JP2016217344A - Controller for internal combustion engine - Google Patents

Controller for internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
JP2016217344A
JP2016217344A JP2016049460A JP2016049460A JP2016217344A JP 2016217344 A JP2016217344 A JP 2016217344A JP 2016049460 A JP2016049460 A JP 2016049460A JP 2016049460 A JP2016049460 A JP 2016049460A JP 2016217344 A JP2016217344 A JP 2016217344A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
air
egr
fuel ratio
egr rate
deceleration
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.)
Granted
Application number
JP2016049460A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6394628B2 (en
Inventor
伸治 定金
Shinji Sadakane
伸治 定金
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to CN201610344178.7A priority Critical patent/CN106194471A/en
Priority to RU2016119734A priority patent/RU2626179C1/en
Priority to US15/161,834 priority patent/US9995265B2/en
Priority to EP16171064.5A priority patent/EP3098422A1/en
Priority to BR102016011847A priority patent/BR102016011847A2/en
Publication of JP2016217344A publication Critical patent/JP2016217344A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6394628B2 publication Critical patent/JP6394628B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002—Controlling intake air
    • F02D41/0005—Controlling intake air during deceleration
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002—Controlling intake air
    • F02D41/0007—Controlling intake air for control of turbo-charged or super-charged engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/0047—Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
    • F02D41/005—Controlling exhaust gas recirculation [EGR] according to engine operating conditions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/0047—Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
    • F02D41/0065—Specific aspects of external EGR control
    • F02D41/0072—Estimating, calculating or determining the EGR rate, amount or flow
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/12—Introducing corrections for particular operating conditions for deceleration
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/1454—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an oxygen content or concentration or the air-fuel ratio
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/3011—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion
    • F02D41/3017—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used
    • F02D41/3023—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used a mode being the stratified charge spark-ignited mode
    • F02D41/3029—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used a mode being the stratified charge spark-ignited mode further comprising a homogeneous charge spark-ignited mode
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P5/00—Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
    • F02P5/045—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions combined with electronic control of other engine functions, e.g. fuel injection

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a controller for an internal combustion engine capable of suppressing deterioration in combustion without spoiling a feeling of speed reduction at a torque reduction request during introduction of EGR.SOLUTION: An internal combustion engine comprises an EGR device, and can be configured to perform operation at a first air fuel ratio and operation at a second air fuel ratio leaner than the first air fuel ratio. When decreasing the amount of air flowing in a combustion chamber and also decreasing an EGR rate on receiving a predetermined torque reduction request to the internal combustion engine, a controller (ECU) allows the operation at the first air fuel ratio if an EGR rate right before the torque reduction request is sent is smaller than a first threshold (for example, 15%) or stratified charge combustion operation at the second air fuel ratio if equal to or larger than the first threshold.SELECTED DRAWING: Figure 7

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.

例えば特開２０１０−５３７１６号公報には、ＥＧＲ装置を備えた内燃機関の制御に関する技術が開示されている。この技術では、ＥＧＲの実行中に内燃機関が減速運転へと移行する際に、減速直前の運転状態におけるＥＧＲ量が所定値以上の場合に、燃焼形態を成層燃焼へと切り替えることが行なわれる。成層燃焼では、点火プラグ近傍に燃料を高濃度で分布させるため、ＥＧＲガスに対する耐性が高くなる。これにより、残留ＥＧＲの量が多い場合でも失火などの燃焼不安定が抑制される。   For example, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2010-53716 discloses a technique related to control of an internal combustion engine provided with an EGR device. In this technique, when the internal combustion engine shifts to deceleration operation during execution of EGR, the combustion mode is switched to stratified combustion when the EGR amount in the operation state immediately before deceleration is equal to or greater than a predetermined value. In stratified combustion, the fuel is distributed at a high concentration in the vicinity of the spark plug, so that the resistance to EGR gas is increased. Thereby, even when the amount of residual EGR is large, combustion instability such as misfire is suppressed.

特開２０１０−５３７１６号公報JP 2010-53716 A 特開２００５−１１３８８４号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2005-113848 特開２０１０−７５８１号公報JP 2010-7581 A

上記の技術は、ＥＧＲ率が多い場合における失火の発生を抑制する点において一定の効果はある。しかしながら、内燃機関の運転条件によっては、燃焼形態を成層燃焼とするだけでは対処しきれないような大ＥＧＲ率に制御されることも想定される。このような場合には、ＥＧＲガスに対する耐性をさらに高めるために、例えば筒内の温度を高めることが有効となる。筒内温度を高める方法としては筒内空気量を増やすことが考えられるが、燃焼悪化の抑制のみに着目して筒内空気量を単純に増やす制御では、トルク減少要求を満たせず減速感を得られないことが問題となる。   The above technique has a certain effect in suppressing the occurrence of misfire when the EGR rate is high. However, depending on the operating conditions of the internal combustion engine, it is also assumed that the EGR rate is controlled to a level that cannot be dealt with simply by setting the combustion mode to stratified combustion. In such a case, for example, it is effective to increase the temperature in the cylinder in order to further increase the resistance to the EGR gas. Increasing the in-cylinder air amount can be considered as a method of increasing the in-cylinder temperature, but the control that simply increases the in-cylinder air amount by focusing only on suppressing the deterioration of combustion does not satisfy the torque reduction request and obtains a feeling of deceleration. Inability to do so is a problem.

本発明は、上述のような課題に鑑みてなされたもので、ＥＧＲ導入中のトルク減少要求に対して、減速感を損なうことなく燃焼悪化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 in view of the above-described problems, and provides a control device for an internal combustion engine that can suppress deterioration in combustion without impairing the feeling of deceleration in response to a torque reduction request during introduction of EGR. For the purpose.

第１の発明は、上記の目的を達成するため、内燃機関の燃焼室内に流入する空気量を調整する空気量調整装置と、前記燃焼室内へ燃料を供給するための燃料供給装置と、前記燃焼室内に流入する空気中の排気ガスの割合であるＥＧＲ率を調整するＥＧＲ装置と、を有し、前記空気量調整装置及び前記燃料供給装置を調整して、第１空燃比による運転と当該第１空燃比よりもリーンな第２空燃比による運転とを実行可能に構成された内燃機関の制御装置であって、
前記制御装置は、所定のトルク減少要求を受けて前記燃焼室内へ流入する空気量を減少させるとともに前記ＥＧＲ装置を調整してＥＧＲ率を減少させる場合に、前記トルク減少要求が出される直前のＥＧＲ率である直前ＥＧＲ率が第１閾値よりも小さい場合には前記第１空燃比による運転を行い、前記直前ＥＧＲ率が前記第１閾値以上の場合には前記第２空燃比による成層燃焼運転を行う運転モード切替制御を行うように構成されていることを特徴としている。 In order to achieve the above object, a first invention provides an air amount adjusting device for adjusting an air amount flowing into a combustion chamber of an internal combustion engine, a fuel supply device for supplying fuel into the combustion chamber, and the combustion An EGR device that adjusts an EGR rate, which is a ratio of exhaust gas in the air flowing into the room, and adjusting the air amount adjusting device and the fuel supply device to perform the operation with the first air-fuel ratio and the first A control device for an internal combustion engine configured to be capable of performing an operation with a second air-fuel ratio leaner than one air-fuel ratio,
When the control device receives a predetermined torque reduction request and reduces the amount of air flowing into the combustion chamber and adjusts the EGR device to reduce the EGR rate, the EGR immediately before the torque reduction request is issued. When the immediately preceding EGR rate, which is the ratio, is smaller than the first threshold value, the operation is performed with the first air-fuel ratio, and when the immediately preceding EGR rate is greater than or equal to the first threshold value, the stratified charge combustion operation with the second air-fuel ratio is performed. It is characterized by performing operation mode switching control to be performed.

第２の発明は、第１の発明において、
前記第１空燃比は理論空燃比であることが好ましい。 According to a second invention, in the first invention,
The first air / fuel ratio is preferably a stoichiometric air / fuel ratio.

第３の発明は、第１又は第２の発明において、
前記制御装置は、前記運転モード切替制御において前記第１空燃比による運転を行う場合に、前記直前ＥＧＲ率が前記第１閾値よりも小さい第２閾値以上の場合には成層燃焼運転を行い、前記直前ＥＧＲ率が前記第２閾値よりも小さい場合には均質燃焼運転を行うように構成されていることが好ましい。 According to a third invention, in the first or second invention,
In the operation mode switching control, the control device performs a stratified charge combustion operation when the immediately preceding EGR rate is equal to or greater than a second threshold value that is smaller than the first threshold value. When the immediately preceding EGR rate is smaller than the second threshold value, it is preferable that the homogeneous combustion operation is performed.

第４の発明は、第１乃至第３の何れか１つの発明において、
前記トルク減少要求は、前記内燃機関のアクセルの操作量から算出される減速度が所定の閾値以上となる要求を含んでいてもよい。 A fourth invention is any one of the first to third inventions,
The torque reduction request may include a request that the deceleration calculated from the accelerator operation amount of the internal combustion engine is equal to or greater than a predetermined threshold.

第５の発明は、第１乃至第４の何れか１つの発明において、
前記制御装置は、前記運転モード切替制御において前記成層燃焼運転を行う場合に、点火時期が最適点火時期よりも遅角側となるように点火装置を操作するように構成されていることが好ましい。 According to a fifth invention, in any one of the first to fourth inventions,
The control device is preferably configured to operate the ignition device so that the ignition timing is retarded from the optimal ignition timing when the stratified combustion operation is performed in the operation mode switching control.

第１の発明によれば、内燃機関へのトルク減少要求を受けて空気量を減少させるとともにＥＧＲ率を減少させる場合に、運転モード切替制御が行なわれる。運転モード切替制御では、トルク減少要求が出される直前の直前ＥＧＲ率が第１閾値よりも小さい場合に第１空燃比による運転が行なわれ、直前ＥＧＲ率が第１閾値以上の場合に当該第１空燃比よりもリーンな第２空燃比による成層燃焼運転が行なわれる。成層燃焼運転では、点火プラグの近傍に濃混合気が形成されるため、空燃比をよりリーンな空燃比にしたとしても良好な着火および燃焼を確保し易い。このため、第２空燃比による成層燃焼運転は、燃焼安定性を犠牲にすることなく筒内空気量を増やし、これにより筒内温度を高めることができる。また、第２空燃比は、第１空燃比よりも空燃比がリーンである分トルク減少要求を満たしやすい。このため、本発明によれば、減速感を損なうことなくＥＧＲ導入中の燃焼悪化を抑制することができる。   According to the first aspect of the invention, the operation mode switching control is performed when the amount of air is reduced and the EGR rate is reduced in response to a torque reduction request to the internal combustion engine. In the operation mode switching control, the operation with the first air-fuel ratio is performed when the immediately preceding EGR rate immediately before the torque reduction request is made is smaller than the first threshold, and the first when the immediately preceding EGR rate is equal to or greater than the first threshold. A stratified charge combustion operation is performed at a second air-fuel ratio that is leaner than the air-fuel ratio. In the stratified charge combustion operation, a rich air-fuel mixture is formed in the vicinity of the spark plug, so that it is easy to ensure good ignition and combustion even if the air-fuel ratio is made leaner. For this reason, the stratified combustion operation by the second air-fuel ratio can increase the in-cylinder air amount without sacrificing the combustion stability, thereby increasing the in-cylinder temperature. Further, the second air-fuel ratio is more likely to satisfy the torque reduction request because the air-fuel ratio is leaner than the first air-fuel ratio. For this reason, according to the present invention, it is possible to suppress deterioration of combustion during the introduction of EGR without impairing the feeling of deceleration.

第２の発明によれば、直前ＥＧＲ率が第１閾値よりも大きい場合に、理論空燃比よりもリーンなリーン空燃比による成層燃焼が行なわれる。リーン空燃比による成層燃焼は、燃焼悪化回避効果を高めるためには有効だが多量のＮＯｘが排出される。このため、常時リーン空燃比による燃焼が行なわれると、理論空燃比を前提としたシステム構成では対応しきれないおそれがある。本発明によれば、ＥＧＲ率が低い領域では理論空燃比による燃焼が行なわれるので、三元触媒等を有効活用して燃焼悪化の抑制とエミッション悪化抑制とを両立することができる。   According to the second invention, when the immediately preceding EGR rate is larger than the first threshold value, stratified combustion is performed with a lean air-fuel ratio that is leaner than the stoichiometric air-fuel ratio. Although stratified combustion with a lean air-fuel ratio is effective in enhancing the effect of avoiding deterioration of combustion, a large amount of NOx is discharged. For this reason, if combustion is always performed with a lean air-fuel ratio, the system configuration based on the theoretical air-fuel ratio may not be able to cope with it. According to the present invention, since combustion is performed at the stoichiometric air-fuel ratio in a region where the EGR rate is low, it is possible to achieve both suppression of combustion deterioration and suppression of emission deterioration by effectively utilizing a three-way catalyst or the like.

第３の発明によれば、直前ＥＧＲ率が第１閾値よりも小さい第２閾値以上の場合に成層燃焼による運転が行なわれ、直前ＥＧＲ率が第２閾値よりも小さい場合に均質燃焼による運転が行われる。成層燃焼は均質燃焼に比してＥＧＲ耐性が高い。本発明によれば、直前ＥＧＲ率に応じて燃焼形態を切り替えることが行なわれるので、ＥＧＲ耐性を高めてＥＧＲ導入中の燃焼悪化の抑制を図ることができる。   According to the third aspect of the invention, the operation by stratified combustion is performed when the immediately preceding EGR rate is equal to or greater than the second threshold smaller than the first threshold, and the operation by homogeneous combustion is performed when the immediately preceding EGR rate is smaller than the second threshold. Done. Stratified combustion has higher EGR resistance than homogeneous combustion. According to the present invention, since the combustion mode is switched according to the immediately preceding EGR rate, it is possible to increase the EGR resistance and suppress the deterioration of combustion during the introduction of EGR.

第４の発明によれば、アクセル操作量から定められる減速度が所定の閾値以上となる場合に所定のトルク減少要求が出される。このため、本発明によれば、減速度が小さくＥＧＲ耐性を高める必要がない場合に空燃比又は燃焼形態が切り替えられることを抑制することができる。   According to the fourth invention, a predetermined torque reduction request is issued when the deceleration determined from the accelerator operation amount is equal to or greater than a predetermined threshold. For this reason, according to the present invention, it is possible to prevent the air-fuel ratio or the combustion mode from being switched when the deceleration is small and it is not necessary to increase the EGR resistance.

第５の発明によれば、トルク減少要求が出される直前の直前ＥＧＲ率が第２閾値よりも大きい場合に、点火時期が最適点火時期よりも遅角される。点火時期が遅角側に変化されると、同トルクの発生に必要な空気量は増加する。このため、本発明によれば、発生するトルクを増やすことなく筒内空気量を更に増やすことができるので、筒内温度を更に高めてＥＧＲ耐性をより高めることができる。   According to the fifth aspect of the invention, when the immediately preceding EGR rate immediately before the torque reduction request is made is larger than the second threshold value, the ignition timing is retarded from the optimal ignition timing. When the ignition timing is changed to the retard side, the amount of air necessary for generating the torque increases. Therefore, according to the present invention, the in-cylinder air amount can be further increased without increasing the generated torque, so that the in-cylinder temperature can be further increased and the EGR resistance can be further increased.

本発明の実施の形態１としての制御装置が適用される内燃機関が搭載されたシステムの概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the system by which the internal combustion engine with which the control apparatus as Embodiment 1 of this invention is applied is mounted. 減速時におけるスロットル開度、充填効率、及びＥＧＲ率の時間変化を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the time change of the throttle opening degree at the time of deceleration, filling efficiency, and an EGR rate. 空燃比に対する燃焼限界ＥＧＲ率を示す図である。It is a figure which shows the combustion limit EGR rate with respect to an air fuel ratio. クランク角に対する筒内圧力および筒内温度を示す図である。It is a figure which shows the cylinder pressure and cylinder temperature with respect to a crank angle. 減速時の各種状態量の時間変化を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the time change of various state quantities at the time of deceleration. 各種運転モードにおけるＥＧＲ率に対する図示平均有効圧力（ＰＩ）変動率を示す図である。It is a figure which shows the illustration average effective pressure (PI) fluctuation rate with respect to the EGR rate in various operation modes. 本発明の実施の形態１のＥＣＵ５０により実行されるルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the routine performed by ECU50 of Embodiment 1 of this invention. 減速時の各種状態量の時間変化を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the time change of various state quantities at the time of deceleration. 本発明の実施の形態２のＥＣＵ５０により実行されるルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the routine performed by ECU50 of Embodiment 2 of this invention.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。ただし、以下に示す実施の形態において各要素の個数、数量、量、範囲等の数に言及した場合、特に明示した場合や原理的に明らかにその数に特定される場合を除いて、その言及した数に、この発明が限定されるものではない。また、以下に示す実施の形態において説明する構造やステップ等は、特に明示した場合や明らかに原理的にそれに特定される場合を除いて、この発明に必ずしも必須のものではない。なお、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, in the embodiment shown below, when referring to the number of each element, quantity, quantity, range, etc., unless otherwise specified or clearly specified in principle, the reference However, the present invention is not limited to these numbers. Further, the structures, steps, and the like described in the embodiments below are not necessarily essential to the present invention unless otherwise specified or clearly specified in principle. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the element which is common in each figure, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

実施の形態１．
［実施の形態１の構成］
図１は、本発明の実施の形態１としての制御装置が適用される内燃機関（以下、単にエンジンという）が搭載されたシステムの概略構成を示す図である。図１に示すエンジン１０は、火花点火式の４ストロークレシプロエンジンである。より詳しくは、エンジン１０には４つの気筒２が直列に備えられ、各気筒２の燃焼室には、当該燃焼室へ燃料を直接噴射する筒内燃料噴射弁４と、燃焼室内の混合気に点火を行う点火プラグ６とがそれぞれ設けられている。 Embodiment 1 FIG.
[Configuration of Embodiment 1]
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a system in which an internal combustion engine (hereinafter simply referred to as an engine) to which a control device as Embodiment 1 of the present invention is applied is mounted. An engine 10 shown in FIG. 1 is a spark ignition type 4-stroke reciprocating engine. More specifically, the engine 10 is provided with four cylinders 2 in series, and in the combustion chamber of each cylinder 2 is an in-cylinder fuel injection valve 4 that directly injects fuel into the combustion chamber, and an air-fuel mixture in the combustion chamber. A spark plug 6 for igniting is provided.

エンジン１０は、各気筒２の燃焼室内に空気を供給するための吸気通路１２を備えている。吸気通路１２の入口側にはエアクリーナ１４が取り付けられている。吸気通路１２におけるエアクリーナ１４の下流側には、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が取り付けられている。吸気通路１２の出口側は、サージタンク１８および吸気マニホールド２０を介して各気筒２の燃焼室に接続されている。   The engine 10 includes an intake passage 12 for supplying air into the combustion chamber of each cylinder 2. An air cleaner 14 is attached to the inlet side of the intake passage 12. An air flow meter 16 that outputs a signal corresponding to the flow rate of air sucked into the intake passage 12 is attached to the intake passage 12 downstream of the air cleaner 14. An outlet side of the intake passage 12 is connected to a combustion chamber of each cylinder 2 via a surge tank 18 and an intake manifold 20.

吸気通路１２におけるエアフローメータ１６の下流側にはターボ過給機２２のコンプレッサ２２ａが配置されている。コンプレッサ２２ａの下流側の吸気通路１２には、コンプレッサ２２ａによって圧縮された吸気を冷却するためのインタークーラ２４が配置されている。インタークーラ２４の下流側の吸気通路には、エンジン１０内に供給される空気量を調整するためのスロットルバルブ２６が配置されている。   A compressor 22 a of the turbocharger 22 is disposed downstream of the air flow meter 16 in the intake passage 12. An intercooler 24 for cooling the intake air compressed by the compressor 22a is disposed in the intake passage 12 on the downstream side of the compressor 22a. A throttle valve 26 for adjusting the amount of air supplied into the engine 10 is disposed in the intake passage on the downstream side of the intercooler 24.

エンジン１０は、排気ガスを排出するための排気通路３０を備えている。排気通路３０の一端側は排気マニホールド２８を介して各気筒２の燃焼室に接続されている。排気通路３０の途中には、ターボ過給機２２のタービン２２ｂが配置されている。タービン２２ｂの下流側の排気通路３０には、スタート触媒（以下、「Ｓ／Ｃ」と称する）３２が配置されている。Ｓ／Ｃ３２は所謂三元触媒であって、理論空燃比近傍において排気ガスに含まれるＨＣ，ＣＯ，ＮＯｘの３成分を効率的に浄化する。   The engine 10 includes an exhaust passage 30 for exhausting exhaust gas. One end side of the exhaust passage 30 is connected to the combustion chamber of each cylinder 2 via the exhaust manifold 28. In the middle of the exhaust passage 30, a turbine 22 b of the turbocharger 22 is disposed. A start catalyst (hereinafter referred to as “S / C”) 32 is disposed in the exhaust passage 30 on the downstream side of the turbine 22b. S / C 32 is a so-called three-way catalyst that efficiently purifies the three components of HC, CO, and NOx contained in the exhaust gas in the vicinity of the theoretical air-fuel ratio.

また、エンジン１０は、排気ガスの一部を筒内へ還流させるＥＧＲ装置３６を備えている。ＥＧＲ装置３６はＥＧＲ通路３８を備えている。ＥＧＲ通路３８は、その一端がＳ／Ｃ３２の下流側の排気通路３０に接続され、他端がエアフローメータ１６とコンプレッサ２２ａとの間の吸気通路１２に接続されている。ＥＧＲ通路３８の途中には、当該ＥＧＲ通路３８を開閉するためのＥＧＲバルブ４０が設けられている。つまり、ＥＧＲ装置３６は、コンプレッサ２２ａの吸気上流側にＥＧＲガスを導入するいわゆる低圧側ＥＧＲ（ＬＰＬ−ＥＧＲ）装置として構成されている。   The engine 10 includes an EGR device 36 that recirculates a part of the exhaust gas into the cylinder. The EGR device 36 includes an EGR passage 38. One end of the EGR passage 38 is connected to the exhaust passage 30 downstream of the S / C 32, and the other end is connected to the intake passage 12 between the air flow meter 16 and the compressor 22a. In the middle of the EGR passage 38, an EGR valve 40 for opening and closing the EGR passage 38 is provided. That is, the EGR device 36 is configured as a so-called low-pressure side EGR (LPL-EGR) device that introduces EGR gas to the intake upstream side of the compressor 22a.

本実施の形態に係るエンジンシステムは、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）５０を備えている。ＥＣＵ５０は、エンジンシステムの全体を総合制御する制御装置であって、本発明に係る制御装置はＥＣＵ５０の一つの機能として具現化されている。   The engine system according to the present embodiment includes an ECU (Electronic Control Unit) 50. The ECU 50 is a control device that comprehensively controls the entire engine system, and the control device according to the present invention is embodied as one function of the ECU 50.

ＥＣＵ５０は、エンジンシステムが備えるセンサの信号を取り込み処理する。センサは上述したエアフローメータ１６の他、クランク軸の回転速度を検出する回転速度センサ５２や、アクセルペダルの開度に応じた信号を出力するアクセル開度センサ５４なども取り付けられている。ＥＣＵ５０は、取り込んだ各センサの信号を処理して所定の制御プログラムにしたがって各アクチュエータを操作する。ＥＣＵ５０によって操作されるアクチュエータには、上述した筒内燃料噴射弁４、点火プラグ６、スロットルバルブ２６、ＥＧＲバルブ４０などが含まれている。なお、ＥＣＵ５０に接続されるアクチュエータやセンサは図中に示す以外にも多数存在するが、本明細書においてはその説明は省略する。   The ECU 50 captures and processes a sensor signal provided in the engine system. In addition to the air flow meter 16 described above, a sensor includes a rotation speed sensor 52 that detects the rotation speed of the crankshaft, an accelerator opening sensor 54 that outputs a signal corresponding to the opening of the accelerator pedal, and the like. The ECU 50 processes the signals of the acquired sensors and operates the actuators according to a predetermined control program. The actuator operated by the ECU 50 includes the in-cylinder fuel injection valve 4, the spark plug 6, the throttle valve 26, the EGR valve 40, and the like. There are many actuators and sensors connected to the ECU 50 other than those shown in the figure, but the description thereof is omitted in this specification.

［実施の形態１の動作］
次に、図面を参照して、本実施の形態１のシステムの動作について説明する。ＥＣＵ５０により実行されるエンジン制御には、燃焼室内の燃料分布を制御する燃焼制御と、運転空燃比を制御する空燃比制御と、ＥＧＲ率を制御するＥＧＲ制御とが含まれる。 [Operation of Embodiment 1]
Next, the operation of the system according to the first embodiment will be described with reference to the drawings. Engine control executed by the ECU 50 includes combustion control for controlling the fuel distribution in the combustion chamber, air-fuel ratio control for controlling the operating air-fuel ratio, and EGR control for controlling the EGR rate.

まず燃焼制御では、燃焼室の全体に均質な混合気を形成して燃焼させる均質燃焼運転と、点火プラグ６の近傍に濃混合気層を形成して燃焼させる成層燃焼運転とを切り替えることが行なわれる。均質燃焼運転時には、吸気行程において筒内燃料噴射弁４から燃料を噴射することによって運転する。これにより、筒内燃料噴射弁４から噴射された燃料は、点火されるまでの間に十分に拡散して空気と均一に混合される。   First, in the combustion control, switching is performed between a homogeneous combustion operation in which a homogeneous air-fuel mixture is formed in the entire combustion chamber and burned, and a stratified combustion operation in which a rich air-fuel mixture layer is formed in the vicinity of the spark plug 6 and burned. It is. During the homogeneous combustion operation, the operation is performed by injecting fuel from the in-cylinder fuel injection valve 4 in the intake stroke. Thereby, the fuel injected from the in-cylinder fuel injection valve 4 is sufficiently diffused and uniformly mixed with air until ignition.

また、成層燃焼運転時には、圧縮行程において筒内燃料噴射弁４から燃料を噴射することによって運転する。圧縮行程に燃焼室内に噴射された燃料は、点火プラグ６の近傍に濃混合気層を形成する。成層燃焼運転では、このようにして点火プラグ６の近傍に形成される濃混合気層に点火されるので、均質燃焼運転では燃焼が安定しにくい運転条件（例えば、冷間始動時など）においても、良好な着火および燃焼を確保することができ、優れた燃焼安定性が得られる。   Further, during the stratified combustion operation, the operation is performed by injecting fuel from the in-cylinder fuel injection valve 4 in the compression stroke. The fuel injected into the combustion chamber during the compression stroke forms a rich mixture layer in the vicinity of the spark plug 6. In the stratified combustion operation, the rich mixture layer formed in the vicinity of the spark plug 6 is ignited in this way, so even under operating conditions where the combustion is difficult to stabilize in the homogeneous combustion operation (for example, during cold start) Good ignition and combustion can be ensured, and excellent combustion stability can be obtained.

また、空燃比制御では、スロットルバルブ２６及び筒内燃料噴射弁４等のアクチュエータが操作されて、理論空燃比（ストイキ）の混合気を燃焼させるストイキ運転と理論空燃比よりも希薄なリーン空燃比の混合気を燃焼させるリーン運転とを切り替えることが行われる。   In air-fuel ratio control, actuators such as the throttle valve 26 and the in-cylinder fuel injection valve 4 are operated to perform stoichiometric operation in which a mixture of stoichiometric air-fuel ratio (stoichiometric) is burned and a lean air-fuel ratio that is leaner than the stoichiometric air-fuel ratio. The lean operation for burning the air-fuel mixture is switched.

さらに、ＥＧＲ制御では、実際のＥＧＲ率またはこれと相関を有する実際のＥＧＲガス量等の状態量が目標値となるように、フィードバック制御によってスロットルバルブ２６またはＥＧＲバルブ４０等のアクチュエータが操作される。   Further, in the EGR control, an actuator such as the throttle valve 26 or the EGR valve 40 is operated by feedback control so that the actual EGR rate or the state quantity such as the actual EGR gas amount correlated therewith becomes a target value. .

（ＥＧＲ導入時の減速失火について）
次に、ＥＧＲ導入時の減速失火について説明する。図２は、減速時におけるスロットル開度、充填効率、及びＥＧＲ率の時間変化を示すタイムチャートである。例えば、アクセルペダルへの入力がＯＦＦとされてエンジン１０への大幅なトルク減少要求が出された場合、スロットルバルブ２６を調整してスロットル開度が小さくされる。スロットル開度が急激に小さくされると充填効率が減少する。充填効率の低い運転領域では燃焼限界に対応するＥＧＲ率が低いため、目標とするＥＧＲ率が小さくされる。しかしながら、目標とするＥＧＲ率が小さくされても実際のＥＧＲ率は直ぐには変化しない。ＥＧＲ率を調整するＥＧＲバルブ４０の応答遅れやＥＧＲバルブ４０からスロットルバルブ２６までのＥＧＲ経路の容積分の応答遅れが発生するからである。この応答遅れにより目標ＥＧＲ率より高いＥＧＲ率の空気が筒内へ吸入されると、ＥＧＲ率が燃焼限界を上回ってしまい、失火やエンジンストールが発生するおそれがある。 (Deceleration misfire when EGR is introduced)
Next, the deceleration misfire when EGR is introduced will be described. FIG. 2 is a time chart showing temporal changes in throttle opening, charging efficiency, and EGR rate during deceleration. For example, when the input to the accelerator pedal is turned off and a large torque reduction request is issued to the engine 10, the throttle valve 26 is adjusted to reduce the throttle opening. When the throttle opening is rapidly reduced, the charging efficiency decreases. Since the EGR rate corresponding to the combustion limit is low in the operation region where the charging efficiency is low, the target EGR rate is reduced. However, even if the target EGR rate is reduced, the actual EGR rate does not change immediately. This is because a response delay of the EGR valve 40 for adjusting the EGR rate or a response delay corresponding to the volume of the EGR path from the EGR valve 40 to the throttle valve 26 occurs. If air with an EGR rate higher than the target EGR rate is sucked into the cylinder due to this response delay, the EGR rate exceeds the combustion limit, which may cause misfire or engine stall.

ＥＧＲ導入時の着火性を向上させるためには、ＥＧＲ率を小さくすることの他に、例えば空燃比（Ａ／Ｆ）の適正化が考えられる。図３は、空燃比に対する燃焼限界ＥＧＲ率を示す図である。この図に示すように、燃焼限界ＥＧＲ率は、理論空燃比よりもややリッチ寄りとなるスライトリッチ空燃比において最大となる。そこで、ＥＧＲ導入時の減速失火を回避する方法としては、成層ストイキ運転を行うことが考えられる。ここでいう成層ストイキ運転は、成層燃焼運転且つストイキ運転を行う運転形態である。成層ストイキ運転では、点火プラグ６の近傍の空燃比を理論空燃比よりもリッチなスライトリッチ空燃比にすることができるので、燃焼限界ＥＧＲ率を高めて失火の発生を抑制することができる。   In order to improve the ignitability when EGR is introduced, in addition to reducing the EGR rate, for example, optimization of the air-fuel ratio (A / F) can be considered. FIG. 3 is a diagram showing the combustion limit EGR rate with respect to the air-fuel ratio. As shown in this figure, the combustion limit EGR rate is maximized at a slightly rich air-fuel ratio that is slightly richer than the stoichiometric air-fuel ratio. Therefore, as a method of avoiding the deceleration misfire when EGR is introduced, it is conceivable to perform a stratified stoichiometric operation. The stratified stoichiometric operation here is an operation mode in which stratified combustion operation and stoichiometric operation are performed. In the stratified stoichiometric operation, the air-fuel ratio in the vicinity of the spark plug 6 can be made to be a slightly rich air-fuel ratio that is richer than the stoichiometric air-fuel ratio, so that the combustion limit EGR rate can be increased and the occurrence of misfire can be suppressed.

なお、燃焼限界ＥＧＲ率を高める観点からは、例えばスライトリッチ空燃比による均質燃焼運転を行うことも考えられる。しかしながら、スライトリッチ空燃比による均質燃焼運転では、等空気量の成層ストイキ運転に比べて燃料量が多量となるため、その分トルクが増大してしまう。このため、例えばトルクをある値まで減少させる減速時を想定した場合、成層ストイキ運転では、等トルクのスライトリッチ空燃比による均質燃焼運転に比べて筒内空気量が大きくなる。詳細は後述するが、筒内空気量を増やすと着火性が向上する。したがって、成層ストイキ運転はスライトリッチ空燃比による均質燃焼運転よりも燃焼限界ＥＧＲ率を高める点において有利といえる。   Note that, from the viewpoint of increasing the combustion limit EGR rate, for example, it is conceivable to perform a homogeneous combustion operation with a light rich air-fuel ratio. However, in the homogeneous combustion operation with the light rich air-fuel ratio, the amount of fuel is larger than that in the stratified stoichiometric operation with an equal air amount, and thus the torque increases accordingly. For this reason, for example, assuming a deceleration time in which the torque is reduced to a certain value, the stratified stoichiometric operation increases the in-cylinder air amount as compared with the homogeneous combustion operation using the light-rich air-fuel ratio of equal torque. Although details will be described later, the ignitability is improved by increasing the in-cylinder air amount. Therefore, it can be said that the stratified stoichiometric operation is more advantageous in that the combustion limit EGR rate is higher than the homogeneous combustion operation using the light rich air-fuel ratio.

また、着火性を向上させるための他の方法としては、着火時の混合気の温度、すなわち圧縮上死点（ＴＤＣ）における筒内温度を高めることが考えられる。ただし、ＴＤＣにおける筒内温度を常時高めるとノッキングが発生し易くなることから、減速時に限りＴＤＣにおける筒内温度を高める対策が望まれる。   As another method for improving the ignitability, it is conceivable to increase the temperature of the air-fuel mixture at the time of ignition, that is, the in-cylinder temperature at the compression top dead center (TDC). However, if the in-cylinder temperature at the TDC is constantly increased, knocking is likely to occur. Therefore, a countermeasure for increasing the in-cylinder temperature at the TDC is desired only during deceleration.

ここで、ＴＤＣにおける筒内温度を高める手段の１つとしては、筒内空気量を増やすことが有効である。図４は、クランク角に対する筒内圧力および筒内温度を示す図である。また、図５は、減速時の各種状態量の時間変化を示すタイムチャートである。なお、これらの図において、実線はリーン運転において空気量を増量した場合を、点線はストイキ運転を、そして一点鎖線はストイキ運転において空気量を増量した場合を、それぞれ示している。   Here, as one means for increasing the in-cylinder temperature in the TDC, it is effective to increase the in-cylinder air amount. FIG. 4 is a diagram showing the in-cylinder pressure and the in-cylinder temperature with respect to the crank angle. FIG. 5 is a time chart showing temporal changes in various state quantities during deceleration. In these drawings, the solid line indicates the case where the air amount is increased in the lean operation, the dotted line indicates the stoichiometric operation, and the alternate long and short dash line indicates the case where the air amount is increased in the stoichiometric operation.

図４に示すように、ストイキ運転において筒内空気量を増量すると、増量しない場合に比してＴＤＣにおける筒内圧力が大きくなり、これにより、ＴＤＣにおける筒内温度が高くなる。しかしながら、図５に示すように、ストイキ運転において空気量を増量すると、増量しない場合に比して発生するトルクを増やすことになるため、減速時の減速感を損なうことにもなってしまう。   As shown in FIG. 4, when the in-cylinder air amount is increased in the stoichiometric operation, the in-cylinder pressure at the TDC is increased as compared with the case where the in-cylinder air amount is not increased, thereby increasing the in-cylinder temperature at the TDC. However, as shown in FIG. 5, when the air amount is increased in the stoichiometric operation, the torque generated is increased as compared with the case where the air amount is not increased, and therefore the feeling of deceleration during deceleration is impaired.

一方、図４に示すように、リーン運転において筒内空気量を増量するとＴＤＣにおける筒内圧力がストイキ運転よりもさらに大きくなる。また、リーン運転における混合気はストイキ運転における混合気に比べて比熱比が高いため、リーン運転では特にＴＤＣにおける筒内温度が特に高くなる。さらに、リーン運転は、ストイキ運転の場合と比較して、同トルクを発生させるために必要な空気量が多い。このため、減速時にストイキ運転からリーン運転に切り替えることとすれば、ストイキ運転が維持されている場合と比較して発生するトルクを増やすことなく筒内空気量を増やすことも可能となる。なお、上述したように、成層燃焼運転では、点火プラグ６の近傍の空燃比を燃焼室全体の空燃比よりもリッチにすることができるので、燃焼限界となるＥＧＲ率を高めて失火の発生を抑制することができる。   On the other hand, as shown in FIG. 4, when the cylinder air amount is increased in the lean operation, the cylinder pressure at the TDC becomes larger than that in the stoichiometric operation. Further, since the air-fuel mixture in the lean operation has a higher specific heat ratio than the air-fuel mixture in the stoichiometric operation, the in-cylinder temperature at the TDC is particularly high in the lean operation. Furthermore, the lean operation requires a larger amount of air than the stoichiometric operation in order to generate the same torque. Therefore, if the stoichiometric operation is switched to the lean operation at the time of deceleration, it is possible to increase the in-cylinder air amount without increasing the torque generated as compared with the case where the stoichiometric operation is maintained. As described above, in the stratified charge combustion operation, the air-fuel ratio in the vicinity of the spark plug 6 can be made richer than the air-fuel ratio of the entire combustion chamber, so that the EGR rate that becomes the combustion limit is increased and misfires are generated. Can be suppressed.

以上のことから、成層燃焼運転且つリーン運転を行ういわゆる成層リーン運転は、減速感を損なうことなくＥＧＲ導入時の着火性を向上させるための方法として特に有効であることが分かる。   From the above, it is understood that so-called stratified lean operation in which stratified combustion operation and lean operation are performed is particularly effective as a method for improving the ignitability at the time of EGR introduction without impairing the feeling of deceleration.

但し、三元触媒を備えるシステムにおいてリーン運転が頻繁に行なわれると、ＮＯｘの排出が問題となる。このため、ＥＧＲ導入時の減速失火の対策としては、上述した成層リーン運転と成層ストイキ運転とを使い分けることが求められる。図６は、各種運転モードにおけるＥＧＲ率に対する図示平均有効圧力（ＰＩ）変動率を示す図である。この図に示すように、ＥＧＲ率に対する燃焼耐性は、均質ストイキ運転、成層ストイキ運転、そして成層リーン運転の順に高くなっていることが分かる。   However, if lean operation is frequently performed in a system including a three-way catalyst, NOx emission becomes a problem. For this reason, as a countermeasure against the deceleration misfire when EGR is introduced, it is required to use the stratified lean operation and the stratified stoichiometric operation separately. FIG. 6 is a diagram showing the indicated mean effective pressure (PI) fluctuation rate with respect to the EGR rate in various operation modes. As shown in this figure, it can be seen that the combustion resistance to the EGR rate increases in the order of homogeneous stoichiometric operation, stratified stoichiometric operation, and stratified lean operation.

そこで、本実施の形態のシステムでは、所定のトルク減少要求（減速要求）が出された場合に、減速直前のＥＧＲ率に応じて、上記３つの運転モードを使い分ける運転モード切替制御を実行することとする。なお、所定のトルク減少要求は、ＥＧＲ導入時において失火が発生する可能性のある減速要求であり、例えば、アクセル操作から算出される減速度と所定のクライテリアとを比較することにより判断することができる。なお、ここでいう減速度は、例えば単位時間当たりの要求トルクの減少量（つまりトルク勾配）として定義される値である。また、所定のクライテリアは、例えば運転状態から求められる燃焼限界に対応する減速度である。   Therefore, in the system according to the present embodiment, when a predetermined torque reduction request (deceleration request) is issued, the operation mode switching control for properly using the three operation modes is executed according to the EGR rate immediately before deceleration. And The predetermined torque reduction request is a deceleration request that may cause misfire when EGR is introduced. For example, the predetermined torque reduction request can be determined by comparing the deceleration calculated from the accelerator operation with a predetermined criterion. it can. Note that the deceleration here is a value defined as, for example, a reduction amount of the required torque per unit time (that is, a torque gradient). Further, the predetermined criterion is a deceleration corresponding to a combustion limit obtained from an operating state, for example.

運転モード切替制御では、より詳しくは、均質ストイキ運転中に減速する場合において、減速直前のＥＧＲ率が所定の大ＥＧＲ率（例えば１５％以上）の範囲に属する場合には、成層リーン運転に切り替えることとし、所定の中ＥＧＲ率（例えば１０〜１５％）の範囲に属する場合には、成層ストイキ運転に切り替えることとする。なお、中ＥＧＲ率と大ＥＧＲ率との境界となるＥＧＲ率（第１閾値）は、例えば成層ストイキ運転において減速失火が発生しないＥＧＲ率の上限に設定すればよい。これにより、ＥＧＲ導入時の減速失火を回避するとともにエミッションの悪化を抑制することが可能となる。   More specifically, in the operation mode switching control, when the vehicle is decelerating during the homogeneous stoichiometric operation, when the EGR rate immediately before the deceleration is within a predetermined large EGR rate (for example, 15% or more), the operation is switched to the stratified lean operation. In particular, when it falls within a predetermined medium EGR rate range (for example, 10 to 15%), the operation is switched to the stratified stoichiometric operation. In addition, what is necessary is just to set the EGR rate (1st threshold value) used as the boundary of a medium EGR rate and a large EGR rate to the upper limit of the EGR rate which does not generate | occur | produce deceleration misfire in a stratified stoichiometric operation, for example. Thereby, it is possible to avoid the deceleration misfire at the time of introducing the EGR and to suppress the deterioration of the emission.

また、本発明によれば、均質ストイキ運転中に所定の減速要求が出された場合において、減速直前のＥＧＲ率が所定の小ＥＧＲ率（例えば１０％未満）の範囲に属する場合には、均質ストイキ運転に維持される。小ＥＧＲ率と中ＥＧＲ率との境界となるＥＧＲ率（第２閾値）は、例えば均質ストイキ運転において減速失火が発生しないＥＧＲ率の上限に設定すればよい。これにより、ＥＧＲによる減速失火を有効に回避することが可能となる。   Further, according to the present invention, when a predetermined deceleration request is issued during the homogeneous stoichiometric operation, if the EGR rate immediately before the deceleration is in the range of a predetermined small EGR rate (for example, less than 10%), the homogeneous Suisti operation is maintained. What is necessary is just to set the EGR rate (2nd threshold value) used as the boundary of a small EGR rate and a middle EGR rate to the upper limit of the EGR rate which does not generate | occur | produce deceleration misfire in a homogeneous stoichiometric operation, for example. Thereby, it is possible to effectively avoid the deceleration misfire due to EGR.

［実施の形態１の具体的処理］
次に、上述した運転モード切替制御の具体的処理についてフローチャートを用いて詳細に説明する。図７は、本発明の実施の形態１のＥＣＵ５０により実行される運転モード切替制御のためのルーチンを示すフローチャートである。なお、図７に示すルーチンは、所定の制御周期毎に繰り返し実行されるものとする。 [Specific Processing in First Embodiment]
Next, specific processing of the above-described operation mode switching control will be described in detail using a flowchart. FIG. 7 is a flowchart showing a routine for operation mode switching control executed by the ECU 50 according to the first embodiment of the present invention. Note that the routine shown in FIG. 7 is repeatedly executed every predetermined control period.

図７に示すルーチンでは、先ず、減速開始後所定期間内か否かが判定される（ステップＳ１０）。ここでは、具体的には、減速要求が出された後の所定期間内か否かが判定される。所定期間は、例えば減速が開始されてからＥＧＲガスが掃気されるまでの掃気時間であって、回転速度センサ５２によって検出されるエンジン回転速度とＥＧＲバルブ４０の開度から算出される。なお、上記所定期間の算出方法は上記に限らず、ＥＧＲガスが掃気されるまでの時間をエンジン回転速度及びＥＧＲ率毎に適合して記憶しておいてもよい。その結果、未だ減速が開始されていない又は減速開始後所定期間が経過した場合には、減速失火のおそれがないと判断されて、後述するステップＳ１６へと移行する。   In the routine shown in FIG. 7, it is first determined whether or not it is within a predetermined period after the start of deceleration (step S10). Specifically, it is determined whether or not it is within a predetermined period after the deceleration request is issued. The predetermined period is, for example, a scavenging time from the start of deceleration until the EGR gas is scavenged, and is calculated from the engine rotation speed detected by the rotation speed sensor 52 and the opening of the EGR valve 40. The method for calculating the predetermined period is not limited to the above, and the time until the EGR gas is scavenged may be stored in conformity with the engine rotation speed and the EGR rate. As a result, if deceleration has not yet started or a predetermined period has elapsed after the start of deceleration, it is determined that there is no risk of deceleration misfire, and the process proceeds to step S16 described later.

一方、上記ステップＳ１０において、減速開始後所定期間内であると判定された場合には、減速失火のおそれがあると判断されて、次のステップに移行して、減速開始の直前の運転状態が均質ＥＧＲ燃焼である、および現在フューエルカット（Ｆ／Ｃ）中ではない、の２条件の成立が判定される（ステップＳ１１）。なお、ここでいう均質ＥＧＲ燃焼は、ＥＧＲ導入を伴う均質燃焼運転を示している。その結果、何れかの判定が否定された場合には、減速失火のおそれがないと判断されて、後述するステップＳ１６へと移行する。一方、ステップＳ１１において、すべての判定が成立した場合には、次のステップに移行して、アクセル操作から減速度が算出される（ステップＳ１２）。ここでは、具体的には、アクセル開度センサ５４の検出信号に基づいて、所定期間（例えば１００ｍｓｅｃ）の要求トルクの減少量が算出される。そして、当該要求トルクの減少量を所定期間で除算することにより、目標とする減速度が算出される。なお、ステップＳ１２の処理は、減速開始後初回のルーチンにおいて実行され、減速開始後所定期間内における以降のルーチンでは、当該処理がスキップされるか又は算出された減速度が前回値よりも大きい場合にのみ更新される。上記ステップＳ１０において減速開始後所定期間が経過したと判定された場合には、上記ステップＳ１２において算出された減速度は一旦クリアされ、次回の減速開始後の初回のルーチンにおいて再度算出される。   On the other hand, if it is determined in step S10 that it is within a predetermined period after the start of deceleration, it is determined that there is a risk of deceleration misfire, the process proceeds to the next step, and the operating state immediately before the start of deceleration is It is determined whether two conditions of homogeneous EGR combustion and currently not in fuel cut (F / C) are satisfied (step S11). The homogeneous EGR combustion referred to here indicates a homogeneous combustion operation accompanied by EGR introduction. As a result, if any determination is negative, it is determined that there is no risk of deceleration misfire, and the process proceeds to step S16 described later. On the other hand, if all the determinations are satisfied in step S11, the process proceeds to the next step, and the deceleration is calculated from the accelerator operation (step S12). Here, specifically, the amount of decrease in the required torque for a predetermined period (for example, 100 msec) is calculated based on the detection signal of the accelerator opening sensor 54. Then, the target deceleration is calculated by dividing the reduction amount of the required torque by a predetermined period. Note that the process of step S12 is executed in the first routine after the start of deceleration, and in the subsequent routine within the predetermined period after the start of deceleration, the process is skipped or the calculated deceleration is greater than the previous value. Only updated on. If it is determined in step S10 that the predetermined period has elapsed after the start of deceleration, the deceleration calculated in step S12 is once cleared and is calculated again in the first routine after the next deceleration start.

次に、上記ステップＳ１２において算出された減速度が所定のクライテリア以上か否かが判定される（ステップＳ１４）。所定のクライテリアは、減速による失火の可能性を判定するための値であって、例えばＥＧＲ率が大ＥＧＲ率（例えば１５％以上）であっても均質ストイキ燃焼運転によって減速失火が起こらない上限の減速度に設定されている。その結果、減速度がクライテリア未満であると判定された場合には、減速失火のおそれがないと判断されて、次のステップに移行し、均質ストイキ運転が実行される（ステップＳ１６）。   Next, it is determined whether or not the deceleration calculated in step S12 is greater than or equal to a predetermined criterion (step S14). The predetermined criteria is a value for determining the possibility of misfire due to deceleration. For example, even if the EGR rate is a large EGR rate (for example, 15% or more), an upper limit at which deceleration misfire does not occur due to homogeneous stoichiometric combustion operation. The deceleration is set. As a result, when it is determined that the deceleration is less than the criterion, it is determined that there is no risk of deceleration misfire, the process proceeds to the next step, and the homogeneous stoichiometric operation is performed (step S16).

一方、上記ステップＳ１４において、減速度がクライテリア以上であると判定された場合には、減速失火のおそれがあると判断されて、次のステップに移行し、減速直前のＥＧＲ率が所定の小ＥＧＲ率の範囲（例えば１０％未満の範囲）に属するか否かが判定される（ステップＳ１８）。その結果、減速直前のＥＧＲ率が小ＥＧＲ率の範囲に属する場合には、均質燃焼運転においても減速失火のおそれがないと判断されて、ステップＳ１６に移行して、均質ストイキ運転が実行される。   On the other hand, if it is determined in step S14 that the deceleration is greater than or equal to the criteria, it is determined that there is a risk of deceleration misfire, the process proceeds to the next step, and the EGR rate immediately before deceleration is a predetermined small EGR. It is determined whether or not it belongs to a rate range (for example, a range of less than 10%) (step S18). As a result, when the EGR rate immediately before deceleration is within the range of the small EGR rate, it is determined that there is no risk of deceleration misfire even in the homogeneous combustion operation, and the routine proceeds to step S16 and the homogeneous stoichiometric operation is executed. .

一方、上記ステップＳ１８において、減速直前のＥＧＲ率が小ＥＧＲ率の範囲に属しない場合には、均質燃焼運転では減速失火のおそれがあると判断されて、次のステップに移行して、減速直前のＥＧＲ率が所定の中ＥＧＲ率の範囲（例えば１０％〜１５％の範囲）に属するか否かが判定される（ステップＳ２０）。その結果、減速直前のＥＧＲ率が中ＥＧＲ率の範囲に属する場合には、運転モードが成層ストイキ運転に切り替えられる（ステップＳ２２）。一方、上記ステップＳ２０において、減速直前のＥＧＲ率が中ＥＧＲ率の範囲に属しない場合には、減速直前のＥＧＲ率が大ＥＧＲ率の範囲（１５％以上）に属すると判断されて、次のステップに移行して、成層リーン運転が実行される（ステップＳ２４）。   On the other hand, if the EGR rate immediately before deceleration does not belong to the range of the small EGR rate in step S18, it is determined that there is a risk of deceleration misfire in the homogeneous combustion operation, and the process proceeds to the next step and immediately before deceleration. Is determined to belong to a predetermined medium EGR rate range (eg, a range of 10% to 15%) (step S20). As a result, when the EGR rate immediately before the deceleration belongs to the middle EGR rate range, the operation mode is switched to the stratified stoichiometric operation (step S22). On the other hand, when the EGR rate immediately before the deceleration does not belong to the middle EGR rate range in step S20, it is determined that the EGR rate immediately before the deceleration belongs to the large EGR rate range (15% or more). Shifting to a step, stratified lean operation is executed (step S24).

以上説明したルーチンに従って運転モード切替制御を行うことにより、減速時の減速感を損なうことなく失火を有効に抑制することができる。   By performing the operation mode switching control according to the routine described above, it is possible to effectively suppress misfire without impairing the feeling of deceleration during deceleration.

ところで、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。例えば、次のように変形して実施してもよい。   By the way, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, the following modifications may be made.

上述の実施の形態１では、ＬＰＬ−ＥＧＲ装置として構成されたＥＧＲ装置３６を備えるシステムについて説明した。しかしながら、本システムに適用可能なＥＧＲ装置はＬＰＬ−ＥＧＲ装置に限らず、コンプレッサ２２ａの吸気下流側にＥＧＲガスを導入する高圧側ＥＧＲ（ＨＰＬ−ＥＧＲ）装置を備えるシステムでもよい。このことは、後述する他の実施の形態についても同様である。   In the first embodiment described above, the system including the EGR device 36 configured as an LPL-EGR device has been described. However, the EGR device applicable to this system is not limited to the LPL-EGR device, and may be a system including a high-pressure side EGR (HPL-EGR) device that introduces EGR gas to the intake downstream side of the compressor 22a. The same applies to other embodiments described later.

また、上述の実施の形態１では、Ｓ／Ｃ３２が配置されたシステムについて説明したが、Ｓ／Ｃ３２の更に排気下流側にリーンＮＯｘ触媒が配置された構成でもよい。リーンＮＯｘ触媒は、所謂吸蔵還元型のＮＯｘ触媒であって、排気ガスの空燃比が所定のリーン域にある場合にＮＯｘを吸蔵しリッチ域にある場合にＮＯｘを放出するという吸放出作用を有している。このため、このような構成によれば、リーン運転時のＮＯｘの排出を更に抑制することが可能となる。このことは、後述する他の実施の形態についても同様である。   In the first embodiment described above, the system in which the S / C 32 is disposed has been described. However, a configuration in which a lean NOx catalyst is disposed further downstream of the S / C 32 than the exhaust gas may be used. The lean NOx catalyst is a so-called storage-reduction type NOx catalyst that has an absorption / release action of storing NOx when the air-fuel ratio of the exhaust gas is in a predetermined lean region and releasing NOx when it is in the rich region. doing. For this reason, according to such a structure, it becomes possible to further suppress the emission of NOx during the lean operation. The same applies to other embodiments described later.

また、上述の実施の形態１では、燃焼室内に直接燃料を噴射する筒内燃料噴射弁４を用いるシステムについて説明したが、吸気ポートに配置されたポート燃料噴射弁を併用してもよい。この場合、例えば、均質燃焼運転を行う場合には、必要な燃料の全部をポート燃料噴射弁から噴射することによって燃焼室内に均質混合気を形成することとしてもよい。また、成層燃焼運転を行う場合には、必要な燃料のうちの一部をポート燃料噴射弁から噴射することによって燃焼室内に均質混合気を形成し、残りの燃料を筒内燃料噴射弁４から噴射することによって点火プラグ６の近傍に濃混合気層を形成することとしてもよい。このことは、後述する他の実施の形態についても同様である。   In the first embodiment, the system using the in-cylinder fuel injection valve 4 that directly injects fuel into the combustion chamber has been described. However, a port fuel injection valve disposed in the intake port may be used in combination. In this case, for example, when performing a homogeneous combustion operation, a homogeneous mixture may be formed in the combustion chamber by injecting all of the required fuel from the port fuel injection valve. Further, when performing the stratified charge combustion operation, a part of the required fuel is injected from the port fuel injection valve to form a homogeneous mixture in the combustion chamber, and the remaining fuel is supplied from the in-cylinder fuel injection valve 4. A rich mixture layer may be formed near the spark plug 6 by injection. The same applies to other embodiments described later.

また、上述の実施の形態１では、アクセル開度から算出した減速度に基づいて、減速失火が発生するおそれがあるか否かを判定することとしているが、減速度と相関のある状態量として、例えば要求トルクの減少度合等を用いることとしてもよい。このことは、後述する他の実施の形態についても同様である。   In the first embodiment described above, it is determined whether there is a possibility of deceleration misfire based on the deceleration calculated from the accelerator opening, but the state quantity correlated with the deceleration is determined. For example, the degree of reduction in the required torque may be used. The same applies to other embodiments described later.

また、上述した実施の形態１では、直前ＥＧＲ率が中ＥＧＲ率又は小ＥＧＲ率の範囲である場合にストイキ運転を行い、大ＥＧＲ率の範囲である場合にリーン運転を行うこととした。しかしながら、空燃比制御において実行可能な空燃比はこれに限られない。すなわち、直前ＥＧＲ率が大ＥＧＲ率の範囲である場合の空燃比が中ＥＧＲ率又は小ＥＧＲ率の範囲である場合の空燃比よりもリーンであるならば、直前ＥＧＲ率が中ＥＧＲ率又は小ＥＧＲ率の範囲である場合の空燃比は理論空燃比に限定しない。このことは、後述する他の実施の形態についても同様である。   In the first embodiment, the stoichiometric operation is performed when the immediately preceding EGR rate is in the range of the medium EGR rate or the small EGR rate, and the lean operation is performed when it is in the range of the large EGR rate. However, the air-fuel ratio that can be executed in the air-fuel ratio control is not limited to this. That is, if the air-fuel ratio when the immediately preceding EGR rate is in the range of the large EGR rate is leaner than the air-fuel ratio when it is in the range of the medium EGR rate or the small EGR rate, the immediately preceding EGR rate is the medium EGR rate or the small EGR rate. The air-fuel ratio in the range of the EGR rate is not limited to the stoichiometric air-fuel ratio. The same applies to other embodiments described later.

また、上述した実施の形態１では、制御対象状態量としてＥＧＲ率を用いているが、運転領域毎のＥＧＲ量でもよい。このことは、後述する他の実施の形態についても同様である。   Moreover, in Embodiment 1 mentioned above, although the EGR rate is used as the control target state quantity, the EGR quantity for each operation region may be used. The same applies to other embodiments described later.

なお、上述した実施の形態１では、ＥＧＲ装置３６が上記第１の発明の「ＥＧＲ装置」に相当し、筒内燃料噴射弁４が上記第１の発明の「燃料供給装置」に相当し、スロットルバルブ２６が上記第１の発明の「空気量調整装置」に相当し、ＥＣＵ５０が上記第１の発明の「制御装置」に相当し、理論空燃比が上記第１の発明の「第１空燃比」に相当し、リーン空燃比が上記第１の発明の「第２空燃比」に相当し、中ＥＧＲ率と大ＥＧＲ率の境界となるＥＧＲ率が上記第１の発明の「第１閾値」に相当している。また、上述した実施の形態１では、ＥＣＵ５０が上記ステップＳ２０及びステップＳ２４の処理又は上記ステップＳ２０及びステップＳ２２の処理を実行することにより上記第１の発明における「運転モード切替制御」が実現されている。   In the first embodiment described above, the EGR device 36 corresponds to the “EGR device” of the first invention, the in-cylinder fuel injection valve 4 corresponds to the “fuel supply device” of the first invention, The throttle valve 26 corresponds to the “air amount adjusting device” of the first invention, the ECU 50 corresponds to the “control device” of the first invention, and the theoretical air-fuel ratio is the “first air” of the first invention. The EGR rate corresponding to the boundary between the medium EGR rate and the large EGR rate corresponds to the “first threshold value” of the first invention. Is equivalent to. Further, in the first embodiment described above, the “operating mode switching control” in the first aspect of the present invention is realized when the ECU 50 executes the processing of step S20 and step S24 or the processing of step S20 and step S22. Yes.

また、上述した実施の形態１では、小ＥＧＲ率と中ＥＧＲ率の境界となるＥＧＲ率が上記第３の発明の「第２閾値」に相当している。また、上述した実施の形態１では、ＥＣＵ５０が上記ステップＳ１８及びステップＳ１６の処理又は上記ステップＳ１８及びステップＳ２２乃至Ｓ２４の処理を実行することにより上記第３の発明における「運転モード切替制御」が実現されている。   In the first embodiment described above, the EGR rate that is the boundary between the small EGR rate and the medium EGR rate corresponds to the “second threshold value” of the third aspect of the invention. Further, in the first embodiment described above, the “operation mode switching control” in the third aspect of the invention is realized by the ECU 50 executing the processing of step S18 and step S16 or the processing of step S18 and steps S22 to S24. Has been.

実施の形態２．
次に、本発明の実施の形態２について説明する。本発明に係る実施の形態２は、図１に示すハードウェア構成を用いて、ＥＣＵ５０に後述する図９に示すルーチンを実行させることにより実現することができる。 Embodiment 2. FIG.
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The second embodiment according to the present invention can be realized by causing the ECU 50 to execute a routine shown in FIG. 9 described later using the hardware configuration shown in FIG.

［実施の形態２の特徴］
成層燃焼運転は、点火プラグ近傍の空燃比が筒内全体の空燃比に比べてリッチであるため、点火時期の遅角に対して燃焼耐性が強い。このため、成層リーン運転及び成層ストイキ運転において、点火時期の遅角度合を高めることとすれば、着火性を維持しつつ更に筒内空気量を増やすことができる。 [Features of Embodiment 2]
In the stratified charge combustion operation, the air-fuel ratio in the vicinity of the spark plug is richer than the air-fuel ratio in the entire cylinder, so that the combustion resistance is strong against the retard of the ignition timing. For this reason, in the stratified lean operation and the stratified stoichiometric operation, if the retard angle of the ignition timing is increased, the in-cylinder air amount can be further increased while maintaining the ignitability.

そこで、実施の形態２のシステムでは、ＥＧＲ導入時の減速において成層リーン運転及び成層ストイキ運転を行う場合に、点火時期効率を下げて点火時期の遅角度合を高めることとする。図８は、減速時の各種状態量の時間変化を示すタイムチャートである。なお、これらの図において、実線は減速時に成層リーン運転に切り替えるとともに点火時期効率を下げた場合を、一点鎖線は減速時に成層リーン運転に切り替えた場合を、点線は減速時に均質ストイキ運転を維持した場合を、そして二点鎖線は減速時に均質ストイキ運転において空気量を増量した場合を、それぞれ示している。なお、点火時期効率とは、点火時期が最適点火時期であるときに出力しうるトルクに対する実際に出力されるトルクの割合を意味し、点火時期が最適点火時期のときに最大値である１になる。なお、最適点火時期とは、基本的にはＭＢＴ（Minimum Advance for Best Torque）を意味し、トレースノック点火時期が設定されている場合には、ＭＢＴとトレースノック点火時期のうちより遅角側にある点火時期を意味している。つまり、この図に示す例では、一点鎖線が減速時に最適点火時期による成層リーン運転を実行した場合を、そして実線が減速時に一点鎖線よりも遅角側の点火時期による成層リーン運転を実行した場合を示している。   Therefore, in the system according to the second embodiment, when the stratified lean operation and the stratified stoichiometric operation are performed in the deceleration at the time of introducing the EGR, the ignition timing efficiency is lowered and the ignition timing delay angle is increased. FIG. 8 is a time chart showing temporal changes in various state quantities during deceleration. In these figures, the solid line indicates the case where the stratified lean operation is switched during deceleration and the ignition timing efficiency is lowered, the one-dot chain line indicates the case where the stratified lean operation is switched during deceleration, and the dotted line indicates that the homogeneous stoichiometric operation is maintained during deceleration. The case and the two-dot chain line show the case where the amount of air is increased in the homogeneous stoichiometric operation during deceleration, respectively. The ignition timing efficiency means the ratio of the torque that is actually output to the torque that can be output when the ignition timing is the optimal ignition timing, and is the maximum value of 1 when the ignition timing is the optimal ignition timing. Become. The optimum ignition timing basically means MBT (Minimum Advance for Best Torque), and when the trace knock ignition timing is set, it is more retarded of the MBT and the trace knock ignition timing. It means a certain ignition timing. In other words, in the example shown in this figure, when the dashed-dotted line performs stratified lean operation with the optimal ignition timing during deceleration, and when the solid line performs stratified lean operation with the ignition timing retarded from the dashed-dotted line during deceleration Is shown.

点火時期効率を下げると、筒内空気量が増量されるとともに、筒内空気量の増量分に相当するトルクの増大を抑えるべく点火時期が最適点火時期よりも遅角側に変化される。これにより、同一のトルクを維持しつつつＴＤＣにおける筒内温度を更に高めることができるので、減速度を損なうことなくＥＧＲ導入時の着火性を更に高めることができる。   When the ignition timing efficiency is lowered, the in-cylinder air amount is increased, and the ignition timing is changed to the retard side from the optimal ignition timing in order to suppress an increase in torque corresponding to the increased amount of in-cylinder air amount. As a result, the in-cylinder temperature at the TDC can be further increased while maintaining the same torque, so that the ignitability at the time of EGR introduction can be further increased without impairing the deceleration.

［実施の形態２の具体的処理］
次に、上述した運転モード切替制御の具体的処理についてフローチャートを用いて詳細に説明する。図９は、本発明の実施の形態２のＥＣＵ５０により実行される運転モード切替制御のためのルーチンを示すフローチャートである。なお、図９に示すルーチンは、所定の制御周期毎に繰り返し実行されるものとする。 [Specific Processing of Embodiment 2]
Next, specific processing of the above-described operation mode switching control will be described in detail using a flowchart. FIG. 9 is a flowchart showing a routine for operation mode switching control executed by the ECU 50 according to the second embodiment of the present invention. Note that the routine shown in FIG. 9 is repeatedly executed every predetermined control cycle.

図９に示すルーチンのステップＳ３０〜ステップＳ４０では、図７に示すステップＳ１０〜ステップＳ２０の処理と同様の処理が実行される。ステップＳ４０の処理の結果、減速直前のＥＧＲ率が中ＥＧＲ率の範囲に属する場合には、運転モードが成層ストイキ運転に切り替えられるとともに、点火時期が最適点火時期よりも遅角される（ステップＳ４２）。一方、上記ステップＳ４０において、減速直前のＥＧＲ率が中ＥＧＲ率の範囲に属しない場合には、減速直前のＥＧＲ率が大ＥＧＲ率の範囲（１５％以上）に属すると判断されて、次のステップに移行して、運転モードが成層リーン運転に切り替えられるとともに、点火時期が最適点火時期よりも遅角される（ステップＳ４４）。   In step S30 to step S40 of the routine shown in FIG. 9, processing similar to the processing of step S10 to step S20 shown in FIG. 7 is executed. As a result of the process of step S40, when the EGR rate immediately before deceleration is in the middle EGR rate range, the operation mode is switched to the stratified stoichiometric operation and the ignition timing is retarded from the optimal ignition timing (step S42). ). On the other hand, when the EGR rate immediately before the deceleration does not belong to the middle EGR rate range in step S40, it is determined that the EGR rate immediately before the deceleration belongs to the large EGR rate range (15% or more), The operation mode is switched to the stratified lean operation and the ignition timing is retarded from the optimal ignition timing (step S44).

以上説明したルーチンに従って運転モード切替制御を行うことにより、成層リーン運転及び成層ストイキ運転において点火時期効率を下げて筒内空気量が増やすことが行なわれるので、発生するトルクを増大させることなくＴＤＣにおける筒内温度を更に高めることができる。これにより、減速時の減速感を損なうことなく失火を有効に抑制することができる。   By performing the operation mode switching control according to the routine described above, the ignition timing efficiency is lowered and the in-cylinder air amount is increased in the stratified lean operation and the stratified stoichiometric operation, so that the TDC can be achieved without increasing the generated torque. The in-cylinder temperature can be further increased. Thereby, misfire can be effectively suppressed without impairing the feeling of deceleration during deceleration.

ところで、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。例えば、次のように変形して実施してもよい。   By the way, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, the following modifications may be made.

上述の実施の形態２では、成層リーン運転及び成層ストイキ運転において点火時期の遅角度合を高めることとしたが、ＥＧＲ導入時の着火性が最も要求される成層リーン運転の場合に限り点火時期の遅角度合を高めることとしてもよい。   In the second embodiment described above, the ignition timing retarded angle is increased in the stratified lean operation and the stratified stoichiometric operation, but the ignition timing is changed only in the stratified lean operation where the ignitability at the time of introduction of EGR is most required. The delay angle may be increased.

なお、上述した実施の形態２では、ＥＧＲ装置３６が上記第１の発明の「ＥＧＲ装置」に相当し、筒内燃料噴射弁４が上記第１の発明の「燃料供給装置」に相当し、スロットルバルブ２６が上記第１の発明の「空気量調整装置」に相当し、ＥＣＵ５０が上記第１の発明の「制御装置」に相当し、理論空燃比が上記第１の発明の「第１空燃比」に相当し、リーン空燃比が上記第１の発明の「第２空燃比」に相当し、中ＥＧＲ率と大ＥＧＲ率の境界となるＥＧＲ率が上記第１の発明の「第１閾値」に相当している。また、上述した実施の形態２では、ＥＣＵ５０が上記ステップＳ４０及びステップＳ４４の処理又は上記ステップＳ４０及びステップＳ４２の処理を実行することにより上記第１の発明における「運転モード切替制御」が実現されている。   In the second embodiment described above, the EGR device 36 corresponds to the “EGR device” of the first invention, the in-cylinder fuel injection valve 4 corresponds to the “fuel supply device” of the first invention, The throttle valve 26 corresponds to the “air amount adjusting device” of the first invention, the ECU 50 corresponds to the “control device” of the first invention, and the theoretical air-fuel ratio is the “first air” of the first invention. The EGR rate corresponding to the boundary between the medium EGR rate and the large EGR rate corresponds to the “first threshold value” of the first invention. Is equivalent to. Further, in the second embodiment described above, the “operation mode switching control” in the first aspect of the present invention is realized when the ECU 50 executes the processing of step S40 and step S44 or the processing of step S40 and step S42. Yes.

また、上述した実施の形態２では、小ＥＧＲ率と中ＥＧＲ率の境界となるＥＧＲ率が上記第３の発明の「第２閾値」に相当している。また、上述した実施の形態２では、ＥＣＵ５０が上記ステップＳ３８及びステップＳ３６の処理又は上記ステップＳ３８及びステップＳ４２乃至Ｓ４４の処理を実行することにより上記第３の発明における「運転モード切替制御」が実現されている。   In the second embodiment described above, the EGR rate that is the boundary between the small EGR rate and the medium EGR rate corresponds to the “second threshold value” of the third invention. In the second embodiment described above, the “operation mode switching control” according to the third aspect of the present invention is realized by the ECU 50 executing the processing of steps S38 and S36 or the processing of steps S38 and S42 to S44. Has been.

また、上述した実施の形態２では、点火プラグ６が上記第５の発明の「点火装置」に相当している。また、上述した実施の形態２では、ＥＣＵ５０が上記ステップＳ４２又はステップＳ４４の処理を実行することにより上記第５の発明における制御装置の動作が実現されている。   In the second embodiment described above, the spark plug 6 corresponds to the “ignition device” of the fifth aspect of the present invention. In the second embodiment described above, the operation of the control device according to the fifth aspect of the present invention is realized when the ECU 50 executes the process of step S42 or step S44.

２ 気筒
４ 筒内燃料噴射弁
６ 点火プラグ
１０ エンジン
１２ 吸気通路
１４ エアクリーナ
１６ エアフローメータ
１８ サージタンク
２０ 吸気マニホールド
２２ ターボ過給機
２２ａ コンプレッサ
２２ｂ タービン
２４ インタークーラ
２６ スロットルバルブ
２８ 排気マニホールド
３０ 排気通路
３６ ＥＧＲ装置
３８ ＥＧＲ通路
４０ ＥＧＲバルブ
５０ ＥＣＵ（Electronic Control Unit）
５２ 回転速度センサ
５４ アクセル開度センサ 2 cylinder 4 in-cylinder fuel injection valve 6 spark plug 10 engine 12 intake passage 14 air cleaner 16 air flow meter 18 surge tank 20 intake manifold 22 turbocharger 22a compressor 22b turbine 24 intercooler 26 throttle valve 28 exhaust manifold 30 exhaust passage 36 EGR Device 38 EGR passage 40 EGR valve 50 ECU (Electronic Control Unit)
52 Rotational speed sensor 54 Accelerator opening sensor

Claims (5)

内燃機関の燃焼室内に流入する空気量を調整する空気量調整装置と、前記燃焼室内へ燃料を供給するための燃料供給装置と、前記燃焼室内に流入する空気中の排気ガスの割合であるＥＧＲ率を調整するＥＧＲ装置と、を有し、前記空気量調整装置及び前記燃料供給装置を調整して、第１空燃比による運転と当該第１空燃比よりもリーンな第２空燃比による運転とを実行可能に構成された内燃機関の制御装置であって、
前記制御装置は、所定のトルク減少要求を受けて前記燃焼室内へ流入する空気量を減少させるとともに前記ＥＧＲ装置を調整してＥＧＲ率を減少させる場合に、前記トルク減少要求が出される直前のＥＧＲ率である直前ＥＧＲ率が第１閾値よりも小さい場合には前記第１空燃比による運転を行い、前記直前ＥＧＲ率が前記第１閾値以上の場合には前記第２空燃比による成層燃焼運転を行う運転モード切替制御を行うように構成されていることを特徴とする内燃機関の制御装置。 An air amount adjusting device that adjusts the amount of air flowing into the combustion chamber of the internal combustion engine, a fuel supply device for supplying fuel into the combustion chamber, and EGR that is the ratio of exhaust gas in the air flowing into the combustion chamber An EGR device for adjusting a rate, and adjusting the air amount adjusting device and the fuel supply device to operate with a first air-fuel ratio and an operation with a second air-fuel ratio leaner than the first air-fuel ratio. A control device for an internal combustion engine configured to execute
When the control device receives a predetermined torque reduction request and reduces the amount of air flowing into the combustion chamber and adjusts the EGR device to reduce the EGR rate, the EGR immediately before the torque reduction request is issued. When the immediately preceding EGR rate, which is the rate, is smaller than the first threshold, the operation is performed with the first air-fuel ratio. A control device for an internal combustion engine, characterized in that the operation mode switching control is performed. 前記第１空燃比は理論空燃比であることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。   The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the first air-fuel ratio is a stoichiometric air-fuel ratio. 前記制御装置は、前記運転モード切替制御において前記第１空燃比による運転を行う場合に、前記直前ＥＧＲ率が前記第１閾値よりも小さい第２閾値以上の場合には成層燃焼運転を行い、前記直前ＥＧＲ率が前記第２閾値よりも小さい場合には均質燃焼運転を行うように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の制御装置。   In the operation mode switching control, the control device performs a stratified charge combustion operation when the immediately preceding EGR rate is equal to or greater than a second threshold value that is smaller than the first threshold value. 3. The control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein when the immediately preceding EGR rate is smaller than the second threshold value, the homogeneous combustion operation is performed. 前記トルク減少要求は、前記内燃機関のアクセルの操作量から算出される減速度が所定の閾値以上となる要求であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の内燃機関の制御装置。   4. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the torque reduction request is a request in which a deceleration calculated from an accelerator operation amount of the internal combustion engine is equal to or greater than a predetermined threshold value. 5. Control device. 前記制御装置は、前記運転モード切替制御において前記成層燃焼運転を行う場合に、点火時期が最適点火時期よりも遅角側となるように点火装置を操作するように構成されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の内燃機関の制御装置。   The control device is configured to operate the ignition device so that the ignition timing is retarded from the optimal ignition timing when the stratified combustion operation is performed in the operation mode switching control. The control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4.
JP2016049460A 2015-05-25 2016-03-14 Control device for internal combustion engine Expired - Fee Related JP6394628B2 (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610344178.7A CN106194471A (en) 2015-05-25 2016-05-23 The control device of internal combustion engine
RU2016119734A RU2626179C1 (en) 2015-05-25 2016-05-23 Control unit for internal combustion engine
US15/161,834 US9995265B2 (en) 2015-05-25 2016-05-23 Control device for internal combustion engine
EP16171064.5A EP3098422A1 (en) 2015-05-25 2016-05-24 Control device for internal combustion engine
BR102016011847A BR102016011847A2 (en) 2015-05-25 2016-05-24 control device for internal combustion engines

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015105587 2015-05-25
JP2015105587 2015-05-25

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016217344A true JP2016217344A (en) 2016-12-22
JP6394628B2 JP6394628B2 (en) 2018-09-26

Family

ID=57581951

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016049460A Expired - Fee Related JP6394628B2 (en) 2015-05-25 2016-03-14 Control device for internal combustion engine

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP6394628B2 (en)
RU (1) RU2626179C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108317017A (en) * 2017-01-16 2018-07-24 本田技研工业株式会社 The control device of internal combustion engine

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1068343A (en) * 1996-08-28 1998-03-10 Mitsubishi Motors Corp Exhaust gas reflux control device
JP2001152914A (en) * 1999-09-10 2001-06-05 Toyota Motor Corp Combustion control device for internal combustion engine
JP2004316482A (en) * 2003-04-14 2004-11-11 Denso Corp Control device for cylinder injection internal combustion engine
JP2010053716A (en) * 2008-08-26 2010-03-11 Toyota Motor Corp Control device of internal combustion engine
WO2013111273A1 (en) * 2012-01-24 2013-08-01 トヨタ自動車株式会社 Exhaust circulation apparatus for internal combustion engine

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112009005493T5 (en) * 2009-02-20 2012-10-18 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Third-ignition internal combustion engine
US9840971B2 (en) * 2013-08-15 2017-12-12 Ford Global Technologies, Llc Variable displacement engine control system and method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1068343A (en) * 1996-08-28 1998-03-10 Mitsubishi Motors Corp Exhaust gas reflux control device
JP2001152914A (en) * 1999-09-10 2001-06-05 Toyota Motor Corp Combustion control device for internal combustion engine
JP2004316482A (en) * 2003-04-14 2004-11-11 Denso Corp Control device for cylinder injection internal combustion engine
JP2010053716A (en) * 2008-08-26 2010-03-11 Toyota Motor Corp Control device of internal combustion engine
WO2013111273A1 (en) * 2012-01-24 2013-08-01 トヨタ自動車株式会社 Exhaust circulation apparatus for internal combustion engine

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108317017A (en) * 2017-01-16 2018-07-24 本田技研工业株式会社 The control device of internal combustion engine
JP2018115555A (en) * 2017-01-16 2018-07-26 本田技研工業株式会社 Control device of internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
RU2626179C1 (en) 2017-07-24
JP6394628B2 (en) 2018-09-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2006307736A (en) Fuel injection control device of cylinder injection internal combustion engine
US20090017987A1 (en) Control Method and Control Device for Engine
JP2009115025A (en) Apparatus and method for controlling compression self-ignited internal combustion engine
JP6350972B2 (en) Engine control device
US10669953B2 (en) Engine control system
JP2006291971A (en) Fuel injection control device of cylinder injection type internal combustion engine
JP3893909B2 (en) Control device for direct-injection spark-ignition internal combustion engine
JP2009257192A (en) Fuel injection ratio control device for internal combustion engine
JP6394628B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP3845866B2 (en) Fuel injection control device for in-cylinder internal combustion engine
JP5240385B2 (en) Control device for multi-cylinder internal combustion engine
JP2019148181A (en) Controller of internal combustion engine
WO2013031380A1 (en) Combustion control apparatus
JP2007040219A (en) Control device of internal combustion engine
JP2006177179A (en) Control device for cylinder direct injection type spark ignition internal combustion engine
US9995265B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP2010168931A (en) Ignition timing control device for spark ignition type internal combustion engine
JP2007077842A (en) Control device for internal combustion engine
JP2007032377A (en) Control device for cylinder direct injection type spark ignition internal combustion engine
JP4895555B2 (en) Method and apparatus for operating direct injection internal combustion engine with exhaust gas recirculation device
JP4339599B2 (en) In-cylinder injection internal combustion engine control device
JP2004190539A (en) Overhead-valve multi-cylinder engine capable of two cycle operation
JP2006132399A (en) Control device and control method for an engine with supercharger
JP2005098186A (en) Operation area control device of internal combustion engine
JP5240384B2 (en) Control device for multi-cylinder internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20171026

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: 20180731

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180730

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180813

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6394628

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees