JP2016003576A - Internal combustion engine control system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の一部の気筒の燃焼を休止させて内燃機関を運転する減筒運転を行う機能を備えた内燃機関の制御装置に関する発明である。 The present invention relates to a control device for an internal combustion engine having a function of performing a reduced-cylinder operation in which the combustion of some cylinders of the internal combustion engine is stopped to operate the internal combustion engine.
車両に搭載される内燃機関においては、燃費向上を目的として、例えば、特許文献1(特開2004−346875号公報)に記載されているように、内燃機関の運転状態に応じて、全気筒で燃焼を行う全気筒運転(全筒モード)と、一部の気筒の燃焼を休止させる減筒運転(休筒モード)とを切り換えるようにしたものがある。この特許文献1では、減筒運転(休筒モード)から全気筒運転(全筒モード)に切り換える際に、その切り換えに先立って、吸入空気量を全筒モード相当値に切り換えて、圧縮行程噴射を含む噴射モードに切り換えることで、トルクショックを低減するようにしている。
In an internal combustion engine mounted on a vehicle, for the purpose of improving fuel efficiency, for example, as described in Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-346875), all cylinders are used in accordance with the operating state of the internal combustion engine. There is one that switches between all-cylinder operation (all-cylinder mode) in which combustion is performed and reduced-cylinder operation (in-cylinder mode) in which combustion of some cylinders is stopped. In
ところで、一部の気筒の燃焼を休止させる減筒運転中は、燃焼休止気筒の筒内温度が低下する。このため、減筒運転から燃焼を行う気筒を増加させる気筒復帰を行って全気筒運転に切り換える際に、減筒運転の燃焼休止気筒では、燃料噴射を再開したときに、筒内ウエット量(ピストン上面やシリンダ内壁面等に付着する燃料量)が増加する可能性がある。筒内ウエット量が増加すると、PM(Particulate Matter:粒子状物質)の発生量が増加して、排気エミッションが悪化するという問題がある。しかし、上記従来技術では、減筒運転から気筒復帰を行う際の排気エミッションについては全く考慮されておらず、上述した問題を解決することができない。 By the way, during the reduced-cylinder operation in which the combustion of some cylinders is stopped, the in-cylinder temperature of the combustion stopped cylinders decreases. For this reason, when performing cylinder recovery from reduced cylinder operation to switch to full cylinder operation and switching to full cylinder operation, in the cylinder inactive cylinder with reduced cylinder operation, when the fuel injection is resumed, the in-cylinder wet amount (piston) There is a possibility that the amount of fuel adhering to the upper surface or the cylinder inner wall surface will increase. When the in-cylinder wet amount increases, there is a problem that the amount of PM (particulate matter) generated increases and the exhaust emission deteriorates. However, in the above-described prior art, exhaust emission at the time of cylinder return from the reduced-cylinder operation is not considered at all, and the above-described problem cannot be solved.
そこで、本発明が解決しようとする課題は、減筒運転から気筒復帰を行う際の排気エミッションの悪化を抑制することができる内燃機関の制御装置を提供することにある。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine that can suppress deterioration of exhaust emission when performing cylinder return from reduced-cylinder operation.
上記課題を解決するために、請求項1に係る発明は、内燃機関(11)の一部の気筒の燃焼を休止させて該内燃機関(11)を運転する減筒運転を行う機能を備えた内燃機関の制御装置において、減筒運転から燃焼を行う気筒を増加させる気筒復帰を行う際に、減筒運転の燃焼休止気筒の筒内温度又はこれと相関関係を有する情報(以下これらを「筒内温度情報」と総称する)に応じて燃料噴射条件を変更する気筒復帰時制御手段(30)を備えた構成としたものである。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to
減筒運転から気筒復帰を行う際に、減筒運転の燃焼休止気筒では、筒内温度が低いほど筒内ウエット量が増加し易くなる。従って、減筒運転から気筒復帰を行う際に、減筒運転の燃焼休止気筒の筒内温度情報に応じて燃料噴射条件を変更することで、燃焼休止気筒の筒内温度が低いほど筒内ウエット量が増加し易くなるの対応して、燃料噴射条件を筒内ウエット量の減少方向に変更して、筒内ウエット量の増加を抑制することができる。これにより、減筒運転から気筒復帰を行う際に、筒内温度の低下による筒内ウエット量の増加を抑制して、PMの発生量の増加を抑制することができ、排気エミッションの悪化を抑制することができる。 When the cylinder is returned from the reduced cylinder operation, the in-cylinder wet amount is more likely to increase as the in-cylinder temperature is lower in the combustion paused cylinder in the reduced cylinder operation. Therefore, when the cylinder is returned from the reduced cylinder operation, the fuel injection condition is changed according to the in-cylinder temperature information of the combustion stopped cylinder in the reduced cylinder operation. Corresponding to the fact that the amount tends to increase, the fuel injection condition can be changed in the decreasing direction of the in-cylinder wet amount to suppress the increase in the in-cylinder wet amount. As a result, when returning to the cylinder from the reduced cylinder operation, an increase in the in-cylinder wet amount due to a decrease in the in-cylinder temperature can be suppressed, and an increase in the amount of PM generated can be suppressed, thereby suppressing deterioration in exhaust emission. can do.
以下、本発明を実施するための形態を具体化した幾つかの実施例を説明する。 Hereinafter, some embodiments embodying the mode for carrying out the present invention will be described.
本発明の実施例1を図1乃至図6に基づいて説明する。
まず、図1に基づいてエンジン制御システムの概略構成を説明する。
筒内噴射式の内燃機関である筒内噴射式エンジン11の吸気管12の最上流部には、エアクリーナ13が設けられ、このエアクリーナ13の下流側に、吸入空気量を検出するエアフローメータ14が設けられている。このエアフローメータ14の下流側には、モータ15によって開度調節されるスロットルバルブ16と、このスロットルバルブ16の開度(スロットル開度)を検出するスロットル開度センサ17とが設けられている。
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
First, a schematic configuration of the engine control system will be described with reference to FIG.
An
更に、スロットルバルブ16の下流側には、サージタンク18が設けられ、このサージタンク18に、吸気管圧力を検出する吸気管圧力センサ19が設けられている。また、サージタンク18には、エンジン11の各気筒に空気を導入する吸気マニホールド20が設けられ、エンジン11の各気筒には、それぞれ筒内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁21が取り付けられている。また、エンジン11のシリンダヘッドには、各気筒毎に点火プラグ22が取り付けられ、各気筒の点火プラグ22の火花放電によって各気筒内の混合気に着火される。
Further, a
一方、エンジン11の排気管23には、排出ガスの空燃比又はリッチ/リーン等を検出する排出ガスセンサ24(空燃比センサ又は酸素センサ等)が設けられ、この排出ガスセンサ24の下流側に、排出ガスを浄化する三元触媒等の触媒25が設けられている。
On the other hand, the
また、エンジン11のシリンダブロックには、冷却水温を検出する冷却水温センサ26や、ノッキングを検出するノックセンサ27が取り付けられている。また、クランク軸28の外周側には、クランク軸28が所定クランク角回転する毎にパルス信号を出力するクランク角センサ29が取り付けられ、このクランク角センサ29の出力信号に基づいてクランク角やエンジン回転速度が検出される。
A cooling
これら各種センサの出力は、電子制御ユニット(以下「ECU」と表記する)30に入力される。このECU30は、マイクロコンピュータを主体として構成され、内蔵されたROM(記憶媒体)に記憶された各種のエンジン制御用のプログラムを実行することで、エンジン運転状態に応じて、燃料噴射量、点火時期、スロットル開度(吸入空気量)等を制御する。 Outputs of these various sensors are input to an electronic control unit (hereinafter referred to as “ECU”) 30. The ECU 30 is mainly composed of a microcomputer, and executes various engine control programs stored in a built-in ROM (storage medium), so that the fuel injection amount and the ignition timing are determined according to the engine operating state. The throttle opening (intake air amount) and the like are controlled.
また、ECU30は、エンジン11の燃費を向上させるために、エンジン運転状態に応じて全気筒運転と減筒運転とを切り換えるようにしている。全気筒運転では、全気筒で燃焼を行ってエンジン11を運転し、減筒運転では、一部の気筒の燃焼を休止させて残りの気筒で燃焼を行ってエンジン11を運転する。
Further, the
ところで、一部の気筒の燃焼を休止させる減筒運転中は、燃焼休止気筒の筒内温度が低下する。このため、減筒運転から燃焼を行う気筒を増加させる気筒復帰を行って全気筒運転に切り換える際に、減筒運転の燃焼休止気筒では、燃料噴射を再開したときに、筒内ウエット量(ピストン上面やシリンダ内壁面等に付着する燃料量)が増加する可能性がある。筒内ウエット量が増加すると、PM(Particulate Matter:粒子状物質)の発生量が増加して、排気エミッションが悪化するという問題がある。 By the way, during the reduced-cylinder operation in which the combustion of some cylinders is stopped, the in-cylinder temperature of the combustion stopped cylinders decreases. For this reason, when performing cylinder recovery from reduced cylinder operation to switch to full cylinder operation and switching to full cylinder operation, in the cylinder inactive cylinder with reduced cylinder operation, when the fuel injection is resumed, the in-cylinder wet amount (piston) There is a possibility that the amount of fuel adhering to the upper surface or the cylinder inner wall surface will increase. When the in-cylinder wet amount increases, there is a problem that the amount of PM (particulate matter) generated increases and the exhaust emission deteriorates.
この対策として、本実施例1では、ECU30により後述する図2の気筒復帰時制御ルーチンを実行することで、減筒運転から燃焼を行う気筒を増加させる気筒復帰を行って全気筒運転に切り換える際に、減筒運転の燃焼休止気筒の筒内温度情報(筒内温度又はこれと相関関係を有する情報)に応じて燃料噴射条件を変更するようにしている。
As a countermeasure, in the first embodiment, the
減筒運転から気筒復帰を行う際に、減筒運転の燃焼休止気筒では、筒内温度が低いほど筒内ウエット量が増加し易くなる。従って、減筒運転から気筒復帰を行う際に、減筒運転の燃焼休止気筒の筒内温度情報に応じて燃料噴射条件を変更することで、燃焼休止気筒の筒内温度が低いほど筒内ウエット量が増加し易くなるの対応して、燃料噴射条件を筒内ウエット量の減少方向に変更して、筒内ウエット量の増加を抑制することができる。 When the cylinder is returned from the reduced cylinder operation, the in-cylinder wet amount is more likely to increase as the in-cylinder temperature is lower in the combustion paused cylinder in the reduced cylinder operation. Therefore, when the cylinder is returned from the reduced cylinder operation, the fuel injection condition is changed according to the in-cylinder temperature information of the combustion stopped cylinder in the reduced cylinder operation. Corresponding to the fact that the amount tends to increase, the fuel injection condition can be changed in the decreasing direction of the in-cylinder wet amount to suppress the increase in the in-cylinder wet amount.
また、本実施例1では、燃焼休止気筒の筒内温度情報として筒内温度を推定又は検出し、燃料噴射条件として燃料圧力と噴射時期と噴射回数を変更するようにしている。
燃料圧力を高くすることで、噴射燃料の霧化を促進することができるため、筒内ウエット量を減少させることができる。また、吸気行程の噴射時期を遅角することで、噴射時期をピストンの下死点に近付けてピストン上面に付着する燃料量を減少させることができるため、筒内ウエット量を減少させることができる。また、噴射回数を増加させることで、噴射燃料の霧化を促進することができるため、筒内ウエット量を減少させることができる(尚、噴射回数が2回以上は、燃料を複数回に分割して噴射する分割噴射の噴射回数を意味する)。従って、燃料圧力と噴射時期と噴射回数を変更すれば、筒内温度の低下による筒内ウエット量の増加を抑制することが可能となる。
In the first embodiment, the in-cylinder temperature is estimated or detected as in-cylinder temperature information of the combustion paused cylinder, and the fuel pressure, the injection timing, and the number of injections are changed as the fuel injection conditions.
Since the atomization of the injected fuel can be promoted by increasing the fuel pressure, the in-cylinder wet amount can be reduced. In addition, by retarding the injection timing of the intake stroke, it is possible to reduce the amount of fuel adhering to the upper surface of the piston by bringing the injection timing closer to the bottom dead center of the piston. . Moreover, since the atomization of the injected fuel can be promoted by increasing the number of injections, the in-cylinder wet amount can be reduced (in addition, when the number of injections is two or more, the fuel is divided into a plurality of times). Means the number of times of divided injection to be injected). Therefore, if the fuel pressure, the injection timing, and the number of injections are changed, an increase in the in-cylinder wet amount due to a decrease in the in-cylinder temperature can be suppressed.
以下、本実施例1でECU30が実行する図2の気筒復帰時制御ルーチンの処理内容を説明する。
図2に示す気筒復帰時制御ルーチンは、ECU30の電源オン期間中に所定周期で繰り返し実行され、特許請求の範囲でいう気筒復帰時制御手段としての役割を果たす。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ101で、減筒運転中であるか否かを判定し、減筒運転中ではない(例えば全気筒運転中である)と判定された場合には、そのまま本ルーチンを終了する。
Hereinafter, the processing contents of the cylinder return-time control routine of FIG. 2 executed by the
The cylinder return control routine shown in FIG. 2 is repeatedly executed at a predetermined cycle during the power-on period of the
一方、上記ステップ101で、減筒運転中であると判定された場合には、ステップ102に進み、減筒運転の燃焼休止気筒の筒内温度を推定(算出)する。この場合、例えば、減筒運転開始からの経過時間と冷却水温(又は油温)とに基づいて筒内温度をマップ又は数式等により算出する。この筒内温度のマップ又は数式等は、予め試験データや設計データ等に基づいて作成され、ECU30のROMに記憶されている。或は、筒内温度を検出する温度センサを設けて、筒内温度を検出するようにしても良い。
On the other hand, if it is determined in
この後、ステップ103〜105で、現在の燃焼休止気筒の筒内温度に応じて気筒復帰時の燃料噴射条件(燃料圧力と噴射時期と噴射回数)を算出する。
まず、ステップ103で、現在の燃焼休止気筒の筒内温度に応じて気筒復帰時の燃料圧力をマップ又は数式等により算出する。例えば、図3に示すように、気筒復帰時の燃料圧力のマップ又は数式等は、筒内温度が低いほど気筒復帰時の燃料圧力を高くするように設定されている。この気筒復帰時の燃料圧力のマップ又は数式等は、予め試験データや設計データ等に基づいて作成され、ECU30のROMに記憶されている。
Thereafter, in
First, in
この後、ステップ104に進み、現在の燃焼休止気筒の筒内温度に応じて気筒復帰時の噴射時期(吸気行程の噴射時期)をマップ又は数式等により算出する。例えば、図4に示すように、気筒復帰時の噴射時期のマップ又は数式等は、筒内温度が低いほど気筒復帰時の噴射時期を遅角するように設定されている。この気筒復帰時の噴射時期のマップ又は数式等は、予め試験データや設計データ等に基づいて作成され、ECU30のROMに記憶されている。
Thereafter, the routine proceeds to step 104, where the injection timing at the time of returning to the cylinder (injection timing of the intake stroke) is calculated by a map or a mathematical formula or the like in accordance with the current in-cylinder temperature of the combustion non-combustion cylinder. For example, as shown in FIG. 4, the injection timing map or mathematical expression at the time of cylinder return is set so that the injection timing at the time of cylinder return is retarded as the in-cylinder temperature is lower. The map or mathematical expression of the injection timing at the time of cylinder return is created in advance based on test data, design data, etc., and stored in the ROM of the
この後、ステップ105に進み、現在の燃焼休止気筒の筒内温度に応じて気筒復帰時の噴射回数をマップ又は数式等により算出する。例えば、図5に示すように、気筒復帰時の噴射回数のマップ又は数式等は、筒内温度が低いほど噴射回数を増加させるように設定されている。この気筒復帰時の噴射回数のマップ又は数式等は、予め試験データや設計データ等に基づいて作成され、ECU30のROMに記憶されている。尚、噴射回数が2回以上は、燃料を複数回に分割して噴射する分割噴射の噴射回数を意味する。
Thereafter, the routine proceeds to step 105, where the number of injections at the time of returning to the cylinder is calculated by a map or a mathematical formula or the like according to the current in-cylinder temperature of the cylinder with the combustion stopped. For example, as shown in FIG. 5, the map or formula of the number of injections when returning to the cylinder is set such that the number of injections increases as the in-cylinder temperature decreases. The map or mathematical expression of the number of injections when returning to the cylinder is created in advance based on test data, design data, and the like, and is stored in the ROM of the
このようにして、気筒復帰時の燃料噴射条件(燃料圧力と噴射時期と噴射回数)を算出した後、ステップ106に進み、気筒復帰要求(例えば全気筒運転要求)が発生したか否かを判定する。 In this way, after calculating the fuel injection conditions (fuel pressure, injection timing, and number of injections) at the time of cylinder return, the routine proceeds to step 106, where it is determined whether a cylinder return request (for example, all cylinder operation request) has occurred. To do.
このステップ106で、気筒復帰要求が発生していないと判定された場合には、そのまま本ルーチンを終了する。この場合、減筒運転中に燃焼休止気筒の筒内温度に応じて気筒復帰時の燃料噴射条件を算出する処理(ステップ101〜105の処理)を繰り返す。
If it is determined in
その後、上記ステップ106で、気筒復帰要求が発生したと判定された時点で、ステップ107に進み、燃料噴射条件を気筒復帰時の燃料噴射条件(燃料圧力と噴射時期と噴射回数)に変更して、燃料噴射制御を実行する。
Thereafter, when it is determined in
この際、燃焼を行う全気筒で気筒復帰時の燃料噴射条件に変更するようにしても良い。或は、気筒別に変更できない燃料噴射条件(例えば燃料圧力)は全気筒で気筒復帰時の燃料噴射条件に変更し、気筒別に変更可能な燃料噴射条件(例えば噴射時期や噴射回数)は燃焼復帰気筒(それまで燃焼を休止させていた気筒)のみで気筒復帰時の燃料噴射条件に変更するようにしても良い。また、全ての燃料噴射条件(燃料圧力と噴射時期と噴射回数)を気筒別に変更可能なシステムの場合には、燃焼復帰気筒のみで気筒復帰時の燃料噴射条件に変更するようにしても良い。 At this time, the fuel injection conditions may be changed to return the cylinders to all cylinders that perform combustion. Alternatively, the fuel injection conditions (for example, fuel pressure) that cannot be changed for each cylinder are changed to the fuel injection conditions at the time of cylinder return in all cylinders, and the fuel injection conditions (for example, the injection timing and the number of injections) that can be changed for each cylinder are the combustion return cylinders. It may be changed to the fuel injection condition at the time of returning to the cylinder only with the cylinder (the cylinder that has been stopped until then). Further, in the case of a system in which all the fuel injection conditions (fuel pressure, injection timing, and number of injections) can be changed for each cylinder, the fuel injection conditions may be changed to the fuel injection condition at the time of cylinder return only by the combustion return cylinder.
次に、図6のタイムチャートを用いて本実施例1の気筒復帰時制御の実行例を説明する。
エンジン運転中に減筒運転要求が発生した時点t1 で、全気筒運転から減筒運転に切り換える。この減筒運転中に、燃焼休止気筒の筒内温度を推定又は検出し、その燃焼休止気筒の筒内温度に応じて気筒復帰時の燃料噴射条件(燃料圧力と噴射時期と噴射回数)を算出する処理を繰り返す。
Next, an execution example of the cylinder return control according to the first embodiment will be described with reference to the time chart of FIG.
At the time t1 when the reduced cylinder operation request occurs during engine operation, the entire cylinder operation is switched to the reduced cylinder operation. During this reduced-cylinder operation, the in-cylinder temperature of the non-combustion cylinder is estimated or detected, and the fuel injection conditions (fuel pressure, injection timing, and number of injections) when returning to the cylinder are calculated according to the in-cylinder temperature of the non-combustion cylinder. Repeat the process.
その後、気筒復帰要求(例えば全気筒運転要求)が発生した時点t2 で、減筒運転から全気筒運転に切り換える。その際、燃料噴射条件を気筒復帰時の燃料噴射条件(燃料圧力と噴射時期と噴射回数)に変更して、燃料噴射制御を実行する。 Thereafter, at the time t2 when the cylinder return request (for example, all cylinder operation request) is generated, the reduced cylinder operation is switched to the all cylinder operation. At that time, the fuel injection condition is changed to the fuel injection condition (fuel pressure, injection timing, and number of injections) at the time of cylinder return, and fuel injection control is executed.
以上説明した本実施例1では、減筒運転から気筒復帰を行って全気筒運転に切り換える際に、減筒運転の燃焼休止気筒の筒内温度に応じて燃料噴射条件(燃料圧力と噴射時期と噴射回数)を変更するようにしている。これにより、燃焼休止気筒の筒内温度が低いほど筒内ウエット量が増加し易くなるの対応して、燃料噴射条件を筒内ウエット量の減少方向に変更して、筒内ウエット量の増加を抑制することができる。これにより、減筒運転から気筒復帰を行う際に、筒内温度の低下による筒内ウエット量の増加を抑制して、PMの発生量の増加を抑制することができ、排気エミッションの悪化を抑制することができる。 In the first embodiment described above, when the cylinder return operation is performed from the reduced cylinder operation to the full cylinder operation, the fuel injection condition (the fuel pressure and the injection timing is determined according to the in-cylinder temperature of the combustion paused cylinder in the reduced cylinder operation). The number of injections) is changed. Accordingly, in response to the fact that the in-cylinder wet amount is likely to increase as the in-cylinder temperature of the cylinder with the combustion stopped is lower, the fuel injection condition is changed in the decreasing direction of the in-cylinder wet amount to increase the in-cylinder wet amount. Can be suppressed. As a result, when returning to the cylinder from the reduced cylinder operation, an increase in the in-cylinder wet amount due to a decrease in the in-cylinder temperature can be suppressed, and an increase in the amount of PM generated can be suppressed, thereby suppressing deterioration in exhaust emission. can do.
また、本実施例1では、燃料噴射条件として燃料圧力と噴射時期と噴射回数を変更するようにしている。燃料圧力を高くすることで、噴射燃料の霧化を促進することができるため、筒内ウエット量を減少させることができる。また、吸気行程の噴射時期を遅角することで、噴射時期をピストンの下死点に近付けてピストン上面に付着する燃料量を減少させることができるため、筒内ウエット量を減少させることができる。また、噴射回数を増加させることで、噴射燃料の霧化を促進することができるため、筒内ウエット量を減少させることができる。従って、燃料圧力と噴射時期と噴射回数を変更すれば、筒内温度の低下による筒内ウエット量の増加を抑制することが可能となる。 In the first embodiment, the fuel pressure, the injection timing, and the number of injections are changed as the fuel injection conditions. Since the atomization of the injected fuel can be promoted by increasing the fuel pressure, the in-cylinder wet amount can be reduced. In addition, by retarding the injection timing of the intake stroke, it is possible to reduce the amount of fuel adhering to the upper surface of the piston by bringing the injection timing closer to the bottom dead center of the piston. . Moreover, since the atomization of the injected fuel can be promoted by increasing the number of injections, the in-cylinder wet amount can be reduced. Therefore, if the fuel pressure, the injection timing, and the number of injections are changed, an increase in the in-cylinder wet amount due to a decrease in the in-cylinder temperature can be suppressed.
その際、本実施例1では、燃焼休止気筒の筒内温度が低いほど気筒復帰時の燃料圧力を高くするようにしている。このようにすれば、筒内温度が低いほど筒内ウエット量が増加し易くなるのに対応して、燃料圧力を高くして、筒内ウエット量の増加抑制効果を高めることができる。 At this time, in the first embodiment, the lower the in-cylinder temperature of the non-combustion cylinder, the higher the fuel pressure when returning to the cylinder. In this way, in response to the fact that the in-cylinder wet amount is more likely to increase as the in-cylinder temperature is lower, it is possible to increase the fuel pressure and enhance the increase in the in-cylinder wet amount.
また、本実施例1では、燃焼休止気筒の筒内温度が低いほど気筒復帰時の噴射時期を遅角するようにしている。このようにすれば、筒内温度が低いほど筒内ウエット量が増加し易くなるのに対応して、噴射時期を遅角して、筒内ウエット量の増加抑制効果を高めることができる。 In the first embodiment, the lower the in-cylinder temperature of the combustion paused cylinder, the more retarded the injection timing when returning to the cylinder. In this way, in response to the fact that the in-cylinder wet amount is more likely to increase as the in-cylinder temperature is lower, it is possible to retard the injection timing and enhance the increase in the in-cylinder wet amount.
更に、本実施例1では、燃焼休止気筒の筒内温度が低いほど噴射回数を増加させるようにしている。このようにすれば、筒内温度が低いほど筒内ウエット量が増加し易くなるのに対応して、噴射回数を増加させて、筒内ウエット量の増加抑制効果を高めることができる。 Furthermore, in the first embodiment, the number of injections is increased as the in-cylinder temperature of the combustion pause cylinder is lower. In this way, in response to the fact that the in-cylinder wet amount is more likely to increase as the in-cylinder temperature is lower, the increase in the in-cylinder wet amount can be increased by increasing the number of injections.
また、本実施例1では、燃焼休止気筒の筒内温度情報として筒内温度を推定又は検出するようにしている。このようにすれば、推定又は検出した筒内温度に応じて燃料噴射条件(燃料圧力と噴射時期と噴射回数)を適正に変更することができる。 In the first embodiment, the in-cylinder temperature is estimated or detected as the in-cylinder temperature information of the combustion paused cylinder. In this way, it is possible to appropriately change the fuel injection conditions (fuel pressure, injection timing, and number of injections) according to the estimated or detected in-cylinder temperature.
次に、図7及び図8を用いて本発明の実施例2を説明する。但し、前記実施例1と実質的に同一部分については説明を省略又は簡略化し、主として前記実施例1と異なる部分について説明する。
Next,
本実施例2では、ECU30により後述する図7の気筒復帰時制御ルーチンを実行することで、減筒運転の燃焼休止気筒の筒内温度情報として減筒運転時間(減筒運転開始からの経過時間)を算出し、減筒運転から気筒復帰を行って全気筒運転に切り換える際に、減筒運転時間に応じて燃料噴射条件を変更するようにしている。減筒運転時間(減筒運転開始からの経過時間)が長くなるほど筒内温度が低くなる傾向があるため、減筒運転時間は、筒内温度情報として用いることができる。
In the second embodiment, the
図7の気筒復帰時制御ルーチンでは、まず、ステップ201で、減筒運転中であるか否かを判定し、減筒運転中であると判定された場合には、ステップ202に進み、減筒運転時間(減筒運転開始からの経過時間)算出する。この場合、例えば、減筒運転開始からの経過時間を計測するタイマのカウント値に基づいて減筒運転時間を算出する。
In the cylinder return control routine of FIG. 7, first, in
この後、ステップ203〜205で、現在の減筒運転時間に応じて気筒復帰時の燃料噴射条件(燃料圧力と噴射時期と噴射回数)を算出する。
まず、ステップ203で、現在の減筒運転時間に応じて気筒復帰時の燃料圧力をマップ又は数式等により算出する。この気筒復帰時の燃料圧力のマップ又は数式等は、減筒運転時間が長い(筒内温度が低い)ほど気筒復帰時の燃料圧力を高くするように設定されている。この気筒復帰時の燃料圧力のマップ又は数式等は、予め試験データや設計データ等に基づいて作成され、ECU30のROMに記憶されている。
Thereafter, in
First, in
この後、ステップ204に進み、現在の減筒運転時間に応じて気筒復帰時の噴射時期(吸気行程の噴射時期)をマップ又は数式等により算出する。この気筒復帰時の噴射時期のマップ又は数式等は、減筒運転時間が長い(筒内温度が低い)ほど気筒復帰時の噴射時期を遅角するように設定されている。この気筒復帰時の噴射時期のマップ又は数式等は、予め試験データや設計データ等に基づいて作成され、ECU30のROMに記憶されている。
Thereafter, the routine proceeds to step 204, where the injection timing at the time of returning to the cylinder (injection timing of the intake stroke) is calculated according to the current reduced cylinder operating time by using a map or a mathematical expression. The map or numerical formula of the injection timing at the time of cylinder return is set so that the injection timing at the time of cylinder return is retarded as the reduced-cylinder operation time is longer (the in-cylinder temperature is lower). The map or mathematical expression of the injection timing at the time of cylinder return is created in advance based on test data, design data, etc., and stored in the ROM of the
この後、ステップ205に進み、現在の減筒運転時間に応じて気筒復帰時の噴射回数をマップ又は数式等により算出する。この気筒復帰時の噴射回数のマップ又は数式等は、減筒運転時間が長い(筒内温度が低い)ほど噴射回数を増加させるように設定されている。この気筒復帰時の噴射回数のマップ又は数式等は、予め試験データや設計データ等に基づいて作成され、ECU30のROMに記憶されている。
Thereafter, the routine proceeds to step 205, where the number of injections at the time of cylinder return is calculated by a map or a mathematical formula according to the current reduced cylinder operating time. The map or mathematical expression of the number of injections at the time of cylinder return is set so that the number of injections is increased as the reduced-cylinder operation time is longer (the in-cylinder temperature is lower). The map or mathematical expression of the number of injections when returning to the cylinder is created in advance based on test data, design data, and the like, and is stored in the ROM of the
このようにして、気筒復帰時の燃料噴射条件(燃料圧力と噴射時期と噴射回数)を算出した後、ステップ206に進み、気筒復帰要求(例えば全気筒運転要求)が発生したか否かを判定する。 After calculating the fuel injection conditions (fuel pressure, injection timing, and number of injections) at the time of cylinder return in this way, the process proceeds to step 206 to determine whether or not a cylinder return request (for example, all cylinder operation request) has occurred. To do.
このステップ206で、気筒復帰要求が発生していないと判定された場合には、そのまま本ルーチンを終了する。この場合、減筒運転中に減筒運転時間に応じて気筒復帰時の燃料噴射条件を算出する処理(ステップ201〜205の処理)を繰り返す。
If it is determined in
その後、上記ステップ206で、気筒復帰要求が発生したと判定された時点で、ステップ207に進み、燃料噴射条件を気筒復帰時の燃料噴射条件(燃料圧力と噴射時期と噴射回数)に変更して、燃料噴射制御を実行する。
Thereafter, when it is determined in
次に、図8のタイムチャートを用いて本実施例2の気筒復帰時制御の実行例を説明する。
エンジン運転中に減筒運転要求が発生した時点t1 で、全気筒運転から減筒運転に切り換える。この減筒運転中に、減筒運転時間(減筒運転開始からの経過時間)を算出し、その減筒運転時間に応じて気筒復帰時の燃料噴射条件(燃料圧力と噴射時期と噴射回数)を算出する処理を繰り返す。
Next, an execution example of cylinder return control according to the second embodiment will be described with reference to the time chart of FIG.
At the time t1 when the reduced cylinder operation request occurs during engine operation, the entire cylinder operation is switched to the reduced cylinder operation. During this reduced-cylinder operation, the reduced-cylinder operation time (elapsed time from the start of reduced-cylinder operation) is calculated, and the fuel injection conditions (fuel pressure, injection timing, and number of injections) when returning to the cylinder according to the reduced-cylinder operation time The process of calculating is repeated.
その後、気筒復帰要求(例えば全気筒運転要求)が発生した時点t2 で、減筒運転から全気筒運転に切り換える。その際、燃料噴射条件を気筒復帰時の燃料噴射条件(燃料圧力と噴射時期と噴射回数)に変更して、燃料噴射制御を実行する。 Thereafter, at the time t2 when the cylinder return request (for example, all cylinder operation request) is generated, the reduced cylinder operation is switched to the all cylinder operation. At that time, the fuel injection condition is changed to the fuel injection condition (fuel pressure, injection timing, and number of injections) at the time of cylinder return, and fuel injection control is executed.
以上説明した本実施例2では、燃焼休止気筒の筒内温度情報として減筒運転時間(減筒運転開始からの経過時間)を算出するようにしている。このようにすれば、筒内温度を推定(算出)する必要がなく、ECU30の演算負荷を軽減することができると共に、筒内温度を検出する温度センサ等を新たに設ける必要がなく、低コスト化の要求を満たすことができる。
In the second embodiment described above, the reduced cylinder operation time (elapsed time from the start of the reduced cylinder operation) is calculated as the in-cylinder temperature information of the combustion stopped cylinder. In this way, it is not necessary to estimate (calculate) the in-cylinder temperature, the calculation load on the
尚、上記実施例2では、燃焼休止気筒の筒内温度情報として、減筒運転時間(減筒運転開始からの経過時間)を用いるようにしたが、これに限定されず、例えば、減筒運転開始からの噴射回数積算値、点火回数積算値、吸入空気量積算値、燃料噴射量積算値等を用いるようにしても良い。 In the second embodiment, the reduced-cylinder operation time (elapsed time from the start of reduced-cylinder operation) is used as the in-cylinder temperature information of the combustion stopped cylinder. However, the present invention is not limited to this. An injection number integrated value from the start, an ignition number integrated value, an intake air amount integrated value, a fuel injection amount integrated value, and the like may be used.
また、上記各実施例1,2では、減筒運転中に燃焼休止気筒の筒内温度情報に応じて気筒復帰時の燃料噴射条件を算出する処理を繰り返すようにしたが、これに限定されず、例えば、気筒復帰要求が発生したときに、燃焼休止気筒の筒内温度情報に応じて気筒復帰時の燃料噴射条件を算出するようにしても良い。 Further, in each of the first and second embodiments, the process of calculating the fuel injection condition at the time of returning to the cylinder is repeated according to the in-cylinder temperature information of the combustion stopped cylinder during the reduced cylinder operation. However, the present invention is not limited to this. For example, when a cylinder return request is generated, the fuel injection condition at the time of cylinder return may be calculated according to the in-cylinder temperature information of the combustion paused cylinder.
また、上記各実施例1,2では、燃焼休止気筒の筒内温度情報に応じて、燃料圧力と噴射時期と噴射回数を全て変更するようにしたが、これに限定されず、燃料圧力と噴射時期と噴射回数のうちの一つ又は二つを変更するようにしても良い。 Further, in each of the first and second embodiments, the fuel pressure, the injection timing, and the number of injections are all changed according to the in-cylinder temperature information of the combustion paused cylinder. However, the present invention is not limited to this. One or two of the timing and the number of injections may be changed.
また、上記各実施例1,2では、減筒運転から燃焼を行う気筒を増加させる気筒復帰を行って全気筒運転に切り換える際に本発明を適用したが、これに限定されず、第1の減筒運転から燃焼を行う気筒を増加させる気筒復帰を行って第2の減筒運転に切り換える際に本発明を適用しても良い。 Further, in each of the first and second embodiments, the present invention is applied when switching to full cylinder operation by performing cylinder return to increase the number of cylinders that perform combustion from reduced cylinder operation, but the present invention is not limited to this. The present invention may be applied when switching from the reduced-cylinder operation to the second reduced-cylinder operation by performing cylinder return that increases the number of cylinders that perform combustion.
その他、本発明は、図1に示すような筒内噴射式エンジンに限定されず、吸気ポート噴射式エンジンや、吸気ポート噴射用の燃料噴射弁と筒内噴射用の燃料噴射弁の両方を備えたデュアル噴射式のエンジンにも適用して実施できる。 In addition, the present invention is not limited to the in-cylinder injection engine as shown in FIG. 1, but includes an intake port injection engine, and both an intake port injection fuel injection valve and an in-cylinder injection fuel injection valve. It can also be applied to dual-injection engines.
11…エンジン(内燃機関)、12…吸気管、16…スロットルバルブ、21…燃料噴射弁、22…点火プラグ、23…排気管、30…ECU(気筒復帰時制御手段)
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記減筒運転から燃焼を行う気筒を増加させる気筒復帰を行う際に、前記減筒運転の燃焼休止気筒の筒内温度又はこれと相関関係を有する情報(以下これらを「筒内温度情報」と総称する)に応じて燃料噴射条件を変更する気筒復帰時制御手段(30)を備えていることを特徴とする内燃機関の制御装置。 In a control device for an internal combustion engine having a function of performing a reduced-cylinder operation in which the combustion of some cylinders of the internal combustion engine (11) is stopped and the internal combustion engine (11) is operated,
When performing cylinder return from the reduced-cylinder operation to increase the number of cylinders that perform combustion, the in-cylinder temperature of the combustion-canceled cylinder in the reduced-cylinder operation or information correlated therewith (hereinafter referred to as “in-cylinder temperature information”) A control apparatus for an internal combustion engine, comprising: a cylinder return-time control means (30) for changing a fuel injection condition in accordance with a generic name).
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