JP2018105197A - Internal combustion engine device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関装置に関し、詳しくは、多気筒の内燃機関を備える内燃機関装置に関する。 The present invention relates to an internal combustion engine device, and more particularly to an internal combustion engine device including a multi-cylinder internal combustion engine.
従来、この種の内燃機関装置としては、多気筒の内燃機関を備えるものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この自動車では、各気筒ごとに空燃比を変化させるように内燃機関を制御し、空燃比センサの出力値に基づいて各気筒の空燃比を推定し、空燃比の推定結果に基づいて各気筒の異常の有無を判定している。 Conventionally, as this type of internal combustion engine device, one having a multi-cylinder internal combustion engine has been proposed (see, for example, Patent Document 1). In this automobile, the internal combustion engine is controlled so as to change the air-fuel ratio for each cylinder, the air-fuel ratio of each cylinder is estimated based on the output value of the air-fuel ratio sensor, and each cylinder is estimated based on the estimation result of the air-fuel ratio. The presence or absence of abnormality is judged.
ところで、排気系に粒子状物質を除去するフィルタを有する内燃機関を備える内燃機関装置では、フィルタの再生要求があるときには、内燃機関の空燃比がリッチとリーンとを繰り返すように内燃機関を制御するディザ制御を実行している。ディザ制御の実行中は、内燃機関の回転変動が大きくなる。そのため、内燃機関の回転変動に基づいて燃料噴射量の気筒間のインバランス(いずれかの気筒の燃料噴射量が他の気筒の燃料噴射量より少なくなっていたり、いずれかの気筒の燃料噴射量が他の気筒の燃料噴射量より多くなっていたりすること)が発生しているか否かを判定するインバランス判定を実行する際に、ディザ制御を実行すると、燃料噴射量の気筒間のインバランスが発生していないときでも内燃機関の回転変動が大きくなってしまうから、インバランスが生じていると誤判定してしまう。 By the way, in an internal combustion engine device having an internal combustion engine having a filter for removing particulate matter in the exhaust system, when there is a request for regeneration of the filter, the internal combustion engine is controlled so that the air-fuel ratio of the internal combustion engine repeats rich and lean. Dither control is being executed. During the execution of the dither control, the rotational fluctuation of the internal combustion engine becomes large. Therefore, an imbalance between the cylinders of the fuel injection amount based on the rotational fluctuation of the internal combustion engine (the fuel injection amount of any cylinder is smaller than the fuel injection amount of the other cylinder, or the fuel injection amount of any cylinder) If the dither control is performed when performing the imbalance determination to determine whether or not the fuel injection amount of other cylinders has occurred), the imbalance between the cylinders of the fuel injection amount Even when the engine is not generated, the rotational fluctuation of the internal combustion engine becomes large, so that it is erroneously determined that imbalance has occurred.
本発明の内燃機関装置は、ディザ制御の実行に伴う内燃機関の回転変動で、インバランス判定において誤判定することを抑制することを主目的とする。 The internal combustion engine device of the present invention is mainly intended to suppress erroneous determination in imbalance determination due to rotational fluctuation of the internal combustion engine accompanying execution of dither control.
本発明の内燃機関装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。 The internal combustion engine apparatus of the present invention employs the following means in order to achieve the main object described above.
本発明の第1の内燃機関装置は、
多気筒の内燃機関と、
前記内燃機関の空燃比がリッチとリーンとを繰り返すように前記内燃機関を制御するディザ制御と、前記内燃機関の回転変動に基づいて燃料噴射量の気筒間のインバランスが生じているか否かを判定するインバランス判定と、を実行する制御判定装置と、
を備える内燃機関装置であって、
前記内燃機関は、排気系に粒子状物質を除去するフィルタを有し、
前記制御判定装置は、前記インバランス判定を実行するための判定実行条件が成立し、且つ、前記ディザ制御を実行するための制御実行条件が成立したときには、前記インバランス判定の実行タイミングと異なるタイミングで前記ディザ制御を実行する、
ことを要旨とする。
The first internal combustion engine device of the present invention is
A multi-cylinder internal combustion engine;
Dither control for controlling the internal combustion engine so that the air-fuel ratio of the internal combustion engine repeats rich and lean, and whether or not an imbalance between the cylinders of the fuel injection amount is generated based on the rotational fluctuation of the internal combustion engine. A control determination device that executes imbalance determination to determine,
An internal combustion engine device comprising:
The internal combustion engine has a filter for removing particulate matter in the exhaust system,
When the determination execution condition for executing the imbalance determination is satisfied and the control execution condition for executing the dither control is satisfied, the control determination device has a timing different from the execution timing of the imbalance determination. Execute the dither control with
This is the gist.
この本発明の第1の内燃機関装置では、インバランス判定を実行するための判定実行条件が成立し、且つ、ディザ制御を実行するための制御実行条件が成立したときには、インバランス判定の実行タイミングと異なるタイミングでディザ制御を実行する。これにより、ディザ制御の実行に伴う内燃機関の回転変動で、インバランス判定において誤判定することを抑制することができる。 In the first internal combustion engine device of the present invention, when the determination execution condition for executing imbalance determination is satisfied and the control execution condition for executing dither control is satisfied, the imbalance determination execution timing Dither control is executed at a different timing. Thereby, it is possible to suppress erroneous determination in imbalance determination due to rotation fluctuation of the internal combustion engine accompanying execution of dither control.
こうした本発明の第1の内燃機関装置において、前記制御判定装置は、前記判定実行条件と前記制御実行条件とが共に成立している場合において、前記内燃機関が所定領域で運転されているときには前記インバランス判定を実行せずに前記ディザ制御を実行し、前記内燃機関が前記所定領域外で運転しているときには前記ディザ制御を実行せずに前記インバランス判定を実行してもよい。こうすれば、インバランス判定の実行タイミングと異なるタイミングでディザ制御を実行することができ、ディザ制御の実行に伴う内燃機関の回転変動でインバランス判定において誤判定することを抑制することができる。 In such a first internal combustion engine device of the present invention, the control determination device is configured such that when both the determination execution condition and the control execution condition are satisfied, the internal combustion engine is operated in a predetermined region. The dither control may be executed without executing the imbalance determination, and the imbalance determination may be executed without executing the dither control when the internal combustion engine is operating outside the predetermined region. In this way, it is possible to execute dither control at a timing different from the execution timing of imbalance determination, and it is possible to suppress erroneous determination in imbalance determination due to rotation fluctuation of the internal combustion engine accompanying execution of dither control.
本発明の第2の内燃機関装置は、
多気筒の内燃機関と、
前記内燃機関の空燃比がリッチとリーンとを繰り返すように前記内燃機関を制御するディザ制御と、前記内燃機関の回転変動に基づいて燃料噴射量の気筒間のインバランスが生じているか否かを判定するインバランス判定と、を実行する制御判定装置と、
を備える内燃機関装置であって、
前記内燃機関は、排気系に粒子状物質を除去するフィルタを有し、
前記制御判定装置は、現在のトリップでの前記インバランス判定が完了しており、且つ、前記ディザ制御を実行するための制御実行条件が成立しているときには、前記インバランス判定を実行せずに前記ディザ制御を実行する、
ことを要旨とする。
The second internal combustion engine device of the present invention is
A multi-cylinder internal combustion engine;
Dither control for controlling the internal combustion engine so that the air-fuel ratio of the internal combustion engine repeats rich and lean, and whether or not an imbalance between the cylinders of the fuel injection amount is generated based on the rotational fluctuation of the internal combustion engine. A control determination device that executes imbalance determination to determine,
An internal combustion engine device comprising:
The internal combustion engine has a filter for removing particulate matter in the exhaust system,
The control determination device does not execute the imbalance determination when the imbalance determination in the current trip is completed and a control execution condition for executing the dither control is satisfied. Performing the dither control;
This is the gist.
この本発明の第2の内燃機関装置では、現在のトリップでのインバランス判定が完了しており、且つ、ディザ制御を実行するための制御実行条件が成立しているときには、インバランス判定を実行せずにディザ制御を実行する。こうすれば、インバランス判定の実行タイミングと異なるタイミングでディザ制御を実行することができ、ディザ制御の実行に伴う内燃機関の回転変動でインバランス判定において誤判定することを抑制することができる。 In the second internal combustion engine device of the present invention, when the imbalance determination in the current trip is completed and the control execution condition for executing the dither control is satisfied, the imbalance determination is executed. Without dithering. In this way, it is possible to execute dither control at a timing different from the execution timing of imbalance determination, and it is possible to suppress erroneous determination in imbalance determination due to rotation fluctuation of the internal combustion engine accompanying execution of dither control.
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。 Next, the form for implementing this invention is demonstrated using an Example.
図1は、本発明の一実施例としての内燃機関装置を搭載したハイブリッド自動車20の構成の概略を示す構成図である。図2は、エンジン22の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車20は、図示するように、エンジン22と、プラネタリギヤ30と、モータMG1,MG2と、インバータ41,42と、バッテリ50と、ハイブリッド用電子制御ユニット(以下、「HVECU」という)70と、を備える。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of a
エンジン22は、例えばガソリンや軽油などの炭化水素系の燃料を用いて吸気,圧縮,膨張(爆発燃焼),排気の各行程により動力を出力する多気筒の内燃機関として構成されている。エンジン22は、図1,図2に示すように、エアクリーナ122により清浄された空気をスロットルバルブ124を介して吸気管125に吸入すると共に燃料噴射弁126から燃料を噴射して空気と燃料とを混合する。そして、この混合気を吸気バルブ128aを介して燃焼室129に吸入し、点火プラグ130による電気火花によって爆発燃焼させて、そのエネルギにより押し下げられるピストン132の往復運動をクランクシャフト26の回転運動に変換する。燃焼室129から排気バルブ128bを介して排気管133に排出される排気は、一酸化炭素(CO)や炭化水素(HC),窒素酸化物(NOx)の有害成分を浄化する浄化触媒(三元触媒)を有する排気浄化装置134と粒子状物質除去フィルタ(以下、PMフィルタという)25とを介して外気に排出される。排気浄化装置134には、排気中の未燃焼燃料や窒素酸化物を除去する触媒が充填されている。PMフィルタ25は、セラミックスやステンレスなどにより多孔質フィルタとして形成されており、煤などの粒子状物質(PM:Particulate Matter)を補足する。このエンジン22は、吸気バルブ128aや排気バルブ128bの開閉タイミングを変更可能な可変バルブタイミング機構150a,150bを備える。
The
エンジン22は、図1に示すように、エンジン用電子制御ユニット(以下、「エンジンECU」という)24によって運転制御されている。エンジンECU24は、図示しないが、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROM,データを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。
As shown in FIG. 1, the operation of the
エンジンECU24には、エンジン22を運転制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。エンジンECU24に入力される信号としては、例えば、クランクシャフト26の回転位置を検出するクランクポジションセンサ140からのクランク角θcrや、エンジン22の冷却水の温度を検出する水温センサ142からの冷却水温Twを挙げることができる。また、吸気バルブ128aを開閉するインテークカムシャフトの回転位置や排気バルブ128bを開閉するエキゾーストカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサ144a,144bからのカム角θca,θcbも挙げることができる。さらに、スロットルバルブ124のポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサ146からのスロットル開度THや、吸気管に取り付けられたエアフローメータ148からの吸入空気量Qa,吸気管に取り付けられた温度センサ149からの吸気温Taも挙げることができる。排気管に取り付けられた空燃比センサ135aからの空燃比AFや、排気管に取り付けられた酸素センサ135bからの酸素信号O2も挙げることができる。さらに、PMフィルタ25の上流側および下流側に取り付けられた圧力センサ25a,25bからの圧力P1,P2も挙げることができる。
Signals from various sensors necessary for controlling the operation of the
エンジンECU24からは、エンジン22を運転制御するための各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。エンジンECU24から出力される信号としては、例えば、スロットルバルブ124のポジションを調節するスロットルモータ136への駆動制御信号や、燃料噴射弁126への駆動制御信号,イグナイタと一体化されたイグニッションコイル138への駆動制御信号,可変バルブタイミング機構150a,150bへの駆動制御信号も挙げることができる。
Various control signals for controlling the operation of the
エンジンECU24は、HVECU70と通信ポートを介して接続されている。このエンジンECU24は、HVECU70からの制御信号によりエンジン22を運転制御する。エンジンECU24は、必要に応じてエンジン22の運転状態に関するデータをHVECU70に出力する。
The
エンジンECU24は、クランク角θcrに基づいて、クランクシャフト26の回転数、即ち、エンジン22の回転数Neを演算している。また、エンジンECU24は、エアフローメータ148からの吸入空気量Qaとエンジン22の回転数Neとに基づいて、体積効率(エンジン22の1サイクルあたりの行程容積に対する1サイクルで実際に吸入される空気の容積の比)KLも演算している。エンジンECU24は、圧力センサ25a,25bからの圧力P1,P2の差圧ΔP(ΔP=P1−P2)に基づいてPMフィルタ25に補足された粒子状物質の推定される堆積量としてのPM堆積量Qpmを演算したり、エンジン22の運転状態に基づいてPMフィルタ25の推定される温度としてのフィルタ温度Tfを演算したりしている。また、エンジンECU24は、クランク角θcrに基づいて、クランクシャフト26が所定角度(例えば10度)だけ回転するたびに、クランクシャフト26が30度だけ回転するのに要した時間である30度回転所要時間T30(msec)を取得し、当該30度回転所要時間T30に基づいて、クランクシャフト26(エンジン22)の角速度ωeg(rad/sec)を算出する。角速度ωegは、ωeg=2π×(30/360)/T30×1000として算出される。
The
プラネタリギヤ30は、シングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されている。プラネタリギヤ30のサンギヤには、モータMG1の回転子が接続されている。プラネタリギヤ30のリングギヤには、駆動輪38a,38bにデファレンシャルギヤ37を介して連結された駆動軸36が接続されている。プラネタリギヤ30のキャリヤには、エンジン22のクランクシャフト26が接続されている。
The
モータMG1は、永久磁石が埋め込まれた回転子と三相コイルが巻回された固定子とを備える周知の同期発電電動機として構成されており、上述したように回転子がプラネタリギヤ30のサンギヤに接続されている。モータMG2は、モータMG1と同様に同期発電電動機として構成されており、回転子が駆動軸36に接続されている。モータMG1,MG2は、モータ用電子制御ユニット(以下、「モータECU」という)40によってインバータ41,42を制御することにより駆動する。インバータ41,42は、バッテリ50が接続された電力ライン54に接続されている。インバータ41,42は、6つのトランジスタと6つのダイオードとにより構成される周知のインバータとして構成されている。インバータ41,42は、電力ライン54を共用しているから、モータMG1,MG2のいずれかで発電される電力を他のモータに供給することができる。
The motor MG1 is configured as a well-known synchronous generator motor including a rotor in which permanent magnets are embedded and a stator in which a three-phase coil is wound, and the rotor is connected to the sun gear of the
モータECU40は、図示しないが、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。モータECU40には、モータMG1,MG2を駆動制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。各種センサからの信号としては、例えば、モータMG1,MG2の回転子の回転位置を検出する図示しない回転位置検出センサからの回転位置θm1,θm2や、モータMG1,MG2の各相に流れる電流を検出する電流センサからの相電流、コンデンサ46の端子間に取り付けられた図示しない電圧センサからのコンデンサ46(電力ライン54)の電圧VLなどを挙げることができる。モータECU40からは、モータMG1,MG2を駆動制御するためのインバータ41,42の各トランジスタへのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。モータECU40は、HVECU70と通信ポートを介して接続されている。このモータECU40は、HVECU70からの制御信号によってモータMG1,MG2を駆動制御する。また、モータECU40は、必要に応じてモータMG1,MG2の駆動状態に関するデータをHVECU70に出力する。なお、モータECU40は、モータMG1,MG2の回転子の回転位置θm1,θm2に基づいて、モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2を演算している。
Although not shown, the
バッテリ50は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されており、インバータ41,42を介してモータMG1,MG2と電力のやりとりを行なう。バッテリ50は、バッテリ用電子制御ユニット(以下、バッテリECUという)52により管理されている。
The battery 50 is configured as, for example, a lithium ion secondary battery or a nickel hydride secondary battery, and exchanges electric power with the motors MG1 and MG2 via the
バッテリECU52は、図示しないが、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。バッテリECU52には、バッテリ50を管理するのに必要な信号が入力ポートを介して入力されており、必要に応じてバッテリ50の状態に関するデータを通信によりHVECU70に送信する。入力ポートを介して入力される信号としては、例えば、バッテリ50の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧Vbや、バッテリ50の出力端子に接続された電力ライン54に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流Ib、バッテリ50に取り付けられた図示しない温度センサからの電池温度Tbなどを挙げることができる。また、バッテリECU52は、バッテリ50を管理するために蓄電割合SOCや入出力制限Win,Woutを演算している。蓄電割合SOCは、バッテリ50から放電可能な電力の容量の全容量に対する割合であり、電流センサにより検出された充放電電流Ibの積算値に基づいて演算される。入出力制限Win,Woutは、バッテリ50を充放電してもよい最大許容電力であり、演算した蓄電割合SOCと電池温度Tbとに基づいて演算される。
Although not shown, the
HVECU70は、図示しないが、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。HVECU70には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。各種センサからの信号としては、例えば、イグニッションスイッチ80からのイグニッション信号や、シフトレバー81の操作位置を検出するシフトポジションセンサ82からのシフトポジションSPを挙げることができる。また、アクセルペダル83の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Accや、ブレーキペダル85の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ86からのブレーキペダルポジションBP、車速センサ88からの車速Vなども挙げることができる。HVECU70からは、各種制御信号などが出力ポートを介して出力されている。HVECU70は、上述したように、エンジンECU24やモータECU40,バッテリECU52と通信ポートを介して接続されている。このHVECU70は、エンジンECU24やモータECU40,バッテリECU52と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
Although not shown, the
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20は、エンジン22の運転を伴って走行するハイブリッド走行モード(HV走行モード)や、エンジン22の運転を停止して走行する電動走行モード(EV走行モード)で走行する。
The
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20の動作、特に、エンジン22の燃料噴射量の各気筒間のインバランスが生じているか否かを判定する際の動作について説明する。図3は、エンジンECU24により実行される処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。本ルーチンは、HV走行モードで走行しているときに繰り返し実行される。
Next, the operation of the
本ルーチンが実行されると、エンジンECU24は、エンジン22の吸入空気量Qaや回転数Ne,ディザ制御フラグFを入力する処理を実行する(ステップS100)。ここで、エンジン22の吸入空気量Qaは、吸気管に取り付けられた図示しないエアフローメータにより検出されたものを入力している。回転数Neは、クランク角θcrに基づいて演算したものを入力している。ディザ制御要求フラグFは、ディザ制御の実行が要求されていないときには、値0に設定され、ディザ制御の実行が要求されているときには、値1に設定されるフラグである。
When this routine is executed, the
ここで、ディザ制御について説明する。ディザ制御は、エンジン22の空燃比をリッチ(理論空燃比に比して燃料量を多くした状態)とリーン(理論空燃比に比して燃料量を少なくした状態)とが繰り返されるように燃料噴射を行なってエンジン22を運転する制御である。このディザ制御では、エンジン22の複数の気筒のうち一部の気筒をリッチとし、残余の気筒をリーンとし、エンジン22全体としての燃料噴射量の増減の平均値が値0となるようにエンジン22を運転する。例えば、エンジン22を6気筒の内燃機関とした場合、各気筒の燃料噴射量は、エンジン22の燃料噴射量を気筒数で除した気筒平均噴射量に対して最初に点火する気筒の燃料噴射量を5%減のリーンとし、次に点火する気筒の燃料噴射量を気筒平均噴射量に対して10%増のリッチとし、残りの気筒の燃料噴射量を、以降点火順に、5%減のリーン,5%減のリーン,10%増のリッチ,5%減のリーンとして、エンジン22を運転する。このようにエンジン22の空燃比がリッチとリーンとが繰り返されるようにエンジン22を制御することにより、PMフィルタ25の温度を迅速に再生可能温度(例えば600℃など)以上の状態に上昇させてPMフィルタ25を再生する。
Here, dither control will be described. The dither control is performed so that the air / fuel ratio of the
こうしたディザ制御は、PMフィルタ25の再生の要求がなされている第1条件と、エンジン22が運転している(エンジン22が停止中や燃料カット中ではない)第2条件と、エンジン22の空燃比が安定している(エンジン22の空燃比制御おけるフィードバック補正量が所定範囲内にあって空燃比に関する学習が完了している)第3条件と、エンジン22の暖機が完了している(エンジン22の冷却水温Twが所定温度(例えば、70℃,75℃,80℃など)以上である)第4条件と、車速Vが所定車速(例えば、45km/h,50km/h,55km/hなど)以上である第5条件と、の全ての条件が成立しているときに、実行要求がなされる。PMフィルタ25の再生要求は、PMフィルタ25に堆積した粒子状物質の堆積量としてのPM堆積量Qpmが閾値Qpmref以上であるときになされる。ここで、PM堆積量Qpmは、圧力センサ25a,25bからの圧力P1,P2の差圧ΔP(ΔP=P1−P2)に基づいて演算(推定)される。閾値Qpmrefは、PMフィルタ25の再生が必要であると判断できるPM堆積量Qpmである。ディザ制御要求フラグFは、上述した第1条件〜第5条件のうち少なくとも一つの条件が成立していないときには値0に設定され、第1条件〜第5条件の全ての条件が成立しているときには値1に設定される。
Such dither control includes a first condition in which the regeneration of the
続いて、現在のトリップにおいてエンジン22の燃料噴射量の気筒間のインバランスが生じているか否かを判定するインバランス判定が完了しているか否かを判定する(ステップS110)。インバランス判定については、後述する。ここで、「トリップ」とは、イグニッションオンされてからイグニッションオフされるまでの期間をいう。
Subsequently, it is determined whether or not the imbalance determination for determining whether or not an imbalance between the cylinders of the fuel injection amount of the
ステップS110の処理でインバランス判定が完了していると判定されたときには、続いて、ディザ制御フラグFが値1であるか否かを判定する(ステップS120)。ディザ制御フラグFが値1であるときには、ディザ制御を実行して(ステップS130)、本ルーチンを終了し、ディザ制御フラグFが値0であるときには、ディザ制御を実行せずに、本ルーチンを終了する。このように、インバランス判定が完了していると判定されたときには、ディザ制御フラグFが値1であるとき、すなわち、ディザ制御の実行要求がなされたときに上述したディザ制御を実行することにより、PMフィルタ25を昇温させてPMフィルタ25を再生している。
If it is determined in step S110 that the imbalance determination has been completed, it is subsequently determined whether or not the dither control flag F is 1 (step S120). When the dither control flag F is 1, the dither control is executed (step S130), and this routine is terminated. When the dither control flag F is 0, the dither control is not executed and the routine is executed. finish. Thus, when it is determined that the imbalance determination is completed, when the dither control flag F is 1, that is, when the execution request for the dither control is made, the above-described dither control is executed. The
ステップS110の処理でインバランス判定が完了していないと判定されたときには、続いて、インバランス判定条件が成立しているか否かを判定する(ステップS140)。インバランス判定条件は、インバランス判定を実行するための前提条件であり、冷却水温Twが閾値Twref以上であるときに、成立していると判定する。閾値Twrefは、エンジン22の暖機が完了しているか否かの判定に用いられる閾値であり、例えば、70℃,75℃,80℃などを用いることができる。
If it is determined in step S110 that the imbalance determination has not been completed, it is then determined whether an imbalance determination condition is satisfied (step S140). The imbalance determination condition is a precondition for executing the imbalance determination, and is determined to be satisfied when the coolant temperature Tw is equal to or higher than the threshold value Twref. The threshold value Twref is a threshold value used for determining whether or not the
ステップS140の処理でインバランス判定条件が成立していないと判定されたときには、インバランス判定の実行が要求されていないと判断して、ステップS120の処理に進み、ディザ制御フラグFが値1であるか否かを判定する(ステップS120)。ディザ制御フラグFが値1であるときには、ディザ制御を実行し(ステップS130)、ディザ制御フラグFが値0であるときには、ディザ制御を実行せずに、本ルーチンを終了する。こうした処理により、インバランス判定の実行が要求されていないときには、インバランス判定を実行することなく、ディザ制御フラグFが値1であるとき、すなわち、ディザ制御の実行要求がなされたときに上述したディザ制御を実行することにより、PMフィルタ25を昇温させてPMフィルタ25を再生している。
If it is determined in step S140 that the imbalance determination condition is not satisfied, it is determined that imbalance determination is not requested, and the process proceeds to step S120, where the dither control flag F is set to 1. It is determined whether or not there is (step S120). When the dither control flag F is 1, the dither control is executed (step S130). When the dither control flag F is 0, the routine is terminated without executing the dither control. As a result of such processing, when imbalance determination execution is not requested, the imbalance determination is not performed, and when the dither control flag F is a
ステップS140の処理でインバランス判定条件が成立していると判定されたときには、ステップS120の処理と同様に、ディザ制御フラグFが値1であるか否かを判定する(ステップS150)。ディザ制御フラグFが値0であるときには、ディザ制御の実行が要求されていないと判断して、インバランス判定を実行して(ステップS170)、本ルーチンを終了する。インバランス判定は、燃料噴射量の気筒間のインバランスが生じているか否かを判定する処理である。燃料噴射量の気筒間のインバランスとしては、いずれかの気筒の燃料噴射量が他の気筒の燃料噴射量よりも多くなっているリッチインバランスと、いずれかの気筒の燃料噴射量が他の気筒の燃料噴射量よりも少なくなっているリーンインバランスと、がある。インバランス判定では、燃焼室ごとに点火時期が到来すると、その時点で算出されている角速度ωegと当該燃焼室の前回の点火時期における角速度ωegとに基づいてエンジン22の回転変動量Δωを算出し、回転変動量Δωと判定用閾値dωrefとを比較する。ここで、判定用閾値dωrefは、予め定められた所定値に設定されている。そして、回転変動量Δωが判定用閾値dωref以上であるときには、当該燃焼室においてインバランス(リッチインバランスまたはリーンインバランス)が生じていると判定する。
When it is determined in step S140 that the imbalance determination condition is satisfied, it is determined whether or not the dither control flag F is 1 as in step S120 (step S150). When the dither control flag F is 0, it is determined that execution of dither control is not requested, imbalance determination is performed (step S170), and this routine is terminated. The imbalance determination is a process for determining whether or not an imbalance between the cylinders of the fuel injection amount has occurred. As the fuel injection amount imbalance between cylinders, the fuel injection amount of any cylinder is larger than the fuel injection amount of the other cylinder, and the fuel injection amount of any cylinder is the other. There is a lean imbalance that is less than the fuel injection amount of the cylinder. In the imbalance determination, when the ignition timing arrives for each combustion chamber, the rotational fluctuation amount Δω of the
ステップS150の処理でディザ制御フラグFが値1であると判定されたときには、続いて、エンジン22の動作点Pが判定領域Ain内にあるか否かを判定する(ステップS160)。エンジン22の動作点Pは、エンジン22の回転数Neと吸入空気量Qaとにより定める点である。判定領域Ainは、インバランス判定を実行可能なエンジン22の運転領域として、予め実験や解析などにより設定される。図4は、判定領域Ainの一例を示す説明図である。判定領域Ainは、実施例では、エンジン22の回転数Neが所定回転数Ne1以上且つ所定回転数Ne2以下であると共にエンジン22の吸入空気量Qaが所定空気量Qa1以上且つ所定空気量Qa2以下の領域として定められる。ここで、所定回転数Ne1は、例えば、1150rpm,1200rpm,1250rpmなどを用いることができる。所定回転数Ne2は、例えば、1950rpm,2000rpm,2050rpmなどを用いることができる。所定空気量Qa1は、所定空気量Qa2より小さい値に設定されている。
If it is determined in step S150 that the dither control flag F is a
エンジン22の動作点Pが判定領域Ain内にあるときには、インバランス判定を実行して(ステップS170)、本ルーチンを終了する。こうした処理により、ディザ制御を実行せずに、インバランス判定を実行する。
When the operating point P of the
エンジン22の動作点Pが判定領域Ain外にあるときには、インバランス判定を実行せずに、ステップS130の処理と同様の処理で、ディザ制御を実行して(ステップS180)、本ルーチンを終了する。こうした処理により、インバランス判定を実行しないとき、すなわち、インバランス判定の実行とは異なるタイミングでディザ制御を実行する。
When the operating point P of the
図5は、エンジン22の回転変動量Δωの時間変化の一例を示している。図中、実線は、ディザ制御を実行しているときにおける回転変動量Δωの時間変化を示している。破線は、ディザ制御を実行していないときにおける回転変動量Δωの時間変化を示している。ディザ制御では、エンジン22の空燃比を気筒別にリッチまたはリーンとなるように燃料噴射を行なってエンジン22を運転する。このとき、リーンとなっている気筒を点火するときのエンジン22の回転変動量Δωが大きくなって、燃料噴射量の気筒間のインバランスが発生していないにも拘わらずインバランス判定の判定用閾値dωrefを超えてしまうことがある。実施例では、インバランス判定を実行していないとき、すなわち、インバランス判定の実行とは異なるタイミングでディザ制御を実行することにより、ディザ制御の実行に伴うエンジン22の回転変動でインバランス判定において誤判定することを抑制することができる。
FIG. 5 shows an example of a temporal change in the rotational fluctuation amount Δω of the
以上説明した実施例のハイブリッド自動車20によれば、インバランス判定条件が成立し、且つ、ディザ制御フラグFが値1であるときには、インバランス判定の実行とは異なるタイミングでディザ制御を実行することにより、ディザ制御の実行に伴うエンジン22の回転変動でインバランス判定において誤判定することを抑制することができる。
According to the
実施例のハイブリッド自動車20では、図3に例示した処理ルーチンを実行しているが、図3に例示した処理ルーチンに代えて図6に例示した変形例の処理ルーチンを実行してもよい。図6の処理ルーチンでは、まず、図3に例示した処理ルーチンのステップS100におけるディザ制御フラグFの入力と同様の処理で、ディザ制御フラグFを入力し(ステップS200)、ステップS110と同様の処理で、現在のトリップにおいてインバラス判定が完了しているか否かを判定する(ステップS210)。そして、インバランス判定が完了しないときには、ディザ制御を実行せずに、本ルーチンを終了し、インバランス判定が完了しているときには、ステップS120,S150と同様の処理で、ディザ制御フラグFが値1か否かを判定する(ステップS220)。ディザ制御フラグFが値0であるときには、ディザ制御を実行せずに本ルーチンを終了し、ディザ制御フラグFが値1であるときには、ステップS180の処理と同様の処理でディザ制御を実行して(ステップS230)、本ルーチンを終了する。現在のトリップにおいてインバランス判定が完了しているときには、それ以降同一のトリップでインバランス判定を実行しない。したがって、インバランス判定を実行しないとき、すなわち、インバランス判定の実行とは異なるタイミングでディザ制御を実行するから、ディザ制御の実行に伴うエンジン22の回転変動でインバランス判定において誤判定することを抑制することができる。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、ディザ制御要求フラグFを、第1条件〜第5条件のうち少なくとも一つの条件が成立していないときには値0に設定し、第1条件〜第5条件の全ての条件が成立しているときには値1に設定している。しかしながら、少なくとも第1条件が成立しているときに値1に設定されればよいから、第5条件を考慮せずに第1〜第4条件が成立しているときに値1に設定したり、第2,第3条件を考慮せずに第1,第4,第5条件のみが成立したときに値1に設定してもよい。また、第1〜第5条件に限定されず、他の条件に基づいてディザ制御要求フラグFを設定してもよい。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、ステップS140の処理で、インバランス判定条件を冷却水温Twが閾値Twref以上となる条件としているが、冷却水温Twとは異なるエンジン22のパラメータを用いた条件を用いてもよい。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、ステップS160の処理で、判定領域Ainをエンジン22の回転数Neと吸入空気量Qaとにより定める領域としているが、エンジン22の回転数Neとエンジン22の負荷を示すパラメータとにより定める領域とすればよいから、吸入空気量Qaに代えて、エンジン22から出力されているトルクやエンジン22の体積効率KLなどを用いてもよい。
In the
実施例では、エンジン22とモータMG1とモータMG2とがプラネタリギヤ30に接続されたタイプのハイブリッド自動車に本発明を適用したが、排気系に粒子状物質を除去する粒子状物質除去フィルタを有するエンジンと、走行用の動力を出力するモータと、を備える種々のタイプのハイブリッド自動車、例えば、駆動輪に連結された駆動軸に変速機を介してモータを接続すると共にモータの回転軸にクラッチを介してエンジンを接続するハイブリッド自動車などに本発明を適用してもよい。また、排気系に粒子状物質を除去する粒子状物質除去フィルタを有するエンジンを備えるが、走行用の動力を出力モータを備えないタイプの自動車に適用しても構わない。また、こうした自動車に限定されるものではなく、内燃機関を備える内燃機関装置に適用してもよい。
In the embodiment, the present invention is applied to a hybrid vehicle of the type in which the
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン22が「内燃機関」に相当し、エンジンECU24が「制御判定装置」に相当する。
The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problems will be described. In the embodiment, the
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。 The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problem is the same as that of the embodiment described in the column of means for solving the problem. Therefore, the elements of the invention described in the column of means for solving the problems are not limited. In other words, the interpretation of the invention described in the column of means for solving the problem should be made based on the description of the column, and the examples are those of the invention described in the column of means for solving the problem. It is only a specific example.
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。 As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated using the Example, this invention is not limited at all to such an Example, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it is with various forms. Of course, it can be implemented.
本発明は、内燃機関装置の製造産業などに利用可能である。 The present invention can be used in the manufacturing industry of internal combustion engine devices.
20 ハイブリッド自動車、22 エンジン、24 エンジン用電子制御ユニット(エンジンECU)、25 粒子状物質除去フィルタ(PMフィルタ)、25a,25b 圧力センサ、26 クランクシャフト、30 プラネタリギヤ、36 駆動軸、37 デファレンシャルギヤ、38a,38b 駆動輪、40 モータ用電子制御ユニット(モータECU)、41,42 インバータ、46 コンデンサ、50 バッテリ、52 バッテリ用電子制御ユニット(バッテリECU)、54 電力ライン、70 ハイブリッド用電子制御ユニット(HVECU)、80 イグニッションスイッチ、81 シフトレバー、82 シフトポジションセンサ、83 アクセルペダル、84 アクセルペダルポジションセンサ、85 ブレーキペダル、86 ブレーキペダルポジションセンサ、88 車速センサ、122 エアクリーナ、124 スロットルバルブ、125 吸気管、126 燃料噴射弁、128a 吸気バルブ、128b 排気バルブ、129 燃焼室、130 点火プラグ、132 ピストン、133 排気管、134 排気浄化装置、135a 空燃比センサ、135b 酸素センサ、136 スロットルモータ、138 イグニッションコイル、140 クランクポジションセンサ、142 水温センサ、144a,144b カムポジションセンサ、146 スロットルバルブポジションセンサ、148 エアフローメータ、149 温度センサ、150a,150b 可変バルブタイミング機構、MG1,MG2 モータ。 20 hybrid vehicle, 22 engine, 24 engine electronic control unit (engine ECU), 25 particulate matter removal filter (PM filter), 25a, 25b pressure sensor, 26 crankshaft, 30 planetary gear, 36 drive shaft, 37 differential gear, 38a, 38b Drive wheel, 40 Motor electronic control unit (motor ECU), 41, 42 Inverter, 46 Capacitor, 50 Battery, 52 Battery electronic control unit (battery ECU), 54 Power line, 70 Hybrid electronic control unit ( HVECU), 80 ignition switch, 81 shift lever, 82 shift position sensor, 83 accelerator pedal, 84 accelerator pedal position sensor, 85 brake pedal, 86 brake Pedal position sensor, 88 Vehicle speed sensor, 122 Air cleaner, 124 Throttle valve, 125 Intake pipe, 126 Fuel injection valve, 128a Intake valve, 128b Exhaust valve, 129 Combustion chamber, 130 Spark plug, 132 Piston, 133 Exhaust pipe, 134 Exhaust purification Device, 135a Air-fuel ratio sensor, 135b Oxygen sensor, 136 Throttle motor, 138 Ignition coil, 140 Crank position sensor, 142 Water temperature sensor, 144a, 144b Cam position sensor, 146 Throttle valve position sensor, 148 Air flow meter, 149 Temperature sensor, 150a , 150b Variable valve timing mechanism, MG1, MG2 motor.
Claims (1)
前記内燃機関の空燃比がリッチとリーンとを繰り返すように前記内燃機関を制御するディザ制御と、前記内燃機関の回転変動に基づいて燃料噴射量の気筒間のインバランスが生じているか否かを判定するインバランス判定と、を実行する制御判定装置と、
を備える内燃機関装置であって、
前記内燃機関は、排気系に粒子状物質を除去するフィルタを有し、
前記制御判定装置は、前記インバランス判定を実行するための判定実行条件が成立し、且つ、前記ディザ制御を実行するための制御実行条件が成立したときには、前記インバランス判定の実行タイミングと異なるタイミングで前記ディザ制御を実行する、
内燃機関装置。 A multi-cylinder internal combustion engine;
Dither control for controlling the internal combustion engine so that the air-fuel ratio of the internal combustion engine repeats rich and lean, and whether or not an imbalance between the cylinders of the fuel injection amount is generated based on the rotational fluctuation of the internal combustion engine. A control determination device that executes imbalance determination to determine,
An internal combustion engine device comprising:
The internal combustion engine has a filter for removing particulate matter in the exhaust system,
When the determination execution condition for executing the imbalance determination is satisfied and the control execution condition for executing the dither control is satisfied, the control determination device has a timing different from the execution timing of the imbalance determination. Execute the dither control with
Internal combustion engine device.
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