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JP7725986B2 - Control method and control device for internal combustion engine - Google Patents
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JP7725986B2 - Control method and control device for internal combustion engine - Google Patents

Control method and control device for internal combustion engine

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JP7725986B2 JP2021162476A JP2021162476A JP7725986B2 JP 7725986 B2 JP7725986 B2 JP 7725986B2 JP 2021162476 A JP2021162476 A JP 2021162476A JP 2021162476 A JP2021162476 A JP 2021162476A JP 7725986 B2 JP7725986 B2 JP 7725986B2
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Description

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

例えば、特許文献1には、燃焼室内に直接燃料を噴射するようにした筒内直接噴射式の内燃機関において、内燃機関の始動時の燃料噴射のタイミングを吸気行程とし、その後燃料噴射のタイミングを圧縮行程に切り替える技術が開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses a technology for a direct-injection internal combustion engine in which fuel is injected directly into the combustion chamber, in which the timing of fuel injection at engine start is set to the intake stroke, and then the timing of fuel injection is switched to the compression stroke.

この特許文献1は、クランキング中の着火燃焼性を向上させるとともに、クランキング後の機関回転数の立ち上がり及びアイドル状態への移行を円滑にして始動性を向上させることが可能となっている。 This technology improves ignition and combustion during cranking, and also improves startability by smoothing the rise in engine speed and transition to idle after cranking.

特開10-103117号公報JP 10-103117 A

しかしながら、理論空燃比よりもリーンとなる空燃比(リーン空燃比)で運転するような内燃機関においては、燃焼によって発生する排気中のNOxの低減することが重要となる。 However, in internal combustion engines that operate at an air-fuel ratio that is leaner than the stoichiometric air-fuel ratio (lean air-fuel ratio), it is important to reduce the NOx in the exhaust gas generated by combustion.

しかしながら、特許文献1においては、内燃機関の始動からリーン空燃比での運転までの間の排気中のNOxに関して何ら考慮されておらず、この点で更なる改善の余地がある。 However, Patent Document 1 does not take into consideration NOx in the exhaust gas from the time the internal combustion engine is started until it is operating at a lean air-fuel ratio, and there is room for further improvement in this regard.

本発明の内燃機関は、機関回転数が所定の定常回転数、機関負荷が所定の定常負荷、筒内の混合気の空燃比が所定の定常空燃比で発電用運転を行うものであって、上記定常回転数より低回転、上記定常負荷より低負荷、上記定常空燃比よりリッチとなる運転条件で内燃機関を始動し、内燃機関の始動後、機関回転数、機関負荷、空燃比が上記定常回転数、上記定常負荷、上記定常空燃比に到達するまでの始動過渡期では、機関負荷及び機関回転数を一定のまま空燃比をリーン化する空燃比リーン処理と、空燃比を一定のまま機関負荷を増加させる負荷増加処理と、を繰り返し行う。また、本発明の内燃機関は、上記始動過渡期において、空燃比リーン処理及び負荷増加処理に加え、空燃比を一定のまま機関回転数を増加させる回転数増加処理を実施するとともに、燃焼安定性が確保できるように、空燃比リーン処理、回転数増加処理、負荷増加処理の順番でこれらの各処理を繰り返す。 The internal combustion engine of the present invention performs power generation operation at a predetermined steady engine speed, a predetermined steady engine load, and a predetermined steady air-fuel ratio of the air-fuel mixture in the cylinders, and is started under operating conditions that are lower than the steady engine speed, lower than the steady load, and richer than the steady air-fuel ratio. After the internal combustion engine starts, during a startup transition period until the engine speed, engine load, and air-fuel ratio reach the steady engine speed, steady load, and steady air-fuel ratio, the engine repeatedly performs an air-fuel ratio lean process to make the air-fuel ratio leaner while keeping the engine load and engine speed constant, and a load increase process to increase the engine load while keeping the air-fuel ratio constant. Furthermore, during the startup transition period, the internal combustion engine of the present invention performs, in addition to the air-fuel ratio lean process and load increase process, a rotation speed increase process to increase the engine speed while keeping the air-fuel ratio constant, and repeats these processes in the order of air-fuel ratio lean process, rotation speed increase process, and load increase process to ensure combustion stability.

本発明の内燃機関は、始動過渡期において機関負荷を一定のまま空燃比をリーン化することで、始動過渡期におけるNOx排出量を大幅に低減することができる。 The internal combustion engine of the present invention can significantly reduce NOx emissions during the startup transition by leaning the air-fuel ratio while maintaining a constant engine load during the startup transition.

本発明が適用される車両の駆動システムの概略を模式的に示した説明図。1 is an explanatory diagram that schematically illustrates an outline of a drive system of a vehicle to which the present invention is applied; 始動過渡期における空燃比とトルクの相関を模式的に示す説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram schematically showing the correlation between the air-fuel ratio and torque during a starting transition period. 始動過渡期における空燃比等の挙動の一例を示すタイミングチャート。4 is a timing chart showing an example of the behavior of the air-fuel ratio and the like during a start transition period. 本発明の第1実施例における内燃機関の始動過渡期の制御の流れを示すフローチャート。3 is a flowchart showing a flow of control during a start-up transition period of an internal combustion engine in a first embodiment of the present invention. 図4のステップS1の内容を示すサブルーチン。5 is a subroutine showing the content of step S1 in FIG. 4 . 図4のステップS2の内容を示すサブルーチン。5 is a subroutine showing the content of step S2 in FIG. 4 . 図4のステップS3の内容を示すサブルーチン。5 is a subroutine showing the content of step S3 in FIG. 4 . 本発明の第1実施例における内燃機関の始動過渡期の制御の流れを示すフローチャート。3 is a flowchart showing a flow of control during a start-up transition period of an internal combustion engine in a first embodiment of the present invention.

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。 One embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

図1は、本発明が適用される車両1の駆動システムの概略を模式的に示した説明図である。車両1は、駆動輪2を駆動する駆動ユニット3と、駆動輪2を駆動するための電力を発電する発電ユニット4と、を有している。 Figure 1 is an explanatory diagram that shows a schematic overview of the drive system of a vehicle 1 to which the present invention is applied. The vehicle 1 has a drive unit 3 that drives drive wheels 2 and a power generation unit 4 that generates electricity to drive the drive wheels 2.

駆動ユニット3は、駆動輪2を回転駆動する第2電動機としての駆動用モータ5と、駆動用モータ5の駆動力を駆動輪2に伝達する第1ギヤトレーン6及びディファレンシャルギヤ7と、を有している。駆動用モータ5には、発電ユニット4で発電された電力等が充電されたバッテリ8から電力が供給される。 The drive unit 3 includes a drive motor 5 serving as a second electric motor that drives and rotates the drive wheels 2, and a first gear train 6 and differential gear 7 that transmit the driving force of the drive motor 5 to the drive wheels 2. The drive motor 5 receives power from a battery 8 that is charged with electricity generated by the power generation unit 4, etc.

発電ユニット4は、駆動用モータ5に供給する電力を発電する第1電動機としての発電機9と、発電機9を駆動可能な内燃機関10と、内燃機関10の回転を発電機9に伝達する第2ギヤトレーン11と、を有している。 The power generation unit 4 has a generator 9 as a first electric motor that generates electricity to supply to the drive motor 5, an internal combustion engine 10 that can drive the generator 9, and a second gear train 11 that transmits the rotation of the internal combustion engine 10 to the generator 9.

車両1は、内燃機関10を動力としては使用しないいわゆるシリーズハイブリッド車両である。車両1は、例えば、バッテリ8のバッテリ残量が少なくなると、バッテリ8を充電するために内燃機関10を駆動して発電機9で発電する。 Vehicle 1 is a so-called series hybrid vehicle that does not use the internal combustion engine 10 as a power source. For example, when the remaining battery charge of battery 8 becomes low, vehicle 1 drives the internal combustion engine 10 to generate electricity using the generator 9 in order to charge battery 8.

駆動用モータ5は、車両1の直接的な駆動源であり、例えばバッテリ8からの交流電力により駆動する。また、駆動用モータ5は、車両1の減速時に発電機として機能する。 The drive motor 5 is the direct drive source for the vehicle 1 and is driven, for example, by AC power from the battery 8. The drive motor 5 also functions as a generator when the vehicle 1 decelerates.

発電機9は、内燃機関10に発生した回転エネルギーを電気エネルギーに変換し、例えばバッテリ8を充電する。また、発電機9は、内燃機関10を駆動する電動機としての機能も有しており、内燃機関10のモータリングが可能となっている。発電機9は、内燃機関10のスタータモータとして機能させてもよい。なお、発電機9で発電した電力は、バッテリ8に充電するのではなく、例えば運転状態に応じて駆動用モータ5に直接供給するようにしてよい。 The generator 9 converts the rotational energy generated by the internal combustion engine 10 into electrical energy, for example, to charge the battery 8. The generator 9 also functions as an electric motor that drives the internal combustion engine 10, enabling motoring of the internal combustion engine 10. The generator 9 may also function as a starter motor for the internal combustion engine 10. Note that the electric power generated by the generator 9 may not be used to charge the battery 8, but may instead be supplied directly to the drive motor 5 depending on the operating conditions, for example.

内燃機関10は、例えば筒内に燃料を直接噴射することが可能な筒内直接噴射式の内燃機関であり、クランクシャフトの回転が発電機9のロータに伝達可能なものである。内燃機関10は、空燃比を変更可能なものであって、第1の燃焼形態での燃焼であるストイキ燃焼と、第2の燃焼形態での燃焼であるリーン燃焼と、を切り替えて使用可能なものである。ストイキ燃焼は、目標空燃比を理論空燃比(ストイキ)とする燃焼である。リーン燃焼は、目標空燃比を理論空燃比よりも大きいリーン空燃比とする希薄燃焼である。 Internal combustion engine 10 is, for example, a direct-injection internal combustion engine capable of injecting fuel directly into the cylinders, and is capable of transmitting the rotation of the crankshaft to the rotor of generator 9. Internal combustion engine 10 is capable of changing the air-fuel ratio and can be used by switching between stoichiometric combustion, which is combustion in a first combustion mode, and lean combustion, which is combustion in a second combustion mode. Stoichiometric combustion is combustion in which the target air-fuel ratio is the theoretical air-fuel ratio (stoichiometry). Lean combustion is lean combustion in which the target air-fuel ratio is a lean air-fuel ratio greater than the theoretical air-fuel ratio.

内燃機関10は、制御部としてのコントロールユニット13によって制御される。コントロールユニット13は、CPU、ROM、RAM及び入出力インターフェースを備えた周知のデジタルコンピュータである。 The internal combustion engine 10 is controlled by a control unit 13, which serves as a control section. The control unit 13 is a well-known digital computer equipped with a CPU, ROM, RAM, and an input/output interface.

コントロールユニット13には、吸入空気量を検出するエアフローメータ14、内燃機関10のクランクシャフト(図示せず)のクランク角を検出するクランク角センサ15、車両1のアクセルペダル(図示せず)の踏込量を検出するアクセル開度センサ16、空燃比を検出するA/Fセンサ17及び酸素センサ18等の各種センサ類の検出信号が入力されている。 The control unit 13 receives detection signals from various sensors, such as an air flow meter 14 that detects the amount of intake air, a crank angle sensor 15 that detects the crank angle of the crankshaft (not shown) of the internal combustion engine 10, an accelerator opening sensor 16 that detects the amount of depression of the accelerator pedal (not shown) of the vehicle 1, an A/F sensor 17 that detects the air-fuel ratio, and an oxygen sensor 18.

クランク角センサ15は、内燃機関10の機関回転数を検出可能なものである。 The crank angle sensor 15 is capable of detecting the engine speed of the internal combustion engine 10.

アクセル開度センサ16は、上記アクセルペダルの操作量であるアクセル開度のほか、上記アクセルペダルの操作速度であるアクセル変化速度を検出可能なものである。つまり、アクセル開度センサ16は、アクセル操作量検出部に相当する。 The accelerator opening sensor 16 is capable of detecting not only the accelerator opening, which is the amount of accelerator pedal operation, but also the accelerator change rate, which is the speed at which the accelerator pedal is operated. In other words, the accelerator opening sensor 16 corresponds to an accelerator operation amount detection unit.

A/Fセンサ17は、排気空燃比に応じたほぼリニアな出力特性を有するいわゆる広域型の空燃比センサであり、内燃機関10の排気通路(図示せず)に配置された図示せぬ排気浄化触媒(例えば三元触媒)の入口側(上流側)に配置されている。換言すると、A/Fセンサ17は、排気浄化触媒の上流側の排気通路に配置されている。 The A/F sensor 17 is a so-called wide-range air-fuel ratio sensor with an output characteristic that is nearly linear in response to the exhaust air-fuel ratio, and is located on the inlet side (upstream) of an exhaust purification catalyst (e.g., a three-way catalyst) (not shown) that is located in the exhaust passage (not shown) of the internal combustion engine 10. In other words, the A/F sensor 17 is located in the exhaust passage upstream of the exhaust purification catalyst.

酸素センサ18は、理論空燃比付近の狭い範囲で出力電圧がON/OFF(リッチ、リーン)的に変化して、空燃比のリッチ、リーンのみを検知するセンサであり、上記排気触媒装置の出口側(下流側)に配置されている。換言すると、酸素センサ18は、上記排気浄化触媒の下流側の上記排気通路に配置されている。 The oxygen sensor 18 is a sensor whose output voltage changes ON/OFF (rich, lean) within a narrow range around the stoichiometric air-fuel ratio, detecting only rich and lean air-fuel ratios. It is located on the outlet side (downstream) of the exhaust catalyst device. In other words, the oxygen sensor 18 is located in the exhaust passage downstream of the exhaust purification catalyst.

そして、コントロールユニット13は、各種センサ類の検出信号に基づいて、燃料噴射弁から噴射される燃料の噴射量や噴射時期、内燃機関10の点火時期、吸入空気量等を最適に制御するとともに、内燃機関10の空燃比を制御している。 The control unit 13 optimally controls the amount and timing of fuel injected from the fuel injection valve, the ignition timing of the internal combustion engine 10, the amount of intake air, etc., based on detection signals from various sensors, and also controls the air-fuel ratio of the internal combustion engine 10.

コントロールユニット13は、アクセル開度センサ16の検出値を用いて、内燃機関10の要求負荷(内燃機関10の負荷)が算出する。 The control unit 13 calculates the required load of the internal combustion engine 10 (the load on the internal combustion engine 10) using the detection value of the accelerator opening sensor 16.

コントロールユニット13は、内燃機関10が所定の発電用の運転点で運転されるように制御する。具体的には、コントロールユニット13は、発電機9で発電する際に、機関回転数が所定の定常回転数、機関負荷が所定の定常負荷、筒内の混合気の空燃比が所定の定常空燃比となる発電用運転で内燃機関10を運転する。換言すれば、コントロールユニット13は、発電機9で発電する際に、機関回転数が定常回転数、内燃機関10のトルクが所定の定常トルク、筒内の混合気の空燃比が定常空燃比となる発電用運転点で内燃機関10を運転する。 The control unit 13 controls the internal combustion engine 10 to operate at a predetermined power generation operating point. Specifically, when generating electricity using the generator 9, the control unit 13 operates the internal combustion engine 10 in a power generation operation where the engine speed is a predetermined steady speed, the engine load is a predetermined steady load, and the air-fuel ratio of the mixture in the cylinder is a predetermined steady air-fuel ratio. In other words, when generating electricity using the generator 9, the control unit 13 operates the internal combustion engine 10 at a power generation operating point where the engine speed is a steady speed, the torque of the internal combustion engine 10 is a predetermined steady torque, and the air-fuel ratio of the mixture in the cylinder is a steady air-fuel ratio.

定常空燃比は、バッテリ8を充電する際に使用する充電専用の空燃比であり、理論空燃比よりも大幅にリーンな空燃比である。機関負荷が定常負荷のとき、内燃機関10のトルクは定常トルクとなる。 The steady-state air-fuel ratio is an air-fuel ratio used exclusively for charging the battery 8, and is an air-fuel ratio that is significantly leaner than the stoichiometric air-fuel ratio. When the engine load is a steady load, the torque of the internal combustion engine 10 becomes steady torque.

内燃機関10は、発電機9を駆動するためのものであり、車両1の走行中、必要に応じて始動する。内燃機関10は、車両1の走行中に停止した状態からクランキングして始動するため、定常回転数より低回転、定常負荷より低負荷、定常空燃比よりリッチで理論空燃比よりもリーンとなる運転条件で内燃機関10を始動する。そして、内燃機関10は、始動後に燃焼安定性を確保しつつ、空燃比を定常空燃比に向けて変化させる。 The internal combustion engine 10 drives the generator 9 and is started as needed while the vehicle 1 is running. Since the internal combustion engine 10 is started by cranking from a stopped state while the vehicle 1 is running, the internal combustion engine 10 is started under operating conditions that are lower than the steady-state rotation speed, lower than the steady-state load, and richer than the steady-state air-fuel ratio and leaner than the stoichiometric air-fuel ratio. After starting, the internal combustion engine 10 changes the air-fuel ratio toward the steady-state air-fuel ratio while ensuring combustion stability.

ここで、内燃機関の排気ガス中のHCは、当該内燃機関の機関回転数や機関負荷に依存するが、当該内燃機関の燃焼が安定している範囲で空燃比のリーン化に対する依存度は少ない。 Here, the HC in the exhaust gas of an internal combustion engine depends on the engine speed and engine load of the internal combustion engine, but is less dependent on making the air-fuel ratio leaner as long as combustion in the internal combustion engine is stable.

換言すると、排気ガス中のHCは、内燃機関の機関回転数が高くなるほど減少し、内燃機関の機関負荷が高くなるほど減少するが、燃焼が安定している範囲内で空燃比をリーン化しても大きく変化することはない。ただし、内燃機関の排気ガス中のHCは、当該内燃機関の燃焼安定度が悪化すると急激に増加する。 In other words, the amount of HC in exhaust gas decreases as the engine speed of the internal combustion engine increases and as the engine load on the internal combustion engine increases, but does not change significantly even if the air-fuel ratio is made leaner as long as combustion is stable. However, the amount of HC in exhaust gas from an internal combustion engine increases sharply if the combustion stability of the internal combustion engine deteriorates.

内燃機関の排気ガス中のNOxは、当該内燃機関の機関回転数や機関負荷に依存するが、当該内燃機関の空燃比のリーン化に対する依存度はさらに大きい。換言すると、排気ガス中のNOxは、内燃機関の機関回転数が高くなるほど減少し、内燃機関の機関負荷が高くなるほど減少するが、空燃比がリーン化するほど機関回転数や機関負荷による変化に比べて大きく(対数スケールで)減少する。 NOx in the exhaust gas of an internal combustion engine depends on the engine speed and engine load of the engine, but is even more dependent on the leaner air-fuel ratio of the engine. In other words, the amount of NOx in the exhaust gas decreases as the engine speed of the engine increases and as the engine load of the engine increases, but the leaner the air-fuel ratio, the greater the decrease (on a logarithmic scale) compared to changes due to engine speed and engine load.

そこで、コントロールユニット13は、内燃機関10の始動後、機関回転数、機関負荷(内燃機関10のトルク)及び空燃比が、定常回転数、定常負荷(定常トルク)、定常空燃比にそれぞれ到達するまでの始動過渡期において、空燃比を定常空燃比に向けてリーン化することを優先的に実施する。 Therefore, after the internal combustion engine 10 starts, the control unit 13 prioritizes leaning the air-fuel ratio toward the steady-state air-fuel ratio during the startup transition period until the engine speed, engine load (torque of the internal combustion engine 10), and air-fuel ratio reach their steady-state speed, steady-state load (steady-state torque), and steady-state air-fuel ratio, respectively.

換言すると、コントロールユニット13は、内燃機関10の始動後、機関回転数、機関負荷(内燃機関10のトルク)、空燃比が定常回転数、定常負荷(定常トルク)、定常空燃比となる発電用運転点に到達するまでの始動過渡期では、機関負荷(内燃機関10のトルク)及び機関回転数を一定のまま空燃比をリーン化する空燃比リーン処理と、空燃比を一定のまま機関回転数を増加させる回転数増加処理と、空燃比を一定のまま内燃機関10のトルクを増加させ機関負荷を増加させる負荷増加処理(トルク増加処理)と、を繰り返し行う。 In other words, after the internal combustion engine 10 starts, during the startup transition period until the engine speed, engine load (torque of the internal combustion engine 10), and air-fuel ratio reach a power generation operating point where they become steady speed, steady load (steady torque), and steady air-fuel ratio, the control unit 13 repeatedly performs an air-fuel ratio lean process that leans the air-fuel ratio while keeping the engine load (torque of the internal combustion engine 10) and engine speed constant, a speed increase process that increases the engine speed while keeping the air-fuel ratio constant, and a load increase process (torque increase process) that increases the torque of the internal combustion engine 10 while keeping the air-fuel ratio constant and increases the engine load.

詳述すると、始動過渡期においては、燃焼安定性が確保できるように、空燃比リーン処理、回転数増加処理、負荷増加処理の順番でこれらの各処理を繰り返し、運転点を後述する始動用運転点から発電用運転点へ変更する。 In more detail, during the startup transition period, the air-fuel ratio lean processing, rotation speed increase processing, and load increase processing are repeated in this order to ensure combustion stability, and the operating point is changed from the startup operating point (described below) to the power generation operating point.

空燃比リーン処理は、空燃比が燃焼不安定となるサージ限界を超えないように実施される。回転数増加処理は、機関回転数をサージ限界までリーン化した空燃比で安定した燃焼が可能となる回転数まで上昇させる。負荷増加処理は、サージ限界までリーン化した空燃比及びサージ限界までリーン化した空燃比で安定した燃焼が可能となる機関回転数でノック限界となるまでトルク(機関負荷)を上昇させる。 Air-fuel ratio lean processing is performed so that the air-fuel ratio does not exceed the surge limit, at which combustion becomes unstable. The rotational speed increase processing increases the engine speed to a speed at which stable combustion is possible with an air-fuel ratio leaned up to the surge limit. The load increase processing increases the torque (engine load) until the knock limit is reached at an engine speed at which stable combustion is possible with an air-fuel ratio leaned up to the surge limit and an air-fuel ratio leaned up to the surge limit.

図2は、始動過渡期における空燃比とトルクの相関を模式的に示す説明図である。図2の縦軸であるトルクは、機関回転数と機関負荷の影響を含むものである。図2中の実線P1は、機関回転数が所定の低回転のときのノッキング限界を示す特性線である。図2中の実線P2は、機関回転数が所定の中回転のときのノッキング限界を示す特性線である。図2中の実線P3は、機関回転数が所定の高回転のときのノッキング限界を示す特性線である。図2中の二点鎖線Q1は、機関回転数が所定の低回転のときのサージ限界を示す特性線である。図2中の二点鎖線Q2は、機関回転数が所定の中回転のときのサージ限界を示す特性線である。図2中の二点鎖線Q3は、機関回転数が所定の高回転のときのサージ限界を示す特性線である。図2中の破線Rは、均質リーン燃焼のときのサージ限界を示す特性線である。 Figure 2 is an explanatory diagram that schematically illustrates the correlation between air-fuel ratio and torque during the startup transition. Torque, which is the vertical axis of Figure 2, includes the effects of engine speed and engine load. Solid line P1 in Figure 2 is a characteristic line that indicates the knocking limit when the engine speed is a predetermined low speed. Solid line P2 in Figure 2 is a characteristic line that indicates the knocking limit when the engine speed is a predetermined medium speed. Solid line P3 in Figure 2 is a characteristic line that indicates the knocking limit when the engine speed is a predetermined high speed. Two-dot chain line Q1 in Figure 2 is a characteristic line that indicates the surge limit when the engine speed is a predetermined low speed. Two-dot chain line Q2 in Figure 2 is a characteristic line that indicates the surge limit when the engine speed is a predetermined medium speed. Two-dot chain line Q3 in Figure 2 is a characteristic line that indicates the surge limit when the engine speed is a predetermined high speed. Dashed line R in Figure 2 is a characteristic line that indicates the surge limit during homogeneous lean combustion.

図2に示す例では、空燃比リーン処理が均質リーン燃焼と成層リーン燃焼とを実施している。均質リーン燃焼は、筒内の空燃比が一様になっている。成層リーン燃焼は、例えば吸気行程前半と圧縮行程後半の2回に分けて筒内への燃料噴射を実施して点火プラグ周辺に濃い混合気を作り、その周囲に薄い混合気を作って燃焼させる。 In the example shown in Figure 2, the air-fuel ratio lean processing implements homogeneous lean combustion and stratified lean combustion. In homogeneous lean combustion, the air-fuel ratio inside the cylinder is uniform. In stratified lean combustion, fuel is injected into the cylinder twice, for example, in the first half of the intake stroke and the second half of the compression stroke, to create a rich mixture around the spark plug, and then a lean mixture is created around that and burned.

内燃機関10は、運転点がサージ限界を超えると燃焼が不安定となり、運転点がノック限界を超えるとノッキングが発生しやすくなる。ノック限界となる運転点は、空燃比が同じであれば、サージ限界となる運転点よりも高負荷(高トルク)となる。そこで、コントロールユニット13は、運転点がサージ限界とノック限界とを超えないように制御する。 When the operating point of the internal combustion engine 10 exceeds the surge limit, combustion becomes unstable, and when the operating point exceeds the knock limit, knocking becomes more likely to occur. For the same air-fuel ratio, the operating point at the knock limit results in a higher load (higher torque) than the operating point at the surge limit. Therefore, the control unit 13 controls the operating point so that it does not exceed the surge limit or knock limit.

すなわち、コントロールユニット13は、始動過渡期において、空燃比をサージ限界までリーン化し、機関回転数をサージ限界までリーン化した空燃比で安定した燃焼が可能となる回転数まで上昇させ、サージ限界までリーン化した空燃比及びサージ限界までリーン化した空燃比で安定した燃焼が可能となる機関回転数でノック限界となるまで内燃機関10のトルク(機関負荷)を上昇させる。 In other words, during the startup transition, the control unit 13 leans the air-fuel ratio to the surge limit, increases the engine speed to a speed at which stable combustion is possible with an air-fuel ratio leaned to the surge limit, and increases the torque (engine load) of the internal combustion engine 10 until it reaches the knock limit at the air-fuel ratio leaned to the surge limit and at an engine speed at which stable combustion is possible with an air-fuel ratio leaned to the surge limit.

コントロールユニット13は、サージ限界までリーン化させた空燃比が定常空燃比よりリッチな場合、ノック限界までトルクを上昇後に、さらに空燃比をリーン化する。 If the air-fuel ratio leaned up to the surge limit is richer than the steady-state air-fuel ratio, the control unit 13 increases the torque up to the knock limit and then further leans the air-fuel ratio.

これは、図2に示すように、空燃比のサージ限界が機関回転数や内燃機関10のトルク上昇(機関負荷の上昇)に伴いリーン方向に拡大し、内燃機関10のトルクのノック限界が空燃比のリーン化や機関回転数の上昇に伴い増加方向に拡大するからである。 This is because, as shown in Figure 2, the surge limit of the air-fuel ratio expands in the lean direction as the engine speed and torque of the internal combustion engine 10 increase (as the engine load increases), and the knock limit of the torque of the internal combustion engine 10 expands in the increasing direction as the air-fuel ratio becomes leaner and the engine speed increases.

図2に示す例では、運転点Aで内燃機関10を始動し、その後均質リーン燃焼で運転点Bまで空燃比をリーン化し、運転点Bにおいて燃焼形態を均質リーン燃焼から成層リーン燃焼に切り替えた後に運転点Cまで空燃比をさらにリーン化する空燃比リーン処理を実施している。 In the example shown in Figure 2, the internal combustion engine 10 is started at operating point A, and then the air-fuel ratio is made lean using homogeneous lean combustion up to operating point B. At operating point B, the combustion mode is switched from homogeneous lean combustion to stratified lean combustion, and then air-fuel ratio lean processing is performed to make the air-fuel ratio even leaner up to operating point C.

つまり、空燃比をリーン化して運転点をAからCに移動(変更)させるのが最初の空燃比リーン処理である。 In other words, the first air-fuel ratio lean processing is to make the air-fuel ratio leaner and move (change) the operating point from A to C.

空燃比を一定として運転点をCからDに移動(変更)させるのが最初の回転数増加処理である。 The first rotation speed increase process moves (changes) the operating point from C to D while keeping the air-fuel ratio constant.

空燃比及び回転数を一定として運転点をDからEに移動(変更)させるのが最初の機関負荷増加処理である。 The first engine load increase process involves moving (changing) the operating point from D to E while keeping the air-fuel ratio and engine speed constant.

機関回転数及びトルクを一定として運転点をEからFに移動(変更)させるのが2回目の空燃比リーン処理である。図2に示す例では、2回目の空燃比リーン処理で空燃比が発電用運転の目標空燃比である定常空燃比に到達している。 The second lean air-fuel ratio process moves (changes) the operating point from E to F while keeping the engine speed and torque constant. In the example shown in Figure 2, the second lean air-fuel ratio process causes the air-fuel ratio to reach the steady-state air-fuel ratio, which is the target air-fuel ratio for power generation operation.

空燃比を一定として運転点をFからGに移動(変更)させるのが2回目の回転数増加処理である。図2に示す例では、2回目の回転数増加処理で機関回転数が発電用運転の目標回転数である定常回転数に到達している。 The second rotation speed increase process moves (changes) the operating point from F to G while keeping the air-fuel ratio constant. In the example shown in Figure 2, the engine rotation speed reaches the steady-state rotation speed, which is the target rotation speed for power generation operation, during the second rotation speed increase process.

空燃比及び回転数を一定として運転点をFからGに移動(変更)させるのが2回目の機関負荷増加処理である。図2に示す例では、2回目の機関負荷増加処理で内燃機関10のトルクが定常トルクに到達し、内燃機関10のトルクが発電用運転点の目標トルクである定常トルクに到達している。 The second engine load increase process moves (changes) the operating point from F to G while keeping the air-fuel ratio and engine speed constant. In the example shown in Figure 2, the torque of the internal combustion engine 10 reaches steady-state torque during the second engine load increase process, and the torque of the internal combustion engine 10 reaches steady-state torque, which is the target torque for the power generation operating point.

なお、運転点C~Hにおける内燃機関10の燃焼形態は、成層リーン燃焼である。 The combustion mode of the internal combustion engine 10 at operating points C to H is stratified lean combustion.

運転点Aは、発電用運転の運転点よりも低回転、低トルク(低機関負荷)、リッチ空燃比となる内燃機関10を始動する際に用いる始動用運転点である。 Operating point A is a starting operating point used when starting the internal combustion engine 10, which has a lower rotation speed, lower torque (low engine load), and a richer air-fuel ratio than the operating point for power generation operation.

運転点Bの空燃比は、均質リーン燃焼におけるサージ限界を超えない範囲でなるべくリーン空燃比となるように設定される。 The air-fuel ratio at operating point B is set to be as lean as possible without exceeding the surge limit for homogeneous lean combustion.

運転点Cの空燃比は、成層リーン燃焼におけるサージ限界を超えない範囲でなるべくリーン空燃比となるように設定される。 The air-fuel ratio at operating point C is set to be as lean as possible without exceeding the surge limit for stratified lean combustion.

運転点B、Cにおける機関回転数及び内燃機関10のトルクは、運転点Aの機関回転数及び内燃機関10のトルクと同じである。 The engine speed and torque of the internal combustion engine 10 at operating points B and C are the same as the engine speed and torque of the internal combustion engine 10 at operating point A.

運転点Dの機関回転数は、運転点Cの空燃比で安定した燃焼が可能となる範囲内の回転数である。 The engine speed at operating point D is within the range that allows stable combustion at the air-fuel ratio at operating point C.

運転点Eのトルクは、運転点Dの空燃比及び機関回転数でノック限界を超えないように設定される。 The torque at operating point E is set so as not to exceed the knock limit at the air-fuel ratio and engine speed at operating point D.

運転点Fの空燃比は、成層リーン燃焼におけるサージ限界を超えないように設定される。図2の例では、運転点Eのトルクで成層リーン燃焼におけるサージ限界を超えない範囲内に定常空燃比があるため、運転点Fの空燃比が発電運転用の定常空燃比となる。 The air-fuel ratio at operating point F is set so as not to exceed the surge limit for stratified lean combustion. In the example of Figure 2, the steady-state air-fuel ratio is within a range where the torque at operating point E does not exceed the surge limit for stratified lean combustion, so the air-fuel ratio at operating point F becomes the steady-state air-fuel ratio for power generation operation.

運転点Gの機関回転数は、運転点Fの空燃比で安定した燃焼が可能となる範囲内の回転数であり、定常回転数である。図2の例では、運転点Fの空燃比で安定した燃焼が可能となる範囲内に定常回転数があるため、運転点Gの機関回転数が発電運転用の定常回転数となる。 The engine speed at operating point G is within the range where stable combustion is possible at the air-fuel ratio of operating point F, and is the steady-state speed. In the example of Figure 2, the steady-state speed is within the range where stable combustion is possible at the air-fuel ratio of operating point F, so the engine speed at operating point G is the steady-state speed for power generation operation.

運転点Hは、発電用運転点である。図2の例では、運転点Gの空燃比及び機関回転数でノック限界を超えない範囲内に定常トルクがあるため、運転点Hのトルクが発電運転用の定常トルクとなる。 Operating point H is the operating point for power generation. In the example of Figure 2, the steady-state torque is within the range where the air-fuel ratio and engine speed at operating point G do not exceed the knock limit, so the torque at operating point H becomes the steady-state torque for power generation operation.

図3は、始動過渡期における空燃比等の挙動の一例を示すタイミングチャートである。 Figure 3 is a timing chart showing an example of the behavior of the air-fuel ratio and other parameters during the startup transition.

時刻t1は、燃料噴射を開始し、内燃機関10を始動するタイミングである。 Time t1 is the timing when fuel injection begins and the internal combustion engine 10 starts.

なお、図3の例では、内燃機関10のファイアリング(自立運転)に先だって発電機9により内燃機関10をモータリングし、吸気量(吸入空気量)を時刻t1となる前に確保している。 In the example shown in Figure 3, the internal combustion engine 10 is motored by the generator 9 prior to firing (sustained operation) of the internal combustion engine 10, and the intake volume (amount of intake air) is secured before time t1.

時刻t2は、空燃比リーン処理を開始するタイミングである。時刻t2に開始した空燃比リーン処理は、時刻t4で終了している。図3の例では、時刻t2~時刻t3が均質リーン燃焼を行っている期間であり、時刻t3~時刻t4が成層リーン燃焼を行っている期間である。 Time t2 is the timing when lean air-fuel ratio processing begins. The lean air-fuel ratio processing that began at time t2 ends at time t4. In the example in Figure 3, the period from time t2 to time t3 is the period during which homogeneous lean combustion is performed, and the period from time t3 to time t4 is the period during which stratified lean combustion is performed.

時刻t4は、回転数増加処理を開始するタイミングである。時刻t4に開始した回転数増加処理は、時刻t5で終了している。 Time t4 is the timing when the rotation speed increase process begins. The rotation speed increase process that began at time t4 ends at time t5.

時刻t5は、負荷増加処理を開始するタイミングである。 Time t5 is the timing to start the load increase process.

図4は、本発明の第1実施例における内燃機関10の始動過渡期(始動時)の制御の流れを示すフローチャートである。第1実施例の内燃機関10は、空燃比リーン処理が成層リーン燃焼のみ実施するものである。 Figure 4 is a flowchart showing the control flow during the startup transition (startup) of the internal combustion engine 10 in the first embodiment of the present invention. The internal combustion engine 10 in the first embodiment performs only stratified lean combustion as the air-fuel ratio lean processing.

内燃機関10を始動すると、ステップS1では、内燃機関10の空燃比を設定する。ステップS1は、空燃比リーン処理を実施するステップである。ステップS2では、内燃機関10の機関回転数を設定する。ステップS2は、回転数増加処理を実施するステップである。ステップS3では、内燃機関10の負荷(トルク)を設定する。ステップS3は、負荷増加処理を実施するステップである。ステップS4では、運転点が発電用運転点であるか否かを判定する。ステップS4で、運転点が発電用運転となっている場合は、発電用運転点での運転を開始する。ステップS4で、運転点が発電用運転となっていない場合は、ステップS1に戻る。つまり、始動過渡期においては、運転点が発電用運転点に達するまでステップS1~S3の処理を繰り返し実施する。 When the internal combustion engine 10 is started, in step S1, the air-fuel ratio of the internal combustion engine 10 is set. Step S1 is a step for performing air-fuel ratio lean processing. In step S2, the engine speed of the internal combustion engine 10 is set. Step S2 is a step for performing speed increase processing. In step S3, the load (torque) of the internal combustion engine 10 is set. Step S3 is a step for performing load increase processing. In step S4, it is determined whether the operating point is a power generation operating point. If in step S4 the operating point is power generation operation, operation at the power generation operating point is initiated. If in step S4 the operating point is not power generation operation, the process returns to step S1. In other words, during the startup transition period, steps S1 to S3 are repeatedly performed until the operating point reaches the power generation operating point.

図5は、図4のステップS1の内容を示すサブルーチンであり、空燃比リーン処理の制御の流れを示すフローチャートである。 Figure 5 is a subroutine showing the contents of step S1 in Figure 4, and is a flowchart showing the control flow of the air-fuel ratio lean processing.

ステップS11では、各種の設定パラメータをコントロールユニット13から読み込む。ステップS11では、現在の機関回転数と今回の空燃比リーン処理の直後の回転数増加処理の目標回転数との差であるΔrpm_step、定常空燃比であるA/F_final、空燃比を変化させる際に許可される一回当たりの空燃比の変化量であるΔA/Fを読み込む。また、ステップS11では、現在(今回の空燃比リーン処理開始時)の機関回転数であるrpm_actも合わせて読み込む。 In step S11, various setting parameters are read from the control unit 13. In step S11, Δrpm_step, which is the difference between the current engine speed and the target speed for the speed increase process immediately after the current air-fuel ratio lean process, A/F_final, which is the steady-state air-fuel ratio, and ΔA/F, which is the amount of air-fuel ratio change allowed per air-fuel ratio change, are read. In step S11, rpm_act, which is the current engine speed (at the start of the current air-fuel ratio lean process), is also read.

ステップS12では、中間目標回転数であるrpm_midを計算する。中間目標回転数は、rpm_actと、Δrpm_stepとの和である。rpm_mid=rpm_act+Δrpm_stepである。 In step S12, the intermediate target rotation speed, rpm_mid, is calculated. The intermediate target rotation speed is the sum of rpm_act and Δrpm_step. rpm_mid = rpm_act + Δrpm_step.

ステップS13では、各種の瞬時パラメータ(現在値)を読み込む。ステップS13では、現在(今回の空燃比リーン処理開始時)の空燃比であるA/F_act、現在の吸入空気量であるQair_act、現在の機関回転数であるrpm_actを読み込む。 In step S13, various instantaneous parameters (current values) are read. In step S13, the current air-fuel ratio (at the start of the current air-fuel ratio lean processing), A/F_act, the current intake air amount, Qair_act, and the current engine speed, rpm_act, are read.

ステップS14では、rpm_act、Qair_act及びA/F_actを用い、コントロールユニット13内のROMに予め記憶させているテーブル(負荷算出テーブル)から現在(今回の空燃比リーン処理開始時)の機関負荷であるload_actを算出する。load_act=f(rpm_act、Qair_act、A/F_act)である。 In step S14, rpm_act, Qair_act, and A/F_act are used to calculate load_act, which is the current engine load (at the start of the current lean air-fuel ratio processing), from a table (load calculation table) pre-stored in the ROM of the control unit 13. load_act = f(rpm_act, Qair_act, A/F_act).

ステップS15では、機関負荷が固定されることを前提に、rpm_mid、load_actを用い、コントロールユニット13内のROMに予め記憶させているテーブル(サージ限界空燃比算出テーブル)から燃焼安定性が確保されるリーン処理目標空燃比であるA/F_surgeを算出する。A/F_surge=f(rpm_mid、load_act)である。 In step S15, assuming that the engine load is fixed, rpm_mid and load_act are used to calculate A/F_surge, the lean process target air-fuel ratio that ensures combustion stability, from a table (surge limit air-fuel ratio calculation table) pre-stored in the ROM of the control unit 13. A/F_surge = f(rpm_mid, load_act).

ステップS16では、空燃比をリーン処理目標空燃比に向けてリーン化する際の目標空燃比であるA/F_intを算出する。A/F_intは、空燃比リーン処理中の空燃比が段階的にリーン処理目標空燃比に近づくように、空燃比リーン処理中に値を変えながら複数回設定される。A/F_int=A/F_act+ΔA/Fである。 In step S16, A/F_int, which is the target air-fuel ratio when leaning the air-fuel ratio toward the lean processing target air-fuel ratio, is calculated. A/F_int is set multiple times during the air-fuel ratio lean processing, changing its value so that the air-fuel ratio during the air-fuel ratio lean processing gradually approaches the lean processing target air-fuel ratio. A/F_int = A/F_act + ΔA/F.

ステップS17では、目標空燃比がリーン処理目標空燃比よりリーンであるか否かを判定する。ステップS17において目標空燃比がリーン処理目標空燃比よりもリーンであれば、ステップS18に進む。ステップS17において目標空燃比がリーン処理目標空燃比よりもリーンでなければステップS19へ進む。 In step S17, it is determined whether the target air-fuel ratio is leaner than the lean processing target air-fuel ratio. If in step S17 the target air-fuel ratio is leaner than the lean processing target air-fuel ratio, proceed to step S18. If in step S17 the target air-fuel ratio is not leaner than the lean processing target air-fuel ratio, proceed to step S19.

ステップS19では、目標空燃比となるよう燃料噴射を行う。 In step S19, fuel injection is performed to achieve the target air-fuel ratio.

ステップS20では、目標空燃比がリーン処理目標空燃比であるか否かを判定する。ステップS19において目標空燃比がリーン処理目標空燃比であれば、今回のこのサブルーチンを終了する。ステップS19において目標空燃比がリーン処理目標空燃比でなければ、ステップS13に戻り、空燃比がリーン処理目標空燃比となるように空燃比のリーン化を継続する。 In step S20, it is determined whether the target air-fuel ratio is the lean processing target air-fuel ratio. If in step S19 the target air-fuel ratio is the lean processing target air-fuel ratio, this subroutine is terminated. If in step S19 the target air-fuel ratio is not the lean processing target air-fuel ratio, the process returns to step S13, and the air-fuel ratio continues to be made leaner until it reaches the lean processing target air-fuel ratio.

図6は、図4のステップS2の内容を示すサブルーチンであり、回転数増加処理の制御の流れを示すフローチャートである。 Figure 6 is a subroutine showing the contents of step S2 in Figure 4, and is a flowchart showing the control flow of the rotation speed increase process.

ステップS31では、各種の設定パラメータをコントロールユニット13から読み込む。ステップS31では、回転数を変化させる際に許可される一回当たりの変化量(増加量)である予め設定されたΔrpm_inst、現在の機関回転数と今回の空燃比リーン処理の直後の回転数増加処理の目標回転数との差であるΔrpm_stepを読み込む。また、ステップS31では、現在(今回の回転数増加処理開始時)の機関回転数であるrpm_actも合わせて読み込む。 In step S31, various setting parameters are read from the control unit 13. In step S31, the preset Δrpm_inst, which is the amount of change (increase) allowed per rotation when changing the rotation speed, and Δrpm_step, which is the difference between the current engine rotation speed and the target rotation speed for the rotation speed increase processing immediately after this air-fuel ratio lean processing, are read. In addition, in step S31, rpm_act, which is the current engine rotation speed (at the start of this rotation speed increase processing), is also read.

ステップS32では、中間目標回転数であるrpm_midを計算する。中間目標回転数は、rpm_actと、Δrpm_stepとの和である。rpm_mid=rpm_act+Δrpm_stepである。 In step S32, the intermediate target rotation speed, rpm_mid, is calculated. The intermediate target rotation speed is the sum of rpm_act and Δrpm_step. rpm_mid = rpm_act + Δrpm_step.

ステップS33では、各種の瞬時パラメータ(現在値)を読み込む。ステップS33では、現在(今回の回転数増加処理開始時)の空燃比であるA/F_act、現在の吸入空気量であるQair_act、現在の機関回転数であるrpm_actを読み込む。 In step S33, various instantaneous parameters (current values) are read. In step S33, the current (at the start of the current rotation speed increase process) air-fuel ratio A/F_act, the current intake air amount Qair_act, and the current engine rotation speed rpm_act are read.

ステップS34では、rpm_act、Qair_act及びA/F_actを用い、コントロールユニット13内のROMに予め記憶させているテーブル(負荷算出テーブル)から現在(今回の空燃比リーン処理開始時)の機関負荷であるload_actを算出する。load_act=f(rpm_act、Qair_act、A/F_act)である。 In step S34, rpm_act, Qair_act, and A/F_act are used to calculate load_act, which is the current engine load (at the start of the current lean air-fuel ratio processing), from a table (load calculation table) pre-stored in the ROM of the control unit 13. load_act = f(rpm_act, Qair_act, A/F_act).

ステップS35では、機関負荷が固定されることを前提に、rpm_mid、load_actを用い、コントロールユニット13内のROMに予め記憶させているテーブル(サージ限界空燃比算出テーブル)から燃焼安定性が確保される回転数増加処理目標空燃比であるA/F_surgeを算出する。A/F_surge=f(rpm_mid、load_act)である。回転数増加処理目標空燃比は、条件が同じであればリーン処理目標空燃比と同じ値となる。 In step S35, assuming that the engine load is fixed, rpm_mid and load_act are used to calculate A/F_surge, the rotation speed increase processing target air-fuel ratio that ensures combustion stability, from a table (surge limit air-fuel ratio calculation table) pre-stored in the ROM of the control unit 13. A/F_surge = f(rpm_mid, load_act). The rotation speed increase processing target air-fuel ratio will be the same value as the lean processing target air-fuel ratio if the conditions are the same.

ステップS36では、機関回転数を中間目標回転数に向けて増加させる際の目標回転数であるrpm_intを算出する。rpm_intは、回転数増加処理中の機関回転数が段階的に中間目標回転数に近づくように、回転数増加処理中に値を変えながら複数回設定される。rpm_int=rpm_act+Δrpm_instである。 In step S36, rpm_int, which is the target engine speed when increasing the engine speed toward the intermediate target engine speed, is calculated. rpm_int is set multiple times during the engine speed increase process, changing its value so that the engine speed during the engine speed increase process gradually approaches the intermediate target engine speed. rpm_int = rpm_act + Δrpm_inst.

ステップS37では、回転数増加処理中の目標空燃比であるA/F_intを現在の空燃比であるA/F_actとする。 In step S37, the target air-fuel ratio A/F_int during the rotation speed increase process is set to the current air-fuel ratio A/F_act.

ステップS38では、目標空燃比が回転数増加処理目標空燃比以下であるか否かを判定する。ステップS38において目標空燃比が回転数増加処理目標空燃比よりも大(リーン)であれば、ステップS39に進む。ステップS38において目標空燃比が回転数増加処理目標空燃比以下(リッチ)であればステップS40へ進む。 In step S38, it is determined whether the target air-fuel ratio is equal to or less than the rotation speed increase processing target air-fuel ratio. If in step S38 the target air-fuel ratio is greater (leaner) than the rotation speed increase processing target air-fuel ratio, the process proceeds to step S39. If in step S38 the target air-fuel ratio is equal to or less (richer) than the rotation speed increase processing target air-fuel ratio, the process proceeds to step S40.

ステップS39では、空燃比がサージ限界を超えないように目標回転数を再調整する。つまり、rpm_int=rpm_actとする。 In step S39, the target rotation speed is readjusted so that the air-fuel ratio does not exceed the surge limit. In other words, rpm_int = rpm_act.

ステップS40では、機関回転数を目標回転数であるrpm_intまで上昇させる。 ステップS36~ステップS40が、機関回転数が増加処理目標回転数となるまで予め設定された所定回転数の加算を繰り返し、機関回転数が増加処理目標回転数を超えた場合に燃焼安定性が確保できるように機関回転数を調整するステップに相当する。 In step S40, the engine speed is increased to the target speed, rpm_int. Steps S36 to S40 correspond to steps in which a preset rotation speed is repeatedly added until the engine speed reaches the target rotation speed for increase processing, and when the engine speed exceeds the target rotation speed for increase processing, the engine speed is adjusted to ensure combustion stability.

ステップS41では、空燃比が目標空燃比であるA/F_intとなるよう燃料噴射を行う。 In step S41, fuel is injected so that the air-fuel ratio becomes the target air-fuel ratio, A/F_int.

ステップS42では、目標回転数が中間目標回転数であるか否かを判定する。ステップS42において目標回転数が中間目標回転数であれば、今回のこのサブルーチンを終了する。ステップS42において目標回転数が中間目標回転数でなければ、ステップS33に戻り、機関回転数が中間目標回転数となるように機関回転数を増加させる処理を継続する。 In step S42, it is determined whether the target rotation speed is the intermediate target rotation speed. If the target rotation speed is the intermediate target rotation speed in step S42, this subroutine ends. If the target rotation speed is not the intermediate target rotation speed in step S42, the process returns to step S33 and continues the process of increasing the engine rotation speed so that the engine rotation speed becomes the intermediate target rotation speed.

図7は、図4のステップS3の内容を示すサブルーチンであり、負荷増加処理の制御の流れを示すフローチャートである。 Figure 7 is a subroutine showing the contents of step S3 in Figure 4, and is a flowchart showing the control flow of the load increase processing.

ステップS51では、各種の設定パラメータをコントロールユニット13から読み込む。ステップS51では、機関負荷を変化させる際に許可される一回当たりの変化量(増加量)である予め設定されたΔload_inst、定常負荷であるload_finalを読み込む。 In step S51, various setting parameters are read from the control unit 13. In step S51, the preset Δload_inst, which is the amount of change (increment) allowed per change in the engine load, and load_final, which is the steady-state load, are read.

ステップS52では、各種の瞬時パラメータ(現在値)を読み込む。ステップS52では、現在(今回の回転数増加処理開始時)の空燃比であるA/F_act、現在の吸入空気量であるQair_act、現在の機関回転数であるrpm_actを読み込む。 In step S52, various instantaneous parameters (current values) are read. In step S52, the current (at the start of the current rotation speed increase process) air-fuel ratio A/F_act, the current intake air amount Qair_act, and the current engine rotation speed rpm_act are read.

ステップS53では、rpm_act、Qair_act及びA/F_actを用い、コントロールユニット13内のROMに予め記憶させているテーブル(負荷算出テーブル)から現在(今回の空燃比リーン処理開始時)の機関負荷であるload_actを算出する。load_act=f(rpm_act、Qair_act、A/F_act)である。 In step S53, rpm_act, Qair_act, and A/F_act are used to calculate load_act, which is the current engine load (at the start of the current lean air-fuel ratio processing), from a table (load calculation table) pre-stored in the ROM of the control unit 13. load_act = f(rpm_act, Qair_act, A/F_act).

ステップS54では、rpm_act、load_actを用い、コントロールユニット13内のROMに予め記憶させているテーブル(ノック下限空燃比算出テーブル)からノッキングが回避され燃焼安定性が確保されるノック下限空燃比であるA/F_knockを算出する。A/F_knock=f(rpm_act、load_act)である。 In step S54, rpm_act and load_act are used to calculate A/F_knock, the knock lower limit air-fuel ratio at which knocking is avoided and combustion stability is ensured, from a table (knock lower limit air-fuel ratio calculation table) pre-stored in the ROM of the control unit 13. A/F_knock = f(rpm_act, load_act).

ステップS55では、機関負荷を増加させる際の目標負荷であるload_intを算出する。load_intは、負荷増加処理中の機関負荷が段階的に目標負荷に近づくように、負荷増加処理中に値を変えながら複数回設定される。load_int=load_act+Δload_instである。 In step S55, load_int, which is the target load when increasing the engine load, is calculated. load_int is set multiple times during the load increase process, changing its value so that the engine load during the load increase process gradually approaches the target load. load_int = load_act + Δload_inst.

ステップS56では、負荷増加処理中の目標空燃比であるA/F_intがノック下限空燃比であるA/F_knock以上であるか否かを判定する。ステップS56において負荷増加処理中の目標空燃比がノック下限空燃比未満であれば、ステップS57に進む。ステップS56において負荷増加処理中の目標空燃比がノック下限空燃比以上であればステップS58へ進む。 In step S56, it is determined whether the target air-fuel ratio during load increase processing, A/F_int, is equal to or greater than the knock lower limit air-fuel ratio, A/F_knock. If in step S56 the target air-fuel ratio during load increase processing is less than the knock lower limit air-fuel ratio, proceed to step S57. If in step S56 the target air-fuel ratio during load increase processing is equal to or greater than the knock lower limit air-fuel ratio, proceed to step S58.

ステップS57では、空燃比がノック下限空燃比を下回らないように目標負荷を再調整する。つまり、load_int=load_actとする。 In step S57, the target load is readjusted so that the air-fuel ratio does not fall below the knock lower limit air-fuel ratio. In other words, load_int = load_act.

ステップS58では、機関負荷をload_intまで上げる。 In step S58, the engine load is increased to load_int.

ステップS55~ステップS58が、機関負荷が増加処理目標負荷となるまで予め設定された所定負荷の加算を繰り返し、機関負荷が増加処理目標負荷を超えた場合は、燃焼安定性が確保できるように機関負荷を調整するステップに相当する。 Steps S55 to S58 correspond to steps in which a preset load is repeatedly added until the engine load reaches the target load for increased processing, and if the engine load exceeds the target load for increased processing, the engine load is adjusted to ensure combustion stability.

ステップS59では、空燃比が目標空燃比であるA/F_intとなるよう燃料噴射を行う。 In step S59, fuel is injected so that the air-fuel ratio becomes the target air-fuel ratio, A/F_int.

ステップS60では、機関負荷を増加させる際の目標負荷であるload_intが定常負荷であるload_finalであるか否かを判定する。ステップS60において、目標負荷が定常負荷である場合は、今回のルーチンを終了する。ステップS60において、目標負荷が定常負荷でない場合は、ステップS61へ進む。 In step S60, it is determined whether load_int, which is the target load when increasing the engine load, is equal to load_final, which is the steady load. If the target load is equal to the steady load in step S60, the current routine is terminated. If the target load is not equal to the steady load in step S60, the routine proceeds to step S61.

ステップS61では、負荷増加処理中の目標空燃比であるA/F_intがノック下限空燃比であるA/F_knockより大きいか否かを判定する。ステップS61において負荷増加処理中の目標空燃比であるA/F_intがノック下限空燃比であるA/F_knock以下の場合は、今回のこのサブルーチンを終了する。ステップS61において負荷増加処理中の目標空燃比であるA/F_intがノック下限空燃比であるA/F_knockよりも大きい場合は、ステップS52に進み、機関負荷を増加させる処理を継続する。 In step S61, it is determined whether A/F_int, the target air-fuel ratio during load increase processing, is greater than A/F_knock, the knock lower limit air-fuel ratio. If A/F_int, the target air-fuel ratio during load increase processing, is equal to or less than A/F_knock, the knock lower limit air-fuel ratio, in step S61, this subroutine is terminated. If A/F_int, the target air-fuel ratio during load increase processing, is greater than A/F_knock, the knock lower limit air-fuel ratio, in step S61, the process proceeds to step S52, and processing to increase the engine load continues.

以上、説明してきたように、第1実施例の内燃機関10は、始動過渡期において機関負荷を一定のまま空燃比をリーン化することで始動過渡期におけるNOx排出量を大幅に低減することができる。 As explained above, the internal combustion engine 10 of the first embodiment can significantly reduce NOx emissions during the startup transition by leaning the air-fuel ratio while keeping the engine load constant during the startup transition.

内燃機関10は、始動過渡期において、空燃比リーン処理開始時の機関負荷及び機関回転数で燃焼安定性が確保できるリーン処理目標空燃比まで空燃比をリーンにするので、機関回転数及び機関負荷の上昇によるNOxの増加を抑制することができる。 During the startup transition, the internal combustion engine 10 leans the air-fuel ratio to the lean processing target air-fuel ratio, which ensures combustion stability at the engine load and engine speed at the start of air-fuel ratio lean processing. This suppresses an increase in NOx due to an increase in engine speed and engine load.

内燃機関10は、リーン処理目標空燃比が定常空燃比よりも大きい(リーン)となる場合は、定常空燃比をリーン処理目標空燃比とすることにより、始動過渡期における燃焼安定度の悪化を抑制することができる。 When the lean processing target air-fuel ratio is greater (leaner) than the steady-state air-fuel ratio, the internal combustion engine 10 sets the steady-state air-fuel ratio as the lean processing target air-fuel ratio, thereby suppressing deterioration of combustion stability during the startup transition.

内燃機関10は、回転数増加処理の際、回転数増加処理開始時の空燃比で燃焼安定性が確保できる増加処理目標回転数まで予め設定された増加率で機関回転数を増加させるため、機関負荷の上昇が抑制され、機関負荷が上がることによるNOxの増加を抑制することができる。 When performing the rotation speed increase process, the internal combustion engine 10 increases the engine rotation speed at a preset increase rate up to the increase process target rotation speed at which combustion stability can be ensured at the air-fuel ratio at the start of the rotation speed increase process. This suppresses an increase in engine load and can suppress an increase in NOx due to an increase in engine load.

内燃機関10は、機関回転数が増加処理目標回転数となるまで予め設定された所定回転数の加算を繰り返し、機関回転数が増加処理目標回転数を超えた場合は、燃焼安定性が確保できるように機関回転数を調整する。そのため、内燃機関10は、始動過渡期の回転数増加処理の際に燃焼安定度の悪化を抑制することができる。 The internal combustion engine 10 repeatedly adds a preset rotation speed until the engine rotation speed reaches the increase processing target rotation speed, and if the engine rotation speed exceeds the increase processing target rotation speed, it adjusts the engine rotation speed to ensure combustion stability. As a result, the internal combustion engine 10 can suppress deterioration of combustion stability when the rotation speed is increased during the startup transition period.

内燃機関10は、負荷増加処理で設定される増加処理目標負荷が定常負荷よりも小さい場合は、当該負荷増加処理の終了後に空燃比リーン処理を実施し、当該空燃比リーン処理の終了後に負荷増加処理を実施するため、NOxの排出量が多くなる運転条件を避けて発電用運転の運転条件に到達することができ、過渡運転中の積算NOx量を大幅に抑制することができる。 When the target load increase set in the load increase process is smaller than the steady-state load, the internal combustion engine 10 performs lean air-fuel ratio processing after the load increase process is completed, and then performs lean air-fuel ratio processing after the load increase process is completed. This allows the operating conditions for power generation operation to be reached while avoiding operating conditions that result in high NOx emissions, significantly reducing the cumulative NOx amount during transient operation.

図8は、本発明の第2実施例における内燃機関10の始動過渡期(始動時)の制御の流れを示すフローチャートである。第2実施例の内燃機関10は、始動時の初回の空燃比リーン処理で、成層リーン燃焼に先だって均質リーン燃焼を実施する点以外は、上述した第1実施例の内燃機関10と同一の制御を行っている。 Figure 8 is a flowchart showing the control flow during the startup transition (startup) of an internal combustion engine 10 in a second embodiment of the present invention. The internal combustion engine 10 of the second embodiment performs the same control as the internal combustion engine 10 of the first embodiment described above, except that homogeneous lean combustion is performed prior to stratified lean combustion during the initial air-fuel ratio lean processing at startup.

第2実施例の内燃機関10を始動すると、ステップS71では、内燃機関10の均質リーン燃焼させる場合の空燃比を設定する。ステップS72では、内燃機関10の成層リーン燃焼させる場合の空燃比を設定する。ステップS71及びステップS72は、空燃比リーン処理を実施するステップであり、その詳細は上述した図5と同一である。 When the internal combustion engine 10 of the second embodiment is started, in step S71, the air-fuel ratio for homogeneous lean combustion in the internal combustion engine 10 is set. In step S72, the air-fuel ratio for stratified lean combustion in the internal combustion engine 10 is set. Steps S71 and S72 are steps for performing air-fuel ratio lean processing, and the details are the same as those in Figure 5 described above.

ステップS73では、内燃機関10の機関回転数を設定する。ステップS73は、回転数増加処理を実施するステップであり、その詳細は上述した図6と同一である。 In step S73, the engine speed of the internal combustion engine 10 is set. Step S73 is a step in which the speed increase process is carried out, and the details are the same as those in Figure 6 described above.

ステップS74では、内燃機関10の負荷(トルク)を設定する。ステップS74は、負荷増加処理を実施するステップであり、その詳細は上述した図7と同一である。 In step S74, the load (torque) of the internal combustion engine 10 is set. Step S74 is a step in which the load increase process is carried out, and the details are the same as those in Figure 7 described above.

ステップS75では、運転点が発電用運転点であるか否かを判定する。ステップS75で、運転点が発電用運転となっている場合は、発電用運転点での運転を開始する。ステップS75で、運転点が発電用運転となっていない場合は、ステップS72に戻る。つまり、始動過渡期においては、運転点が発電用運転点に達するまでステップS72~S74の処理を繰り返し実施する。 In step S75, it is determined whether the operating point is a power generation operating point. If the operating point is power generation operation in step S75, operation at the power generation operating point is initiated. If the operating point is not power generation operation in step S75, the process returns to step S72. In other words, during the startup transition, the processes of steps S72 to S74 are repeated until the operating point reaches the power generation operating point.

このような第2実施例の内燃機関10においても、上述した第1実施例の内燃機関10と略同様の作用効果を奏することができる。 The internal combustion engine 10 of this second embodiment can also achieve substantially the same effects as the internal combustion engine 10 of the first embodiment described above.

以上、本発明の具体的な実施例を説明してきたが、本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。本発明は、内燃機関の制御方法及び内燃機関の制御装置に関するものである。 Specific embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiments and various modifications are possible without departing from the spirit of the invention. The present invention relates to a method for controlling an internal combustion engine and a control device for an internal combustion engine.

1…車両
2…駆動輪
3…駆動ユニット
4…発電ユニット
5…駆動用モータ
6…第1ギヤトレーン
7…ディファレンシャルギヤ
8…バッテリ
9…発電機
10…内燃機関
11…第2ギヤトレーン
13…コントロールユニット
14…エアフローメータ
15…クランク角センサ
16…アクセル開度センサ
17…A/Fセンサ
18…酸素センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...vehicle 2...drive wheels 3...drive unit 4...power generating unit 5...drive motor 6...first gear train 7...differential gear 8...battery 9...generator 10...internal combustion engine 11...second gear train 13...control unit 14...air flow meter 15...crank angle sensor 16...accelerator opening sensor 17...A/F sensor 18...oxygen sensor

Claims (12)

機関回転数が所定の定常回転数、機関負荷が所定の定常負荷、筒内の混合気の空燃比が所定の定常空燃比で発電用運転を行う内燃機関の制御方法において、
上記定常回転数より低回転、上記定常負荷より低負荷、上記定常空燃比よりリッチとなる運転条件で内燃機関を始動し、
内燃機関の始動後、機関回転数、機関負荷、空燃比が上記定常回転数、上記定常負荷、上記定常空燃比に到達するまでの始動過渡期では、機関負荷及び機関回転数を一定のまま空燃比をリーン化する空燃比リーン処理と、空燃比を一定のまま機関負荷を増加させる負荷増加処理と、を繰り返し行い、
上記始動過渡期においては、燃焼安定性が確保できるように、空燃比リーン処理、負荷増加処理の順番でこれらの各処理を繰り返す内燃機関の制御方法。
A control method for an internal combustion engine that performs power generation operation at a predetermined steady engine speed, a predetermined steady engine load, and a predetermined steady air-fuel ratio of an air-fuel mixture in a cylinder, comprising:
starting the internal combustion engine under operating conditions of a lower rotation speed than the steady rotation speed, a lower load than the steady load, and a richer air-fuel ratio than the steady air-fuel ratio;
After the internal combustion engine is started, during a startup transition period until the engine speed, engine load, and air-fuel ratio reach the steady speed, steady load, and steady air-fuel ratio, an air-fuel ratio lean process for leaning the air-fuel ratio while keeping the engine load and engine speed constant, and a load increase process for increasing the engine load while keeping the air-fuel ratio constant are repeatedly performed,
A control method for an internal combustion engine , which repeats air-fuel ratio lean processing and load increase processing in this order during the starting transition period so as to ensure combustion stability .
機関回転数が所定の定常回転数、機関負荷が所定の定常負荷、筒内の混合気の空燃比が所定の定常空燃比で発電用運転を行う内燃機関の制御方法において、
上記定常回転数より低回転、上記定常負荷より低負荷、上記定常空燃比よりリッチとなる運転条件で内燃機関を始動し、
内燃機関の始動後、機関回転数、機関負荷、空燃比が上記定常回転数、上記定常負荷、上記定常空燃比に到達するまでの始動過渡期では、機関負荷及び機関回転数を一定のまま空燃比をリーン化する空燃比リーン処理と、空燃比を一定のまま機関負荷を増加させる負荷増加処理と、を繰り返し行い、
上記始動過渡期において、空燃比リーン処理及び負荷増加処理に加え、空燃比を一定のまま機関回転数を増加させる回転数増加処理を実施するとともに、燃焼安定性が確保できるように、空燃比リーン処理、回転数増加処理、負荷増加処理の順番でこれらの各処理を繰り返す内燃機関の制御方法。
A control method for an internal combustion engine that performs power generation operation at a predetermined steady engine speed, a predetermined steady engine load, and a predetermined steady air-fuel ratio of an air-fuel mixture in a cylinder, comprising:
starting the internal combustion engine under operating conditions of a lower rotation speed than the steady rotation speed, a lower load than the steady load, and a richer air-fuel ratio than the steady air-fuel ratio;
After the internal combustion engine is started, during a startup transition period until the engine speed, engine load, and air-fuel ratio reach the steady speed, steady load, and steady air-fuel ratio, an air-fuel ratio lean process for leaning the air-fuel ratio while keeping the engine load and engine speed constant, and a load increase process for increasing the engine load while keeping the air-fuel ratio constant are repeatedly performed,
A control method for an internal combustion engine in which, during the above-mentioned startup transition period, in addition to the air-fuel ratio lean processing and load increase processing, a rotation speed increase processing is carried out to increase the engine rotation speed while keeping the air-fuel ratio constant, and these processes are repeated in this order to ensure combustion stability.
空燃比リーン処理では、当該空燃比リーン処理開始時の機関負荷及び機関回転数で燃焼安定性が確保できるリーン処理目標空燃比まで空燃比をリーンにする請求項に記載の内燃機関の制御方法。 3. The control method for an internal combustion engine according to claim 2 , wherein in the air-fuel ratio lean processing, the air-fuel ratio is made lean up to a lean processing target air-fuel ratio that can ensure combustion stability at the engine load and engine speed at the start of the air-fuel ratio lean processing. 上記始動過渡期において、空燃比リーン処理が複数回実施される場合は、空燃比リーン処理毎に設定されるリーン処理目標空燃比が変更され、
リーン処理目標空燃比が上記定常空燃比よりも高い場合は、上記定常空燃比をリーン処理目標空燃比とする請求項に記載の内燃機関の制御方法。
In the case where the air-fuel ratio lean processing is performed multiple times during the startup transition period, the lean processing target air-fuel ratio set for each air-fuel ratio lean processing is changed,
4. The control method for an internal combustion engine according to claim 3 , wherein when the lean process target air-fuel ratio is higher than the steady air-fuel ratio, the steady air-fuel ratio is set as the lean process target air-fuel ratio.
回転数増加処理は、当該回転数増加処理開始時の空燃比で燃焼安定性が確保できる増加処理目標回転数まで機関回転数を増加させる請求項2~4のいずれかに記載の内燃機関の制御方法。 5. The control method for an internal combustion engine according to claim 2 , wherein the rotation speed increasing process increases the engine rotation speed up to an increasing process target rotation speed at which combustion stability can be ensured at the air-fuel ratio at the start of the rotation speed increasing process. 回転数増加処理は、機関回転数が増加処理目標回転数となるまで予め設定された所定回転数の加算を繰り返し、機関回転数が増加処理目標回転数を超えた場合は、燃焼安定性が確保できるように機関回転数を調整する請求項に記載の内燃機関の制御方法。 6. A control method for an internal combustion engine according to claim 5, wherein the rotation speed increase process repeats adding a predetermined rotation speed until the engine rotation speed reaches an increase process target rotation speed, and when the engine rotation speed exceeds the increase process target rotation speed, the engine rotation speed is adjusted so as to ensure combustion stability. 負荷増加処理は、機関負荷がノッキングによって制限される増加処理目標負荷まで機関負荷を増加させる請求項2~6のいずれかに記載の内燃機関の制御方法。 7. The control method for an internal combustion engine according to claim 2 , wherein the load increasing process increases the engine load up to an increasing process target load that is limited by knocking. 負荷増加処理は、機関負荷が増加処理目標負荷となるまで予め設定された所定負荷の加算を繰り返し、機関負荷が増加処理目標負荷を超えた場合は、燃焼安定性が確保できるように機関負荷を調整する請求項に記載の内燃機関の制御方法。 8. The control method for an internal combustion engine according to claim 7, wherein the load increasing process repeats adding a predetermined load until the engine load reaches an increasing process target load, and when the engine load exceeds the increasing process target load , adjusts the engine load so as to ensure combustion stability. 負荷増加処理は、増加処理目標負荷が上記定常負荷よりも大きくなる場合は、上記定常負荷を増加処理目標負荷とする請求項またはに記載の内燃機関の制御方法。 9. The method for controlling an internal combustion engine according to claim 7 , wherein, in the load increasing process, when the target load for increasing process becomes larger than the steady load, the steady load is set as the target load for increasing process. 負荷増加処理で設定される増加処理目標負荷が上記定常負荷よりも小さい場合は、当該負荷増加処理の終了後に空燃比リーン処理を実施し、当該空燃比リーン処理の終了後に負荷増加処理を実施する請求項7~9のいずれかに記載の内燃機関の制御方法。 10. The control method for an internal combustion engine according to claim 7, wherein, when an increase processing target load set in the load increase processing is smaller than the steady load, an air-fuel ratio lean processing is performed after the load increase processing is completed, and a load increase processing is performed after the air -fuel ratio lean processing is completed. 機関回転数が所定の定常回転数、機関負荷が所定の定常負荷、筒内の混合気の空燃比が所定の定常空燃比で発電用運転を行う内燃機関の制御装置において、
上記定常回転数より低回転、上記定常負荷より低負荷、上記定常空燃比よりリッチ側で内燃機関を始動し、内燃機関の始動後、機関回転数、機関負荷、空燃比が上記定常回転数、上記定常負荷、上記定常空燃比に到達するまでの始動過渡期では、機関負荷及び機関回転数を一定のまま空燃比をリーン化する空燃比リーン処理と、空燃比を一定のまま機関負荷を増加させる負荷増加処理と、を繰り返し行う制御部を有し、
上記始動過渡期においては、燃焼安定性が確保できるように、空燃比リーン処理、負荷増加処理の順番でこれらの各処理を繰り返す内燃機関の制御装置。
A control device for an internal combustion engine that performs a power generating operation at a predetermined steady engine speed, a predetermined steady engine load, and a predetermined steady air-fuel ratio of an air-fuel mixture in a cylinder,
a control unit that starts the internal combustion engine at a speed lower than the steady rotation speed, a load lower than the steady load, and at a richer side than the steady air-fuel ratio, and that repeatedly performs an air-fuel ratio lean process that leans the air-fuel ratio while keeping the engine load and engine rotation speed constant, and a load increasing process that increases the engine load while keeping the air-fuel ratio constant, during a startup transition period after the internal combustion engine has started until the engine rotation speed, engine load, and air-fuel ratio reach the steady rotation speed, the steady load, and the steady air-fuel ratio;
A control device for an internal combustion engine that repeats air-fuel ratio lean processing and load increase processing in this order during the startup transition period so as to ensure combustion stability .
機関回転数が所定の定常回転数、機関負荷が所定の定常負荷、筒内の混合気の空燃比が所定の定常空燃比で発電用運転を行う内燃機関の制御装置において、A control device for an internal combustion engine that performs a power generating operation at a predetermined steady engine speed, a predetermined steady engine load, and a predetermined steady air-fuel ratio of an air-fuel mixture in a cylinder,
上記定常回転数より低回転、上記定常負荷より低負荷、上記定常空燃比よりリッチ側で内燃機関を始動し、内燃機関の始動後、機関回転数、機関負荷、空燃比が上記定常回転数、上記定常負荷、上記定常空燃比に到達するまでの始動過渡期では、機関負荷及び機関回転数を一定のまま空燃比をリーン化する空燃比リーン処理と、空燃比を一定のまま機関負荷を増加させる負荷増加処理と、を繰り返し行う制御部を有し、a control unit that starts the internal combustion engine at a speed lower than the steady rotation speed, a load lower than the steady load, and at a richer side than the steady air-fuel ratio, and that repeatedly performs an air-fuel ratio lean process that leans the air-fuel ratio while keeping the engine load and engine rotation speed constant, and a load increasing process that increases the engine load while keeping the air-fuel ratio constant, during a startup transition period after the internal combustion engine has started until the engine rotation speed, engine load, and air-fuel ratio reach the steady rotation speed, the steady load, and the steady air-fuel ratio;
上記始動過渡期において、空燃比リーン処理及び負荷増加処理に加え、空燃比を一定のまま機関回転数を増加させる回転数増加処理を実施するとともに、燃焼安定性が確保できるように、空燃比リーン処理、回転数増加処理、負荷増加処理の順番でこれらの各処理を繰り返す内燃機関の制御装置。A control device for an internal combustion engine that, during the above-mentioned startup transition period, in addition to the air-fuel ratio lean processing and load increase processing, performs a rotation speed increase processing that increases the engine rotation speed while keeping the air-fuel ratio constant, and repeats each of these processes in the order of air-fuel ratio lean processing, rotation speed increase processing, and load increase processing so as to ensure combustion stability.
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