JP5871654B2 - Control device - Google Patents

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Description

本発明は、車両に搭載され、排気ガス再循環装置と、気筒内に電磁波を照射することにより混合気の燃焼を促進するアクティブ着火機構とを有する内燃機関を制御する制御装置に関する。   The present invention relates to a control device that controls an internal combustion engine that is mounted on a vehicle and has an exhaust gas recirculation device and an active ignition mechanism that promotes combustion of an air-fuel mixture by irradiating electromagnetic waves in a cylinder.

従来より、燃費の向上及び排気ガス中のＮＯｘ量減少を図るべく、排気通路から吸気通路に排気ガスを還流させる排気ガス再循環装置を内燃機関に設けることが知られている。このような排気ガス再循環装置の一例として、排気通路に設けられたタービンと、吸気通路に設けられ前記タービンにより駆動されるコンプレッサと、前記吸気通路における前記コンプレッサの下流側に設けられたスロットルバルブと、前記吸気通路における前記コンプレッサの上流側に設けられた吸気絞りバルブとを備える内燃機関に設けられ、前記排気通路と前記吸気通路における前記コンプレッサの上流側とを接続するＥＧＲ通路、及びこのＥＧＲ通路に設けられたＥＧＲバルブを有する排気ガス再循環装置が挙げられる（例えば、特許文献１を参照）。   Conventionally, it is known to provide an internal combustion engine with an exhaust gas recirculation device that recirculates exhaust gas from an exhaust passage to an intake passage in order to improve fuel consumption and reduce the amount of NOx in the exhaust gas. As an example of such an exhaust gas recirculation device, a turbine provided in an exhaust passage, a compressor provided in an intake passage and driven by the turbine, and a throttle valve provided downstream of the compressor in the intake passage And an EGR passage connecting the exhaust passage and the upstream side of the compressor in the intake passage, and an EGR passage provided in an internal combustion engine including an intake throttle valve provided on the upstream side of the compressor in the intake passage There is an exhaust gas recirculation device having an EGR valve provided in a passage (see, for example, Patent Document 1).

ところで、このような排気ガス再循環装置を備える内燃機関の運転にあたって、減速時等、要求負荷が減少した際には、要求負荷が減少する以前と吸気通路に還流される排気ガス（以下、ＥＧＲガスと称する）の量を等しくすると、ＥＧＲガスの量が新気と比較して多くなりすぎることに起因する失火が発生する不具合が発生することがある。この不具合を解消するための方法の一つとして、前記吸気通路における前記コンプレッサの上流側に吸気絞りバルブを設け、要求負荷が減少した際にはこの吸気絞りバルブを開弁し新気が吸気通路内に取り込まれる量を多くすることが考えられている。   By the way, when operating the internal combustion engine equipped with such an exhaust gas recirculation device, when the required load is reduced, such as during deceleration, exhaust gas recirculated to the intake passage (hereinafter referred to as EGR) before the required load decreases. If the amount of gas (referred to as gas) is equal, there may be a problem that misfire occurs due to the amount of EGR gas being excessively large compared to fresh air. As one method for solving this problem, an intake throttle valve is provided on the upstream side of the compressor in the intake passage, and when the required load decreases, the intake throttle valve is opened and fresh air is introduced into the intake passage. It is considered to increase the amount taken in.

しかして、減速など要求負荷の減少の開始に伴い吸気絞りバルブを開弁しても、吸気絞りバルブを開弁した時点では、吸気通路のＥＧＲ通路から気筒に至る領域内にはＥＧＲガスが残留しているので、燃焼が不安定となる不具合が依然として発生しうる。   Therefore, even if the intake throttle valve is opened with the start of a decrease in the required load such as deceleration, when the intake throttle valve is opened, EGR gas remains in the region from the EGR passage of the intake passage to the cylinder. As a result, the problem of unstable combustion may still occur.

特開２０１２−７５４７号公報JP 2012-7547 A

本発明は以上の点に着目し、減速時等要求負荷が減少した際に、吸気通路のＥＧＲ通路から気筒に至る領域内にはＥＧＲガスが残留していることに伴い燃焼が不安定となる不具合を解消することを目的とする。   The present invention pays attention to the above points, and when the required load during deceleration or the like is reduced, combustion becomes unstable due to EGR gas remaining in the region from the EGR passage to the cylinder of the intake passage. The purpose is to solve the problem.

すなわち本発明に係る制御装置は、車両に搭載され、排気通路に設けられたタービンと、吸気通路に設けられ前記タービンにより駆動されるコンプレッサと、前記吸気通路における前記コンプレッサの下流側に設けられたスロットルバルブと、前記排気通路と前記吸気通路における前記コンプレッサの上流側とを接続するＥＧＲ通路及びこのＥＧＲ通路に設けられたＥＧＲバルブを有する排気ガス再循環装置と、気筒内に電磁波を照射することにより混合気の燃焼を促進するアクティブ着火機構とを備える内燃機関を制御するものであって、前記ＥＧＲ通路内を流通する排気ガスの還流量を減少させる際に、前記ＥＧＲバルブの開度を減少させ、少なくとも吸気通路内に残留している排気ガスの全量が気筒内に供給されるまでの期間は前記アクティブ着火機構を作動させる制御を行うことを特徴とする。   That is, the control device according to the present invention is mounted on a vehicle and provided on a downstream side of the turbine in the exhaust passage, a compressor provided in the intake passage and driven by the turbine, and the compressor in the intake passage. Irradiating electromagnetic waves in the cylinder with an exhaust gas recirculation device having an EGR passage connecting the throttle valve, the exhaust passage and the upstream side of the compressor in the intake passage, and an EGR valve provided in the EGR passage; An internal combustion engine having an active ignition mechanism that promotes combustion of the air-fuel mixture by reducing the opening of the EGR valve when reducing the recirculation amount of the exhaust gas flowing through the EGR passage At least during the period until the entire amount of exhaust gas remaining in the intake passage is supplied into the cylinder. And performing control to actuate the revertive ignition mechanism.

このようなものであれば、アクティブ着火機構を作動させることにより気筒内の混合気の燃焼を促進することができるので、減速時等要求負荷が減少した際に、吸気通路内に残留しているＥＧＲガスが気筒内に達してＥＧＲ量が過剰である場合であっても、燃焼が不安定となる不具合の発生を抑制することができる。   In such a case, the combustion of the air-fuel mixture in the cylinder can be promoted by operating the active ignition mechanism, so that it remains in the intake passage when the required load such as during deceleration decreases. Even when the EGR gas reaches the cylinder and the amount of EGR is excessive, it is possible to suppress the occurrence of a malfunction that makes the combustion unstable.

このようなアクティブ着火機構を利用した制御を行うにあたって、電力消費の削減を図るための態様として、車両の減速が検知されてから、吸気行程１回あたりの吸気量と吸気行程の回数とを積算した値が吸気通路におけるＥＧＲ通路との合流箇所から吸気弁に至る部分の容積に達するまでの期間だけ、前記アクティブ着火機構を作動させる制御を行うものが挙げられる。   When performing control using such an active ignition mechanism, as an aspect for reducing power consumption, the amount of intake per intake stroke and the number of intake strokes are integrated after vehicle deceleration is detected. There is one that performs control to activate the active ignition mechanism only during a period until the value obtained reaches the volume of the portion from the joining point of the intake passage with the EGR passage to the intake valve.

さらに、減速時にアクティブ着火機構を作動させることにより出力が上昇し運転者に違和感を与える不具合を解消するための構成として、自動変速機を搭載する車両に用いられ、前記アクティブ着火機構を作動させる制御を行っている間は変速比を低速側に変更する制御を行うものが挙げられる。   Further, as a configuration for solving the problem that the output is increased by operating the active ignition mechanism at the time of deceleration and causing the driver to feel uncomfortable, the control is used for a vehicle equipped with an automatic transmission and operates the active ignition mechanism. There is one that performs control to change the gear ratio to the low speed side during the time.

本発明によれば、減速時等要求負荷が減少した際に、吸気通路のＥＧＲ通路から気筒に至る領域内にはＥＧＲガスが残留していることに伴い燃焼が不安定となる不具合を解消することができる。   According to the present invention, when the required load during deceleration or the like is reduced, the problem that combustion becomes unstable due to EGR gas remaining in the region from the EGR passage of the intake passage to the cylinder is solved. be able to.

本発明の実施形態の内燃機関の概略構成説明図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Schematic structure explanatory drawing of the internal combustion engine of embodiment of this invention. 同実施形態における火花点火装置の回路図。The circuit diagram of the spark ignition device in the embodiment. 同実施形態における火花点火装置の回路図。The circuit diagram of the spark ignition device in the embodiment. 同実施形態における電界発生装置の要素であるＨブリッジの回路図。The circuit diagram of the H bridge which is an element of the electric field generator in the embodiment. 同実施形態の制御手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the control procedure of the embodiment.

本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。図１に、本実施形態における車両用内燃機関の概要を示す。   An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an outline of an internal combustion engine for a vehicle in the present embodiment.

本実施形態における内燃機関１００は、火花点火式ガソリンエンジンであり、複数の気筒１（図１には、そのうち一つを図示している）を具備している。各気筒１の吸気ポート近傍には、燃料を噴射するインジェクタ１１を設けている。また、各気筒１の燃焼室の天井部に、点火プラグ１２を取り付けてある。   The internal combustion engine 100 in this embodiment is a spark ignition gasoline engine, and includes a plurality of cylinders 1 (one of which is shown in FIG. 1). In the vicinity of the intake port of each cylinder 1, an injector 11 for injecting fuel is provided. A spark plug 12 is attached to the ceiling of the combustion chamber of each cylinder 1.

図２に、火花点火用の電気回路を示している。点火プラグ１２は、点火コイル１４にて発生した誘導電圧の印加を受けて、中心電極と接地電極との間で火花放電を惹起するものである。点火コイル１４は、半導体スイッチング素子であるイグナイタ１３とともに、コイルケースに一体的に内蔵される。   FIG. 2 shows an electric circuit for spark ignition. The spark plug 12 receives spark voltage generated by the ignition coil 14 and causes spark discharge between the center electrode and the ground electrode. The ignition coil 14 is integrally incorporated in a coil case together with an igniter 13 that is a semiconductor switching element.

本実施形態の内燃機関には、気筒１の燃焼室内に電界を発生させる電界発生装置を付帯させている。この電界発生装置は、燃焼室内でプラズマを生成する目的のものである。電界発生装置の例としては、高周波の交流電圧を印加する交流電圧発生回路や、高周波の脈流電圧を印加する脈流電圧発生回路等を挙げることができる。この電界発生装置は、請求項中のアクティブ着火機構として機能する。   The internal combustion engine of the present embodiment is accompanied by an electric field generator that generates an electric field in the combustion chamber of the cylinder 1. This electric field generator is intended to generate plasma in a combustion chamber. Examples of the electric field generator include an AC voltage generation circuit that applies a high-frequency AC voltage, a pulsating voltage generation circuit that applies a high-frequency pulsating voltage, and the like. This electric field generator functions as an active ignition mechanism in the claims.

図３ないし図４に示すように、高周波を発生させる電界発生装置は、車載バッテリを電源とし、低圧直流を高圧交流に変換する回路を含む。具体的には、バッテリが提供する約１２Ｖの直流電圧を３００Ｖ〜５００Ｖに昇圧するＤＣ−ＤＣコンバータ６１と、ＤＣ−ＤＣコンバータ６１が出力する直流を交流に変換するＨブリッジ回路６２と、Ｈブリッジ回路６２が出力する交流をさらに高い電圧に昇圧する昇圧トランス６３とを構成要素とする。   As shown in FIGS. 3 to 4, the electric field generator for generating a high frequency includes a circuit that converts a low-voltage direct current into a high-voltage alternating current using an in-vehicle battery as a power source. Specifically, a DC-DC converter 61 that boosts a DC voltage of about 12 V provided by the battery to 300 V to 500 V, an H-bridge circuit 62 that converts DC output from the DC-DC converter 61 into AC, and an H-bridge A step-up transformer 63 that boosts the alternating current output from the circuit 62 to a higher voltage is used as a constituent element.

電界発生装置の出力端には、第一ダイオード６４及び第二ダイオード６５を介設することが好ましい。第一ダイオード６４は、カソードが昇圧トランス６３の二次側巻線の信号ラインに接続し、アノードが点火コイル１４との結節点であるミキサ６６に接続している。第二ダイオード６５は、アノードが昇圧トランス６３の二次側巻線のグランドラインに接続し、カソードが接地している。これら第一ダイオード６４及び第二ダイオード６５は、点火タイミングにおいて点火コイル１４の二次側から流れ込む負の高圧パルス電流を遮る役割を担う。   A first diode 64 and a second diode 65 are preferably provided at the output end of the electric field generator. The first diode 64 has a cathode connected to the signal line of the secondary winding of the step-up transformer 63 and an anode connected to a mixer 66 that is a node with the ignition coil 14. The second diode 65 has an anode connected to the ground line of the secondary winding of the step-up transformer 63 and a cathode grounded. The first diode 64 and the second diode 65 play a role of blocking the negative high-voltage pulse current flowing from the secondary side of the ignition coil 14 at the ignition timing.

電界発生装置が発振する高周波電圧は、通常、火花放電開始と略同時、火花放電開始直前または火花放電開始直後に、点火プラグ１２の中心電極に印加する。つまり、気筒１の燃焼室内に臨む点火プラグ１２の中心電極を、電界を放射するアンテナとする。これにより、燃焼室内における、点火プラグ１２の中心電極と接地電極との間の空間に、高周波電界が形成される。そして、高周波電界中で火花放電を行うことによりプラズマが発生し、このプラズマが火炎伝搬燃焼の始まりとなる大きなラジカルプラズマ火炎核を生成する。   The high-frequency voltage oscillated by the electric field generator is normally applied to the center electrode of the spark plug 12 almost simultaneously with the start of the spark discharge, immediately before the start of the spark discharge or immediately after the start of the spark discharge. That is, the center electrode of the spark plug 12 facing the combustion chamber of the cylinder 1 is an antenna that radiates an electric field. Thereby, a high frequency electric field is formed in the space between the center electrode of the spark plug 12 and the ground electrode in the combustion chamber. Then, a plasma is generated by performing a spark discharge in a high-frequency electric field, and this plasma generates a large radical plasma flame nucleus that starts flame propagation combustion.

上記は、火花放電による電子の流れ及び火花放電によって生じたイオンやラジカルが、電界の影響を受け振動、蛇行することで行路長が長くなり、周囲の水分子や窒素分子と衝突する回数が飛躍的に増加することによるものである。イオンやラジカルの衝突を受けた水分子や窒素分子は、ＯＨラジカルやＮラジカルになるとともに、イオンやラジカルの衝突を受けた周囲の気体も電離した状態、即ちプラズマ状態となることで、飛躍的に混合気への着火領域が大きくなり、火炎核も大きくなるのである。この結果、火花放電のみによる二次元的な着火から三次元的な着火に増幅され、燃焼が燃焼室内に急速に伝播、高い燃焼速度で拡大することとなる。   In the above, the flow of electrons due to the spark discharge and the ions and radicals generated by the spark discharge are vibrated and meandered by the influence of the electric field, resulting in a long path length and a dramatic increase in the number of collisions with surrounding water and nitrogen molecules. This is due to the increase. Water molecules and nitrogen molecules that have been struck by ions and radicals become OH radicals and N radicals, and the surrounding gas that has been struck by ions and radicals is also ionized, that is, a plasma state. In addition, the region of ignition of the air-fuel mixture increases and the flame kernel also increases. As a result, the two-dimensional ignition by only the spark discharge is amplified to the three-dimensional ignition, and the combustion rapidly propagates into the combustion chamber and expands at a high combustion speed.

因みに、電界発生装置として脈流電圧発生回路を採用する場合、当該脈流電圧発生回路は周期的に電圧が変化する直流電圧を発生させるものであればよく、その波形も任意であってよい。脈流電圧は、基準電圧（０Ｖであることがある）から一定周期で一定電圧まで変動するパルス電圧、交流電圧を半波整流した電圧、交流電圧に直流バイアスを加味した電圧等をおしなべて含む。電界発生装置が発振する高周波電圧は、周波数が２００ｋＨｚ〜１０００ｋＨｚ程度、振幅が３ｋＶｐ−ｐ〜１０ｋＶｐ−ｐ程度であることが好ましい。   Incidentally, when a pulsating voltage generating circuit is employed as the electric field generating device, the pulsating voltage generating circuit may be any circuit that generates a DC voltage whose voltage periodically changes, and its waveform may be arbitrary. The pulsating voltage includes a pulse voltage that varies from a reference voltage (which may be 0V) to a constant voltage in a constant cycle, a voltage obtained by half-wave rectifying an AC voltage, a voltage obtained by adding a DC bias to the AC voltage, and the like. The high-frequency voltage oscillated by the electric field generator preferably has a frequency of about 200 kHz to 1000 kHz and an amplitude of about 3 kVp-p to 10 kVp-p.

吸気を供給するための吸気通路３は、外部から空気を取り入れて各気筒１の吸気ポートへと導く。吸気通路３上には、エアクリーナ３１、吸気絞りバルブ３６、排気ターボ過給機５のコンプレッサ５１、インタクーラ３５、電子スロットルバルブ３２、サージタンク３３、吸気マニホルド３４を、上流からこの順序に配置している。   The intake passage 3 for supplying intake air takes in air from the outside and guides it to the intake port of each cylinder 1. On the intake passage 3, an air cleaner 31, an intake throttle valve 36, a compressor 51 of the exhaust turbocharger 5, an intercooler 35, an electronic throttle valve 32, a surge tank 33, and an intake manifold 34 are arranged in this order from the upstream side. Yes.

排気を排出するための排気通路４は、気筒１内で燃料を燃焼させた結果発生した排気を各気筒１の排気ポートから外部へと導く。この排気通路４上には、排気マニホルド４２、排気ターボ過給機５の駆動タービン５２及び排気浄化用の三元触媒４１を配置している。加えて、タービン５２を迂回する排気バイパス通路４３、及びこのバイパス通路４３の入口を開閉するバイパスバルブであるウェイストゲートバルブ４４を設けてある。ウェイストゲートバルブ４４は、アクチュエータに制御信号ｎを入力することで開閉操作することが可能な電動ウェイストゲートバルブであり、そのアクチュエータとしてＤＣサーボモータを用いている。   The exhaust passage 4 for discharging the exhaust guides the exhaust generated as a result of burning the fuel in the cylinder 1 from the exhaust port of each cylinder 1 to the outside. An exhaust manifold 42, a drive turbine 52 of the exhaust turbocharger 5, and an exhaust purification three-way catalyst 41 are disposed on the exhaust passage 4. In addition, an exhaust bypass passage 43 that bypasses the turbine 52 and a waste gate valve 44 that is a bypass valve that opens and closes the inlet of the bypass passage 43 are provided. The waste gate valve 44 is an electric waste gate valve that can be opened and closed by inputting a control signal n to the actuator, and a DC servo motor is used as the actuator.

排気ターボ過給機５は、駆動タービン５２とコンプレッサ５１とを同軸で連結し連動するように構成したものである。そして、駆動タービン５２を排気のエネルギを利用して回転駆動し、その回転力を以てコンプレッサ５１にポンプ作用を営ませることにより、吸入空気を加圧圧縮（過給）して気筒１に送り込む。   The exhaust turbocharger 5 is configured such that the drive turbine 52 and the compressor 51 are connected and linked in a coaxial manner. Then, the driving turbine 52 is rotationally driven by using the energy of the exhaust gas, and the compressor 51 is pumped by using the rotational force, whereby the intake air is pressurized and compressed (supercharged) and sent to the cylinder 1.

本実施形態の内燃機関１００には、外部ＥＧＲ装置２が付帯している。外部ＥＧＲ装置２は、いわゆる低圧ループＥＧＲを実現するものであり、排気通路４におけるタービン５２の下流側と吸気通路３におけるコンプレッサ５１の上流側とを連通するＥＧＲ通路２１と、ＥＧＲ通路２１上に設けたＥＧＲクーラ２２と、ＥＧＲ通路２１を開閉し当該ＥＧＲ通路２１を流れるＥＧＲガスの流量を制御するＥＧＲバルブ２３とを要素とする。低圧ループＥＧＲ通路２１の圧力損失は、数百Ｐａ程度と非常に小さい。ＥＧＲ通路２１の入口は、排気通路４における三元触媒４１の下流の所定箇所に接続している。ＥＧＲ通路２１の出口は、吸気通路３における吸気絞りバルブ３６の下流かつコンプレッサ５１の上流の所定箇所に接続している。   An external EGR device 2 is attached to the internal combustion engine 100 of the present embodiment. The external EGR device 2 realizes a so-called low-pressure loop EGR, and an EGR passage 21 that communicates the downstream side of the turbine 52 in the exhaust passage 4 and the upstream side of the compressor 51 in the intake passage 3, and the EGR passage 21. The EGR cooler 22 provided and the EGR valve 23 that opens and closes the EGR passage 21 and controls the flow rate of the EGR gas flowing through the EGR passage 21 are used as elements. The pressure loss of the low-pressure loop EGR passage 21 is as small as several hundred Pa. The inlet of the EGR passage 21 is connected to a predetermined location downstream of the three-way catalyst 41 in the exhaust passage 4. The outlet of the EGR passage 21 is connected to a predetermined location in the intake passage 3 downstream of the intake throttle valve 36 and upstream of the compressor 51.

低圧ループＥＧＲでは、大気圧に近い低圧の排気ガスをＥＧＲ通路２を通じて吸気通路３に還流する。そのために、ＥＧＲ通路２の出口の上流にある吸気絞りバルブ３６を絞ることで、ＥＧＲ通路２の出口の周囲を負圧化する。因みに、吸気通路３における、吸気絞りバルブ３６よりも上流側の圧力は略大気圧、またはコンプレッサ５１の稼働によって幾分負圧となる。   In the low-pressure loop EGR, low-pressure exhaust gas close to atmospheric pressure is recirculated to the intake passage 3 through the EGR passage 2. For this purpose, the pressure around the outlet of the EGR passage 2 is reduced to a negative pressure by restricting the intake throttle valve 36 upstream of the outlet of the EGR passage 2. Incidentally, the pressure on the upstream side of the intake throttle valve 36 in the intake passage 3 becomes substantially atmospheric pressure or somewhat negative pressure due to the operation of the compressor 51.

さらに、本実施形態の内燃機関１００は、図示は省略するが、駆動系としてトルクコンバータ及び自動変速機を備えてなる。特に、本実施形態では、自動変速機の構成要素として、遊星歯車機構を利用した前後進切換装置、及び無段変速機の一種であるベルト式ＣＶＴ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）を採用している。   Furthermore, although not shown, the internal combustion engine 100 of the present embodiment includes a torque converter and an automatic transmission as a drive system. In particular, in this embodiment, a forward / reverse switching device using a planetary gear mechanism and a belt-type CVT (Continuously Variable Transmission) which is a type of continuously variable transmission are adopted as components of the automatic transmission.

本実施形態の制御装置たるＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）０は、プロセッサ、メモリ、入力インタフェース、出力インタフェース等を有したマイクロコンピュータシステムである。   An ECU (Electronic Control Unit) 0 that is a control device of the present embodiment is a microcomputer system having a processor, a memory, an input interface, an output interface, and the like.

入力インタフェースには、車両の実車速を検出する車速センサから出力される車速信号ａ、クランクシャフトの回転角度及びエンジン回転数を検出するエンジン回転センサから出力されるクランク角信号（Ｎ信号）ｂ、アクセルペダルの踏込量またはスロットルバルブ３２の開度をアクセル開度（いわば、要求負荷）として検出するセンサから出力されるアクセル開度信号ｃ、ブレーキペダルの踏込量を検出するセンサから出力されるブレーキ踏量信号ｄ、吸気通路３（特に、サージタンク３３）内の吸気温及び吸気圧を検出する温度・圧力センサから出力される吸気温・吸気圧信号ｅ、機関の冷却水温を検出する水温センサから出力される冷却水温信号ｆ、シフトレバーのレンジを知得するためのセンサ（または、シフトポジションスイッチ）から出力されるシフトレンジ信号ｇ、吸気カムシャフトまたは排気カムシャフトの複数のカム角にてカム角センサから出力されるカム角信号（Ｇ信号）ｈ等が入力される。   The input interface includes a vehicle speed signal a output from a vehicle speed sensor that detects the actual vehicle speed of the vehicle, a crank angle signal (N signal) b output from an engine rotation sensor that detects the rotation angle of the crankshaft and the engine speed, An accelerator opening signal c output from a sensor that detects the amount of depression of the accelerator pedal or the opening of the throttle valve 32 as an accelerator opening (so-called required load), and a brake that is output from a sensor that detects the amount of depression of the brake pedal Stepping amount signal d, intake air temperature / intake pressure signal e output from a temperature / pressure sensor for detecting intake air temperature and intake pressure in intake passage 3 (especially surge tank 33), water temperature sensor for detecting engine cooling water temperature The coolant temperature signal f output from the sensor (or the shift position switch) Shift range signal g outputted from), a cam angle signal (G signal output from the cam angle sensor at a plurality of cam angle of the intake camshaft or an exhaust camshaft) h or the like is input.

出力インタフェースからは、点火プラグ１２のイグナイタに対して点火信号ｉ、インジェクタ１１に対して燃料噴射信号ｊ、スロットルバルブ３２に対して開度操作信号ｋ、ＥＧＲバルブ２２に対して開度操作信号ｌ、吸気絞りバルブ３６に対して開度操作信号ｍ、ウェイストゲートバルブ４４に対して開度操作信号ｎ、電界発生装置に対して電界（即ち、高周波）発生指令信号ｐ、ＣＶＴに対して変速比制御信号ｑ等を出力する。   From the output interface, the ignition signal i for the igniter of the spark plug 12, the fuel injection signal j for the injector 11, the opening operation signal k for the throttle valve 32, and the opening operation signal l for the EGR valve 22. The opening operation signal m for the intake throttle valve 36, the opening operation signal n for the waste gate valve 44, the electric field (ie, high frequency) generation command signal p for the electric field generator, and the gear ratio for the CVT. A control signal q and the like are output.

ＥＣＵ０のプロセッサは、予めメモリに格納されているプログラムを解釈、実行し、運転パラメータを演算して内燃機関の運転を制御する。ＥＣＵ０は、内燃機関の運転制御に必要な各種情報ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈを入力インタフェースを介して取得し、エンジン回転数を知得するとともに気筒１に充填される吸気量を推算する。そして、それらエンジン回転数及び吸気量等に基づき、要求される燃料噴射量、燃料噴射タイミング（一度の燃焼に対する燃料噴射の回数を含む）、燃料噴射圧、点火タイミング、燃焼室内に電界を発生させるか否かやその電界発生のタイミングといった各種運転パラメータを決定する。運転パラメータの決定手法自体は、既知のものを採用することが可能である。しかして、ＥＣＵ０は、運転パラメータに対応した各種制御信号ｉ、ｊ、ｋ、ｌ、ｍ、ｎ、ｐ、ｑを出力インタフェースを介して印加する。   The processor of the ECU 0 interprets and executes a program stored in the memory in advance, calculates operation parameters, and controls the operation of the internal combustion engine. The ECU 0 acquires various information a, b, c, d, e, f, g, and h necessary for operation control of the internal combustion engine via the input interface, knows the engine speed, and is filled in the cylinder 1. Estimate the intake volume. Based on the engine speed and intake air amount, etc., the required fuel injection amount, fuel injection timing (including the number of times of fuel injection for one combustion), fuel injection pressure, ignition timing, and an electric field are generated in the combustion chamber. Various operating parameters such as whether or not and the timing of the electric field generation are determined. As the operation parameter determination method itself, a known method can be adopted. Thus, the ECU 0 applies various control signals i, j, k, l, m, n, p, q corresponding to the operation parameters via the output interface.

また、ＥＣＵ０は、内燃機関の始動（冷間始動であることもあれば、アイドリングストップからの復帰であることもある）時において、スタータモータ（セルモータ、図示せず）に制御信号ｏを入力し、スタータモータのピニオンギアをドライブプレート外周のリングギアに噛合させて機関を回転させるクランキングを行う。クランキングは、初爆から連爆へと至り、エンジン回転数が冷却水温等に応じて定まる閾値を超えたときに（完爆したものと見なして）終了する。   Further, the ECU 0 inputs a control signal o to a starter motor (cell motor, not shown) when starting the internal combustion engine (a cold start or a return from an idling stop). Cranking is performed by rotating the engine by engaging the pinion gear of the motor with the ring gear on the outer periphery of the drive plate. Cranking ends from the first explosion to the consecutive explosion, and ends when the engine speed exceeds a threshold determined according to the cooling water temperature or the like (assuming that the explosion has been completed).

しかして本実施形態では、要求負荷の減少を検知した際に、ＥＣＵ０のメモリに内蔵した減速時ＥＧＲ制御プログラムをプロセッサが実行することにより、気筒内に供給されるＥＧＲガスの量を減少させるべくＥＧＲバルブ２３の開度を減少させる制御、及び吸気通路内に残留しているＥＧＲガスの全量が気筒内に供給されるまでの期間だけ前記電界発生装置を作動させる制御を行う。この減速時ＥＧＲ制御プログラムは、要求負荷の減少を検知した際に実行が開始される。この減速時ＥＧＲ制御プログラムによる制御の手順についてフローチャートである図５を参照しつつ以下に述べる。   Therefore, in this embodiment, when the decrease in the required load is detected, the processor executes the deceleration EGR control program built in the memory of the ECU 0 to reduce the amount of EGR gas supplied into the cylinder. Control for decreasing the opening of the EGR valve 23 and control for operating the electric field generator only during a period until the entire amount of EGR gas remaining in the intake passage is supplied into the cylinder are performed. The deceleration EGR control program is started when a decrease in the required load is detected. The control procedure by the deceleration EGR control program will be described below with reference to FIG. 5 which is a flowchart.

まず、ＥＧＲバルブの開度を減少させる（Ｓ１）。次いで、電界発生装置を作動させ（Ｓ２）、ＣＶＴの減速比を低速側に変更し（Ｓ３）、吸気圧に基づき吸気量Ｖを求める（Ｓ４）。それから、今回の吸気量Ｖを減速を検知してからの吸気量の積算値Ｖｓｕｍに加算し（Ｓ５）、この積算値Ｖｓｕｍが吸気通路におけるＥＧＲ通路との合流箇所から吸気弁に至る部分の容積Ｖ０に達しているか否かを判定し（Ｓ６）、吸気量の積算値Ｖｓｕｍが前記容積Ｖ０に達していない場合には次回の吸気量を求めるべくステップＳ４に戻る。一方、吸気量の積算値Ｖｓｕｍが前記容積Ｖ０に達した場合には電界発生装置の作動、及びＣＶＴの減速比を低速側に変更する制御を終了する（Ｓ７）。なお、ＣＶＴの減速比の低速側への変更は、減速時に電界発生装置を作動させることにより出力が上昇し運転者に違和感を与える不具合を解消するためのものであり、その変更幅は回転数や吸気量等の運転状態を示す量をパラメータとして予め実験により定めた値を用いる。 First, the opening degree of the EGR valve is decreased (S1). Next, the electric field generator is operated (S2), the CVT reduction ratio is changed to the low speed side (S3), and the intake air amount V is obtained based on the intake pressure (S4). Then, the current intake air amount V is added to the integrated value V sum of the intake air amount after the deceleration is detected (S5), and this integrated value V sum reaches the intake valve from the junction with the EGR passage in the intake passage. It determines whether or not reached the volume V 0 which (S6), when the integrated value V sum of the intake air amount does not reach the volume V 0 is returned to step S4 to determine the next intake air amount. On the other hand, when the integrated value V sum of the intake air amount reaches the volume V 0 , the operation of the electric field generator and the control for changing the CVT reduction ratio to the low speed side are finished (S7). The change in the reduction ratio of the CVT to the low speed side is for eliminating the problem that the output is increased by operating the electric field generator at the time of deceleration, causing the driver to feel uncomfortable. A value determined in advance by an experiment is used using a parameter indicating an operating state such as the intake air amount.

このような制御を行えば、要求負荷の減少に伴い気筒内への新気の供給量が減少する一方で吸気通路内にＥＧＲガスが残留しＥＧＲ量が過剰となる場合であっても、電界発生装置が作動することにより混合気の燃焼が促進されるので、ＥＧＲ量が過剰となることによる失火等を抑止することができる。   If such control is performed, even if the amount of fresh air supplied to the cylinders decreases as the required load decreases, the EGR gas remains in the intake passage and the EGR amount becomes excessive. Since the combustion of the air-fuel mixture is promoted by the operation of the generator, misfires and the like due to an excessive EGR amount can be suppressed.

すなわち、本実施形態に係る制御を行えば、電界発生装置を作動させることにより気筒内の混合気の燃焼を促進することができるので、減速時等要求負荷が減少した際に、吸気通路内に残留しているＥＧＲガスが気筒内に達してＥＧＲ量が過剰である場合であっても、燃焼が不安定となる不具合の発生を抑制することができる。   In other words, if the control according to the present embodiment is performed, the combustion of the air-fuel mixture in the cylinder can be promoted by operating the electric field generator. Even when the remaining EGR gas reaches the inside of the cylinder and the amount of EGR is excessive, it is possible to suppress the occurrence of the problem that the combustion becomes unstable.

また、車両の減速が検知されてから、吸気行程１回あたりの吸気量と吸気行程の回数とを積算した値が吸気通路におけるＥＧＲ通路との合流箇所から吸気弁に至る部分の容積に達するまでの期間だけ、前記電界発生装置を作動させる制御を行うようにしているので、必要最低限の時間だけ電界発生装置を作動させることとなり、従って電界発生装置を作動させることに伴う電力消費の削減を図ることができる。   Further, after the deceleration of the vehicle is detected, until the value obtained by integrating the intake amount per intake stroke and the number of intake strokes reaches the volume of the portion of the intake passage from the junction with the EGR passage to the intake valve Since the control for operating the electric field generating device is performed only during the period of time, the electric field generating device is operated only for the minimum necessary time, and therefore the power consumption associated with the operation of the electric field generating device is reduced. Can be planned.

そして、前記電界発生装置を作動させる制御を行っている間はＣＶＴの変速比を低速側に変更する制御を行うようにしているので、減速時に電界発生装置を作動させることにより出力が上昇し運転者に違和感を与える不具合を解消することができるとともに、内燃機関１００の回転数が上昇することに伴い吸気行程の回数が増えるため、吸気通路内に残留しているＥＧＲガスが短時間でなくなる。   While the control for operating the electric field generator is performed, the control for changing the transmission ratio of the CVT to the low speed side is performed, so that the output is increased by operating the electric field generator during deceleration. In addition, it is possible to eliminate the problem that gives the user a sense of incongruity, and the number of intake strokes increases as the rotational speed of the internal combustion engine 100 increases.

なお、本発明は以上に述べた実施形態に限らない。   The present invention is not limited to the embodiment described above.

例えば、上述した実施形態では、高周波を発生させる電界発生装置をアクティブ着火機構として機能させているが、マイクロ波発生装置をアクティブ着火機構として機能させるようにしてももちろんよい。   For example, in the above-described embodiment, the electric field generator that generates a high frequency functions as an active ignition mechanism. However, the microwave generator may naturally function as an active ignition mechanism.

また、上述した実施形態では、吸気行程１回あたりの吸気量と吸気行程の回数とを積算した値が吸気通路におけるＥＧＲ通路との合流箇所から吸気弁に至る部分の容積に達するまでの期間だけ、電界発生装置（アクティブ着火機構）を作動させるようにしているが、例えば、減速開始から所定時間の間だけアクティブ着火機構を作動させる等、他の態様を採用してもよい。   Further, in the above-described embodiment, only the period until the value obtained by integrating the intake amount per intake stroke and the number of intake strokes reaches the volume of the portion of the intake passage from the junction with the EGR passage to the intake valve is reached. The electric field generator (active ignition mechanism) is operated, but other modes such as, for example, operating the active ignition mechanism only for a predetermined time from the start of deceleration may be adopted.

加えて、上述した実施形態では自動変速機としてＣＶＴを搭載し、アクティブ着火機構を作動させる制御を行っている間は変速比を低速側に変更する制御を行うようにしているが、歯車を採用した自動変速機を搭載した場合においても、アクティブ着火機構を作動させる制御を行っている間は変速比を低速側に変更する制御を行うようにしてもよい。あるいは、アクティブ着火機構を作動させる制御を行っている間に変速比を低速側に変更する制御は省略してもよい。   In addition, in the above-described embodiment, the CVT is mounted as an automatic transmission, and the control for changing the gear ratio to the low speed side is performed while the control for operating the active ignition mechanism is performed. Even when the automatic transmission is installed, control for changing the gear ratio to the low speed side may be performed while the control for operating the active ignition mechanism is being performed. Or you may abbreviate | omit control which changes a gear ratio to the low speed side, while performing control which operates an active ignition mechanism.

その他、本発明の趣旨を損ねない範囲で種々に変更してよい。   In addition, various changes may be made without departing from the spirit of the present invention.

１００…内燃機関
０…ＥＣＵ（制御装置）
２…ＥＧＲ装置（排気ガス再循環装置）
２１…ＥＧＲ通路
２３…ＥＧＲバルブ
３…吸気通路
３２…スロットルバルブ
４…排気通路
５１…コンプレッサ
５２…タービン DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Internal combustion engine 0 ... ECU (control apparatus)
2. EGR device (exhaust gas recirculation device)
21 ... EGR passage 23 ... EGR valve 3 ... Intake passage 32 ... Throttle valve 4 ... Exhaust passage 51 ... Compressor 52 ... Turbine

Claims (3)

車両に搭載され、排気通路に設けられたタービンと、吸気通路に設けられ前記タービンにより駆動されるコンプレッサと、前記吸気通路における前記コンプレッサの下流側に設けられたスロットルバルブと、前記吸気通路における前記コンプレッサの上流側に設けられた吸気絞りバルブと、前記排気通路と前記吸気通路における前記コンプレッサの上流側とを接続するＥＧＲ通路及びこのＥＧＲ通路に設けられたＥＧＲバルブを有する排気ガス再循環装置と、気筒内に電磁波を照射することにより混合気の燃焼を促進するアクティブ着火機構とを備える内燃機関を制御するものであって、
前記ＥＧＲ通路内を流通する排気ガスの還流量を減少させる際に、前記ＥＧＲバルブの開度を減少させ、少なくとも吸気通路内に残留している排気ガスの全量が気筒内に供給されるまでの期間は前記アクティブ着火機構を作動させる制御を行うことを特徴とする制御装置。 A turbine mounted on a vehicle and provided in an exhaust passage; a compressor provided in an intake passage and driven by the turbine; a throttle valve provided on the downstream side of the compressor in the intake passage; An intake throttle valve provided on the upstream side of the compressor, an EGR passage connecting the exhaust passage and the upstream side of the compressor in the intake passage, and an exhaust gas recirculation device having an EGR valve provided in the EGR passage; And controlling an internal combustion engine having an active ignition mechanism for accelerating the combustion of the air-fuel mixture by irradiating electromagnetic waves in the cylinder,
When reducing the recirculation amount of the exhaust gas flowing through the EGR passage, the opening degree of the EGR valve is reduced, and at least the entire amount of exhaust gas remaining in the intake passage is supplied into the cylinder. The control apparatus characterized by performing control which operates the said active ignition mechanism during a period. 車両の減速が検知されてから、吸気行程１回あたりの吸気量と吸気行程の回数とを積算した値が吸気通路におけるＥＧＲ通路との合流箇所から吸気弁に至る部分の容積に達するまでの期間だけ、前記アクティブ着火機構を作動させる制御を行う請求項１記載の制御装置。 The period from when the deceleration of the vehicle is detected until the value obtained by integrating the intake amount per intake stroke and the number of intake strokes reaches the volume of the portion from the junction with the EGR passage to the intake valve in the intake passage The control device according to claim 1, wherein only control for operating the active ignition mechanism is performed. 自動変速機を搭載する車両に用いられ、前記アクティブ着火機構を作動させる制御を行っている間は変速比を低速側に変更する制御を行う請求項１又は２記載の制御装置。 3. The control device according to claim 1, wherein the control device is used in a vehicle equipped with an automatic transmission, and performs control to change a gear ratio to a low speed side while performing control to operate the active ignition mechanism.
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