JP7768095B2 - Control device for internal combustion engine - Google Patents
Control device for internal combustion engineInfo
- Publication number
- JP7768095B2 JP7768095B2 JP2022174126A JP2022174126A JP7768095B2 JP 7768095 B2 JP7768095 B2 JP 7768095B2 JP 2022174126 A JP2022174126 A JP 2022174126A JP 2022174126 A JP2022174126 A JP 2022174126A JP 7768095 B2 JP7768095 B2 JP 7768095B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- internal combustion
- control device
- combustion engine
- control
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Landscapes
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
本発明は、内燃機関の制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for an internal combustion engine.
たとえば特許文献1に記載の内燃機関は、排気通路に排気浄化部材であるフィルタが設けられている。そして、フィルタに捕集された粒子状物質の量が閾値以上になると、フィルタの温度を高める昇温制御を行うようにしている。 For example, the internal combustion engine described in Patent Document 1 has a filter, an exhaust purification member, installed in the exhaust passage. When the amount of particulate matter trapped on the filter exceeds a threshold, temperature control is performed to raise the temperature of the filter.
ところで、上記昇温制御のひとつとして、内燃機関の負荷を高めることにより排気の温度を高めるといった制御がある。しかし、内燃機関の状態によっては、内燃機関の負荷増大に際しての燃料噴射量の増加により燃焼室から排出される粒子状物質の量が増えるおそれがあり、この場合には、例えば排気浄化部材に捕集される粒子状物質の量が増える可能性もある。 One type of temperature rise control involves increasing the load on the internal combustion engine to raise the temperature of the exhaust gas. However, depending on the state of the internal combustion engine, an increase in the amount of fuel injected when the load on the internal combustion engine increases may increase the amount of particulate matter emitted from the combustion chamber. In this case, for example, there is a possibility that the amount of particulate matter trapped in the exhaust purification component may increase.
上記課題を解決する内燃機関の制御装置は、排気通路に設けられた排気浄化部材に捕集されている粒子状物質の量である堆積量が再生実行値以上である場合に機関負荷を高めることで前記排気浄化部材の温度を高めて前記粒子状物質を前記排気浄化部材から除去する昇温制御が実行される内燃機関の制御装置である。そして、冷却水温及び吸入空気量及び点火時期に基づいて前記内燃機関のピストン頂面の温度を算出する処理を実行し、前記昇温制御の実行を許可する条件として、前記内燃機関のピストン頂面の温度が既定の判定値以上であることを含んでいる。 A control device for an internal combustion engine that solves the above problem is a control device for an internal combustion engine that executes temperature rise control to increase the engine load to raise the temperature of an exhaust purification element provided in an exhaust passage and remove the particulate matter from the exhaust purification element when the amount of deposition, which is the amount of particulate matter trapped in the element, is equal to or greater than a regeneration execution value.The control device executes a process to calculate the temperature of a piston top surface of the internal combustion engine based on a coolant temperature, an intake air amount, and an ignition timing , and includes, as a condition for permitting execution of the temperature rise control, a condition that the temperature of the piston top surface of the internal combustion engine is equal to or greater than a predetermined judgment value.
ピストン頂面の温度が低いと、ピストン頂面に触れた燃料が気化せずに不完全燃焼するなどの理由により、燃焼室から排出される粒子状物質の量は増える傾向がある。この点を鑑み、同構成では、ピストン頂面の温度が既定の判定値以上の場合に昇温制御を実行するようにしている。従って、ピストン頂面の温度が低いときには昇温制御が実行されないため、昇温制御の実行により粒子状物質の排出量が増えることを抑えることができる。 When the temperature of the piston top surface is low, the amount of particulate matter emitted from the combustion chamber tends to increase due to factors such as fuel that comes into contact with the piston top surface not vaporizing and burning incompletely. In consideration of this, this configuration executes temperature rise control when the temperature of the piston top surface is equal to or higher than a predetermined judgment value. Therefore, since temperature rise control is not executed when the temperature of the piston top surface is low, it is possible to prevent an increase in particulate matter emissions due to the execution of temperature rise control.
以下、内燃機関の制御装置の一実施形態について図面を参照しつつ説明する。
<内燃機関及び駆動系及び制御装置の構成>
図1に示すように、内燃機関10は、気筒#1~#4の4つの気筒を備えている。内燃機関10の吸気通路12には、スロットルバルブ14が設けられている。吸気通路12の下流部分である吸気ポート12aには、吸気ポート12aに燃料を噴射するポート噴射弁16が設けられている。吸気通路12に吸入された空気やポート噴射弁16から噴射された燃料は、吸気バルブ18の開弁に伴って燃焼室20に流入する。燃焼室20には、筒内噴射弁22から燃料が噴射される。また、燃焼室20内の空気と燃料との混合気は、点火プラグ24の火花放電に伴って燃焼に供される。そのときに生成される燃焼エネルギは、クランク軸26の回転エネルギに変換される。
Hereinafter, an embodiment of a control device for an internal combustion engine will be described with reference to the drawings.
<Configuration of internal combustion engine, drive system, and control device>
As shown in FIG. 1, an internal combustion engine 10 has four cylinders, #1 to #4. A throttle valve 14 is provided in an intake passage 12 of the internal combustion engine 10. A port injection valve 16 that injects fuel into an intake port 12a, which is located downstream of the intake passage 12, is provided in the intake port 12a. Air drawn into the intake passage 12 and fuel injected from the port injection valve 16 flow into a combustion chamber 20 when an intake valve 18 opens. Fuel is injected into the combustion chamber 20 from an in-cylinder injection valve 22. The air-fuel mixture in the combustion chamber 20 is combusted in response to a spark discharge from an ignition plug 24. The combustion energy generated at this time is converted into rotational energy of a crankshaft 26.
燃焼室20において燃焼に供された混合気は、排気バルブ28の開弁に伴って、排気として排気通路30に排出される。排気通路30には、酸素吸蔵能力を有した三元触媒32と、ガソリンパティキュレートフィルタ(GPF34)とが設けられている。なお、本実施形態では、GPF34として、PMを捕集するフィルタに三元触媒が担持されたものを想定している。これら三元触媒やGPFは、排気を浄化する排気浄化部材である。 When the exhaust valve 28 opens, the air-fuel mixture burned in the combustion chamber 20 is discharged as exhaust gas into the exhaust passage 30. The exhaust passage 30 is provided with a three-way catalyst 32 with oxygen storage capacity and a gasoline particulate filter (GPF 34). In this embodiment, the GPF 34 is assumed to be a filter that traps PM and supports a three-way catalyst. The three-way catalyst and GPF are exhaust purification components that purify the exhaust gas.
クランク軸26は、動力分割装置を構成する遊星歯車機構50のキャリアCに機械的に連結されている。遊星歯車機構50のサンギアSには、第1モータジェネレータ52の回転軸52aが機械的に連結されている。また、遊星歯車機構50のリングギアRには、第2モータジェネレータ54の回転軸54aと駆動輪60とが機械的に連結されている。第1モータジェネレータ52の端子には、インバータ56によって交流電圧が印加される。また、第2モータジェネレータ54の端子には、インバータ58によって交流電圧が印加される。 The crankshaft 26 is mechanically connected to the carrier C of the planetary gear mechanism 50, which constitutes the power split device. The rotating shaft 52a of the first motor-generator 52 is mechanically connected to the sun gear S of the planetary gear mechanism 50. The rotating shaft 54a of the second motor-generator 54 and the drive wheels 60 are mechanically connected to the ring gear R of the planetary gear mechanism 50. An AC voltage is applied to the terminals of the first motor-generator 52 by an inverter 56. An AC voltage is applied to the terminals of the second motor-generator 54 by an inverter 58.
制御装置70は、内燃機関10を制御対象とし、その制御量としてのトルクや排気成分比率等を制御するために、スロットルバルブ14、ポート噴射弁16、筒内噴射弁22、及び点火プラグ24等の内燃機関10の操作部を操作する。また、制御装置70は、第1モータジェネレータ52を制御対象とし、その制御量である回転速度を制御すべく、インバータ56を操作する。また、制御装置70は、第2モータジェネレータ54を制御対象とし、その制御量であるトルクを制御すべくインバータ58を操作する。図1には、スロットルバルブ14、ポート噴射弁16、筒内噴射弁22、点火プラグ24、およびインバータ56,58のそれぞれの操作信号MS1~MS6を記載している。 The control device 70 controls the internal combustion engine 10, and operates the control parts of the internal combustion engine 10, such as the throttle valve 14, port injection valve 16, in-cylinder injection valve 22, and spark plug 24, to control its controlled variables, such as torque and exhaust gas component ratio. The control device 70 also controls the first motor-generator 52, and operates the inverter 56 to control its controlled variable, rotational speed. The control device 70 also controls the second motor-generator 54, and operates the inverter 58 to control its controlled variable, torque. Figure 1 shows the operation signals MS1 to MS6 for the throttle valve 14, port injection valve 16, in-cylinder injection valve 22, spark plug 24, and inverters 56 and 58.
制御装置70は、内燃機関10の制御量を制御するために、エアフローメータ80によって検出される吸入空気量GA、クランク角センサ82の出力信号Scrを参照する。また、制御装置70は、水温センサ86によって検出される内燃機関10の冷却水の温度である冷却水温THW、空燃比センサ88によって検出される空燃比AFを参照する。また、制御装置70は、リングギアRの回転角を検知する出力側回転角センサ89の出力信号Spを参照する。また、制御装置70は、第1モータジェネレータ52の制御量を制御するために、第1モータジェネレータ52の回転角を検知する第1回転角センサ90の出力信号Sm1を参照する。また、制御装置70は、第2モータジェネレータ54の制御量を制御するために、第2モータジェネレータ54の回転角を検知する第2回転角センサ92の出力信号Sm2を参照する。また、制御装置70は、アクセルセンサ94によって検出されるアクセルペダルの踏み込み量であるアクセル操作量ACCPを参照する。なお、制御装置70は、クランク角センサ82の出力信号Scrに基づいて機関回転速度NEを演算する。また、制御装置70は、機関回転速度NE及び吸入空気量GAに基づいて機関負荷率KLを演算する。機関負荷率KLは、全負荷状態で内燃機関10を定常運転したときのシリンダ流入空気量に対する、現在のシリンダ流入空気量の比率を表している。なお、シリンダ流入空気量は、吸気行程において各気筒のそれぞれに流入する空気の量である。また、制御装置70は、出力側回転角センサ89の出力信号Spに基づいて内燃機関10を搭載した車両の車速SPを演算する。 To control the control variables of the internal combustion engine 10, the control device 70 references the intake air volume GA detected by the air flow meter 80 and the output signal Scr of the crank angle sensor 82. The control device 70 also references the coolant temperature THW, which is the temperature of the coolant for the internal combustion engine 10 detected by the water temperature sensor 86, and the air-fuel ratio AF, which is detected by the air-fuel ratio sensor 88. The control device 70 also references the output signal Sp of the output side rotational angle sensor 89, which detects the rotational angle of the ring gear R. To control the control variables of the first motor-generator 52, the control device 70 also references the output signal Sm1 of the first rotational angle sensor 90, which detects the rotational angle of the first motor-generator 52. To control the control variables of the second motor-generator 54, the control device 70 also references the output signal Sm2 of the second rotational angle sensor 92, which detects the rotational angle of the second motor-generator 54. The control device 70 also references the accelerator pedal depression amount ACCP, which is the amount of accelerator pedal depression detected by the accelerator sensor 94. The control device 70 calculates the engine speed NE based on the output signal Scr of the crank angle sensor 82. The control device 70 also calculates the engine load factor KL based on the engine speed NE and the intake air amount GA. The engine load factor KL represents the ratio of the current amount of air flowing into the cylinder to the amount of air flowing into the cylinder when the internal combustion engine 10 is operating steadily under full load. The amount of air flowing into the cylinder is the amount of air flowing into each cylinder during the intake stroke. The control device 70 also calculates the vehicle speed SP of the vehicle equipped with the internal combustion engine 10 based on the output signal Sp of the output-side rotation angle sensor 89.
制御装置70は、CPU72、ROM74、記憶装置75、および周辺回路76を備えており、それらが通信線78によって通信可能とされている。ここで、周辺回路76は、内部の動作を規定するクロック信号を生成する回路や、電源回路、リセット回路等を含む。制御装置70は、ROM74に記憶されたプログラムをCPU72が実行することにより制御量を制御する。 The control device 70 includes a CPU 72, ROM 74, storage device 75, and peripheral circuits 76, which are capable of communicating via a communication line 78. Here, the peripheral circuits 76 include circuits that generate clock signals that regulate internal operation, power supply circuits, reset circuits, etc. The control device 70 controls the control variables by having the CPU 72 execute programs stored in the ROM 74.
例えば、制御装置70は、ポート噴射弁16や筒内噴射弁22の燃料噴射制御を実施する。また、制御装置70は、点火プラグ24の点火時期制御を実施する。また、制御装置70は、混合気の空燃比を、機関運転状態に基づいて設定される目標空燃比AFtに制御するための空燃比制御を実施する。また、制御装置70は、アクセル操作量ACCP及び車速SPに基づいて車両の走行に必要な要求トルクを算出する。また、制御装置70は、車両の要求トルクを満たすように内燃機関10の要求出力Peや、第1モータジェネレータ52及び第2モータジェネレータ54の出力トルクを制御する。 For example, the control device 70 controls the fuel injection of the port injection valves 16 and the in-cylinder injection valves 22. The control device 70 also controls the ignition timing of the spark plugs 24. The control device 70 also controls the air-fuel ratio to maintain the air-fuel ratio of the mixture at a target air-fuel ratio AFt, which is set based on the engine operating state. The control device 70 also calculates the required torque required for vehicle travel based on the accelerator depression amount ACCP and the vehicle speed SP. The control device 70 also controls the required output power Pe of the internal combustion engine 10 and the output torque of the first motor-generator 52 and the second motor-generator 54 to satisfy the required torque of the vehicle.
また、制御装置70は、機関回転速度NE、充填効率η及び冷却水温THWなどに基づき、GPF34に捕集されている粒子状物質の量である堆積量DPMを算出する。そして、堆積量DPMが、再生実行値DPMH以上であるか否かを判定する。再生実行値DPMHは、GPF34が捕集した粒子状物質の量が多くなっており、粒子状物質を除去することが望まれる値に設定されている。そして、堆積量DPMが再生実行値DPMH以上であると判定すると、制御装置70は、捕集した粒子状物質をGPF34から除去する昇温制御の実行を要求する昇温要求を行う。そして、昇温制御の実行を許可する条件が成立する場合には、昇温制御を実行する。 The control device 70 also calculates the deposition amount DPM, which is the amount of particulate matter trapped in the GPF 34, based on the engine speed NE, charging efficiency η, coolant temperature THW, and other factors. It then determines whether the deposition amount DPM is equal to or greater than the regeneration execution value DPMH. The regeneration execution value DPMH is set to a value at which the amount of particulate matter trapped by the GPF 34 has increased and it is desirable to remove the particulate matter. If it determines that the deposition amount DPM is equal to or greater than the regeneration execution value DPMH, the control device 70 issues a temperature increase request, which requests the execution of temperature increase control to remove the trapped particulate matter from the GPF 34. If the conditions permitting the execution of temperature increase control are met, the control device 70 executes temperature increase control.
<ピストン頂面の温度を算出する処理について>
制御装置70は、内燃機関10のピストン頂面の温度であるピストン頂面温度THpを算出する。
<Process for calculating the temperature of the piston top surface>
The control device 70 calculates a piston top temperature THp, which is the temperature of the piston top surface of the internal combustion engine 10 .
図2に、ピストン頂面温度THpの算出についてその処理手順を示す。図2に示す処理は、ROM74に記憶されたプログラムをCPU72が所定周期に繰り返し実行することにより実現される。なお、以下では、先頭に「S」が付与された数字によって、各処理のステップ番号を表現する。 Figure 2 shows the processing procedure for calculating the piston top temperature THp. The processing shown in Figure 2 is realized by the CPU 72 repeatedly executing a program stored in ROM 74 at a predetermined interval. Note that, below, the step number of each process will be represented by a number preceded by an "S."
図2に示す一連の処理において、CPU72は、まず、冷却水温THW、吸入空気量GA、点火時期AOPを取得する(S100)。
次に、CPU72は、冷却水温THWに基づいてピストン頂面温度THpの基本値であるベース温度THpbを算出する(S110)。S110の処理において、CPU72は、予め用意されたマップあるいはモデル式を用いてベース温度THpbを算出する。
In the series of processes shown in FIG. 2, the CPU 72 first obtains the coolant temperature THW, the intake air amount GA, and the ignition timing AOP (S100).
Next, the CPU 72 calculates a base temperature THpb, which is a basic value of the piston top temperature THp, based on the cooling water temperature THW (S110). In the process of S110, the CPU 72 calculates the base temperature THpb using a map or model formula prepared in advance.
次に、CPU72は、吸入空気量GA及び点火時期AOPに基づいて温度補正値THhを算出する(S120)。温度補正値THhは、ベース温度THpbと実際のピストン頂面温度との乖離を補正するための値である。S120の処理において、CPU72は、予め用意されたマップあるいはモデル式を用いて温度補正値THhを算出する。 Next, the CPU 72 calculates a temperature correction value THh based on the intake air amount GA and the ignition timing AOP (S120). The temperature correction value THh is a value used to correct the deviation between the base temperature THpb and the actual piston top surface temperature. In the processing of S120, the CPU 72 calculates the temperature correction value THh using a pre-prepared map or model formula.
次に、CPU72は、ピストン頂面温度THpを算出する(S130)。S130の処理において、CPU72は、ベース温度THpbに温度補正値THhを加算した値をピストン頂面温度THpに代入する。 Next, the CPU 72 calculates the piston top temperature THp (S130). In the processing of S130, the CPU 72 adds the temperature correction value THh to the base temperature THpb and assigns the result to the piston top temperature THp.
そして、CPU72は、本処理を一旦終了する。
<昇温制御の実行可否判定処理について>
制御装置70は、上述した昇温制御の実行を許可する条件が成立か否かを判定する。そして、実行を許可する条件が成立する場合には、昇温制御を実行する。この昇温制御の実行可否判定の処理手順を図3に示す。図3に示す処理も、ROM74に記憶されたプログラムをCPU72が所定周期に繰り返し実行することにより実現される。
Then, the CPU 72 temporarily ends this process.
<Regarding the process for determining whether or not to execute temperature rise control>
The control device 70 determines whether the conditions for permitting execution of the temperature rise control described above are met. If the conditions for permitting execution are met, the control device 70 executes the temperature rise control. The processing procedure for determining whether or not to execute the temperature rise control is shown in Figure 3. The processing shown in Figure 3 is also implemented by the CPU 72 repeatedly executing a program stored in the ROM 74 at a predetermined interval.
図3に示す一連の処理において、CPU72は、上述したGPF34の昇温要求があるか否かを判定する(S200)。そして、CPU72は、GPF34の昇温要求があると判定する場合(S200:YES)、ピストン頂面温度THpを取得する(S210)。 In the series of processes shown in FIG. 3, the CPU 72 determines whether there is a request to increase the temperature of the GPF 34 (S200). If the CPU 72 determines that there is a request to increase the temperature of the GPF 34 (S200: YES), it acquires the piston top surface temperature THp (S210).
次に、CPU72は、ピストン頂面温度THpが既定の判定値THpref以上であるか否かを判定する(S220)。判定値THprefは、昇温制御の実行に伴う粒子状物質の排出量増加を抑えることのできるピストン頂面温度THpの最低温度であり、予め設定されている。 Next, the CPU 72 determines whether the piston top surface temperature THp is equal to or greater than a predetermined reference value THpref (S220). The reference value THpref is the lowest piston top surface temperature THp at which an increase in particulate matter emissions due to the execution of temperature rise control can be suppressed, and is set in advance.
S220の処理にて、ピストン頂面温度THpが判定値THpre以上であると判定する場合(S220:YES)、CPU72は、現在の目標空燃比AFtを取得する(S230)。 If the processing of S220 determines that the piston top surface temperature THp is equal to or greater than the determination value THpre (S220: YES), the CPU 72 obtains the current target air-fuel ratio AFt (S230).
次に、CPU72は、目標空燃比AFtが既定の判定値AFtref以上であるか否かを判定する(S240)。判定値AFtrefは、未燃燃料の増加に伴う粒子状物質の排出量増加を抑えることのできる空燃比の最小値(例えば14.0など)であり、予め設定されている。 Next, the CPU 72 determines whether the target air-fuel ratio AFt is equal to or greater than a predetermined reference value AFtref (S240). The reference value AFtref is a preset minimum air-fuel ratio value (e.g., 14.0) that can suppress an increase in particulate matter emissions due to an increase in unburned fuel.
S240の処理にて、目標空燃比AFtが既定の判定値AFtref以上であると判定する場合(S240:YES)、CPU72は、昇温制御を実行する(S250)。昇温制御として、CPU72は、例えば点火時期を遅角することにより排気の温度を高める処理と、この点火時期遅角による機関出力の低下を補うために機関負荷を高める増大処理とを実施する。また、昇温制御として、CPU72は、例えば、第1モータジェネレータ52及び第2モータジェネレータ54の出力トルクを低下させる一方、そのトルク低下を補うために内燃機関10の要求出力Peを高める処理を実施する。これらの処理は、いずれも機関負荷を高めることで排気通路に設けられた排気浄化部材の温度を高める処理である。 If the CPU 72 determines in S240 that the target air-fuel ratio AFt is equal to or greater than the predetermined reference value AFtref (S240: YES), it executes temperature rise control (S250). As temperature rise control, the CPU 72 performs, for example, a process to increase the exhaust gas temperature by retarding the ignition timing, and an increase process to increase the engine load to compensate for the reduction in engine output due to the ignition timing retard. Furthermore, as temperature rise control, the CPU 72 performs, for example, a process to reduce the output torque of the first motor-generator 52 and the second motor-generator 54, while increasing the required output power Pe of the internal combustion engine 10 to compensate for the torque reduction. Both of these processes increase the engine load to increase the temperature of the exhaust purification components provided in the exhaust passage.
上記S220の処理にて否定判定される場合、または上記S240の処理にて否定判定される場合、CPU72は、低減制御を実施する(S260)。低減制御は、内燃機関10の燃焼室20から排出される粒子状物質の数や量を低減させる処理である。低減制御として、CPU72は、例えば点火時期の遅角を禁止する。このようにして点火時期の遅角が禁止されると、当該遅角による機関出力の低下を補うための機関負荷の増大処理は実施されなくなる。また、低減制御として、CPU72は、例えば、第1モータジェネレータ52及び第2モータジェネレータ54の出力トルクを高める一方、そのトルク増加の分だけ内燃機関10の要求出力Peを低下させる処理を実施する。これらの処理は、いずれも機関負荷の制御を通じて燃焼室20から排出される粒子状物質を低減させる処理である。 If the processing of S220 above returns a negative determination, or if the processing of S240 above returns a negative determination, the CPU 72 performs reduction control (S260). Reduction control is a process for reducing the number and amount of particulate matter emitted from the combustion chambers 20 of the internal combustion engine 10. As reduction control, the CPU 72, for example, prohibits retarding the ignition timing. When retarding the ignition timing is prohibited in this manner, the process for increasing the engine load to compensate for the reduction in engine output due to the retard is no longer performed. Furthermore, as reduction control, the CPU 72, for example, performs a process for increasing the output torque of the first motor-generator 52 and the second motor-generator 54 while reducing the required output Pe of the internal combustion engine 10 by the amount of that torque increase. Both of these processes are processes for reducing particulate matter emitted from the combustion chambers 20 through control of the engine load.
そして、上記S200の処理にて否定判定される場合、あるいは上記S250の処理や上記S260の処理を実行すると、CPU72は、本処理を終了する。
<作用及び効果>
本実施形態の作用及び効果について説明する。
If a negative determination is made in the process of S200, or after the process of S250 or the process of S260 is executed, the CPU 72 ends this process.
<Action and effect>
The operation and effects of this embodiment will be described.
(1)ピストン頂面の温度が低いと、ピストン頂面に触れた燃料が気化せずに不完全燃焼するなどの理由により、燃焼室20から排出される粒子状物質の量は増える傾向がある。この点を鑑み、本実施形態では、冷却水温THW及び吸入空気量GA及び点火時期AOPに基づき、ピストン頂面の温度であるピストン頂面温度THpを算出している。そして、昇温制御の実行を許可する条件として、内燃機関10のピストン頂面の温度が既定の判定値THpref以上であることを含んでいる。そのため、ピストン頂面温度THpが判定値THpref以上の場合に昇温制御は実行される(図3のS220:YES)。従って、ピストン頂面の温度が低いときには昇温制御が実行されないため、昇温制御の実行により粒子状物質の排出量が増えることを抑えることができる。 (1) When the temperature of the piston top surface is low, the amount of particulate matter emitted from the combustion chamber 20 tends to increase due to reasons such as fuel in contact with the piston top surface not vaporizing and burning incompletely. In consideration of this, in this embodiment, the piston top surface temperature THp, which is the temperature of the piston top surface, is calculated based on the coolant temperature THW, the intake air amount GA, and the ignition timing AOP. The conditions for permitting the execution of temperature rise control include the temperature of the piston top surface of the internal combustion engine 10 being equal to or greater than a predetermined reference value THpref. Therefore, temperature rise control is executed when the piston top surface temperature THp is equal to or greater than the reference value THpref (S220: YES in Figure 3). Therefore, because temperature rise control is not executed when the piston top surface temperature is low, an increase in particulate matter emissions due to the execution of temperature rise control can be suppressed.
(2)混合気の空燃比がリッチの場合には、燃焼に際して未燃の燃料が増えることにより燃焼室20から排出される粒子状物質の量は増える傾向がある。この点を鑑み、本実施形態では、昇温制御の実行を許可する条件として、混合気の目標空燃比AFtが既定の判定値AFtref以上であることを含んでいる。そのため、目標空燃比AFtが判定値AFtref以上であり、未燃の燃料が少ない場合に昇温制御は実行される(図3のS240:YES)。従って、燃焼に際して未燃の燃料が多いときに昇温制御を実行することにより粒子状物質の排出量が増えることを抑えることができる。 (2) When the air-fuel ratio of the air-fuel mixture is rich, the amount of unburned fuel during combustion increases, which tends to increase the amount of particulate matter emitted from the combustion chamber 20. In consideration of this, in this embodiment, the conditions for allowing the execution of temperature rise control include the target air-fuel ratio AFt of the mixture being equal to or greater than a predetermined reference value AFtref. Therefore, when the target air-fuel ratio AFt is equal to or greater than the reference value AFtref and there is little unburned fuel, temperature rise control is executed (S240: YES in Figure 3). Therefore, by executing temperature rise control when there is a lot of unburned fuel during combustion, it is possible to prevent an increase in particulate matter emissions.
(3)ピストン頂面の温度が既定の判定値THprefよりも低い場合には、燃焼室20から排出される粒子状物質の量は増える傾向がある。また、混合気の目標空燃比が既定の判定値AFtrefよりも小さい場合にも、燃焼室20から排出される粒子状物質の量は増える傾向がある。この点、本実施形態では、昇温制御の実行を許可する条件が成立しない場合には、燃焼室20から排出される粒子状物質を低減させる低減制御が実行される。つまりピストン頂面温度THpが判定値THprefよりも低い場合や、目標空燃比AFtが判定値AFtrefよりも小さい場合には低減制御が実行される。従って、燃焼室20から排出される粒子状物質の量が増えることを抑えることができる。 (3) When the piston top surface temperature is lower than the predetermined judgment value THpref, the amount of particulate matter emitted from the combustion chamber 20 tends to increase. Furthermore, when the target air-fuel ratio of the mixture is lower than the predetermined judgment value AFtref, the amount of particulate matter emitted from the combustion chamber 20 also tends to increase. In this regard, in this embodiment, when the conditions for allowing the execution of temperature increase control are not met, reduction control is executed to reduce the particulate matter emitted from the combustion chamber 20. In other words, reduction control is executed when the piston top surface temperature THp is lower than the judgment value THpref or when the target air-fuel ratio AFt is lower than the judgment value AFtref. Therefore, an increase in the amount of particulate matter emitted from the combustion chamber 20 can be suppressed.
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態および以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。 The above embodiment can be modified as follows: The above embodiment and the following modifications can be combined with each other to the extent that no technical contradiction occurs.
・ピストン頂面温度THpを他の態様で算出したり、センサなどで検出するようにしてもよい。
・図3に示したS230の処理とS240の処理とを省略してもよい。この場合でも、上記(2)以外の作用及び効果を得ることができる。
The piston top surface temperature THp may be calculated in a different manner or detected by a sensor or the like.
The processes of S230 and S240 shown in Fig. 3 may be omitted. Even in this case, the effects and advantages other than those of (2) above can be obtained.
・図3に示したS260の処理を省略してもよい。この場合でも、上記(3)以外の作用及び効果を得ることができる。
・昇温制御は、GPF34に捕集された粒子状物質を除去するための制御であったが、他の目的で実施される昇温制御でもよい。例えば触媒の暖機を図るための昇温制御でもよい。
The process of S260 shown in Fig. 3 may be omitted. Even in this case, the effects and advantages other than those of (3) above can be obtained.
The temperature increase control is performed to remove particulate matter trapped in the GPF 34, but may be performed for another purpose. For example, the temperature increase control may be performed to warm up the catalyst.
・図3に示したS250の処理で実施される昇温制御として、以下の(a)、(b)に記載の処理や、(c)に記載の制御などを適宜追加してもよい。
(a)フューエルカット中に燃料を噴射することにより、未燃の燃料を排気浄化部材に導入する処理。
The temperature increase control performed in the process of S250 shown in FIG. 3 may include the following processes (a) and (b) and the control (c), as appropriate.
(a) A process of introducing unburned fuel into an exhaust purification member by injecting fuel during a fuel cut.
(b)内燃機関10の複数の気筒のうち一部の気筒への燃料供給を停止するとともに残りの気筒には燃料を供給する処理。なお、このとき燃料を供給する気筒における空燃比は理論空燃比よりもリッチにする。 (b) A process of stopping fuel supply to some of the multiple cylinders of the internal combustion engine 10 and supplying fuel to the remaining cylinders. Note that the air-fuel ratio in the cylinders to which fuel is supplied is made richer than the stoichiometric air-fuel ratio.
(c)複数の気筒のうち一部の気筒をリッチ気筒に設定し、残りの気筒をリーン気筒に設定するディザ制御。リッチ気筒では、理論空燃比よりも低い空燃比で燃焼が行われる。リーン気筒では、理論空燃比よりも高い空燃比で燃焼が行われる。 (c) Dither control, in which some of the cylinders are set as rich cylinders and the remaining cylinders are set as lean cylinders. In rich cylinders, combustion occurs at an air-fuel ratio lower than the stoichiometric air-fuel ratio. In lean cylinders, combustion occurs at an air-fuel ratio higher than the stoichiometric air-fuel ratio.
・GPF34としては、三元触媒が担持されたフィルタに限らず、フィルタのみであってもよい。また、GPF34としては、排気通路30のうちの三元触媒32の下流に設けられるものに限らない。 - The GPF 34 is not limited to a filter carrying a three-way catalyst, but may be a filter alone. Furthermore, the GPF 34 is not limited to being located downstream of the three-way catalyst 32 in the exhaust passage 30.
・制御装置としては、CPU72とROM74とを備えて、ソフトウェア処理を実行するものに限らない。たとえば、上記実施形態においてソフトウェア処理されたものの少なくとも一部を、ハードウェア処理するたとえばASIC等の専用のハードウェア回路を備えてもよい。すなわち、制御装置は、以下の(a)~(c)のいずれかの構成であればよい。(a)上記処理の全てを、プログラムに従って実行する処理装置と、プログラムを記憶するROM等のプログラム格納装置とを備える。(b)上記処理の一部をプログラムに従って実行する処理装置およびプログラム格納装置と、残りの処理を実行する専用のハードウェア回路とを備える。(c)上記処理の全てを実行する専用のハードウェア回路を備える。ここで、処理装置およびプログラム格納装置を備えたソフトウェア実行装置や、専用のハードウェア回路は複数であってもよい。 The control device is not limited to one equipped with a CPU 72 and ROM 74 and executing software processing. For example, it may be equipped with a dedicated hardware circuit, such as an ASIC, that performs hardware processing on at least a portion of what was software processed in the above embodiments. That is, the control device may have any of the following configurations (a) to (c): (a) A processing device that executes all of the above processing in accordance with a program, and a program storage device, such as a ROM, that stores the program. (b) A processing device and program storage device that executes part of the above processing in accordance with a program, and a dedicated hardware circuit that executes the remaining processing. (c) A dedicated hardware circuit that executes all of the above processing. Here, there may be multiple software execution devices equipped with a processing device and program storage device, and multiple dedicated hardware circuits.
・車両としては、シリーズ・パラレルハイブリッド車に限らず、たとえばパラレルハイブリッド車やシリーズハイブリッド車であってもよい。もっとも、ハイブリッド車に限らず、たとえば、車両の原動機が内燃機関10のみの車両であってもよい。 - The vehicle is not limited to a series-parallel hybrid vehicle, but may be, for example, a parallel hybrid vehicle or a series hybrid vehicle. However, the vehicle is not limited to a hybrid vehicle, and may be, for example, a vehicle whose prime mover is only an internal combustion engine 10.
10…内燃機関
12…吸気通路
12a…吸気ポート
14…スロットルバルブ
16…ポート噴射弁
18…吸気バルブ
20…燃焼室
22…筒内噴射弁
24…点火プラグ
26…クランク軸
28…排気バルブ
30…排気通路
32…三元触媒
34…GPF
50…遊星歯車機構
52…第1モータジェネレータ
52a…回転軸
54…第2モータジェネレータ
54a…回転軸
56…インバータ
58…インバータ
60…駆動輪
70…制御装置
72…CPU
74…ROM
REFERENCE SIGNS LIST 10 internal combustion engine 12 intake passage 12a intake port 14 throttle valve 16 port injection valve 18 intake valve 20 combustion chamber 22 in-cylinder injection valve 24 spark plug 26 crankshaft 28 exhaust valve 30 exhaust passage 32 three-way catalyst 34 GPF
50... Planetary gear mechanism 52... First motor generator 52a... Rotating shaft 54... Second motor generator 54a... Rotating shaft 56... Inverter 58... Inverter 60... Driving wheel 70... Control device 72... CPU
74...ROM
Claims (3)
冷却水温及び吸入空気量及び点火時期に基づいて前記内燃機関のピストン頂面の温度を算出する処理を実行し、
前記昇温制御の実行を許可する条件として、前記ピストン頂面の温度が既定の判定値以上であることを含む
内燃機関の制御装置。 A control device for an internal combustion engine, in which, when a deposition amount, which is the amount of particulate matter trapped in an exhaust purification element provided in an exhaust passage, is equal to or greater than a regeneration execution value, a temperature rise control is executed to increase an engine load to raise the temperature of the exhaust purification element and remove the particulate matter from the exhaust purification element ,
Execute a process of calculating a temperature of a piston top surface of the internal combustion engine based on a cooling water temperature, an intake air amount, and an ignition timing;
The control device for an internal combustion engine, wherein a condition for permitting execution of the temperature increase control includes a condition that the temperature of the piston top surface is equal to or higher than a predetermined judgment value.
請求項1に記載の内燃機関の制御装置。 The control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the conditions for permitting execution of the temperature increase control include a condition that a target air-fuel ratio of the air-fuel mixture is equal to or greater than a predetermined judgment value.
請求項1または2に記載の内燃機関の制御装置。 3. The control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein when the condition for permitting execution of the temperature increase control is not satisfied, reduction control is executed to reduce particulate matter emitted from the combustion chamber.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022174126A JP7768095B2 (en) | 2022-10-31 | 2022-10-31 | Control device for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022174126A JP7768095B2 (en) | 2022-10-31 | 2022-10-31 | Control device for internal combustion engine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2024065320A JP2024065320A (en) | 2024-05-15 |
| JP7768095B2 true JP7768095B2 (en) | 2025-11-12 |
Family
ID=91064596
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2022174126A Active JP7768095B2 (en) | 2022-10-31 | 2022-10-31 | Control device for internal combustion engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7768095B2 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001271685A (en) | 2000-03-27 | 2001-10-05 | Mazda Motor Corp | Method for controlling catalyst temperature of in-cylinder injection engine and control device for engine |
| WO2016088190A1 (en) | 2014-12-02 | 2016-06-09 | 日産自動車株式会社 | Control device for internal combustion engines |
| WO2016088191A1 (en) | 2014-12-02 | 2016-06-09 | 日産自動車株式会社 | Controlling device for internal combustion engines |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018096227A (en) * | 2016-12-09 | 2018-06-21 | いすゞ自動車株式会社 | Exhaust emission control system of lean combustion internal combustion engine and exhaust emission control method of lean combustion internal combustion engine |
| JP7439662B2 (en) * | 2020-07-06 | 2024-02-28 | トヨタ自動車株式会社 | Plug-in hybrid vehicle and control method for plug-in hybrid vehicle |
| JP7444028B2 (en) * | 2020-11-11 | 2024-03-06 | トヨタ自動車株式会社 | Internal combustion engine control device |
-
2022
- 2022-10-31 JP JP2022174126A patent/JP7768095B2/en active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001271685A (en) | 2000-03-27 | 2001-10-05 | Mazda Motor Corp | Method for controlling catalyst temperature of in-cylinder injection engine and control device for engine |
| WO2016088190A1 (en) | 2014-12-02 | 2016-06-09 | 日産自動車株式会社 | Control device for internal combustion engines |
| WO2016088191A1 (en) | 2014-12-02 | 2016-06-09 | 日産自動車株式会社 | Controlling device for internal combustion engines |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2024065320A (en) | 2024-05-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11454182B2 (en) | Controller and control method for internal combustion engine | |
| JP4420024B2 (en) | Control device for internal combustion engine and control method for internal combustion engine | |
| CN114922737B (en) | Control device for internal combustion engine | |
| JP7768095B2 (en) | Control device for internal combustion engine | |
| CN114542243B (en) | Internal combustion engine control device | |
| JP7806649B2 (en) | Control device for internal combustion engine | |
| CN117211982B (en) | Control devices and control methods for internal combustion engines | |
| JP7718437B2 (en) | Control device for internal combustion engine | |
| JP7800499B2 (en) | Control device | |
| JP7827034B2 (en) | Control device for internal combustion engine | |
| WO2025182808A1 (en) | Controller, control method, and storage medium for a hydrogen fuelled internal combustion engine provided with a scr catalyst | |
| US20230323832A1 (en) | Controller and control method for internal combustion engine | |
| JP2022115313A (en) | Control device of internal combustion engine | |
| JP7619223B2 (en) | Control device for internal combustion engine | |
| US12110835B2 (en) | Controller and control method for internal combustion engine | |
| US11802500B2 (en) | Control device for internal combustion engine | |
| JP7726078B2 (en) | Hybrid vehicle control device | |
| CN115680912B (en) | Control device for internal combustion engine | |
| US20230303057A1 (en) | Controller for vehicle, control method for vehicle, and memory medium | |
| JP7718125B2 (en) | Hybrid vehicle control device | |
| JP7342707B2 (en) | Vehicle control device | |
| JP2025132752A (en) | Hybrid vehicle control device | |
| CN114753939A (en) | Control device and control method for internal combustion engine | |
| JP2025088591A (en) | Hybrid vehicle control method | |
| JP2023009540A (en) | Control device for internal combustion engine |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20241016 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20250618 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20250805 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20250910 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20250930 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20251013 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7768095 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |