JP6054766B2 - Control device for internal combustion engine - Google Patents
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Description
この発明は、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.
従来、例えば特許文献1には、排気ガス再循環装置(EGR装置)を備える内燃機関の点火時期制御装置が開示されている。この従来の制御装置では、吸気通路への再循環排気ガス(EGRガス)の導入を行うEGR領域での燃料カットからの復帰時においてノッキングの発生を防止するために、燃料カットからの復帰時にシリンダ吸入EGRガス量またはシリンダ吸入EGR率の応答に基づいて、点火時期が算出される。
Conventionally, for example,
上記特許文献1に記載の技術は、内燃機関の全気筒一律で燃料カットを行う構成を前提としたものである。これに対し、EGRガスの導入を伴う運転中には、例えば、過給機付き内燃機関において突発的なプレイグニッション(異常燃焼)が生じた場合のように、内燃機関の一部気筒に対してのみ燃料カットが実行される場合がある。このような燃料カットが行われる一部気筒の中に、EGRガスを取り出すEGR取り出し気筒が含まれていた場合には、当該気筒に対する燃料カットの実行によって各気筒に供給されるEGRガスの成分に変化が生ずる。より具体的には、燃料カットの実行中の気筒の燃焼室内を新気が通過するため、各気筒に供給されるガスのEGR率が低下する。このような場合に、燃料カットを実行していない気筒の点火時期に対してなんらの配慮がなされていないと、EGR率の低下が原因となってノッキング等の異常燃焼が発生することが懸念される。
The technique described in
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、排気ガス再循環制御の実行中に一部気筒に対して燃料カットを実行した際に、異常燃焼の発生を抑制することのできる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and suppresses the occurrence of abnormal combustion when a fuel cut is performed on some cylinders during execution of exhaust gas recirculation control. An object of the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine that can perform the above-described operation.
第1の発明は、内燃機関の制御装置であって、
複数の気筒を備える内燃機関の制御装置であって、
前記複数の気筒のうちの少なくとも1つの再循環排気ガス取り出し気筒からの排気ガスの一部を再循環排気ガスとして前記内燃機関の吸気通路に供給する排気ガス再循環装置と、
所定の燃料カット実行条件が成立した場合に、前記複数の気筒のうちの全部ではない1または複数の一部気筒に対して燃料カットを実行する燃料カット制御手段と、
前記排気ガス再循環装置によって再循環排気ガスを前記吸気通路に供給する排気ガス再循環制御の実行中に前記一部気筒に対して燃料カットが実行される場合に、前記一部気筒以外の気筒の点火時期を、当該燃料カットが行われない場合の値と比べて遅角する点火遅角を行う燃料カット時点火時期制御手段と、
を備え、
前記燃料カット時点火時期制御手段は、前記一部気筒に対する前記燃料カットの開始から所定時間が経過した後に前記点火遅角を行うことを特徴とする。
A first invention is a control device for an internal combustion engine,
A control device for an internal combustion engine having a plurality of cylinders,
An exhaust gas recirculation device for supplying a part of exhaust gas from at least one of the plurality of cylinders as a recirculation exhaust gas to the intake passage of the internal combustion engine;
Fuel cut control means for performing a fuel cut on one or a plurality of some of the plurality of cylinders when a predetermined fuel cut execution condition is satisfied;
Cylinders other than the partial cylinders when a fuel cut is performed on the partial cylinders during execution of exhaust gas recirculation control for supplying recirculated exhaust gas to the intake passage by the exhaust gas recirculation device A fuel cut point ignition timing control means for performing an ignition delay that is retarded compared to a value when the fuel cut is not performed,
Equipped with a,
The fuel cut time ignition timing control means, it and performs the ignition retard after a predetermined time from the start of the fuel cut with respect to the partial-cylinder has elapsed.
また、第2の発明は、第1の発明において、
前記燃料カット時点火時期制御手段は、前記一部気筒に対する前記燃料カットを実施する気筒の数が多いほど、前記点火遅角の量を大きくすることを特徴とする。
The second invention is the first invention, wherein
The fuel cut point ignition timing control means increases the amount of the ignition delay as the number of cylinders that perform the fuel cut for the partial cylinders increases.
また、第3の発明は、第1または第2の発明において、
前記燃料カット時点火時期制御手段は、前記一部気筒に対する前記燃料カットの実施サイクル数に基づいて、前記点火遅角の量を変更することを特徴とする。
A third aspect of the present invention is the first or second inventions in Oite,
The fuel cut point ignition timing control means changes the amount of the ignition delay based on the number of execution cycles of the fuel cut for the partial cylinders.
また、第4の発明は、第1〜第3の発明の何れか1つにおいて、
前記一部気筒に対する前記燃料カットからの復帰時点からの復帰後所定時間中に、燃料噴射の増量を行う噴射増量実行手段と、
前記復帰後所定時間中に、前記燃料噴射の増量の大きさに比例した量での点火時期の遅角を行う復帰後点火時期制御手段と、
を更に備えることを特徴とする。
Moreover, 4th invention is set in any one of 1st- 3rd invention,
Injection increase execution means for increasing the fuel injection during a predetermined time after return from the fuel cut return time for the partial cylinder;
A post-return ignition timing control means for retarding the ignition timing by an amount proportional to the amount of increase in the fuel injection during a predetermined time after the return;
Is further provided.
また、第5の発明は、第4の発明において、
前記噴射増量実行手段は、前記一部気筒に対する前記燃料カットを実施する気筒の数が多いほど、前記燃料噴射を大きく増量することを特徴とする。
The fifth invention is the fourth invention, wherein
The injection increase execution means increases the fuel injection largely as the number of cylinders that perform the fuel cut for the partial cylinders increases.
また、第6の発明は、第4または第5の発明において、
前記噴射増量実行手段は、前記一部気筒に対する前記燃料カットの実施サイクル数に基づいて前記燃料噴射の増量の大きさを変更することを特徴とする。
The sixth invention is the fourth or fifth invention, wherein
The injection increase execution means changes the amount of increase in the fuel injection based on the number of execution cycles of the fuel cut for the partial cylinders.
また、第7の発明は、第4〜第6の発明の何れか1つにおいて、
前記燃料カットの行われる前記一部気筒が前記再循環排気ガス取り出し気筒以外の気筒によって構成される場合に、前記噴射増量実行手段による前記燃料噴射の増量および前記復帰後点火時期制御手段による前記点火時期の遅角を禁止する復帰後制御禁止手段を更に備えることを特徴とする。
Moreover, 7th invention in any one of 4th - 6th invention,
In a case where the partial cylinder where the fuel cut is performed is constituted by a cylinder other than the recirculation exhaust gas take-out cylinder, the fuel injection increase by the injection increase execution means and the ignition by the post-return ignition timing control means It is further characterized by further comprising post-return control prohibiting means for prohibiting the timing delay.
また、第8の発明は、第4〜第7の発明の何れか1つにおいて、
前記燃料カットからの復帰時に排気温度が所定値を超える場合に、前記噴射増量実行手段による前記燃料噴射の増量の大きさおよび前記復帰後点火時期制御手段による前記点火時期の遅角量を小さく制限する復帰後制御制限手段を更に備えることを特徴とする。
Moreover, 8th invention in any one of 4th - 7th invention,
When the exhaust temperature exceeds a predetermined value upon return from the fuel cut, the amount of increase in the fuel injection by the injection increase execution means and the retard amount of the ignition timing by the post-return ignition timing control means are limited to be small. And a post-return control limiting means.
また、第9の発明は、第1〜第8の発明の何れか1つにおいて、
前記燃料カットの行われる前記一部気筒が前記再循環排気ガス取り出し気筒以外の気筒によって構成される場合に、前記燃料カット時点火時期制御手段による点火遅角を禁止する燃料カット時制御禁止手段を更に備えることを特徴とする。
Moreover, 9th invention in any one of 1st- 8th invention,
A fuel cut control prohibiting means for prohibiting the ignition delay by the fuel cut timing control means when the partial cylinder to which the fuel cut is performed is constituted by a cylinder other than the recirculated exhaust gas extraction cylinder; It is further provided with the feature.
また、第10の発明は、第1〜第9の発明の何れか1つにおいて、
前記燃料カット実行条件は、高負荷運転時に成立するものであることを特徴とする。
The tenth aspect of the invention is any one of the first to ninth aspects of the invention.
The fuel cut execution condition is satisfied during high load operation.
また、第11の発明は、第1〜第10の発明の何れか1つにおいて、
前記燃料カット実行条件は、異常燃焼の検出時に成立するものであることを特徴とする。
Further, an eleventh aspect of the invention is any one of the first to tenth aspects of the invention,
The fuel cut execution condition is established when abnormal combustion is detected.
第1の発明によれば、一部気筒に対する燃料カットの実施に伴う排気ガス再循環率の低下に起因して、一部気筒以外の気筒においてノッキング等の異常燃焼が発生するのを抑制することができる。また、本発明によれば、再循環排気ガスの還流遅れを考慮した適切なタイミングで点火時期の補正を行えるようになる。 According to the first aspect of the present invention, the occurrence of abnormal combustion such as knocking in cylinders other than some cylinders due to a decrease in the exhaust gas recirculation rate due to the fuel cut to some cylinders is suppressed. Can do. Further, according to the present invention, the ignition timing can be corrected at an appropriate timing in consideration of the recirculation delay of the recirculated exhaust gas.
燃料カットを実施する気筒の数が増えるほど、再循環排気ガス中に含まれる新気の量が増加する。第2の発明によれば、燃料カットの実施気筒数を考慮して、上記点火遅角の量を適切に設定できるようになる。 As the number of cylinders that perform fuel cuts increases, the amount of fresh air contained in the recirculated exhaust gas increases. According to the second aspect of the invention, the amount of the ignition delay can be appropriately set in consideration of the number of cylinders in which fuel cut is performed.
燃料カットの実施サイクル数は、再循環排気ガス中に含まれる新気の量に影響を与える。第3の発明によれば、燃料カットの実施サイクル数を考慮して、上記点火遅角の量を適切に設定できるようになる。 The number of fuel cut execution cycles affects the amount of fresh air contained in the recirculated exhaust gas. According to the third aspect of the invention, the ignition retard amount can be appropriately set in consideration of the number of fuel cut execution cycles.
第4の発明によれば、復帰後所定時間中に燃料噴射の増量を行うことにより、再循環排気ガスの還流遅れに起因する排気ガスの空燃比のリーン化を抑制することができる。また、燃料噴射の増量とともに点火時期の遅角を行うことにより、燃料噴射の増量に伴うトルクの増加を抑制することができる。このように、本発明によれば、燃料カットからの復帰後に再循環排気ガスの還流遅れが残存している期間中に、ドライバビリティを改善しつつ(トルク変動を抑制しつつ)、排気エミッションの悪化を抑制することができる。 According to the fourth aspect , by increasing the fuel injection during a predetermined time after the return, the lean air-fuel ratio of the exhaust gas due to the recirculation delay of the recirculated exhaust gas can be suppressed. Further, by increasing the fuel injection amount and retarding the ignition timing, it is possible to suppress an increase in torque associated with the increase in fuel injection amount. Thus, according to the present invention, during the period in which the recirculation exhaust gas recirculation delay remains after returning from the fuel cut, while improving drivability (suppressing torque fluctuation), the exhaust emission is reduced. Deterioration can be suppressed.
燃料カットを実施する気筒の数が増えるほど、上記復帰後所定時間中の排気ガスの空燃比がより大きくリーン化する。第5の発明によれば、燃料カットの実施気筒数を考慮して、上記燃料噴射の増量の大きさを適切に設定できるようになる。 As the number of cylinders that perform fuel cut increases, the air-fuel ratio of the exhaust gas during the predetermined time after the return becomes leaner. According to the fifth aspect of the present invention, the amount of increase in the fuel injection can be appropriately set in consideration of the number of cylinders in which fuel cut is performed.
燃料カットの実施サイクル数は、上記復帰後所定時間中の排気ガスのリーン度合いに影響を与える。第6の発明によれば、燃料カットの実施サイクル数を考慮して、上記燃料噴射の増量の大きさを適切に設定できるようになる。 The number of fuel cut execution cycles affects the lean degree of exhaust gas during a predetermined time after the return. According to the sixth aspect of the present invention, the amount of increase in the fuel injection can be appropriately set in consideration of the number of fuel cut execution cycles.
第7の発明によれば、一部気筒に対する燃料カットが再循環排気ガスの成分に影響を与えない状況下において、上記の燃料噴射の増量と点火時期の遅角とが無駄に実行されるのを防止することができる。 According to the seventh aspect of the present invention, the increase in the fuel injection and the retard of the ignition timing are performed in vain in a situation where the fuel cut for some cylinders does not affect the component of the recirculated exhaust gas. Can be prevented.
第8の発明によれば、上記の燃料噴射の増量および点火時期の遅角の実行に伴う排気温度の過上昇によって排気系部品が過熱するのを防止することができる。 According to the eighth aspect of the present invention, it is possible to prevent the exhaust system parts from being overheated due to the excessive increase in the exhaust gas temperature accompanying the increase of the fuel injection and the delay of the ignition timing.
第9の発明によれば、一部気筒に対する燃料カットが再循環排気ガスの成分に影響を与えない状況下において、上記点火遅角が無駄に実行されるのを防止することができる。 According to the ninth aspect of the present invention, it is possible to prevent the ignition delay from being performed in vain in a situation where the fuel cut for some cylinders does not affect the component of the recirculated exhaust gas.
第10の発明によれば、ノッキング等の異常燃焼が生じ易い高負荷運転時において一部気筒に対する燃料カットが実行される場合に、ノッキング等の異常燃焼を防止することができる。 According to the tenth aspect of the present invention, abnormal combustion such as knocking can be prevented when fuel cut is performed on some cylinders during high load operation where abnormal combustion such as knocking is likely to occur.
第11の発明によれば、一部気筒に対する燃料カットの実施に伴う排気ガス再循環率の低下に起因してノッキング等の異常燃焼が生じ易い状況下において、ノッキング等の異常燃焼を防止することができる。 According to the eleventh aspect of the present invention, abnormal combustion such as knocking is prevented in a situation where abnormal combustion such as knocking is likely to occur due to a decrease in the exhaust gas recirculation rate due to the fuel cut to some cylinders. Can do.
実施の形態1.
[実施の形態1のシステム構成]
図1は、本発明の実施の形態1における内燃機関10のシステム構成を説明するための図である。ここでは、内燃機関10は、一例として直列4気筒型のガソリンエンジンであり、その爆発順序は、#1→#3→#4→#2であるものとする。図1に示すように、内燃機関10は、筒内に空気を取り込むための吸気通路12と、筒内から排出される排気ガスが流れる排気通路14とを備えている。
[System Configuration of Embodiment 1]
FIG. 1 is a diagram for explaining a system configuration of an
吸気通路12の入口近傍には、吸気通路12に吸入される空気の流量に応じた信号を出力するエアフローメータ16が設けられている。エアフローメータ16の下流には、ターボ過給機18のコンプレッサ18aが配置されている。ターボ過給機18は、コンプレッサ18aと一体的に連結され、排気ガスの排気エネルギによって作動するタービン18bを備えている。また、コンプレッサ18aは、タービン18bに入力される排気ガスの排気エネルギによって回転駆動されるようになっている。
In the vicinity of the inlet of the
コンプレッサ18aよりも下流側の吸気通路12には、コンプレッサ18aにより圧縮された空気を冷却するためのインタークーラー20が配置されている。更に、インタークーラー20の下流には、吸気通路12を流れる空気量を調整するための電子制御式のスロットルバルブ22が配置されている。また、タービン18bよりも下流側の排気通路14には、排気ガスを浄化するための触媒(三元触媒)24が配置されている。
An
更に、図1に示す内燃機関10は、排気ガス再循環装置(EGR装置)26を備えている。EGR装置26は、タービン18bよりも上流側の排気通路14と、コンプレッサ18aよりも上流側の吸気通路12とを接続する排気ガス再循環通路(EGR通路)28を備えている。このEGR通路28の途中には、吸気通路12に導入される際の再循環排気ガス(EGRガス)の流れの上流側から順に、再循環排気ガスクーラー(EGRクーラー)30および排気ガス再循環バルブ(EGRバルブ)32が設けられている。EGRクーラー30は、EGR通路28を流れるEGRガスを冷却するために備えられており、EGRバルブ32は、EGR通路28を通って吸気通路12に還流されるEGRガスの量を調整するために備えられている。
Further, the
EGR装置26は、内燃機関10の所定の運転領域において所定の実行条件が成立した場合に、EGR通路28を介して排気通路14を流れる排気ガスの一部を吸気通路12に還流させる制御、いわゆる外部EGR制御を行う。より具体的には、図1に示す構成を有する内燃機関10に対して備えられたEGR装置26は、内燃機関10の全気筒からの排気ガスの一部をEGRガスとして吸気通路12に供給するものである。すなわち、本実施形態の内燃機関10においては、#1〜#4の全気筒がEGRガス取り出し気筒に該当している。尚、上記EGR通路28の構成によれば、コンプレッサ18aよりも上流側の吸気通路12に対してEGRガスが導入されるため、過給領域においても外部EGR制御を行えるようになる。
The
更に、図1に示すシステムは、ECU(Electronic Control Unit)40を備えている。ECU40の入力部には、上述したエアフローメータ16に加え、エンジン回転数を検知するためのクランク角センサ42、および、筒内圧を検知するための筒内圧センサ44等の内燃機関10の運転状態を検出するための各種センサが接続されている。また、ECU40の出力部には、上述したスロットルバルブ22およびEGRバルブ32に加え、内燃機関10の筒内もしくは吸気ポートに燃料を噴射するための燃料噴射弁46、および、混合気に点火するための点火プラグ48等の内燃機関10の運転を制御するための各種アクチュエータが接続されている。ECU40は、上述した各種センサの出力と所定のプログラムとに基づいて各種アクチュエータを作動させることにより、点火制御および燃料噴射制御等の所定のエンジン制御を行うものである。
Further, the system shown in FIG. 1 includes an ECU (Electronic Control Unit) 40. In addition to the air flow meter 16, the operating state of the
[プレイグニッション抑制のための燃料カット制御]
図2は、低回転高負荷領域におけるプレイグニッションの発生の一例を表した図である。尚、図2は、同一気筒内での筒内圧の波形を連続的に捉えたものである。
[Fuel cut control to suppress pre-ignition]
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of occurrence of pre-ignition in a low rotation high load region. Note that FIG. 2 continuously captures the in-cylinder pressure waveform within the same cylinder.
図2に示すように、プレイグニッションの発生時には、正常燃焼時と比べて筒内圧のピーク値(最大筒内圧Pmax)が顕著に高くなる。図2に示す例は、プレイグニッションが同一気筒において短時間に連続して発生したものである。ここで示すプレイグニッションは、過給が行われる低回転高負荷領域において発生し、突発的に複数回発生した後に終息するという特徴を有している。このような突発性のプレイグニッションの連続発生(連発)の要因は、プレイグニッションに伴って発生した強いノッキングによって、燃焼室内のデポジットが剥離し、その剥離したデポジットが筒内を浮遊しながら次サイクルもしくはそれ以降にまで残留して着火源となり、次のプレイグニッションが発生するためであると考えられる。 As shown in FIG. 2, when pre-ignition occurs, the peak value of the in-cylinder pressure (maximum in-cylinder pressure Pmax) is significantly higher than during normal combustion. In the example shown in FIG. 2, pre-ignition occurs continuously in a short time in the same cylinder. The pre-ignition shown here has a characteristic that it occurs in a low-rotation and high-load region where supercharging is performed, and terminates after suddenly occurring a plurality of times. The cause of the continuous occurrence (sequential occurrence) of such sudden pre-ignition is that the deposit in the combustion chamber peels off due to the strong knocking that occurs along with the pre-ignition, and the peeled deposit floats in the cylinder and the next cycle. Or it is thought that it is because it remains after that and becomes an ignition source, and the next preignition occurs.
図3は、本発明の実施の形態1において実行されるプレイグニッションの連発防止制御を説明するためのタイムチャートである。尚、図3に示すチャートでは、#1気筒において短時間に所定回数以上のプレイグニッションの連発が検出された場合を例に挙げている。プレイグニッションの検出は、例えば、筒内圧センサ44を利用して検出される筒内圧が所定値(通常燃焼時の最大筒内圧Pmax)よりも高いか否かに基づいて行うことができる。
FIG. 3 is a time chart for explaining the pre-ignition repetitive prevention control executed in the first embodiment of the present invention. In the chart shown in FIG. 3, an example is given of a case where the pre-ignition is repeated a predetermined number of times or more in a short time in the # 1 cylinder. The pre-ignition can be detected based on, for example, whether or not the in-cylinder pressure detected using the in-
ここでは、プレイグニッション(異常燃焼)抑制のための制御として、プレイグニッションの連発を部押しするための制御を取り挙げる。プレイグニッションの連発防止制御では、図3(A)に示すように、プレイグニッションの連発が発生した一部気筒(#1気筒)に対してのみ燃料カット(燃料噴射弁46による燃料噴射の中止)が実行され、図3(B)に示すように、その他の気筒(#2〜#4気筒)に対しては、通常通りに燃料噴射が継続される。プレイグニッションの連発は、上述したように、筒内を浮遊するデポジットを着火源とするものであると考えられる。このため、この場合の一部気筒に対する燃料カットは、剥離したデポジットが燃焼室内から排気通路14に掃気されるまでに要する所定のサイクル数に渡って継続され、その後に当該燃料カットからの復帰(燃料噴射再開)が実行される。
Here, as control for suppressing pre-ignition (abnormal combustion), control for partially pressing pre-ignition is taken up. In the pre-ignition repetitive prevention control, as shown in FIG. 3A, fuel cut is performed only for some cylinders (# 1 cylinder) in which pre-ignition repetitive occurrence has occurred (fuel injection by the fuel injection valve 46 is stopped). As shown in FIG. 3B, fuel injection is continued as usual for the other cylinders (# 2 to # 4 cylinders). As described above, the pre-ignition continuous firing is considered to be caused by the deposit floating in the cylinder as an ignition source. For this reason, the fuel cut for some cylinders in this case is continued for a predetermined number of cycles required until the peeled deposit is scavenged from the combustion chamber to the
[外部EGR制御の実行時のプレイグニッションの連発防止に関する課題]
本実施形態の内燃機関10では、過給領域であっても、予め設定された所定の運転領域においてはEGR装置26を利用して外部EGR制御が行われるようになっている。その結果、外部EGR制御の実行中に、プレイグニッションの連発が検出された場合には、プレイグニッションの連発防止制御が実行される場合がある。
[Problems related to prevention of repeated pre-ignition during execution of external EGR control]
In the
本実施形態の内燃機関10においては、#1〜#4の全気筒がEGRガス取り出し気筒に該当している。このため、外部EGR制御の実行中にプレイグニッションの連発防止のために一部気筒に対して燃料カットが実行されると、燃料カットの実施気筒では新気が燃焼室内を通過するため、その新気の一部が各気筒に供給されるEGRガス中に含まれることになる。その結果、EGRガスの成分に変化が生ずる。より具体的には、各気筒に供給されるガスのEGR率が低下する。
In the
このような場合に、燃料カットを実行していない気筒の点火時期に対して何らの配慮がなされていないと(例えば、点火時期が一定のままであると)、EGR率の低下が原因となってノッキング等の異常燃焼が発生することが懸念される。EGRガスが筒内に導入されると、燃焼時の筒内ガス温度を下げることができるので、ノッキングを抑制する効果がある。このため、点火時期制御では、EGRガスの導入によるノッキング抑制効果を見込んで点火時期を進角側に設定することが行われることがある。したがって、特にこのような点火時期の設定を有している場合には、上記燃料カットによりEGR率が想定値よりも低くなることによって、ノッキングが発生し易くなる。 In such a case, if no consideration is given to the ignition timing of the cylinders that are not executing the fuel cut (for example, if the ignition timing remains constant), the EGR rate is reduced. There is a concern that abnormal combustion such as knocking may occur. When the EGR gas is introduced into the cylinder, the cylinder gas temperature at the time of combustion can be lowered, which has an effect of suppressing knocking. For this reason, in the ignition timing control, the ignition timing may be set to the advance side in anticipation of the knocking suppression effect due to the introduction of EGR gas. Therefore, particularly when such an ignition timing is set, knocking is likely to occur because the EGR rate becomes lower than the expected value due to the fuel cut.
図4は、プレイグニッションの連発防止制御実行時の内燃機関10の各種パラメータの動作を表したタイムチャートである。図4は、一例として#1気筒でプレイグニッションの連発が検出された場合を対象としている。この場合には、図4(A)および図4(B)に示すように、#1気筒に対してのみ所定のサイクル数に渡って燃料カットが実行される。
FIG. 4 is a time chart showing the operation of various parameters of the
一部気筒(ここでは、#1気筒)に対する燃料カットの実行に伴う筒内ガスのEGR率の変化、および当該燃料カットからの復帰に伴う筒内ガスのEGR率の変化には、遅れ(EGRガスの還流遅れ)が存在する。このため、一部気筒に対してのみ燃料カットが実行された場合には、図4(D)に示すように、燃料カットの開始時点から所定のEGR遅れ時間Δte1が経過した後に、ガス成分が変化した(#1気筒を通過した新気を含んだ)EGRガスが筒内に導入されることとなり、筒内ガスのEGR率が低下する。EGR率は、燃料カットの継続中は低下し続ける。 There is a delay (EGR) in the change in the EGR rate of the in-cylinder gas accompanying the execution of the fuel cut for some cylinders (here, the # 1 cylinder) and the change in the EGR rate of the in-cylinder gas accompanying the return from the fuel cut. There is a gas reflux delay). For this reason, when the fuel cut is executed only for some cylinders, as shown in FIG. 4D, the gas component is changed after a predetermined EGR delay time Δte1 has elapsed from the start of the fuel cut. The changed EGR gas (including fresh air that has passed through the # 1 cylinder) is introduced into the cylinder, and the EGR rate of the cylinder gas decreases. The EGR rate continues to decrease while the fuel cut continues.
また、上記燃料カットからの復帰(#1気筒に対する燃料噴射再開)が実行された場合にも、EGR遅れ時間Δte2が経過するまでは新気を含むEGRガスが筒内に導入される。このため、EGR率は、図4(D)に示すように、EGRガスの還流遅れに起因して燃料カットからの復帰後のEGR遅れ時間Δte2においても低下し、当該EGR遅れ時間Δte2の経過後に想定通りのEGR率でのEGRガスが筒内に導入されることになる。したがって、EGRガスの成分の変化によってノッキングが発生し易くなる期間としては、図4(C)に示すように、EGR遅れ時間Δte1の経過後の燃料カットの実施期間、および燃料カットからの復帰直後のEGR遅れ時間Δte2が該当する。 Also, when the return from the fuel cut (resumption of fuel injection to the # 1 cylinder) is executed, EGR gas containing fresh air is introduced into the cylinder until the EGR delay time Δte2 elapses. Therefore, as shown in FIG. 4D, the EGR rate also decreases in the EGR delay time Δte2 after returning from the fuel cut due to the EGR gas recirculation delay, and after the EGR delay time Δte2 has elapsed. EGR gas at the expected EGR rate is introduced into the cylinder. Therefore, as a period during which knocking is likely to occur due to a change in the component of the EGR gas, as shown in FIG. 4C, the fuel cut implementation period after the elapse of the EGR delay time Δte1, and immediately after the return from the fuel cut. This corresponds to the EGR delay time Δte2.
また、一部気筒に対する燃料カットを行うと、図4(E)に示すように、排気ガスの空燃比がリーン化するため、三元触媒である触媒24の浄化性能(エミッション性能)が悪化する。この点に関しては、本実施形態では、空燃比のリーン化自体は許容し、プレイグニッションの連発防止を優先することとしている。ただし、上述したように、燃料カットの復帰後には全気筒にて燃料噴射が行われるが、復帰後のEGR遅れ時間Δte2においても、EGRガスの還流遅れによって、筒内ガスのEGR率が低下する。それに伴い、排気ガスの空燃比も、燃料カットを実施しない場合と比べてリーンな状態が継続してしまう。
Further, when the fuel cut is performed on some cylinders, as shown in FIG. 4E, the air-fuel ratio of the exhaust gas becomes lean, so that the purification performance (emission performance) of the
[実施の形態1における特徴的な制御]
図5は、本発明の実施の形態1においてプレイグニッションの連発防止制御実行時に付随して実行される特徴的な制御の動作を表したタイムチャートである。
[Characteristic Control in Embodiment 1]
FIG. 5 is a time chart showing the characteristic control operation that is executed accompanying the execution of the pre-ignition continuous firing prevention control in the first embodiment of the present invention.
(燃料カット実行中の点火時期制御)
本実施形態では、高負荷運転時における外部EGR制御の実行中にプレイグニッションの連発防止のために一部気筒に対して燃料カットが実行される場合には、図5(C)に示すように、EGR遅れ時間Δte1の経過後の燃料カット実施期間中に、燃料カットを行っていない気筒(#2〜#4気筒)の点火時期を、当該燃料カットが行われない場合の値と比べて所定の補正量ΔSA1分だけ遅角するようにした。この場合の点火時期の遅角は、燃料カットの実施期間中に継続して実行される。
(Ignition timing control during fuel cut)
In the present embodiment, when fuel cut is executed for some cylinders in order to prevent repeated pre-ignition during execution of external EGR control during high load operation, as shown in FIG. The ignition timing of the cylinders (# 2 to # 4 cylinders) that have not been subjected to fuel cut during the fuel cut execution period after elapse of the EGR delay time Δte1 is compared with a value when the fuel cut is not performed. The amount of correction is delayed by the amount of correction ΔSA1. In this case, the retard of the ignition timing is continuously executed during the period of the fuel cut.
EGR遅れ時間Δte1は、例えば、次のような手法を用いて推定することができる。すなわち、EGR遅れ時間Δte1は、EGR導入経路の通路容積(排気通路14の一部、EGR通路28、および吸気通路12の一部が該当)およびエンジン回転数等のパラメータに基づいて算出することができる。上記通路容積は既知の値である。また、エンジン回転数が高くなると、単位時間当たりのEGRガスの流量が多くなるため、EGR遅れ時間Δte1は、エンジン回転数が高いほど、より短い時間として推定される。
The EGR delay time Δte1 can be estimated using, for example, the following method. That is, the EGR delay time Δte1 can be calculated based on parameters such as the passage volume of the EGR introduction path (part of the
一部気筒に対して燃料カットを実行した際の筒内ガスのEGR率は、例えば、次のような手法を用いて推定することができる。すなわち、EGR率のベース値は、内燃機関10の運転状態(エンジン負荷(吸入空気量)とエンジン回転数)との関係をマップ等として予め設定しておく。そのうえで、上記EGR遅れ時間Δte1の経過後のEGR率を、得られたベース値に対してEGR率ずれ量ΔEGRだけ低い値として算出する。EGR率ずれ量ΔEGRは、燃料カットの実施の程度に応じた値として設定することが好適である。 The EGR rate of the in-cylinder gas when the fuel cut is performed on some cylinders can be estimated using, for example, the following method. In other words, the base value of the EGR rate is set in advance as a map or the like with the relationship between the operating state of the internal combustion engine 10 (engine load (intake air amount) and engine speed). After that, the EGR rate after elapse of the EGR delay time Δte1 is calculated as a value lower than the obtained base value by an EGR rate deviation amount ΔEGR. The EGR rate deviation amount ΔEGR is preferably set as a value according to the degree of fuel cut.
より具体的には、燃料カットを実施する気筒の数が増えるほど、EGRガス中に含まれる新気の量が多くなる。このため、EGR率ずれ量ΔEGRは、燃料カットを実施する気筒の数が増えるほど、より大きくなるように設定するのが好ましい。また、燃料カットの開始直後において燃料カットの実施気筒から排出される排気ガスは、全気筒に対して燃料噴射が行われていた時のEGRガスと新気との混合ガスである。上記EGR遅れ時間Δte1が経過するまでは、上記のような成分を有する混合ガスが燃料カットの実施気筒から排出される。その後、新気を含むEGRガスが各気筒に供給されるようになると、燃料カットの実施気筒から排出されるガス中の新気の割合がしばらくの間は時間経過とともに大きくなっていく。それに伴い、その後に還流するEGRガス中の新気の割合もしばらくの間は時間経過とともに大きくなっていく。このように、燃料カットの実施サイクル数に応じて、厳密には、燃料カットの実行中のEGR率が変化する。このため、本実施形態のプレイグニッション連発防止制御を行う場合のように燃料カットの実施サイクル数が事前に把握できる場合には、実施サイクル数に基づいてEGR率ずれ量ΔEGRを変更することによって、実施サイクル数に応じた値のEGR率が推定されるようにしてもよい。 More specifically, the amount of fresh air contained in the EGR gas increases as the number of cylinders that perform fuel cut increases. For this reason, it is preferable to set the EGR rate deviation amount ΔEGR to be larger as the number of cylinders that perform fuel cut increases. Further, the exhaust gas discharged from the cylinder where the fuel cut is performed immediately after the start of the fuel cut is a mixed gas of EGR gas and fresh air when fuel injection is performed on all the cylinders. Until the EGR delay time Δte1 elapses, the mixed gas having the above components is discharged from the cylinder where the fuel cut is performed. After that, when EGR gas containing fresh air is supplied to each cylinder, the ratio of fresh air in the gas discharged from the cylinder where the fuel cut is performed gradually increases with time. Along with this, the proportion of fresh air in the EGR gas that recirculates thereafter increases with time. In this way, strictly speaking, the EGR rate during execution of fuel cut changes according to the number of fuel cut execution cycles. For this reason, when the number of execution cycles of fuel cut can be grasped in advance as in the case of performing pre-ignition repetitive prevention control of the present embodiment, by changing the EGR rate deviation amount ΔEGR based on the number of execution cycles, The EGR rate having a value corresponding to the number of execution cycles may be estimated.
点火時期の補正量ΔSA1は、EGR率の推測値に応じて、推測されたEGR率が低いほど、大きくなるように決定される。したがって、点火時期の補正量ΔSA1についても、燃料カットの実施の程度(燃料カットを実施する気筒数、および実施サイクル数)に応じて変更されることになる。より具体的には、燃料カットを実施する気筒の数が多くなるほど、補正量ΔSA1が増やされる。また、燃料カットの実施サイクル数に応じて、補正量ΔSA1が変更される。 The ignition timing correction amount ΔSA1 is determined in accordance with the estimated value of the EGR rate so as to increase as the estimated EGR rate decreases. Therefore, the ignition timing correction amount ΔSA1 is also changed according to the degree of fuel cut (the number of cylinders that perform fuel cut and the number of execution cycles). More specifically, the correction amount ΔSA1 is increased as the number of cylinders that perform fuel cut increases. Further, the correction amount ΔSA1 is changed according to the number of fuel cut execution cycles.
(燃料カットからの復帰後の燃料噴射制御および点火時期制御)
また、本実施形態では、燃料カットからの復帰後のEGR遅れ時間Δte2においては、EGRガスの還流遅れに起因する排気ガスの空燃比のリーン化(A/Fずれ量ΔA/F)を解消するために(空燃比を理論空燃比(ストイキ)に制御するために)、図5(A)および図5(B)に示すように、全気筒に対して燃料噴射を増量するようにした。より具体的には、空燃比を元の狙いの値(ストイキ)に戻すために、目標A/F値と現在のA/F推測値との差分(A/Fずれ量ΔA/F)だけ空燃比をリッチとするための量で燃料噴射が増量される。これにより、図5(F)に示すように空燃比は狙いの値に制御されることになる。
(Fuel injection control and ignition timing control after return from fuel cut)
Further, in the present embodiment, in the EGR delay time Δte2 after returning from the fuel cut, the lean air-fuel ratio (A / F deviation amount ΔA / F) due to the recirculation delay of the EGR gas is eliminated. Therefore (in order to control the air-fuel ratio to the stoichiometric air-fuel ratio (stoichiometric)), as shown in FIGS. 5A and 5B, the fuel injection is increased for all the cylinders. More specifically, in order to return the air-fuel ratio to the original target value (stoichiometric), the difference (A / F deviation amount ΔA / F) between the target A / F value and the current A / F estimated value is empty. The fuel injection is increased by an amount for making the fuel ratio rich. As a result, as shown in FIG. 5F, the air-fuel ratio is controlled to a target value.
燃料カットからの復帰後のEGR遅れ時間Δte2については、EGR遅れ時間Δte1と同様の手法を用いて推定することができる。また、A/F推測値は、例えば、次のような手法を用いて算出することができる。すなわち、エアフローメータ16により計測される吸入空気量とエンジン回転数とに基づいて、A/F推測値のベース値を算出する。そして、得られたA/F推定値のベース値を、燃料カットの実施の程度に応じた大きさの補正量で補正することが好適である。 The EGR delay time Δte2 after returning from the fuel cut can be estimated using the same method as the EGR delay time Δte1. The estimated A / F value can be calculated using the following method, for example. That is, the base value of the estimated A / F value is calculated based on the intake air amount measured by the air flow meter 16 and the engine speed. And it is suitable to correct | amend the base value of the obtained A / F estimated value by the correction amount of the magnitude | size according to the grade of implementation of a fuel cut.
より具体的には、燃料カットを実施する気筒の数が増えるほど、排気ガスの空燃比がより大きくリーン化する。このため、燃料カットを実施する気筒の数が増えるほど、A/F推測値をベース値に対してより大きくリーン側の値に補正するのが好ましい。また、EGR率に対して上述したように、燃料カットの実施サイクル数に応じて、厳密には、燃料カットからの復帰時点における排気ガスの空燃比のリーン度合いが変化し得る。このため、実施サイクル数に基づいてA/F推測値のベース値を補正することによって、実施サイクル数に応じた値のA/F推測値が算出されるようにしてもよい。 More specifically, the air-fuel ratio of the exhaust gas becomes leaner as the number of cylinders that perform fuel cut increases. For this reason, it is preferable to correct the estimated A / F value to a leaner value with respect to the base value as the number of cylinders that perform fuel cut increases. Further, as described above with respect to the EGR rate, strictly speaking, the lean degree of the air-fuel ratio of the exhaust gas at the time of return from the fuel cut can be changed according to the number of execution cycles of the fuel cut. Therefore, the estimated A / F value corresponding to the number of execution cycles may be calculated by correcting the base value of the estimated A / F value based on the number of execution cycles.
燃料噴射の増量の大きさは、上記のように算出されるA/F推測値と目標A/F値との差分(A/Fずれ量ΔA/F)に応じて決定される。したがって、燃料噴射の増量についても、燃料カットの実施の程度(燃料カットを実施する気筒数、および実施サイクル数)に応じて変更されることになる。より具体的には、燃料カットを実施する気筒の数が多くなるほど、A/Fずれ量ΔA/Fが大きくなるため、燃料噴射が大きく増量される。また、燃料カットの実施サイクル数に応じて、燃料噴射の増量の大きさが変更される。 The magnitude of the increase in fuel injection is determined according to the difference (A / F deviation amount ΔA / F) between the estimated A / F value and the target A / F value calculated as described above. Therefore, the increase in fuel injection is also changed according to the degree of fuel cut (the number of cylinders that perform fuel cut and the number of execution cycles). More specifically, as the number of cylinders that perform fuel cut increases, the A / F deviation amount ΔA / F increases, so the fuel injection increases greatly. Further, the amount of increase in fuel injection is changed according to the number of fuel cut execution cycles.
その一方で、筒内ガスのEGR率が低い(すなわち、新気量が多い)状況であるため、エアフローメータ16を通過する空気量に対して吸気バルブを通過する空気量(筒内空気量)が多くなる。このため、何らの配慮がなされないと、図5(D)中に破線で示すように、トルクずれ量ΔTQ分だけトルクが過多となってしまい、ドライバビリティが悪化する。そこで、図5(C)に示すように、燃料噴射の増量に伴うトルクずれ量ΔTQの発生を解消するための補正量ΔSA2を用いて、全気筒の点火時期が遅角される。より具体的には、補正量ΔSA2は、燃料噴射の増量の大きさに比例した値として算出される。結果的には、燃料カットの実施期間中の上記点火遅角に対し、燃料カットからの復帰後には点火時期が更に遅角されることになる。 On the other hand, since the EGR rate of the in-cylinder gas is low (that is, the amount of fresh air is large), the amount of air passing through the intake valve relative to the amount of air passing through the air flow meter 16 (in-cylinder air amount) Will increase. For this reason, if no consideration is given, as indicated by a broken line in FIG. 5D, the torque becomes excessive by the amount of torque deviation ΔTQ, and drivability deteriorates. Therefore, as shown in FIG. 5C, the ignition timing of all the cylinders is retarded using the correction amount ΔSA2 for eliminating the generation of the torque deviation amount ΔTQ accompanying the increase in fuel injection. More specifically, the correction amount ΔSA2 is calculated as a value proportional to the amount of increase in fuel injection. As a result, the ignition timing is further retarded after the return from the fuel cut with respect to the ignition delay during the fuel cut.
(排気温度の上昇に関する対策)
図5(G)は、排気温度の変化を概略的に表したものである。排気温度(推測値)は、図5(G)に示すように、一部気筒に対する燃料カットによって当該一部気筒からの新気が排気通路14に流れるため、当該燃料カットの実施に伴って低下する。排気温度は、その後、燃料カットの実施期間中に点火時期の遅角が行われることで上昇する。更に、燃料カットからの復帰後に燃料噴射の増量と点火時期の遅角とが実行されることで、排気温度が更に上昇する。
(Measures for rising exhaust temperature)
FIG. 5G schematically shows changes in the exhaust temperature. As shown in FIG. 5G, the exhaust temperature (estimated value) decreases as the fuel cut is performed because fresh air from the partial cylinder flows into the
そこで、本実施形態では、一部気筒に対する燃料カットからの復帰時に排気温度の推定値が所定値(図5(G)に示す許容クライテリア)を超える場合には、排気温度が上記許容クライテリア以下に収まるように、復帰後のEGR遅れ時間Δte2中に行う燃料噴射の増量の大きさおよび点火時期の遅角量を小さく制限するようにした。尚、排気温度の推測値は、例えば、吸入空気量と燃料噴射量とに基づいて算出したベース値を、燃料噴射の増量の大きさに基づく補正量と点火時期の遅角量に基づく補正量とを用いて補正することによって取得することができる。 Therefore, in the present embodiment, when the estimated value of the exhaust temperature exceeds a predetermined value (allowable criteria shown in FIG. 5G) when returning from the fuel cut to some cylinders, the exhaust temperature falls below the above allowable criteria. In order to be within the limits, the amount of increase in fuel injection performed during the EGR delay time Δte2 after return and the retard amount of ignition timing are limited to be small. The estimated value of the exhaust temperature is obtained by, for example, using a base value calculated based on the intake air amount and the fuel injection amount, a correction amount based on the amount of increase in fuel injection, and a correction amount based on the retard amount of ignition timing. It can acquire by correcting using.
(実施の形態1における制御による効果)
以上説明したように、本実施形態では、高負荷運転時における外部EGR制御の実行中にプレイグニッションの連発防止のために一部気筒に対して燃料カットが実行される場合には、燃料カットを行っていない気筒の点火時期が、当該燃料カットが行われない場合の値と比べて所定の補正量ΔSA1分だけ遅角される。これにより、一部気筒に対する燃料カットの実施に伴うEGR率の低下に起因してノッキングが発生するのを抑制することができる。
(Effect by control in Embodiment 1)
As described above, in the present embodiment, when a fuel cut is performed on some cylinders in order to prevent repeated pre-ignition during execution of external EGR control during high load operation, the fuel cut is performed. The ignition timing of the cylinder that has not been performed is retarded by a predetermined correction amount ΔSA1 compared to the value when the fuel cut is not performed. Thereby, it is possible to suppress the occurrence of knocking due to the decrease in the EGR rate accompanying the fuel cut for some cylinders.
更に付け加えると、上記の点火時期の遅角は、EGR遅れ時間Δte1の経過後の燃料カットの実行中に実行される。これにより、EGRガスの還流遅れを考慮した適切なタイミングで点火時期の補正を行えるようになる。また、燃料カットの実施気筒数および実施サイクル数に応じて点火時期の補正量ΔSA1が決定されるため、燃料カットの実施の程度を応じた適切な量で点火時期の遅角を行えるようになる。 In addition, the above-described retard of the ignition timing is executed during execution of the fuel cut after elapse of the EGR delay time Δte1. As a result, the ignition timing can be corrected at an appropriate timing considering the recirculation delay of the EGR gas. Further, since the ignition timing correction amount ΔSA1 is determined according to the number of cylinders and the number of execution cycles of the fuel cut, the ignition timing can be retarded by an appropriate amount corresponding to the degree of fuel cut execution. .
また、本実施形態では、一部気筒に対する燃料カットからの復帰後のEGR遅れ時間Δte2においては、EGRガスの還流遅れに起因する排気ガスの空燃比のリーン化を解消するための燃料噴射の増量と、当該燃料噴射の増量の大きさに比例した量での点火時期の遅角とが実行される。これにより、燃料カットからの復帰後にEGRガスの還流遅れが残存している期間中に、ドライバビリティを改善しつつ(トルク変動を抑制しつつ)、排気エミッションの悪化を抑制することができる。更に付け加えると、燃料カットの実施気筒数および実施サイクル数に応じて燃料噴射の増量の大きさが決定されるため、燃料カットの実施の程度を応じた適切な量で燃料噴射の増量を行えるようになる。 Further, in the present embodiment, in the EGR delay time Δte2 after returning from the fuel cut for some cylinders, an increase in fuel injection for eliminating the lean air-fuel ratio of the exhaust gas caused by the EGR gas recirculation delay And retarding the ignition timing by an amount proportional to the amount of increase in the fuel injection. As a result, it is possible to suppress the deterioration of exhaust emission while improving drivability (while suppressing torque fluctuation) during the period in which the recirculation delay of EGR gas remains after returning from the fuel cut. In addition, since the amount of fuel injection increase is determined according to the number of cylinders and the number of execution cycles of fuel cut, it is possible to increase the amount of fuel injection by an appropriate amount according to the degree of fuel cut execution. become.
更に、本実施形態では、一部気筒に対する燃料カットからの復帰時に排気温度の推定値が所定値を超える場合には、復帰後のEGR遅れ時間Δte2中に行う燃料噴射の増量の大きさおよび点火時期の遅角量が小さく制限される。これにより、上記の燃料噴射の増量および点火時期の遅角の実行に伴う排気温度の過上昇によって排気系部品が過熱するのを防止することができる。 Furthermore, in this embodiment, when the estimated value of the exhaust temperature exceeds a predetermined value at the time of return from the fuel cut for some cylinders, the amount of increase in fuel injection and ignition performed during the EGR delay time Δte2 after the return The amount of retarded timing is limited to a small amount. As a result, it is possible to prevent the exhaust system parts from being overheated due to the excessive increase in the exhaust gas temperature accompanying the increase in the fuel injection and the delay of the ignition timing.
尚、上述した実施の形態1においては、ECU40がプレイグニッションの連発を検出した場合に当該連発を検出した気筒に対して燃料カットを実行することにより前記第1の発明における「燃料カット制御手段」が実現されており、ECU40が一部気筒に対する燃料カットの実行中に燃料カットを行っていない気筒の点火時期を補正量ΔSA1分だけ遅角することにより前記第1の発明における「燃料カット時点火時期制御手段」が実現されている。
また、上述した実施の形態1においては、EGR遅れ時間Δte1が前記第1の発明における「所定時間」に相当している。
また、上述した実施の形態1においては、EGR遅れ時間Δte2が前記第4の発明における「復帰後所定時間」に相当している。更に、ECU40がEGR遅れ時間Δte2中にA/Fずれ量ΔA/Fを解消するために燃料噴射を増量することにより前記第4の発明における「噴射増量実行手段」が実現されており、ECU40がEGR遅れ時間Δte2中に燃料噴射の増量に対応して点火時期を補正量SA2分だけ遅角することにより前記第4の発明における「復帰後点火時期制御手段」が実現されている。
また、上述した実施の形態1においては、ECU40が排気温度の推測値が所定値を超える場合に排気温度が所定の許容クライテリア以下に収まるように燃料噴射の増量の大きさおよび点火時期の遅角量を小さく制限することにより前記第8の発明における「復帰後制御制限手段」が実現されている。
In the above-described first embodiment, when the
In the first embodiment described above, the EGR delay time Δte1 corresponds to the “predetermined time” in the first invention.
In the first embodiment described above, the EGR delay time Δte2 corresponds to the “predetermined time after return” in the fourth aspect of the invention. Further, the
In the first embodiment described above, the
実施の形態2.
次に、図6を参照して、本発明の実施の形態2について説明する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[実施の形態2のシステム構成]
図6は、本発明の実施の形態2における内燃機関50のシステム構成を説明するための図である。尚、図6において、上記図1に示す構成要素と同一の要素については、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
[System Configuration of Embodiment 2]
FIG. 6 is a diagram for explaining a system configuration of the
図6に示すように、本実施形態の内燃機関50が備える排気通路52は、所定の気筒群毎に独立した経路を備えている。より具体的には、排気通路52は、内燃機関50の第1気筒群(#2および#3気筒)から排出された排気ガスが流れる第1排気通路52aと、内燃機関10の残りの第2気筒群(#1および#4気筒)から排出された排気ガスが流れる第2排気通路52bと、第1排気通路52aと第2排気通路52bと合流した後の一本の合流後排気通路52cとを備えている。
As shown in FIG. 6, the
ターボ過給機54のタービン54bは、図6に示すように、第1排気通路52aと第2排気通路52bとの合流部に設置されている。このように、ターボ過給機54は、第1排気通路52aおよび第2排気通路52bを介して、上記第1気筒群(#2と#3)および上記第2気筒群(#1と#4)から互いに独立した状態で排気ガスの供給を受けるターボ過給機、すなわち、いわゆるツインスクロール型のターボ過給機である。
As shown in FIG. 6, the turbine 54b of the
また、内燃機関50では、図6に示すように、EGR通路56は、全気筒ではなく、第1気筒群(#2と#3)から排出された排気ガスの一部をEGRガスとして吸気通路12に供給する通路として構成されている。すなわち、本実施形態の内燃機関50においては、第1気筒群(#2と#3)のみがEGRガス取り出し気筒に該当している。
Further, in the
[実施の形態2における特徴的な制御]
本実施形態は、高負荷運転時における外部EGR制御の実行中にプレイグニッションの連発が検出された場合に、一部気筒に対する燃料カットによるプレイグニッション連発防止制御が行われる点については実施の形態1と同じである。
[Characteristic control in the second embodiment]
In the present embodiment, the preignition repetitive prevention control by the fuel cut for some cylinders is performed when the preignition repetitive is detected during the execution of the external EGR control during the high load operation. Is the same.
上述した構成を有する内燃機関50では、EGEガス取り出し気筒に該当する第1気筒群(#2と#3)の一方もしくは双方の気筒に対して燃料カットが実行された場合には、EGRガスの成分が燃料カットの影響を受けることになる。しかしながら、EGRガス取り出し気筒以外の気筒に該当する第2気筒群(#1と#4)の一方もしくは双方の気筒に対して燃料カットが実行された場合であれば、EGRガスの成分は燃料カットの影響を受けない。
In the
そこで、本実施形態では、燃料カットを行う一部気筒にEGEガス取り出し気筒が含まれる場合には、上述した実施の形態1における燃料カットの実行中の点火時期の遅角、および燃料カットからの復帰後の燃料噴射の増量および点火時期の遅角を実行するようにし、一方、燃料カットを行う一部気筒がEGEガス取り出し気筒以外の気筒によって構成される場合には、上述した実施の形態1における燃料カットの実行中の点火時期の遅角、および燃料カットからの復帰後の燃料噴射の増量および点火時期の遅角を禁止するようにした。 Therefore, in the present embodiment, when the EGE gas take-out cylinder is included in a part of the cylinders that perform the fuel cut, the ignition timing delay during execution of the fuel cut in the first embodiment described above and the fuel cut In the case where the increase in the fuel injection after the return and the retard of the ignition timing are executed, and on the other hand, when some of the cylinders that perform the fuel cut are constituted by cylinders other than the EGE gas take-out cylinder, the above-described first embodiment The retarding of the ignition timing during the execution of the fuel cut and the increase of the fuel injection after the return from the fuel cut and the retarding of the ignition timing are prohibited.
以上説明したように、本実施形態では、燃料カットを行う一部気筒がEGRガス取り出し気筒であるか否かの判断結果に基づいて、上述した実施の形態1の点火時期制御および燃料噴射制御の実施の有無が決定される。これにより、燃料カットを行う一部気筒がEGRガス取り出し気筒以外の気筒によって構成される場合に、点火時期の遅角および燃料噴射の増量が無駄に実行されるのを防止することができる。 As described above, in the present embodiment, the ignition timing control and the fuel injection control of the above-described first embodiment are performed based on the determination result of whether or not the partial cylinder that performs the fuel cut is the EGR gas extraction cylinder. The presence or absence of implementation is determined. Thereby, when the one part cylinder which performs fuel cut is comprised by cylinders other than an EGR gas extraction cylinder, it is possible to prevent the ignition timing from being retarded and the fuel injection from being increased.
ところで、上述した実施の形態2においては、所定の気筒群毎に独立した経路を有する排気通路52を備える内燃機関50を例に挙げて、EGRガス取り出し気筒が内燃機関の全気筒ではない一部の気筒である構成に対する制御について説明を行った。EGRガス取り出し気筒が内燃機関の全気筒ではない一部の気筒となる構成としては、上記内燃機関50が備える構成に限らず、例えば、V型の内燃機関において片方のバンクに属する気筒のみからEGRガスを取り出す構成が挙げられる。このため、このような構成に対して本実施形態の制御を適用してもよい。
By the way, in
尚、上述した実施の形態2においては、燃料カットを行う一部気筒がEGEガス取り出し気筒以外の気筒によって構成される場合に、ECU40が燃料カットの実行中の点火時期の遅角を禁止することにより前記第9の発明のおける「燃料カット時制御禁止手段」が実現されており、上記の場合にECU40が燃料カットからの復帰後の燃料噴射の増量および点火時期の遅角を禁止することにより前記第7の発明における「復帰後制御禁止手段」が実現されている。
In the second embodiment described above, the
ところで、上述した実施の形態1および2においては、本発明の対象となる内燃機関として、ターボ過給機18等を備える内燃機関10等を例に挙げて説明を行った。しかしながら、本発明の対象となる内燃機関は、上記のものに限られず、例えば、ターボ過給機以外の方式の過給機を備える内燃機関であってもよく、或いは、自然吸気式の内燃機関であってもよい。
In the first and second embodiments described above, the
ところで、上述した実施の形態1および2においては、プレイグニッション(異常燃焼)の(連発)の発生を検出した場合に所定の燃料カット実行条件が成立し、一部気筒に対する燃料カットが実行される例について説明を行った。しかしながら、本発明において一部気筒に対する燃料カットを行う際の実行条件は、上記のような異常燃焼の検出時に限らず、例えば、一部気筒に対する燃料カットを利用する車両のトラクション制御の実行時であってもよい。 By the way, in the first and second embodiments described above, a predetermined fuel cut execution condition is established when the occurrence of (continuous) pre-ignition (abnormal combustion) is detected, and fuel cut is executed for some cylinders. An example was given. However, in the present invention, the execution condition when performing fuel cut for some cylinders is not limited to when abnormal combustion is detected as described above, for example, when performing vehicle traction control using fuel cut for some cylinders. There may be.
10、50 内燃機関
12 吸気通路
14、52 排気通路
16 エアフローメータ
18、54 ターボ過給機
18a ターボ過給機のコンプレッサ
18b、54b ターボ過給機のタービン
20 インタークーラー
22 スロットルバルブ
24 触媒
26 排気ガス再循環装置(EGR装置)
28、56 排気ガス再循環通路(EGR通路)
30 再循環排気ガスクーラー(EGRクーラー)
32 排気ガス再循環バルブ(EGRバルブ)
40 ECU(Electronic Control Unit)
42 クランク角センサ
44 筒内圧センサ
46 燃料噴射弁
48 点火プラグ
52a 第1排気通路
52b 第2排気通路
52c 合流後排気通路
10, 50
28, 56 Exhaust gas recirculation passage (EGR passage)
30 Recirculation exhaust gas cooler (EGR cooler)
32 Exhaust gas recirculation valve (EGR valve)
40 ECU (Electronic Control Unit)
42
Claims (11)
前記複数の気筒のうちの少なくとも1つの再循環排気ガス取り出し気筒からの排気ガスの一部を再循環排気ガスとして前記内燃機関の吸気通路に供給する排気ガス再循環装置と、
所定の燃料カット実行条件が成立した場合に、前記複数の気筒のうちの全部ではない1または複数の一部気筒に対して燃料カットを実行する燃料カット制御手段と、
前記排気ガス再循環装置によって再循環排気ガスを前記吸気通路に供給する排気ガス再循環制御の実行中に前記一部気筒に対して燃料カットが実行される場合に、前記一部気筒以外の気筒の点火時期を、当該燃料カットが行われない場合の値と比べて遅角する点火遅角を行う燃料カット時点火時期制御手段と、
を備え、
前記燃料カット時点火時期制御手段は、前記一部気筒に対する前記燃料カットの開始から所定時間が経過した後に前記点火遅角を行うことを特徴とする内燃機関の制御装置。 A control device for an internal combustion engine having a plurality of cylinders,
An exhaust gas recirculation device for supplying a part of exhaust gas from at least one of the plurality of cylinders as a recirculation exhaust gas to the intake passage of the internal combustion engine;
Fuel cut control means for performing a fuel cut on one or a plurality of some of the plurality of cylinders when a predetermined fuel cut execution condition is satisfied;
Cylinders other than the partial cylinders when a fuel cut is performed on the partial cylinders during execution of exhaust gas recirculation control for supplying recirculated exhaust gas to the intake passage by the exhaust gas recirculation device A fuel cut point ignition timing control means for performing an ignition delay that is retarded compared to a value when the fuel cut is not performed,
Equipped with a,
The fuel cut time ignition timing control means, the control apparatus for an internal combustion engine it and performs the ignition retard after a predetermined time from the start of the fuel cut with respect to the partial-cylinder has elapsed.
前記復帰後所定時間中に、前記燃料噴射の増量の大きさに比例した量での点火時期の遅角を行う復帰後点火時期制御手段と、
を更に備えることを特徴とする請求項1〜3の何れか1つに記載の内燃機関の制御装置。 Injection increase execution means for increasing the fuel injection during a predetermined time after return from the fuel cut return time for the partial cylinder;
A post-return ignition timing control means for retarding the ignition timing by an amount proportional to the amount of increase in the fuel injection during a predetermined time after the return;
The control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3 , further comprising:
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