタ温度TgpfおよびPM堆積量DPMに応じて許容値Inthを都度算出する。そして、所定期間にGPF34に流入する空気量が許容値Inthを超える場合、再生処理M22を中止する。これにより、GPF34の温度が過度に高くなることを抑制できる。
FIG. 4A illustrates a process for determining whether to stop the regeneration process M22 according to the present embodiment.
As shown in Fig. 4A, the PU 42 calculates the permissible value Inth each time the regeneration process M22 is performed according to the filter temperature Tgpf and the PM accumulation amount DPM. If the amount of air flowing into the GPF 34 during a predetermined period of time exceeds the permissible value Inth, the regeneration process M22 is stopped. This makes it possible to prevent the temperature of the GPF 34 from becoming excessively high.

図4(b)には、再生処理M22の開始時におけるPM堆積量DPMおよびフィルタ温度Tgpfに基づき、再生処理M22の開始時からの積算空気量InGaの許容値Inthを設定する場合を示す。この場合、再生処理M22の実行時において理論空燃比よりもリッチとされるリッチ燃焼気筒における発熱量と、リッチ燃焼気筒から排出される未燃燃料の酸化熱の影響を考慮できない。そのため、再生処理M22を中止するタイミングが遅れるおそれがある。 Figure 4 (b) shows a case where the allowable value Inth of the cumulative air amount InGa from the start of the regeneration process M22 is set based on the PM accumulation amount DPM and the filter temperature Tgpf at the start of the regeneration process M22. In this case, it is not possible to take into account the amount of heat generated in the rich-burn cylinder, which is richer than the theoretical air-fuel ratio when the regeneration process M22 is executed, and the effect of the oxidation heat of the unburned fuel discharged from the rich-burn cylinder. Therefore, there is a risk that the timing to stop the regeneration process M22 will be delayed.

なお、フィルタ温度Tgpfが許容温度の上限値を超える場合に再生処理M22を中止する場合、本実施形態と比較して再生処理M22の中止が遅くなる。すなわち、フィルタ温度Tgpfは、GPF34の現在の温度の推定値である。これに対し、S18の処理では、現在の状態が所定期間継続するとGPF34の温度が許容温度の上限値を超えるおそれがあるか否かを予測している。 When the regeneration process M22 is stopped because the filter temperature Tgpf exceeds the upper limit of the allowable temperature, the regeneration process M22 is stopped later than in this embodiment. In other words, the filter temperature Tgpf is an estimate of the current temperature of the GPF 34. In contrast, the process of S18 predicts whether or not there is a risk that the temperature of the GPF 34 will exceed the upper limit of the allowable temperature if the current state continues for a predetermined period of time.

<対応関係>
上記実施形態における事項と、上記「課題を解決するための手段」の欄に記載した事項との対応関係は、次の通りである。フィルタは、GPF34に対応する。停止処理は、再生処理M22に対応する。温度取得処理は、S10の処理に対応する。堆積量取得処理は、S10の処理に対応する。許容値算出処理は、S14の処理に対応する。中止処理は、S18,S20の処理に対応する。
<Correspondence>
The correspondence between the matters in the above embodiment and the matters described in the "Means for solving the problem" section is as follows: The filter corresponds to the GPF 34. The stop process corresponds to the regeneration process M22. The temperature acquisition process corresponds to the process of S10. The accumulation amount acquisition process corresponds to the process of S10. The allowable value calculation process corresponds to the process of S14. The stop process corresponds to the processes of S18 and S20.

<その他の実施形態>
なお、本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態および以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
<Other embodiments>
This embodiment can be modified as follows: This embodiment and the following modifications can be combined with each other to the extent that no technical contradiction occurs.

・フィルタ温度Tgpfとしては、推定値に限らない。たとえば、GPF34にサーミスタ等の温度センサを設けることによって、その検出値を利用してもよい。
・停止処理において、燃焼制御の停止対象とする気筒は、1つに限らない。
The filter temperature Tgpf does not have to be an estimated value. For example, by providing a temperature sensor such as a thermistor in the GPF 34, the detected value may be used.
In the stop process, the number of cylinders for which combustion control is to be stopped is not limited to one.

・GPF34が三元触媒32の下流に配置されることは必須ではない。 -It is not essential that the GPF 34 be placed downstream of the three-way catalyst 32.

10…内燃機関
12…吸気通路
14…スロットルバルブ
16…燃焼室
18…燃料噴射弁
20…点火装置
22…クランク軸
30…排気通路
32…三元触媒
34…GPF
40…制御装置
Reference Signs List 10 internal combustion engine 12 intake passage 14 throttle valve 16 combustion chamber 18 fuel injection valve 20 ignition device 22 crankshaft 30 exhaust passage 32 three-way catalyst 34 GPF
40...Control device

Claims (1)

排気通路に排気中の粒子状物質を捕集するフィルタを備えた多気筒内燃機関に適用され、
停止処理、温度取得処理、堆積量取得処理、許容値算出処理、および中止処理を実行するように構成され、
前記停止処理は、前記多気筒内燃機関の複数の気筒のうちの一部の気筒における燃焼制御を停止して且つ、前記複数の気筒のうちの前記一部の気筒とは異なる気筒における混合気の空燃比を理論空燃比未満にする処理であり、
前記温度取得処理は、前記フィルタの温度を取得する処理であり、
前記堆積量取得処理は、前記フィルタに捕集された粒子状物質の量である堆積量を取得する処理であり、
前記許容値算出処理は、都度の前記フィルタの温度および都度の前記堆積量に基づき許容値を繰り返し算出する処理であり、
前記中止処理は、前記排気通路に所定期間に流出する空気量が前記許容値以上となる場合、前記停止処理を中止する処理である内燃機関の制御装置。
The present invention is applied to a multi-cylinder internal combustion engine equipped with a filter in an exhaust passage for collecting particulate matter in the exhaust,
The apparatus is configured to execute a stop process, a temperature acquisition process, a deposition amount acquisition process, a tolerance calculation process, and an interruption process;
the stop processing is processing for stopping combustion control in some cylinders among a plurality of cylinders of the multi-cylinder internal combustion engine and making an air-fuel ratio of an air-fuel mixture in a cylinder other than the some cylinders among the plurality of cylinders less than a stoichiometric air-fuel ratio,
the temperature acquisition process is a process of acquiring a temperature of the filter,
the deposition amount acquisition process is a process for acquiring a deposition amount, which is the amount of particulate matter trapped in the filter,
the tolerance calculation process is a process of repeatedly calculating a tolerance based on each temperature of the filter and each amount of the deposition,
A control device for an internal combustion engine, wherein the interruption process is a process for interrupting the stop process when an amount of air flowing out into the exhaust passage during a predetermined period of time becomes equal to or greater than the permissible value.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005201210A (en) 2004-01-19 2005-07-28 Toyota Motor Corp Exhaust gas purification system for internal combustion engine
US20120000187A1 (en) 2010-06-30 2012-01-05 Gm Global Technology Operations, Inc. Particulate filter regeneration interruption systems and methods
JP2013057308A (en) 2011-09-09 2013-03-28 Hyundai Motor Co Ltd Exhaust gas purifying system and method of controlling the same
JP2021167585A (en) 2020-04-10 2021-10-21 トヨタ自動車株式会社 Engine device and hybrid vehicle including the same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005201210A (en) 2004-01-19 2005-07-28 Toyota Motor Corp Exhaust gas purification system for internal combustion engine
US20120000187A1 (en) 2010-06-30 2012-01-05 Gm Global Technology Operations, Inc. Particulate filter regeneration interruption systems and methods
JP2013057308A (en) 2011-09-09 2013-03-28 Hyundai Motor Co Ltd Exhaust gas purifying system and method of controlling the same
JP2021167585A (en) 2020-04-10 2021-10-21 トヨタ自動車株式会社 Engine device and hybrid vehicle including the same

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