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JP7698570B2 - Control device for internal combustion engine and control method for internal combustion engine - Google Patents
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Control device for internal combustion engine and control method for internal combustion engine Download PDF

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Description

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

特許文献1の空燃比制御装置及び空燃比制御方法は、排気空燃比に応じて排気中の酸素を取り込みあるいは放出する酸素ストレージ能力を有する触媒を有する内燃機関において、所定条件が成立したときに燃料カットを行い、その後に別の所定条件が成立したときに燃料カットリカバリーを行い、更に、燃料カットリカバー時にリッチスパイク処理を行う。 The air-fuel ratio control device and air-fuel ratio control method of Patent Document 1 performs fuel cut when a predetermined condition is met in an internal combustion engine having a catalyst with oxygen storage capacity that takes in or releases oxygen in the exhaust gas according to the exhaust air-fuel ratio, and then performs fuel cut recovery when another predetermined condition is met, and further performs rich spike processing when the fuel cut recovery is met.

特開2009-162195号公報JP 2009-162195 A

ところで、燃料カットリカバー時におけるリッチスパイク処理では、燃料噴射装置による燃料噴射量の増量が行われるから、燃費性能の低下が懸念される。
また、排気浄化触媒における酸素ストレージ量が飽和した状態でリッチスパイク処理が行われる場合、酸素ストレージ量が低下するまでに時間を要し、この間、還元性能の低下によってNOx排出量が増えるおそれがあった。
However, in the rich spike process at the time of fuel cut recovery, the fuel injection amount by the fuel injection device is increased, which raises concerns about a decrease in fuel economy.
Furthermore, when rich spike processing is performed when the oxygen storage amount in the exhaust purification catalyst is saturated, it takes time for the oxygen storage amount to decrease, and during this time, there is a risk that NOx emissions will increase due to a decrease in reduction performance.

本発明は、従来の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、燃料カット状態から復帰するときの排気性状を向上させ、また、燃費性能を改善できる、内燃機関の制御装置及び内燃機関の制御方法を提供することにある。 The present invention was made in consideration of the current situation, and its purpose is to provide an internal combustion engine control device and an internal combustion engine control method that can improve exhaust properties when returning from a fuel cut state and also improve fuel efficiency.

そのため、本発明は、その一態様として、燃料成分を回収し、回収した燃料成分を含むガスを、電子制御式のバルブを備えた配管を介して内燃機関の吸気通路に供給する回収燃料処理装置を備えた内燃機関において、燃料噴射装置による燃料噴射を停止する燃料カット中に、前記バルブを開状態に制御し、排気浄化触媒の下流の排気通路内の酸素濃度に応じた信号を出力する酸素センサの出力がリーン出力からリッチ出力へ反転したことに基づき前記バルブを閉じる。 Therefore, in one aspect of the present invention, in an internal combustion engine equipped with a recovered fuel processing device that recovers fuel components and supplies gas containing the recovered fuel components to an intake passage of the internal combustion engine via a pipe equipped with an electronically controlled valve, during a fuel cut in which fuel injection by a fuel injection device is stopped, the valve is controlled to an open state , and the valve is closed based on the output of an oxygen sensor that outputs a signal corresponding to the oxygen concentration in the exhaust passage downstream of an exhaust purification catalyst reversing from a lean output to a rich output.

上記発明によると、燃料カット状態から復帰するときの排気性状を向上させ、また、燃費性能を改善できる。 The above invention improves exhaust characteristics when returning from a fuel cut state and also improves fuel economy.

内燃機関のシステム構成図である。FIG. 1 is a system configuration diagram of an internal combustion engine. 燃料カット中のブローバイガス還流または蒸発燃料処理の制御手順の一例を示すフローチャートである。5 is a flowchart showing an example of a control procedure for blow-by gas recirculation or evaporated fuel processing during a fuel cut. 燃料カット中のブローバイガス還流または蒸発燃料処理の一例を示すタイムチャートである。5 is a time chart showing an example of blow-by gas recirculation or evaporated fuel processing during a fuel cut.

以下に本発明の実施の形態を説明する。
図1は、内燃機関の一態様を示す構成図である。
図1に示した内燃機関101は、自動車などの車両に搭載される火花点火ガソリン機関である。
An embodiment of the present invention will be described below.
FIG. 1 is a configuration diagram showing one embodiment of an internal combustion engine.
An internal combustion engine 101 shown in FIG. 1 is a spark-ignition gasoline engine mounted on a vehicle such as an automobile.

内燃機関101は、点火装置200、燃料噴射装置300、電子制御式スロットル108、排気浄化触媒112を備える。
点火装置200は、点火プラグ201と、パワートランジスタを内蔵した点火コイル202とを有し、燃焼室110内の混合気を火花点火によって着火燃焼させる。
The internal combustion engine 101 includes an ignition device 200 , a fuel injection device 300 , an electronically controlled throttle 108 , and an exhaust purification catalyst 112 .
The ignition device 200 has an ignition plug 201 and an ignition coil 202 incorporating a power transistor, and ignites and burns the air-fuel mixture in the combustion chamber 110 by spark ignition.

燃料噴射装置300は、吸気弁119の上流の吸気ポート102に配置された燃料噴射弁301と、燃料噴射弁301から噴射させる液状燃料(ガソリン)を貯留する燃料タンク302と、燃料タンク302内の液状燃料を燃料噴射弁301に供給する燃料配管304と、を有する。
そして、燃料噴射弁301が開弁すると、燃料が吸気ポート102内に噴射され、燃料噴射弁301から噴射された燃料と空気とを混合して燃焼室110内に混合気が形成される。
なお、燃料噴射装置300は、燃料噴射弁301が燃焼室110内に燃料を直接噴射する筒内直接噴射式であってもよい。
The fuel injection device 300 has a fuel injection valve 301 arranged in the intake port 102 upstream of the intake valve 119, a fuel tank 302 that stores liquid fuel (gasoline) to be injected from the fuel injection valve 301, and a fuel pipe 304 that supplies the liquid fuel in the fuel tank 302 to the fuel injection valve 301.
When the fuel injection valve 301 opens, fuel is injected into the intake port 102 , and the fuel injected from the fuel injection valve 301 is mixed with air to form an air-fuel mixture in the combustion chamber 110 .
The fuel injection device 300 may be of a direct injection type in which the fuel injection valve 301 directly injects fuel into the combustion chamber 110 .

電子制御式スロットル108は、バタフライバルブであるスロットルバルブ108aと、スロットルモータ108bと、スロットルバルブ108aの開度を検出するスロットル開度センサ108cとを有し、スロットルモータ108bでスロットルバルブ108aを開閉する装置である。
そして、エアークリーナ107を通過した空気は、スロットルバルブ108aで流量調節される。
The electronically controlled throttle 108 has a throttle valve 108a which is a butterfly valve, a throttle motor 108b, and a throttle opening sensor 108c which detects the opening of the throttle valve 108a, and is a device which opens and closes the throttle valve 108a by the throttle motor 108b.
The air that has passed through the air cleaner 107 has its flow rate adjusted by a throttle valve 108a.

排気浄化触媒112は、内燃機関101の排気管103(排気通路)に配置され、触媒によって内燃機関101の排気を浄化する。
排気浄化触媒112は、酸素ストレージ能力を有する三元触媒を備える。
The exhaust purification catalyst 112 is disposed in an exhaust pipe 103 (exhaust passage) of the internal combustion engine 101, and purifies the exhaust gas from the internal combustion engine 101 by the catalyst.
The exhaust purification catalyst 112 includes a three-way catalyst having an oxygen storage capacity.

また、内燃機関101は、内燃機関101の運転状態を検出するための各種センサを備える。
空気流量センサ109は、電子制御式スロットル108の上流の吸気ダクト104に配置され、内燃機関101の吸入空気流量を検出する。
クランク角センサ106は、クランクシャフト117の回転角を計測するためのセンサであって、リングギア114の突起を検出して、クランクシャフト117の所定回転角毎に立ち上がるパルス信号を出力する。
Furthermore, the internal combustion engine 101 is equipped with various sensors for detecting the operating state of the internal combustion engine 101 .
The air flow sensor 109 is disposed in the intake duct 104 upstream of the electronically controlled throttle 108 to detect the intake air flow rate of the internal combustion engine 101 .
The crank angle sensor 106 is a sensor for measuring the rotation angle of the crankshaft 117, detects the protrusion of the ring gear 114, and outputs a pulse signal that rises every time the crankshaft 117 rotates by a predetermined angle.

空燃比センサ111は、排気浄化触媒112の上流の排気管103に配置され、排気中の酸素濃度に基づき排気空燃比を検出する。
酸素センサ116は、排気浄化触媒112の下流の排気管103に配置され、排気浄化触媒112の下流の排気管103内(排気通路内)の酸素濃度に基づき、排気空燃比のリッチ、リーンを検出する。
水温センサ118は、内燃機関101の冷却水ジャケット105に配置され、冷却水ジャケット105内の冷却水の温度を検出する。
The air-fuel ratio sensor 111 is disposed in the exhaust pipe 103 upstream of the exhaust purification catalyst 112, and detects the exhaust air-fuel ratio based on the oxygen concentration in the exhaust.
The oxygen sensor 116 is disposed in the exhaust pipe 103 downstream of the exhaust purification catalyst 112, and detects whether the exhaust air-fuel ratio is rich or lean based on the oxygen concentration in the exhaust pipe 103 (in the exhaust passage) downstream of the exhaust purification catalyst 112.
The water temperature sensor 118 is disposed in the cooling water jacket 105 of the internal combustion engine 101 and detects the temperature of the cooling water in the cooling water jacket 105 .

また、内燃機関101は、ブローバイガス還流装置400を備える。
ブローバイガス還流装置400は、燃焼室110からクランク室151内に流れ出たブローバイガスを、電子制御式スロットル108下流の吸気コレクタ152(換言すれば、吸気通路)に還流させる装置である。
The internal combustion engine 101 also includes a blow-by gas recirculation device 400 .
The blow-by gas recirculation device 400 is a device that recirculates the blow-by gas that flows out from the combustion chamber 110 into the crank chamber 151 to the intake collector 152 (in other words, the intake passage) downstream of the electronically controlled throttle 108.

ブローバイガス還流装置400は、クランク室151と吸気コレクタ152とを連通させる還流配管401と、還流配管401に配置され、ブローバイガス流量を調整する電子制御式の還流制御バルブ402とを有する。
なお、ブローバイガスは、未燃焼燃料、燃焼ガス、オイルのミスト成分で構成される。
つまり、ブローバイガス還流装置400は、クランク室151から回収した燃料成分を含むガスを、電子制御式の還流制御バルブ402を備えた還流配管401を介して内燃機関101の吸気コレクタ152に供給し、未燃焼燃料成分を燃焼処理する回収燃料処理装置である。
The blow-by gas recirculation device 400 has a recirculation pipe 401 that connects the crank chamber 151 and the intake collector 152, and an electronically controlled recirculation control valve 402 that is disposed in the recirculation pipe 401 and adjusts the flow rate of the blow-by gas.
Blow-by gas is composed of unburned fuel, combustion gas, and oil mist components.
In other words, the blow-by gas recirculation device 400 is a recovered fuel treatment device that supplies gas containing fuel components recovered from the crank chamber 151 to the intake collector 152 of the internal combustion engine 101 via a recirculation piping 401 equipped with an electronically controlled recirculation control valve 402, and combusts and treats the unburned fuel components.

また、内燃機関101は、蒸発燃料処理装置500を備える。
蒸発燃料処理装置500は、燃料タンク302から回収した蒸発燃料(ガソリンベーパ-)を、電子制御式スロットル108下流の吸気コレクタ152(換言すれば、吸気通路)に導入させる装置である。
The internal combustion engine 101 also includes an evaporated fuel treatment device 500 .
The evaporated fuel processing device 500 is a device that introduces evaporated fuel (gasoline vapor) recovered from the fuel tank 302 into the intake collector 152 (in other words, the intake passage) downstream of the electronically controlled throttle 108 .

蒸発燃料処理装置500は、蒸発燃料を吸着するための活性炭が充填されたキャニスタ501と、キャニスタ501と燃料タンク302とを連通する蒸発燃料配管502と、キャニスタ501と内燃機関101の吸気コレクタ152(換言すれば、吸気通路)とを連通するパージ配管503と、パージ配管503に配置された電子制御式のパージ制御バルブ504と、を有する。
キャニスタ501は、燃料タンク302で発生した蒸発燃料が蒸発燃料配管502を介して流入すると、内部の活性炭に蒸発燃料を吸着捕集する。
The evaporative fuel treatment device 500 has a canister 501 filled with activated carbon for adsorbing evaporative fuel, an evaporative fuel piping 502 connecting the canister 501 with the fuel tank 302, a purge piping 503 connecting the canister 501 with the intake collector 152 (in other words, the intake passage) of the internal combustion engine 101, and an electronically controlled purge control valve 504 arranged in the purge piping 503.
When evaporated fuel generated in the fuel tank 302 flows into the canister 501 through the evaporated fuel pipe 502, the canister 501 adsorbs and collects the evaporated fuel on activated carbon inside.

パージ制御バルブ504が開制御され、内燃機関101の吸気負圧によってパージ配管503内が負圧になると、キャニスタ501内に外気導入孔501aを介して外気(大気)が吸引され、キャニスタ501の内部を通過してパージ配管503に流入する。
このとき、キャニスタ501の活性炭に吸着されていた蒸発燃料が脱離し、脱離した蒸発燃料は外気とともにパージ配管503に導かれ、吸気コレクタ152で内燃機関101の吸気と合流して燃焼室110に流入し、燃焼室110で燃焼処理される。
When the purge control valve 504 is controlled to be open and the pressure inside the purge piping 503 becomes negative due to the intake negative pressure of the internal combustion engine 101, outside air (atmosphere) is sucked into the canister 501 through the outside air inlet hole 501a, passes through the inside of the canister 501, and flows into the purge piping 503.
At this time, the evaporated fuel that had been adsorbed on the activated carbon in the canister 501 is desorbed, and the desorbed evaporated fuel is guided to the purge piping 503 together with the outside air, merges with the intake air of the internal combustion engine 101 in the intake collector 152, flows into the combustion chamber 110, and is combusted in the combustion chamber 110.

つまり、蒸発燃料処理装置500は、燃料タンク302から回収した燃料成分を含むガスを、電子制御式のパージ制御バルブ504を備えたパージ配管503を介して内燃機関101の吸気コレクタ152に供給し、燃料タンク302内で発生した蒸発燃料を燃焼処理する回収燃料処理装置である。
なお、還流制御バルブ402及びパージ制御バルブ504は、たとえば、電磁バルブである。
In other words, the evaporated fuel treatment device 500 is a recovered fuel treatment device that supplies gas containing fuel components recovered from the fuel tank 302 to the intake collector 152 of the internal combustion engine 101 via a purge piping 503 equipped with an electronically controlled purge control valve 504, and combusts the evaporated fuel generated in the fuel tank 302.
The reflux control valve 402 and the purge control valve 504 are, for example, electromagnetic valves.

制御装置600は、MPU(Microprocessor Unit)601を備え、内燃機関101の運転を制御する電子制御装置である。
なお、MCU601は、マイクロコンピュータ、プロセッサ、処理装置、演算装置などと言い換えることができる。
The control device 600 is an electronic control device that includes an MPU (Microprocessor Unit) 601 and controls the operation of the internal combustion engine 101 .
The MCU 601 can be referred to as a microcomputer, a processor, a processing device, an arithmetic device, or the like.

制御装置600は、前述した各種センサが出力する信号(換言すれば、内燃機関101の運転状態に関する情報)を取得し、取得した信号に基づき制御対象それぞれに関する操作量を演算して出力する。
具体的には、制御装置600は、点火コイル202(点火装置200)、燃料噴射弁301(燃料噴射装置300)、スロットルモータ108b、還流制御バルブ402、パージ制御バルブ504を制御する。
The control device 600 acquires signals output by the various sensors described above (in other words, information regarding the operating state of the internal combustion engine 101), and calculates and outputs manipulated variables for each controlled object based on the acquired signals.
Specifically, the control device 600 controls the ignition coil 202 (the ignition device 200 ), the fuel injection valve 301 (the fuel injection device 300 ), the throttle motor 108 b , the reflux control valve 402 , and the purge control valve 504 .

制御装置600は、内燃機関101における燃焼サイクル毎の混合気形成のために、燃料噴射弁301(燃料噴射装置300)による燃料噴射を制御する。
また、制御装置600は、所定の燃料カット条件が成立したときに、燃料噴射弁301による燃料噴射を停止させ、所定の燃料リカバリー条件が成立すると、燃料噴射弁301による燃料噴射を再開させる、燃料カットを行なう。
上記の燃料カットは、たとえば、内燃機関101の減速運転状態で実施される。なお、内燃機関101の減速運転で実施される燃料カットは、減速燃料カットとも称される。
The control device 600 controls fuel injection by the fuel injection valve 301 (fuel injection device 300 ) to form an air-fuel mixture for each combustion cycle in the internal combustion engine 101 .
In addition, the control device 600 performs fuel cut by stopping fuel injection by the fuel injection valve 301 when a predetermined fuel cut condition is met, and resuming fuel injection by the fuel injection valve 301 when a predetermined fuel recovery condition is met.
The above-mentioned fuel cut is performed, for example, when the internal combustion engine 101 is in a deceleration operation state. Note that the fuel cut performed when the internal combustion engine 101 is in a deceleration operation state is also called a deceleration fuel cut.

上記の減速燃料カットにおいて、制御装置600は、電子制御式スロットル108が閉じられたとき(換言すれば、運転者がアクセルペダルを離したとき)の機関回転速度NEが燃料カット回転速度NE1を超えていると、燃料噴射弁301による燃料噴射を停止させる。
そして、制御装置600は、燃料噴射弁301による燃料噴射を停止させた後、電子制御式スロットル108が開かれたとき(換言すれば、運転者がアクセルペダルを踏み込んだとき)に、燃料噴射弁301による燃料噴射を再開させる。
また、制御装置600は、燃料噴射弁301による燃料噴射を停止させた後、機関回転速度が燃料カット回転速度NE1よりも低い燃料リカバー回転速度NE2を下回ったときに、燃料噴射弁301による燃料噴射を再開させる。
In the above-mentioned deceleration fuel cut, if the engine speed NE exceeds the fuel cut speed NE1 when the electronically controlled throttle 108 is closed (in other words, when the driver releases the accelerator pedal), the control device 600 stops fuel injection by the fuel injection valve 301.
Then, after stopping fuel injection by the fuel injection valve 301, the control device 600 resumes fuel injection by the fuel injection valve 301 when the electronically controlled throttle 108 is opened (in other words, when the driver depresses the accelerator pedal).
Furthermore, after stopping fuel injection by the fuel injection valve 301, the control device 600 restarts fuel injection by the fuel injection valve 301 when the engine speed falls below a fuel recovery speed NE2 that is lower than the fuel cut rotation speed NE1.

係る燃料カットが行われると、燃料カット中に排気浄化触媒112に大気が流入することで、排気浄化触媒112の酸素ストレージ量が増加して、飽和状態に至る場合がある。
排気浄化触媒112の酸素ストレージ量が飽和した状態では、排気浄化触媒112におけるNOxの還元能力が低下するため、燃料噴射弁301による燃料噴射を再開したときにNOxの排出量が増えてしまう。
When such a fuel cut is performed, air flows into the exhaust purification catalyst 112 during the fuel cut, and the amount of oxygen storage in the exhaust purification catalyst 112 increases, and may reach a saturated state.
When the oxygen storage amount of the exhaust purification catalyst 112 is saturated, the NOx reduction ability of the exhaust purification catalyst 112 decreases, so that the amount of NOx emissions increases when fuel injection by the fuel injection valve 301 is resumed.

ここで、燃料噴射が再開されるときのNOxの排出量を抑える制御として、燃料噴射弁301による燃料噴射量を一時的に増量してリッチ燃焼させる制御であるリッチスパイクがある。
制御装置600が、燃料噴射を再開するときにリッチスパイクを実施すれば、HCやCOが多いリッチ排気が排気浄化触媒112に流入することで、排気浄化触媒112の酸素ストレージ量の減少を促進させ、NOxの還元能力を早期に復活させることが可能である。
Here, as a control for suppressing the amount of NOx emissions when fuel injection is resumed, there is a rich spike, which is a control for temporarily increasing the amount of fuel injected by the fuel injection valve 301 to perform rich combustion.
If the control device 600 performs a rich spike when resuming fuel injection, rich exhaust gas containing a large amount of HC and CO will flow into the exhaust purification catalyst 112, which will promote a reduction in the amount of oxygen storage in the exhaust purification catalyst 112 and enable the NOx reduction ability to be restored quickly.

しかし、リッチスパイクは燃料の増量補正であるから、リッチスパイクによる燃費性能の低下が懸念される。
また、リッチスパイクの実施によってNOx排出量は減るものの、酸素ストレージ量が飽和状態から減少する過程では依然としてNOx排出量が増えてしまう。
そこで、制御装置600は、燃料カット中に、ブローバイガス還流装置400及び/または蒸発燃料処理装置500によって吸気コレクタ152(吸気通路)に燃料成分を供給することで、燃料カット中に排気浄化触媒112の酸素ストレージ量が飽和することを抑止する。
However, since a rich spike is a fuel increase correction, there is concern that a rich spike may result in a decrease in fuel efficiency.
In addition, although the NOx emissions are reduced by implementing a rich spike, the NOx emissions still increase as the oxygen storage amount decreases from the saturated state.
Therefore, during fuel cut, the control device 600 prevents the oxygen storage amount of the exhaust purification catalyst 112 from becoming saturated during fuel cut by supplying fuel components to the intake collector 152 (intake passage) via the blow-by gas recirculation device 400 and/or the evaporated fuel treatment device 500.

酸素ストレージ量が飽和することを抑止できれば、酸素ストレージ量を適切な値にまで減らすために必要となるリッチスパイクでの燃料増量分を減らすことができ、また、酸素ストレージ量を適切な値にまで早期に減らすことができるためNOx排出量を抑えることができる。
つまり、制御装置600は、燃料カット中に、ブローバイガス還流装置400及び/または蒸発燃料処理装置500によって吸気コレクタ152(吸気通路)に燃料成分を供給することで、燃料カット状態から復帰するときの排気性状を向上させ、また、燃費性能を改善できる。
If the oxygen storage amount can be prevented from becoming saturated, the amount of fuel increase required in a rich spike to reduce the oxygen storage amount to an appropriate value can be reduced. In addition, the oxygen storage amount can be reduced to an appropriate value earlier, thereby suppressing NOx emissions.
In other words, during fuel cut, the control device 600 supplies fuel components to the intake collector 152 (intake passage) via the blow-by gas recirculation device 400 and/or the evaporated fuel treatment device 500, thereby improving exhaust properties when returning from a fuel cut state and also improving fuel economy.

なお、燃料カットに、アイドルストップ(アイドルリダクション:idle reduction)を含めることができる。
アイドルストップは、車両の信号待ちなどにおいて燃料噴射弁301(燃料噴射装置300)による燃料噴射を停止させることで内燃機関101を自動停止させる制御である。
そして、制御装置600は、アイドルストップ中にブローバイガス還流装置400及び/または蒸発燃料処理装置500によって吸気コレクタ152(吸気通路)に燃料成分を供給することで、内燃機関101の運転を再開するときの排気性状を向上させ、また、燃費性能を改善できる。
It should be noted that the fuel cut can include idle stop (idle reduction).
The idle stop is a control for automatically stopping the internal combustion engine 101 by stopping fuel injection from the fuel injection valve 301 (fuel injection device 300) while the vehicle is waiting at a traffic light or the like.
Furthermore, the control device 600 supplies fuel components to the intake collector 152 (intake passage) via the blow-by gas recirculation device 400 and/or the evaporated fuel treatment device 500 during idle stop, thereby improving the exhaust properties when the internal combustion engine 101 resumes operation and also improving fuel efficiency.

図2のフローチャートは、制御装置600が実施する、燃料カット中におけるブローバイガス還流装置400及び/または蒸発燃料処理装置500の制御手順の一態様を示す。
制御装置600は、ステップS701で、燃料カットが開始されたか否かを判断する。
制御装置600は、燃料カットが開始されていない場合(換言すれば、燃料カット中ではない場合)、ステップS711に進んで、ブローバイガス還流装置400及び蒸発燃料処理装置500の通常制御を実施する。
The flowchart in FIG. 2 shows one embodiment of a control procedure executed by the control device 600 for the blow-by gas recirculation device 400 and/or the evaporated fuel treatment device 500 during a fuel cut.
In step S701, the control device 600 determines whether or not a fuel cut has been started.
If a fuel cut has not been started (in other words, if the fuel cut is not in progress), the control device 600 proceeds to step S711 and performs normal control of the blow-by gas recirculation device 400 and the evaporated fuel processing device 500.

制御装置600は、ブローバイガス還流装置400の通常制御として、たとえば、クランク室151内の圧力が閾値よりも高いときに還流制御バルブ402を開制御する。
また、制御装置600は、蒸発燃料処理装置500の通常制御として、たとえば、内燃機関101の吸入空気量に比例したパージ率になるように、内燃機関101の負荷、回転速度などに基づきパージ制御バルブ504の開度をデューティ制御によって調整する。
As a normal control of the blow-by gas recirculation device 400, the control device 600 controls the recirculation control valve 402 to open when the pressure in the crank chamber 151 is higher than a threshold value, for example.
In addition, as a normal control of the evaporative fuel treatment device 500, the control device 600 adjusts the opening degree of the purge control valve 504 by duty control based on the load, rotational speed, etc. of the internal combustion engine 101 so that the purge rate is proportional to the amount of intake air of the internal combustion engine 101.

一方、制御装置600は、燃料カットが開始されると、ステップS702に進んで、排気浄化触媒112の酸素ストレージ量OSCを、内燃機関101の運転状態に基づき求める。
制御装置600は、空燃比センサ111が検出する排気浄化触媒112の上流の排気空燃比(換言すれば、排気浄化触媒112に流入する排気の空燃比)、及び、空気流量センサ109が検出する内燃機関101の吸入空気流量(換言すれば、排気浄化触媒112に流入する排気の流量)に基づき酸素ストレージ量OSCを推定する。
On the other hand, when the fuel cut is started, the control device 600 proceeds to step S 702 , and obtains the oxygen storage amount OSC of the exhaust purification catalyst 112 on the basis of the operating state of the internal combustion engine 101 .
The control device 600 estimates the oxygen storage amount OSC based on the exhaust air-fuel ratio upstream of the exhaust purification catalyst 112 detected by the air-fuel ratio sensor 111 (in other words, the air-fuel ratio of the exhaust flowing into the exhaust purification catalyst 112) and the intake air flow rate of the internal combustion engine 101 detected by the air flow sensor 109 (in other words, the flow rate of the exhaust flowing into the exhaust purification catalyst 112).

燃料カットの開始から内燃機関101は惰性で回転し、係る惰性回転によって内燃機関101は空気を吸い込んで排気通路に空気を送り出し、排気浄化触媒112に空気が流入して酸素ストレージ量OSCを増大させることになる。
そこで、制御装置600は、ステップS702で、燃料カットによる酸素ストレージ量OSCの増大変化を、内燃機関101の運転状態(排気空燃比、吸入空気流量)に基づき推定する。
From the start of the fuel cut, the internal combustion engine 101 rotates by inertia, and due to this inertial rotation, the internal combustion engine 101 takes in air and sends the air out into the exhaust passage, causing the air to flow into the exhaust purification catalyst 112 and increasing the oxygen storage amount OSC.
Therefore, in step S702, the control device 600 estimates the increase or change in the oxygen storage amount OSC due to the fuel cut based on the operating state of the internal combustion engine 101 (exhaust air-fuel ratio, intake air flow rate).

次いで、制御装置600は、ステップS703で、ステップS702で推定した酸素ストレージ量OSCと、所定量OSCSLとを比較する。
所定量OSCSLは、排気浄化触媒112における酸素ストレージ量OSCの飽和量(最大酸素ストレージ量)を基準に設定される値であって、酸素ストレージ量OSCが略飽和状態であるか否か、若しくは、飽和状態に達すると予測される状態であるか否かを判定するための値である。
Next, in step S703, the control device 600 compares the oxygen storage amount OSC estimated in step S702 with a predetermined amount OSCSL.
The predetermined amount OSCSL is a value that is set based on the saturation amount (maximum oxygen storage amount) of the oxygen storage amount OSC in the exhaust purification catalyst 112, and is a value for determining whether the oxygen storage amount OSC is approximately saturated or is in a state predicted to reach saturation.

制御装置600は、酸素ストレージ量OSCが所定量OSCSLを超えていて、酸素ストレージ量OSCが略飽和状態であるか否か、若しくは、飽和状態に達すると予測される状態である場合、ステップS703からステップS704に進む。
一方、制御装置600は、酸素ストレージ量OSCが所定量OSCSL以下であって、酸素ストレージ量OSCが飽和状態になるまでに余裕がある場合、換言すれば、燃料カットにともなう酸素ストレージ量OSCの増大変化がまだ少ない場合、ステップS703からステップS701に戻る。
つまり、制御装置600は、酸素ストレージ量OSCが所定量OSCSL以下である場合、ブローバイガス還流装置400及び/または蒸発燃料処理装置500の制御を開始することなく(換言すれば、還流制御バルブ402及びパージ制御バルブ504を閉状態に保持して)待機する。
If the oxygen storage amount OSC exceeds a predetermined amount OSCSL and determines whether the oxygen storage amount OSC is substantially saturated or is predicted to reach saturation, the control device 600 proceeds from step S703 to step S704.
On the other hand, if the oxygen storage amount OSC is equal to or less than the predetermined amount OSCSL and there is a margin before the oxygen storage amount OSC becomes saturated, in other words, if the increase and change in the oxygen storage amount OSC due to the fuel cut is still small, the control device 600 returns from step S703 to step S701.
In other words, when the oxygen storage amount OSC is less than or equal to a predetermined amount OSCSL, the control device 600 waits without starting control of the blow-by gas recirculation device 400 and/or the evaporated fuel treatment device 500 (in other words, keeps the recirculation control valve 402 and the purge control valve 504 in a closed state).

制御装置600は、ステップS704で、還流制御バルブ402及び/またはパージ制御バルブ504を開制御することで、クランク室151または燃料タンク302から回収された燃料成分を含むガスを内燃機関101に供給する。
つまり、制御装置600は、燃料噴射弁301による燃料噴射を停止した後、酸素ストレージ量OSCが所定量OSCSLにまで上昇してから、還流制御バルブ402及び/またはパージ制御バルブ504を開く。
In step S704, the control device 600 controls the recirculation control valve 402 and/or the purge control valve 504 to open, thereby supplying the gas containing the fuel components recovered from the crank chamber 151 or the fuel tank 302 to the internal combustion engine 101.
That is, after the control device 600 stops fuel injection by the fuel injection valve 301, the control device 600 opens the recirculation control valve 402 and/or the purge control valve 504 after the oxygen storage amount OSC increases to a predetermined amount OSCSL.

ここで、燃料カットが実施されても内燃機関101が慣性で回転する間は、吸気負圧が発生する。
このとき、還流制御バルブ402及び/またはパージ制御バルブ504が開制御されると、燃料成分を含むガスが内燃機関101の吸気コレクタ152(換言すれば、吸気通路)に導入されることになる。
Here, even if a fuel cut is performed, as long as the internal combustion engine 101 is rotating by inertia, a negative intake pressure is generated.
At this time, if the recirculation control valve 402 and/or the purge control valve 504 are controlled to be opened, gas containing fuel components is introduced into the intake collector 152 (in other words, the intake passage) of the internal combustion engine 101 .

内燃機関101の吸気コレクタ152に導入された燃料成分(HC)は、燃焼室110を通過して排気浄化触媒112に流入する。
そして、排気浄化触媒112は、酸素を用いて燃料成分(HC)を酸化処理する。
つまり、排気浄化触媒112が、還流制御バルブ402及び/またはパージ制御バルブ504の開制御によって内燃機関101に供給された燃料成分を酸化処理することで、酸素ストレージ量OSCが減ることになる。
The fuel components (HC) introduced into the intake collector 152 of the internal combustion engine 101 pass through the combustion chamber 110 and flow into the exhaust purification catalyst 112 .
The exhaust purification catalyst 112 oxidizes the fuel components (HC) using oxygen.
In other words, the exhaust purification catalyst 112 oxidizes the fuel components supplied to the internal combustion engine 101 by the opening control of the recirculation control valve 402 and/or the purge control valve 504, thereby reducing the oxygen storage amount OSC.

燃料カット開始後の内燃機関101が慣性で回転している間は、空気が排気浄化触媒112に流入することで、排気浄化触媒112における酸素ストレージ量OSCは直ぐに飽和量に達してしまう。
このとき、排気浄化触媒112に燃料成分を流入させれば、燃料成分の酸化処理に酸素が用いられる分だけ、排気浄化触媒112における酸素ストレージ量OSCを飽和量から減らすことができる。
While the internal combustion engine 101 is rotating by inertia after the start of fuel cut, air flows into the exhaust purification catalyst 112, so that the oxygen storage amount OSC in the exhaust purification catalyst 112 quickly reaches a saturation amount.
At this time, if the fuel components are made to flow into the exhaust purification catalyst 112, the oxygen storage amount OSC in the exhaust purification catalyst 112 can be reduced from the saturation amount by the amount of oxygen used for the oxidation process of the fuel components.

制御装置600は、ステップS704で還流制御バルブ402及び/またはパージ制御バルブ504を開制御すると、次のステップS705で、酸素センサ116の出力がリーン出力からリッチ出力に反転したか否かを判定することで、排気浄化触媒112の下流における排気空燃比がリーンからリッチに切り替わったか否かを判断する。
そして、制御装置600は、酸素センサ116の出力がリーン出力からリッチ出力に反転したことを検知すると、ステップS706に進む。
When the control device 600 controls the recirculation control valve 402 and/or the purge control valve 504 to open in step S704, in the next step S705, it determines whether the output of the oxygen sensor 116 has reversed from a lean output to a rich output, thereby determining whether the exhaust air-fuel ratio downstream of the exhaust purification catalyst 112 has switched from lean to rich.
Then, when the control device 600 detects that the output of the oxygen sensor 116 has reversed from a lean output to a rich output, the process proceeds to step S706.

制御装置600は、ステップS706において、ステップS704で開制御した還流制御バルブ402及び/またはパージ制御バルブ504を閉じ、還流制御バルブ402及びパージ制御バルブ504が閉弁された状態に戻す。
つまり、制御装置600は、酸素センサ116の出力がリーン出力からリッチ出力に反転したことを検知すると、それ以上の燃料成分の供給は不要と判断して、燃料成分の供給のために開制御した還流制御バルブ402及び/またはパージ制御バルブ504を閉じ、燃料成分の供給を遮断する。
In step S706, the control device 600 closes the reflux control valve 402 and/or the purge control valve 504 that were opened in step S704, and returns the reflux control valve 402 and the purge control valve 504 to their closed states.
In other words, when the control device 600 detects that the output of the oxygen sensor 116 has reversed from a lean output to a rich output, it determines that no further supply of fuel components is necessary, and closes the reflux control valve 402 and/or the purge control valve 504, which have been controlled to be open to supply the fuel components, thereby cutting off the supply of the fuel components.

制御装置600は、次のステップS707で、燃料噴射弁301による燃料噴射を再開させるときのリッチスパイクを不要とする設定を行う。
酸素センサ116の出力がリーン出力からリッチ出力に反転したことは、排気浄化触媒112における酸素ストレージ量OSCが減っていて、燃料成分の酸化処理の効率が低下する一方、NOxの還元処理の効率が十分に高い状態であることを示す。
In the next step S707, the control device 600 performs a setting so that a rich spike is not required when fuel injection by the fuel injection valve 301 is resumed.
The reversal of the output of the oxygen sensor 116 from a lean output to a rich output indicates that the oxygen storage amount OSC in the exhaust purification catalyst 112 has decreased and the efficiency of the oxidation process of the fuel components has decreased, while the efficiency of the reduction process of NOx is sufficiently high.

そして、排気浄化触媒112における酸素ストレージ量OSCが、NOxの還元処理が高い効率で行われる程度に少なければ、酸素ストレージ量OSCを減らすためのリッチスパイクは不要となる。
そこで、制御装置600は、ステップS705において酸素センサ116の出力がリーン出力からリッチ出力に反転したことを検知すると、ステップS706で燃料成分の供給を遮断し、また、ステップS707で燃料噴射弁301による燃料噴射を再開させるときのリッチスパイクを実施しないように設定する。
If the oxygen storage amount OSC in the exhaust purification catalyst 112 is small enough that the reduction process of NOx can be performed with high efficiency, there is no need for a rich spike to reduce the oxygen storage amount OSC.
Therefore, when the control device 600 detects in step S705 that the output of the oxygen sensor 116 has reversed from a lean output to a rich output, in step S706, it cuts off the supply of fuel components, and also sets in step S707 not to perform a rich spike when fuel injection by the fuel injection valve 301 is resumed.

制御装置600が、燃料カット中に還流制御バルブ402及びパージ制御バルブ504を閉状態に保持する場合、排気浄化触媒112の酸素ストレージ量OSCが飽和し、NOxの浄化効率が低い状態で燃料噴射弁301による燃料噴射を再開させることになる。
したがって、制御装置600は、燃料噴射弁301による燃料噴射を再開させたときのNOx排出量を抑えるために、リッチスパイクを実施して酸素ストレージ量OSCを速やかに低下させる必要が生じる。
When the control device 600 keeps the recirculation control valve 402 and the purge control valve 504 closed during fuel cut, the oxygen storage amount OSC of the exhaust purification catalyst 112 becomes saturated, and fuel injection by the fuel injection valve 301 is resumed in a state where the NOx purification efficiency is low.
Therefore, in order to suppress the amount of NOx emissions when fuel injection by the fuel injection valve 301 is resumed, the control device 600 needs to perform a rich spike and quickly reduce the oxygen storage amount OSC.

しかし、リッチスパイクは、燃料噴射弁301による燃料噴射量を増量する処理であるため、燃費性能を低下させることになり、また、リッチスパイクによって酸素ストレージ量OSCが低下するまでの間はNOx排出が多くなってしまう。
これに対し、還流制御バルブ402及び/またはパージ制御バルブ504の開制御によって内燃機関101に供給される燃料成分は、クランク室151または燃料タンク302から回収されたものであるため、燃費性能への影響が少ない。
However, the rich spike is a process for increasing the amount of fuel injected by the fuel injection valve 301, which results in a decrease in fuel efficiency. In addition, the amount of NOx emissions increases until the oxygen storage amount OSC is reduced by the rich spike.
In contrast, the fuel components supplied to the internal combustion engine 101 by controlling the opening of the recirculation control valve 402 and/or the purge control valve 504 are recovered from the crank chamber 151 or the fuel tank 302, and therefore have little effect on fuel economy.

また、制御装置600が、燃料カット中に還流制御バルブ402及び/またはパージ制御バルブ504を開制御すれば、排気浄化触媒112の酸素ストレージ量OSCが少ない状態で燃料噴射を再開させることができる。
したがって、排気浄化触媒112は、燃料噴射の再開直後からNOxを効率良く還元処理でき、NOx排出量を抑えることができる。
Furthermore, if the control device 600 controls to open the recirculation control valve 402 and/or the purge control valve 504 during fuel cut, it is possible to resume fuel injection when the oxygen storage amount OSC of the exhaust purification catalyst 112 is small.
Therefore, the exhaust purification catalyst 112 can efficiently reduce NOx immediately after fuel injection is restarted, and can suppress the amount of NOx emissions.

一方、制御装置600は、ステップS705で、酸素センサ116の出力がリーン出力に保持されていると判断すると、ステップS708に進む。
制御装置600は、ステップS708において、燃料噴射を再開させる条件が成立しているか否か、換言すれば、燃料カットの継続が予測される状態であるか否かを判断する。
On the other hand, if the control device 600 determines in step S705 that the output of the oxygen sensor 116 is being held at a lean output, the process proceeds to step S708.
In step S708, the control device 600 determines whether or not the conditions for resuming fuel injection are met, in other words, whether or not the state is such that the continuation of fuel cut is predicted.

ここで、制御装置600は、燃料噴射を再開させる条件が成立していないと判断すると、ステップS705に戻って、酸素センサ116の出力がリーン出力からリッチ出力に反転したか否かを判別する。
一方、制御装置600は、燃料噴射を再開させる条件が成立していると判断すると、ステップS709に進む。
制御装置600は、ステップS709において、燃料噴射を再開させる前に、ステップS704で開制御した還流制御バルブ402及び/またはパージ制御バルブ504を閉じ、還流制御バルブ402及びパージ制御バルブ504を閉弁状態に戻してから、燃料噴射を再開させる。
If the control device 600 determines that the condition for resuming fuel injection is not satisfied, the process returns to step S705, and the control device 600 determines whether the output of the oxygen sensor 116 has reversed from a lean output to a rich output.
On the other hand, if the control device 600 determines that the conditions for resuming fuel injection are met, the process proceeds to step S709.
In step S709, before resuming fuel injection, the control device 600 closes the reflux control valve 402 and/or the purge control valve 504 that were controlled to be open in step S704, and returns the reflux control valve 402 and the purge control valve 504 to a closed state, and then resumes fuel injection.

つまり、制御装置600は、酸素センサ116の出力がリーン出力からリッチ出力に反転すれば、還流制御バルブ402及びパージ制御バルブ504を閉弁状態に戻すが、反転に至る前に燃料噴射を再開させる条件が成立すると、反転を待たずに還流制御バルブ402及びパージ制御バルブ504を閉弁状態に戻す。
換言すれば、制御装置600は、遅くとも燃料噴射装置300による燃料噴射が再開される前に還流制御バルブ402及びパージ制御バルブ504を閉じる。
In other words, when the output of the oxygen sensor 116 reverses from a lean output to a rich output, the control device 600 returns the recirculation control valve 402 and the purge control valve 504 to a closed state, but if the conditions for resuming fuel injection are met before the output of the oxygen sensor 116 reverses, the control device 600 returns the recirculation control valve 402 and the purge control valve 504 to a closed state without waiting for the output to reverse.
In other words, the control device 600 closes the reflux control valve 402 and the purge control valve 504 at the latest before fuel injection by the fuel injector 300 is resumed.

還流制御バルブ402及び/またはパージ制御バルブ504が開状態であると、空燃比の制御精度が低下するなどによって内燃機関101の燃焼安定性が低下し、内燃機関101を自立運転に安定して戻すことが難しくなる。
そこで、制御装置600は、還流制御バルブ402及びパージ制御バルブ504を閉弁状態に戻してから、燃料噴射を再開させることで、内燃機関101を自立運転状態に安定的に戻すことができる。
If the reflux control valve 402 and/or the purge control valve 504 are open, the combustion stability of the internal combustion engine 101 decreases due to factors such as a decrease in the control accuracy of the air-fuel ratio, making it difficult to stably return the internal combustion engine 101 to independent operation.
Therefore, the control device 600 closes the recirculation control valve 402 and the purge control valve 504 and then resumes fuel injection, thereby enabling the internal combustion engine 101 to stably return to an independent operating state.

制御装置600は、次いで、ステップS710に進み、燃料噴射弁301による燃料噴射を再開させるときにリッチスパイクを実施する設定を行う。
酸素センサ116の出力が反転せずにリーン出力に保持されている場合、還流制御バルブ402及び/またはパージ制御バルブ504の開制御によって酸素ストレージ量OSCの増加をある程度抑止できたものの、最大限の抑止には至らなかったことになる。
Next, the control device 600 proceeds to step S710, and performs setting so that a rich spike will be performed when fuel injection by the fuel injection valve 301 is resumed.
If the output of the oxygen sensor 116 does not invert and is maintained at a lean output, the increase in the oxygen storage amount OSC can be suppressed to some extent by opening the reflux control valve 402 and/or the purge control valve 504, but the maximum suppression has not been achieved.

そこで、制御装置600は、酸素ストレージ量OSCの増加によるNOxの浄化効率の低下を早期に復活させるために、燃料噴射を再開するにあたってリッチスパイクを実施する。
なお、制御装置600は、リッチスパイクにおける燃料噴射量の増量分を、酸素ストレージ量OSCや、排気浄化触媒112上流における排気空燃比などに応じて可変に設定することができる。
Therefore, the control device 600 performs a rich spike when restarting fuel injection in order to quickly recover the NOx purification efficiency that has decreased due to an increase in the oxygen storage amount OSC.
The control device 600 can variably set the increase in the fuel injection amount during a rich spike in accordance with the oxygen storage amount OSC, the exhaust air-fuel ratio upstream of the exhaust purification catalyst 112, and the like.

図3は、制御装置600が、燃料カット中に還流制御バルブ402及び/またはパージ制御バルブ504を開制御するときの機関回転速度、燃料噴射量、酸素ストレージ量OSCなどの変化を例示するタイムチャートである。
制御装置600は、時刻t1で燃料カット条件が成立すると、燃料噴射弁301(燃料噴射装置300)による燃料噴射を停止させる。
FIG. 3 is a time chart showing an example of changes in the engine speed, the fuel injection amount, the oxygen storage amount OSC, etc. when the control device 600 controls to open the recirculation control valve 402 and/or the purge control valve 504 during a fuel cut.
When the fuel cut condition is satisfied at time t1, the control device 600 stops fuel injection by the fuel injection valve 301 (fuel injection device 300).

燃料噴射の停止によって内燃機関101の回転速度は低下し始め、このとき、排気浄化触媒112に空気が流入することで、排気浄化触媒112の酸素ストレージ量OSCは増加する。
制御装置600は、酸素ストレージ量OSCの推定値が所定量OSCSLを超えたタイミングである時刻t2において、還流制御バルブ402及び/またはパージ制御バルブ504を閉から開に切り替える。
As a result of the fuel injection being stopped, the rotation speed of the internal combustion engine 101 starts to decrease, and at this time, air flows into the exhaust purification catalyst 112, so that the oxygen storage amount OSC of the exhaust purification catalyst 112 increases.
The control device 600 switches the reflux control valve 402 and/or the purge control valve 504 from closed to open at time t2, which is the timing when the estimated value of the oxygen storage amount OSC exceeds a predetermined amount OSCSL.

還流制御バルブ402及び/またはパージ制御バルブ504を閉から開に切り替えられると、燃料成分を含むガスが内燃機関101の吸気通路に導入されることで、排気浄化触媒112に流入するガスがリッチ化する。
排気浄化触媒112にリッチガスが流入すると、燃料成分の還元処理が行われるようになって酸素ストレージ量OSCは減少に転じる。
When the recirculation control valve 402 and/or the purge control valve 504 is switched from closed to open, gas containing fuel components is introduced into the intake passage of the internal combustion engine 101, so that the gas flowing into the exhaust purification catalyst 112 becomes rich.
When rich gas flows into the exhaust purification catalyst 112, the reduction process of the fuel components is performed, and the oxygen storage amount OSC starts to decrease.

そして、排気浄化触媒112の酸素ストレージ量OSCが減ることで燃料成分の浄化効率が低下すると、排気浄化触媒112の下流における排気空燃比がリーンからリッチに反転する。
制御装置600は、時刻t3にて、酸素センサ116の出力に基づき排気浄化触媒112の下流における排気空燃比がリーンからリッチに反転したことを検知すると、酸素ストレージ量OSCの推定値が所定量OSCSLを超えたタイミングで開制御した還流制御バルブ402及び/またはパージ制御バルブ504を閉制御し、ブローバイガス還流装置400及び蒸発燃料処理装置500からの燃料成分の供給を停止させる。
Then, when the purification efficiency of the fuel components drops due to a decrease in the oxygen storage amount OSC of the exhaust purification catalyst 112, the exhaust air-fuel ratio downstream of the exhaust purification catalyst 112 reverses from lean to rich.
When the control device 600 detects at time t3 that the exhaust air-fuel ratio downstream of the exhaust purification catalyst 112 has reversed from lean to rich based on the output of the oxygen sensor 116, it closes the recirculation control valve 402 and/or the purge control valve 504, which were controlled to be open, at the timing when the estimated value of the oxygen storage amount OSC exceeds a predetermined amount OSCSL, and stops the supply of fuel components from the blow-by gas recirculation device 400 and the evaporated fuel treatment device 500.

係る還流制御バルブ402及び/またはパージ制御バルブ504の開制御によって、燃料カットから復帰されるときの酸素ストレージ量OSCを、還流制御バルブ402及び/またはパージ制御バルブ504を開制御しない場合に比べて少なくできる。
そして、燃料噴射が再開されるとき(時刻t4)の酸素ストレージ量OSCが少なければ、時刻t4から時刻t5までの間のリッチスパイクにおける燃料増量を少なく或いは零にでき、また、燃料噴射の再開直後からNOxを高い効率で浄化できる。
したがって、制御装置600が、燃料カット中に還流制御バルブ402及び/またはパージ制御バルブ504を開制御することで、リッチスパイクによる燃費性能の低下を抑止でき、また、燃料カット状態から復帰するときのNOx排出量を抑えることができる。
By controlling the recirculation control valve 402 and/or the purge control valve 504 to be open, the oxygen storage amount OSC when returning from a fuel cut can be made smaller than when the recirculation control valve 402 and/or the purge control valve 504 are not controlled to be open.
If the oxygen storage amount OSC is small when fuel injection is resumed (at time t4), the fuel increase during the rich spike from time t4 to time t5 can be reduced or reduced to zero, and NOx can be purified with high efficiency immediately after fuel injection is resumed.
Therefore, by the control device 600 controlling the opening of the recirculation control valve 402 and/or the purge control valve 504 during fuel cut, it is possible to prevent a decrease in fuel efficiency due to a rich spike, and also to reduce NOx emissions when returning from a fuel cut state.

上記実施形態で説明した各技術的思想は、矛盾が生じない限りにおいて、適宜組み合わせて使用することができる。
また、好ましい実施形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の変形態様を採り得ることは自明である。
The technical ideas described in the above embodiments can be used in any suitable combination as long as no contradiction occurs.
Furthermore, although the contents of the present invention have been specifically described with reference to preferred embodiments, it is obvious that a person skilled in the art can adopt various modified embodiments based on the basic technical concept and teachings of the present invention.

本発明に係る内燃機関の制御装置は、ブローバイガス還流装置400と蒸発燃料処理装置500とのいずれか一方を備えた内燃機関にも適用できることは明らかである。
また、蒸発燃料処理装置500は、燃料タンク302から回収した蒸発燃料をポンプによって内燃機関101の吸気通路に圧送する装置であってもよい。
It is clear that the control device for an internal combustion engine according to the present invention can also be applied to an internal combustion engine equipped with either the blow-by gas recirculation device 400 or the evaporated fuel processing device 500.
The evaporated fuel processing device 500 may be a device that pumps evaporated fuel recovered from the fuel tank 302 into the intake passage of the internal combustion engine 101 using a pump.

また、制御装置600は、還流制御バルブ402とパージ制御バルブ504とのいずれか一方を開制御する状態と、還流制御バルブ402とパージ制御バルブ504との双方を開制御する状態とに切り替えることができる。
たとえば、制御装置600は、パージ制御バルブ504を閉状態に維持して還流制御バルブ402のみを開制御し、係る状態での排気浄化触媒112の上流での排気空燃比に基づき、排気浄化触媒112に流入する燃料成分の不足を判断したときに、さらにパージ制御バルブ504を開制御することができる。
なお、制御装置600は、パージ制御バルブ504の開制御後に、追加で還流制御バルブ402を開制御することもできる。
In addition, the control device 600 can switch between a state in which either the reflux control valve 402 or the purge control valve 504 is controlled to be open, and a state in which both the reflux control valve 402 and the purge control valve 504 are controlled to be open.
For example, the control device 600 can maintain the purge control valve 504 in a closed state and open only the recirculation control valve 402, and when it determines that there is a shortage of fuel components flowing into the exhaust purification catalyst 112 based on the exhaust air-fuel ratio upstream of the exhaust purification catalyst 112 in this state, it can further open the purge control valve 504.
After controlling the purge control valve 504 to open, the control device 600 can additionally control the reflux control valve 402 to open.

また、制御装置600は、ブローバイガス還流装置400におけるブローバイガスの燃料濃度、及び、蒸発燃料処理装置500におけるパージガスの燃料濃度をそれぞれ学習し、学習した燃料濃度に基づき、還流制御バルブ402とパージ制御バルブ504とのいずれを開制御するかを切り替えることができる。
また、制御装置600は、還流制御バルブ402及び/またはパージ制御バルブ504を、燃料カットの開始時に開制御したり、燃料カットの開始から所定時間経過後に開制御したりことができる。
In addition, the control device 600 learns the fuel concentration of the blow-by gas in the blow-by gas recirculation device 400 and the fuel concentration of the purge gas in the evaporated fuel treatment device 500, and can switch between controlling the opening of the recirculation control valve 402 and the purge control valve 504 based on the learned fuel concentrations.
Furthermore, the control device 600 can control the recirculation control valve 402 and/or the purge control valve 504 to open at the start of fuel cut, or after a predetermined time has elapsed since the start of fuel cut.

また、制御装置600は、開制御した還流制御バルブ402及び/またはパージ制御バルブ504を、内燃機関101の回転速度が所定回転速度(所定回転速度>0)を下回ったとき、または、内燃機関101の回転速度が零になったときに閉制御することができる。
つまり、ブローバイガス還流装置400、蒸発燃料処理装置500が、内燃機関101の吸気負圧を利用して、燃料成分を含むガスを内燃機関101の吸気通路に供給するシステムである場合、燃料カット後に内燃機関101の回転が停止して吸気負圧が発生しなくなると、還流制御バルブ402及び/またはパージ制御バルブ504を開状態に制御していても、燃料成分を含むガスの供給が途絶えることになる。
In addition, the control device 600 can close the reflux control valve 402 and/or the purge control valve 504, which have been controlled to be open, when the rotational speed of the internal combustion engine 101 falls below a predetermined rotational speed (predetermined rotational speed > 0) or when the rotational speed of the internal combustion engine 101 becomes zero.
In other words, if the blow-by gas recirculation device 400 and the evaporated fuel treatment device 500 are systems that utilize the intake negative pressure of the internal combustion engine 101 to supply gas containing fuel components to the intake passage of the internal combustion engine 101, when the rotation of the internal combustion engine 101 stops after a fuel cut and the intake negative pressure is no longer generated, the supply of gas containing fuel components will be cut off even if the recirculation control valve 402 and/or the purge control valve 504 are controlled to an open state.

そこで、制御装置600は、内燃機関101の回転速度(換言すれば、内燃機関101の吸気負圧)に基づき、還流制御バルブ402及び/またはパージ制御バルブ504を閉じるタイミングを決定することができる。
詳細には、制御装置600は、内燃機関101の回転速度が、所定回転速度(所定回転速度≧0rpm)になるか、または、前記所定回転速度未満になったときに、還流制御バルブ402及び/またはパージ制御バルブ504を閉じることができる。
Therefore, the control device 600 can determine the timing to close the recirculation control valve 402 and/or the purge control valve 504 based on the rotation speed of the internal combustion engine 101 (in other words, the intake negative pressure of the internal combustion engine 101).
In detail, the control device 600 can close the reflux control valve 402 and/or the purge control valve 504 when the rotational speed of the internal combustion engine 101 becomes a predetermined rotational speed (predetermined rotational speed ≧0 rpm) or becomes less than the predetermined rotational speed.

101…内燃機関、112…排気浄化触媒、116…酸素センサ、152…吸気コレクタ(吸気通路)、300…燃料噴射装置、301…燃料噴射弁、302…燃料タンク、400…ブローバイガス還流装置(回収燃料処理装置)、401…還流配管、402…還流制御バルブ(電子制御式のバルブ)、500…蒸発燃料処理装置(回収燃料処理装置)、503…パージ配管、504…パージ制御バルブ(電子制御式のバルブ)、600…制御装置



101... internal combustion engine, 112... exhaust purification catalyst, 116... oxygen sensor, 152... intake collector (intake passage), 300... fuel injection device, 301... fuel injection valve, 302... fuel tank, 400... blow-by gas recirculation device (recovered fuel processing device), 401... recirculation piping, 402... recirculation control valve (electronically controlled valve), 500... evaporated fuel processing device (recovered fuel processing device), 503... purge piping, 504... purge control valve (electronically controlled valve), 600... control device



Claims (6)

内燃機関に燃料を噴射する燃料噴射装置と、
燃料成分を回収し、回収した燃料成分を含むガスを、電子制御式のバルブを備えた配管を介して前記内燃機関の吸気通路に供給する回収燃料処理装置と、
前記内燃機関の排気通路に配置された、酸素ストレージ能力を有する排気浄化触媒と、
前記排気浄化触媒の下流の排気通路内の酸素濃度に応じた信号を出力する酸素センサと、
を備えた前記内燃機関に適用される、内燃機関の制御装置であって、
前記燃料噴射装置による燃料噴射を停止する燃料カット中に、前記バルブを開状態に制御し、
前記酸素センサの出力がリーン出力からリッチ出力へ反転したことに基づき前記バルブを閉じる、
内燃機関の制御装置。
A fuel injection device that injects fuel into an internal combustion engine;
a recovered fuel processing device that recovers fuel components and supplies a gas containing the recovered fuel components to an intake passage of the internal combustion engine through a pipe having an electronically controlled valve;
an exhaust purification catalyst having an oxygen storage capability, which is disposed in an exhaust passage of the internal combustion engine;
an oxygen sensor that outputs a signal corresponding to an oxygen concentration in an exhaust passage downstream of the exhaust purification catalyst;
A control device for an internal combustion engine, which is applied to the internal combustion engine comprising:
During a fuel cut in which fuel injection by the fuel injection device is stopped, the valve is controlled to an open state ;
closing the valve based on the inversion of the output of the oxygen sensor from a lean output to a rich output;
A control device for an internal combustion engine.
請求項1に記載の内燃機関の制御装置であって、
前記回収燃料処理装置は、
ブローバイガスを前記吸気通路に還流させるブローバイガス還流装置を含む、
内燃機関の制御装置。
2. The control device for an internal combustion engine according to claim 1,
The recovered fuel processing device includes:
A blow-by gas recirculation device for recirculating blow-by gas to the intake passage,
A control device for an internal combustion engine.
請求項1に記載の内燃機関の制御装置であって、
前記回収燃料処理装置は、
燃料タンクから回収した蒸発燃料を前記吸気通路に導入させる蒸発燃料処理装置を含む、
内燃機関の制御装置。
2. The control device for an internal combustion engine according to claim 1,
The recovered fuel processing device includes:
and a fuel vapor treatment device that introduces fuel vapor recovered from a fuel tank into the intake passage.
A control device for an internal combustion engine.
請求項1に記載の内燃機関の制御装置であって、
前記酸素センサの出力がリッチ出力へ反転する前に前記燃料噴射装置による燃料噴射を再開させる条件が成立すると、リッチ出力への反転を待たずに前記バルブを閉じる、
内燃機関の制御装置。
2. The control device for an internal combustion engine according to claim 1,
when a condition for restarting fuel injection by the fuel injection device is satisfied before the output of the oxygen sensor is inverted to a rich output, the valve is closed without waiting for the output to be inverted to a rich output.
A control device for an internal combustion engine.
内燃機関に燃料を噴射する燃料噴射装置と、
燃料成分を回収し、回収した燃料成分を含むガスを、電子制御式のバルブを備えた配管を介して前記内燃機関の吸気通路に供給する回収燃料処理装置と、
前記内燃機関の排気通路に配置された、酸素ストレージ能力を有する排気浄化触媒と、
前記排気浄化触媒の下流の排気通路内の酸素濃度に応じた信号を出力する酸素センサと、
を備えた前記内燃機関に適用される制御装置が実行する、内燃機関の制御方法であって、
前記燃料噴射装置による燃料噴射を停止する燃料カット中に、前記バルブを開状態に制御し、
前記酸素センサの出力がリーン出力からリッチ出力へ反転したことに基づき前記バルブを閉じる、
内燃機関の制御方法。
A fuel injection device that injects fuel into an internal combustion engine;
a recovered fuel processing device that recovers fuel components and supplies a gas containing the recovered fuel components to an intake passage of the internal combustion engine through a pipe having an electronically controlled valve;
an exhaust purification catalyst having an oxygen storage capability, which is disposed in an exhaust passage of the internal combustion engine;
an oxygen sensor that outputs a signal corresponding to an oxygen concentration in an exhaust passage downstream of the exhaust purification catalyst;
A control method for an internal combustion engine, which is executed by a control device applied to the internal combustion engine comprising:
During a fuel cut in which fuel injection by the fuel injection device is stopped, the valve is controlled to an open state ;
closing the valve based on the inversion of the output of the oxygen sensor from a lean output to a rich output;
A method for controlling an internal combustion engine.
請求項5に記載の内燃機関の制御方法であって、A method for controlling an internal combustion engine according to claim 5, comprising the steps of:
前記酸素センサの出力がリッチ出力へ反転する前に前記燃料噴射装置による燃料噴射を再開させる条件が成立すると、リッチ出力への反転を待たずに前記バルブを閉じる、when a condition for restarting fuel injection by the fuel injection device is satisfied before the output of the oxygen sensor is inverted to a rich output, the valve is closed without waiting for the output to be inverted to a rich output.
内燃機関の制御方法。A method for controlling an internal combustion engine.
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