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JP2019100323A - Control device for engine - Google Patents

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JP2019100323A
JP2019100323A JP2017235697A JP2017235697A JP2019100323A JP 2019100323 A JP2019100323 A JP 2019100323A JP 2017235697 A JP2017235697 A JP 2017235697A JP 2017235697 A JP2017235697 A JP 2017235697A JP 2019100323 A JP2019100323 A JP 2019100323A
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JP
Japan
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control
amount
gpf
engine
soot
Prior art date
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Pending
Application number
JP2017235697A
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Japanese (ja)
Inventor
寛之 栗田
Hiroyuki Kurita
寛之 栗田
栄治郎 田中
Eijiro Tanaka
栄治郎 田中
剛豊 伊藤
Taketoyo Ito
剛豊 伊藤
吉田 宏
Hiroshi Yoshida
宏 吉田
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Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Publication date
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Abstract

To suppress an increase in collection amount of a soot in a particulate filter or reduce the collection amount while protecting the particulate filter even when the collection amount increases.SOLUTION: Fuel cut is performed during deceleration of an engine E. When collection amount of soot in a GPF 33 disposed in an exhaust passage 30 becomes larger than a first predetermined value, regeneration of the GPF 33 is performed (for example, post injection or retard injection of fuel). When the collection amount of the soot becomes larger than a second predetermined value larger than the first predetermined value, control for increasing the amount of exhaust gas caused to flow into the GPF 33 is performed while the execution of the regeneration control is allowed. The control for increasing the exhaust gas amount is performed through, for example, increase correction of idling speed or increase correction of speed of return from fuel cut.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、エンジンの制御装置に関するものである。   The present invention relates to a control device of an engine.

例えばガソリンを燃料とするエンジンにおいては、排気ガス中の煤(微粒状物質=パティキュレート)を除去するために、排気通路にパティキュレートフィルタ(GPF)を配設して、排気ガス中の煤を捕集することが行われている。そして、パティキュレートフィルタで捕集した煤量が所定値以上になると、パティキュレートフィルタの再生(例えば燃料のポスト噴射やリタード噴射)が行われる。   For example, in an engine using gasoline as a fuel, a particulate filter (GPF) is provided in the exhaust passage to remove soot (particulate matter = particulate) in the exhaust gas, and soot in the exhaust gas is removed. It is being collected. When the soot amount collected by the particulate filter becomes equal to or more than a predetermined value, regeneration of the particulate filter (for example, post injection or retard injection of fuel) is performed.

特許文献1には、ディーゼルエンジンにおいて、排気通路にパティキュレートフィルタ(DPF)を配設したものが開示されている。特許文献1では、パティキュレートフィルタで捕集している煤量が多くなると、捕集されている煤が急速燃焼を生じてしまう可能性が高くなるということで、排気ガス流量を増大させることが行われている(パティキュレートフィルタの温度上昇の抑制)。   Patent Document 1 discloses a diesel engine in which a particulate filter (DPF) is disposed in an exhaust passage. In Patent Document 1, when the amount of soot collected by the particulate filter is increased, the possibility that the trapped soot will cause rapid combustion is increased, thereby increasing the exhaust gas flow rate. Has been carried out (suppression of temperature rise of particulate filter).

特許第4453718号公報Patent No. 4453718 gazette

ところで、パティキュレートフィルタの再生は、煤の捕集量があらかじめ設定された第1所定値以上になったときに行われる。そして、煤の捕集量が第1所定値よりも大きい第2所定値以上になったときは、パティキュレートフィルタの再生制御を禁止すると共にワーニングランプを点灯させて、早期に車両の販売点(ディーラー)等に出向いてパティキュレートフィルタの保守、点検を受けることを運転者に促すようにしている。特に、例えば「ちょい乗り」等が頻繁に行われて、パティキュレートフィルタの再生が殆ど行われないような走行状態が続いたときに、パティキュレートフィルタでの捕集量が増大する一方となって、捕集量が上記第2所定値以上になってしまうことがある。   By the way, the regeneration of the particulate filter is performed when the soot collection amount becomes equal to or more than a first predetermined value set in advance. Then, when the soot collection amount becomes equal to or greater than the second predetermined value larger than the first predetermined value, the regeneration control of the particulate filter is prohibited and the warning lamp is turned on, and the selling point of the vehicle (early The driver is urged to go to a dealer or the like for maintenance and inspection of the particulate filter. In particular, for example, when a running state in which the regeneration of the particulate filter is hardly performed continues, for example, when “slightly riding” is frequently performed, the amount of trapping by the particulate filter increases. The collected amount may become equal to or more than the second predetermined value.

しかしながら、捕集量が第2所定値以上になってワーニングランプが点灯されても、運転者によっては、そのまま放置した状態で、相当に長い期間に渡って走行しまうことも応々にして生じる。この場合、再生制御を禁止した状態で、車両の販売点(ディーラー)等での保守、点検を待つだけでは、捕集量が早期に増加してしまうことになる。そして、捕集量が極端に多くなると、例えば減速時の燃料カットによって多量の空気がパティキュレートフィルタに導入されると、捕集した多量の煤が急速に燃焼されて、パティキュレートフィルタを破損(高熱による熱害の発生)させてしまうことにもなりかねない。   However, even if the warning lamp is turned on when the collection amount becomes equal to or more than the second predetermined value, depending on the driver, the vehicle may travel for a considerably long period while being left as it is. In this case, just waiting for maintenance and inspection at the sales point (dealer) of the vehicle or the like in a state where regeneration control is prohibited, the amount of collection will increase early. Then, when the amount of collection becomes extremely large, for example, when a large amount of air is introduced to the particulate filter by the fuel cut at the time of deceleration, the large amount of collected soot is burned rapidly to damage the particulate filter ( It may also cause the heat damage due to high heat).

本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、その目的は、パティキュレートフィルタでの煤の捕集量が多くなったときでも、パティキュレートフィルタの保護を行いつつも捕集量の増大を抑制あるいは捕集量を低減できるようにしたエンジンの制御装置を提供することにある。   The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and an object thereof is to collect the particulate filter while protecting the particulate filter even when the amount of soot collected by the particulate filter is increased. It is an object of the present invention to provide a control device of an engine which can suppress the increase of the engine speed or reduce the collection amount.

前記目的を達成するため、本発明にあっては次のような解決手法を採択してある。すなわち、請求項1に記載のように、
エンジンの排気通路に配設されたパティキュレートフィルタと、
エンジンを制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、
前記パティキュレートフィルタに捕集されている煤の捕集量を推定する推定制御と、
前記推定手段で推定された煤の捕集量が第1所定値よりも大きくなったときに、前記パティキュレートフィルタの再生を実行させる再生制御と、
エンジンの減速時に燃料カットを行う燃料カット制御と、
前記推定手段で推定された煤の捕集量が、前記第1所定値よりも大きい第2所定値よりも大きくなったときに、前記再生制御の実行を許容しつつ、前記パティキュレートフィルタに流入される排気ガス量を増加させる排気ガス量増加制御と、
を行うように設定されている、
ようにしてある。
In order to achieve the above object, the following solutions are adopted in the present invention. That is, as described in claim 1,
A particulate filter disposed in the exhaust passage of the engine;
Control means for controlling the engine;
Equipped with
The control means
Estimation control for estimating the amount of soot collected by the particulate filter;
Regeneration control that causes the particulate filter to be regenerated when the soot collection amount estimated by the estimation means becomes larger than a first predetermined value;
Fuel cut control that cuts off fuel when the engine decelerates,
When the collected amount of soot estimated by the estimation means becomes larger than a second predetermined value larger than the first predetermined value, the particulate matter flows into the particulate filter while permitting execution of the regeneration control. Exhaust gas amount increase control to increase the amount of exhaust gas
Is set to do,
It is done like that.

上記解決手法によれば、パティキュレートフィルタでの煤の捕集量が第2所定値よりも大きくなったときは、排気ガス量を増加させる制御を行うことにより、パティキュレートフィルタの温度上昇を抑制あるいは低下させてその保護を図ることができる。また、排気ガス量を増加させる制御(パティキュレートフィルタの保護制御)を行っているときでも、再生制御の実行が許容されることから、パティキュレートフィルタで捕集される煤量の増大を抑制あるいは煤量を低減させることができ、このことは、パティキュレートフィルタの保守、点検を行うまでの期間を延長したりあるいはこの保守、点検を不要とすることにつながるものであり、極めて好ましいものである。   According to the solution method described above, when the amount of soot collected by the particulate filter becomes larger than the second predetermined value, the temperature rise of the particulate filter is suppressed by performing control to increase the exhaust gas amount. Alternatively, it can be lowered to protect it. In addition, even when the control to increase the amount of exhaust gas (protection control of the particulate filter) is performed, the execution of regeneration control is permitted, so that the increase in the amount collected by the particulate filter is suppressed or The amount of soot can be reduced, which leads to prolonging the time until maintenance or inspection of the particulate filter or eliminating the need for this maintenance and inspection, which is extremely preferable. .

上記解決手法を前提とした好ましい態様は、請求項2以下に記載のとおりである。   Preferred embodiments based on the above solution method are as described in claim 2 and the following claims.

前記排気ガス量増加制御によって、アイドル回転数が上昇補正される、ようにしてある(請求項2対応)。この場合、アイドル回転数を上昇補正するという簡単な手法によって、排気ガス量を増加させることができる。   The idle rotational speed is corrected to rise by the exhaust gas amount increase control (corresponding to claim 2). In this case, the amount of exhaust gas can be increased by a simple method of increasing and correcting the idle speed.

前記制御手段は、前記燃料カット制御によってエンジン回転数が所定の復帰回転数まで低下したときに、燃料供給を再開させる燃料復帰制御を行うようにされ、
前記排気ガス量増加制御によって、前記復帰回転数が上昇補正される、
ようにしてある(請求項3対応)。この場合、燃料カットからの復帰回転数を上昇補正するという簡単な手法によって、排気ガス量を増加させることができる。
The control means is adapted to perform fuel return control for resuming fuel supply when the engine speed is reduced to a predetermined return speed by the fuel cut control.
The return rotational speed is raised and corrected by the exhaust gas amount increase control.
(Claim 3). In this case, the amount of exhaust gas can be increased by a simple method of increasing and correcting the return rotation speed from the fuel cut.

前記排気ガス量増加制御は、前記パティキュレートフィルタの温度が所定温度よりも高いことを条件として実行される、ようにしてある(請求項4対応)。この場合、パティキュレートフィルタの温度が所定温度(例えば800〜850度C)よりも低いときは、捕集している煤量が極めて多量であっても、例えば燃料カットによって排気ガス中の空気量が増大しても捕集されている煤が急速に燃焼されてしまうことがないため、不必要に排気ガス量増加制御を行わないようにする上で好ましいものとなる。   The exhaust gas amount increase control is performed on the condition that the temperature of the particulate filter is higher than a predetermined temperature (corresponding to claim 4). In this case, when the temperature of the particulate filter is lower than a predetermined temperature (for example, 800 to 850 ° C.), the amount of air in the exhaust gas, for example, due to fuel cut, even if the amount of collected soot is very large. Since the trapped soot is not burned rapidly even if the amount of hydrogen increases, it is preferable to prevent the exhaust gas amount increase control from being performed unnecessarily.

ワーニングランプを備え、
前記制御手段は、前記推定手段で推定された煤の捕集量が前記第2所定値よりも大きくなったときに、前記ワーニングランプを点灯させる点灯制御を行う、
ようにしてある(請求項5対応)。この場合、パティキュレートフィルタに煤が多量に捕集されていることを運転者に対して明確に認識させることができる。これにより、早期に車両販売点等で保守、点検を受けることを促す上で、あるいは運転者に対して再生制御の実行可能な運転を行うように促して煤量の増加を抑制させたり煤量を低減させる上で好ましいものとなる。
Equipped with a warning lamp
The control means performs lighting control to light the warning lamp when the collected amount of soot estimated by the estimation means becomes larger than the second predetermined value.
It corresponds (claim 5 correspondence). In this case, it is possible to make the driver clearly recognize that a large amount of soot is collected in the particulate filter. As a result, in order to prompt maintenance and inspection at a vehicle selling point etc. at an early stage, or prompting the driver to perform feasible operation of the regeneration control, the increase in the burden is suppressed or the burden is reduced. In order to reduce the

本発明によれば、パティキュレートフィルタでの煤の捕集量が多くなったときでも、パティキュレートフィルタの保護を行いつつも捕集量の増大を抑制あるいは捕集量を低減できる。   According to the present invention, even when the amount of soot collected by the particulate filter is increased, the increase in the amount of trapping can be suppressed or the amount of trapping can be reduced while protecting the particulate filter.

本発明が適用されたエンジンの全体系統例を示す図。The figure which shows the example of whole system | strain of the engine to which this invention was applied. GPFに捕集された煤量と制御内容との対応関係を示す図。The figure which shows the correspondence of the amount of control collected by GPF, and the control content. アイドル回転数を上昇させることによるGPFの温度低下を示す図。The figure which shows the temperature fall of GPF by raising idle rotation speed. アイドル回転数とGPF温度との相関関係を示す図。The figure which shows the correlation with idle rotation speed and GPF temperature. GPFの入り口温度を低下させることによるGPF温度の低下を示す図。The figure which shows the fall of the GPF temperature by reducing the entrance temperature of GPF. GPF入り口温度とGPF温度との相関関係を示す図。The figure which shows correlation with GPF entrance temperature and GPF temperature. 本発明の制御系統例を示す図。The figure which shows the example of a control system of this invention. 本発明の制御例を示すフローチャート。The flowchart which shows the example of control of this invention.

図1において、Eはエンジン(エンジン本体)であり、図1はある1つの気筒に着目した断面図となっている。そして、エンジンEは、ガソリン等を燃料とする直列4気筒の4サイクルエンジンとされている。   In FIG. 1, E is an engine (engine main body), and FIG. 1 is a cross-sectional view focusing on a certain cylinder. The engine E is an in-line four-cylinder four-cycle engine fueled by gasoline or the like.

図1中、1はシリンダ、2はシリンダヘッド、3はシリンダ1内に摺動自在に嵌合されたピストンである。ピストン3は、図示を略すコンロッドを介して、クランクシャフト4と連動されている。   In FIG. 1, 1 is a cylinder, 2 is a cylinder head, and 3 is a piston slidably fitted in the cylinder 1. The piston 3 is interlocked with the crankshaft 4 via a connecting rod (not shown).

シリンダ1とシリンダヘッド2とピストン3とにより、ピストン3の上方空間に燃焼室5が構成されている。この燃焼室5には、吸気ポート6および排気ポート7が開口されている。そして、吸気ポート6は吸気弁8により開閉され、排気ポート7は排気弁9により開閉される。   A combustion chamber 5 is formed in the space above the piston 3 by the cylinder 1, the cylinder head 2 and the piston 3. An intake port 6 and an exhaust port 7 are opened in the combustion chamber 5. The intake port 6 is opened and closed by the intake valve 8, and the exhaust port 7 is opened and closed by the exhaust valve 9.

シリンダヘッド2には、燃焼室5の略中央部において、点火プラグ10、燃料噴射弁11および筒内の圧力を検出する圧力センサ12が配設されている。実施形態では、エンジンEは、1つの気筒について、2個の吸気ポート6(吸気弁8)と2個の排気ポート7(排気弁9)とを有する4弁式とされている。2個の吸気弁8同士はクランクシャフト4の軸線方向に間隔をあけて配設され、同様に2個の排気弁9もクランクシャフト4の軸線方向に間隔をあけて配設されている。   The cylinder head 2 is provided with a spark plug 10, a fuel injection valve 11, and a pressure sensor 12 for detecting the pressure in the cylinder substantially at the center of the combustion chamber 5. In the embodiment, the engine E is a four-valve engine having two intake ports 6 (intake valves 8) and two exhaust ports 7 (exhaust valves 9) for one cylinder. The two intake valves 8 are spaced from each other in the axial direction of the crankshaft 4, and similarly, the two exhaust valves 9 are spaced from each other in the axial direction of the crankshaft 4.

クランクシャフト4に対して、ベルト13を介して、ISG14が連動されている。ISG14は、スタータモータと発電機(オルタネータまたはジェネレータ)とを兼用した機器である。すなわち、イグニッションスイッチがオンされた際に、ISG14を駆動することによりエンジンEを始動させる。また、走行中において、例えば減速時にはISG14により発電を行って回生を行う(回生エネルギは、バッテリやキャパシタ等の充電に用いたり、各種の電気機器類への供給用とされる)。   The ISG 14 is interlocked with the crankshaft 4 via the belt 13. The ISG 14 is a device that doubles as a starter motor and a generator (alternator or generator). That is, when the ignition switch is turned on, the engine E is started by driving the ISG 14. Further, during traveling, for example, at the time of deceleration, power generation is performed by the ISG 14 to perform regeneration (the regenerative energy is used to charge a battery, a capacitor, or the like, or supplied to various electric devices).

吸気ポート6には、吸気通路20が接続されている。吸気通路20には、その上流側から下流側へ順次、エアクリーナ21、スロットル弁22、スーパチャージャ23、インタークーラ24が配設されている。なお、25は、スーパチャージャ23を駆動するモータである。吸気通路20に対して、バイパス通路26が接続されている。バイパス通路26の上流側端は、スロットル弁22とスーパチャージャ23との間において吸気通路20に開口されている。また、バイパス通路26の下流側端は、インタークーラ24の下流側において吸気通路20に開口されている。そして、バイパス通路26には、バイパス弁27が配設されている。   An intake passage 20 is connected to the intake port 6. In the intake passage 20, an air cleaner 21, a throttle valve 22, a supercharger 23, and an intercooler 24 are disposed sequentially from the upstream side to the downstream side. Reference numeral 25 denotes a motor for driving the supercharger 23. A bypass passage 26 is connected to the intake passage 20. The upstream end of the bypass passage 26 is open to the intake passage 20 between the throttle valve 22 and the supercharger 23. Further, the downstream end of the bypass passage 26 is opened to the intake passage 20 at the downstream side of the intercooler 24. A bypass valve 27 is disposed in the bypass passage 26.

排気ポート7には、排気通路30が接続されている。排気通路30の上流側端部は、各気筒共通の排気マニホールド31によって構成されている。排気通路30には、その上流側から下流側は向けて順次、小容量の第1三元触媒32、GPF(パティキュレートフィルタ)33、大容量の第2三元触媒34が配設されている。GPF33は、排気ガス中の微粒子を捕集するものである。そして、GPF33の直上流側と直下流側との圧力差を検出する圧力センサ35での検出信号に基づいて、GPF33に堆積した煤量を検出するようになっている。   An exhaust passage 30 is connected to the exhaust port 7. The upstream end of the exhaust passage 30 is constituted by an exhaust manifold 31 common to the respective cylinders. In the exhaust passage 30, a small capacity first three-way catalyst 32, a GPF (particulate filter) 33, and a large capacity second three-way catalyst 34 are disposed sequentially from the upstream side toward the downstream side. . The GPF 33 collects particulates in the exhaust gas. Then, the amount of soot deposited on the GPF 33 is detected based on the detection signal from the pressure sensor 35 that detects the pressure difference between the upstream side and the downstream side of the GPF 33.

吸気通路20と排気通路30とは、EGR通路40を介して接続されている。EGR通路40の上流側端は、GPF33と第2三元触媒34との間の排気通路30に開口されている。EGR通路40の下流側端は、バイパス通路26のうちバイパス弁27の上流側に開口されている。そして、EGR通路40には、その上流側から下流側へ順次、EGRクーラ41、EGR弁42が配設されている。   The intake passage 20 and the exhaust passage 30 are connected via an EGR passage 40. The upstream end of the EGR passage 40 is open to the exhaust passage 30 between the GPF 33 and the second three-way catalyst 34. The downstream end of the EGR passage 40 is opened to the upstream side of the bypass valve 27 in the bypass passage 26. Then, an EGR cooler 41 and an EGR valve 42 are disposed in the EGR passage 40 sequentially from the upstream side to the downstream side.

上記のようなエンジンEは、ガソリンを燃料として、所定の運転領域(例えばアクセル開度が所定開度以下でかつエンジン回転数が所定回転数以下の領域)において極めてリーンな空燃比(例えば空燃比が30程度)でもって圧縮自己着火されるようになっている(圧縮自己着火を点火プラグ10の着火により生じる火種を利用して促進させる場合もある)。そして、上記所定の運転領域以外では、通常のガソリンエンジンと同様に、点火プラグ10の着火による火花点火式でもって燃焼を行うようになっている(空燃比は主として理論空燃比付近)。このため、エンジンEの幾何学的圧縮比が通常のガソリンエンジンに比して相当に高く設定されている(例えば幾何学的圧縮比が18以上で、有効圧縮比が16以上)。   The engine E as described above uses gasoline as fuel and has an extremely lean air-fuel ratio (for example, an air-fuel ratio in a predetermined operating range (for example, a range where an accelerator opening is less than a predetermined opening and an engine speed is less than a predetermined engine speed) Is about 30) and compression self-ignition may be performed (in some cases, compression self-ignition may be promoted using the fire species generated by the ignition of the spark plug 10). And, except for the above-mentioned predetermined operation range, combustion is carried out by the spark ignition system by ignition of the spark plug 10 (the air-fuel ratio is mainly in the vicinity of the theoretical air-fuel ratio) as in a normal gasoline engine. For this reason, the geometric compression ratio of the engine E is set to be considerably higher than that of a normal gasoline engine (for example, the geometric compression ratio is 18 or more and the effective compression ratio is 16 or more).

スーパチャージャ23は、上述した圧縮自己着火を行う際に要求される多量の空気量を確保するために作動されるようになっており、このときはバイパス弁27が閉じられる。一方、火花点火による着火を行う運転領域では、スーパチャージャ23の作動が停止されると共にバイパス弁27が開かれる。   The supercharger 23 is operated to secure a large amount of air required when performing the above-described compression auto-ignition, and at this time, the bypass valve 27 is closed. On the other hand, in the operation region where ignition is performed by spark ignition, the operation of the supercharger 23 is stopped and the bypass valve 27 is opened.

ここで、GPF33は、運転を継続することにより、煤の捕集量が増大することから、適宜のタイミングでもってその再生を行う必要がある。GPF33の再生は、燃料のポスト噴射や燃料噴射タイミングのリタードによって、GPF33で煤を燃焼させることにより行われる。このGPF33の再生は、エンジンが所定運転領域にあるときに実行される(例えば、加減速時を除く定常走行時であること、アクセル開度が所定開度以上であること、エンジン回転数が所定回転数以上であること、という条件を全て満たしたとき)。   Here, the GPF 33 needs to be regenerated at an appropriate timing because the amount of collected soot increases by continuing the operation. The regeneration of the GPF 33 is performed by burning the soot with the GPF 33 by the post injection of fuel and the retard of the fuel injection timing. The regeneration of the GPF 33 is performed when the engine is in a predetermined operation range (for example, steady traveling except during acceleration, deceleration, the accelerator opening is equal to or greater than the predetermined opening, and the engine rotational speed is predetermined). When all the conditions of being equal to or higher than the rotation speed are satisfied).

次に、図2を参照しつつ、GPF33における煤の捕集量(堆積量)に応じた制御内容の概要について説明する。まず、GPF33への煤の捕集量として、小さい方から大きい順に、SLM1、SLM2、SLM3の3つのしきい値が設定される(SLM1<SLM2<SLM3)。   Next, with reference to FIG. 2, an outline of control contents according to the amount of collected soot (the amount of deposition) in the GPF 33 will be described. First, three threshold values of SLM1, SLM2, and SLM3 are set as the amount of collection of soot on the GPF 33 in ascending order from the smaller one (SLM1 <SLM2 <SLM3).

煤の捕集量がSLM1以下のときは、捕集量が小さいとして、GPF33の再生は行われない(走行に応じてGPF33での煤の捕集量が増大していく状態)。   When the collected amount of soot is equal to or less than the SLM 1, the collected amount is small, and the regeneration of the GPF 33 is not performed (a state where the collected amount of soot in the GPF 33 increases according to traveling).

GPF33での煤の捕集量が、SLM1よりも大きくてSLM2以下のときは、GPF33の再生が行われる(通常の再生で、ポスト噴射あるいはリタード噴射の実行)。   When the amount of soot collected by the GPF 33 is larger than that of the SLM 1 and smaller than or equal to the SLM 2, regeneration of the GPF 33 is performed (execution of post injection or retarded injection in normal reproduction).

GPF33での煤の捕集量が、SLM2よりも大きくてSLM3以下のときは、GPF33の熱損傷を防止する保護制御を実行しつつ、GPF33の再生が行われる。この保護制御は、大別して、次のような第1と第2の2つの手法を適宜採択できる。なお、このときは、運転者に対して、GPF33での煤の捕集量が多すぎる状況になっている、ということで、ワーニングランプS4が点灯される。ワーニングランプS4の点灯により、運転者は、GPF33の再生実行領域となるような運転を行うように促されると共に、早い時期に車両販売点(ディーラ)に出向いてGPF33の保守、点検を受けることが促される。   When the amount of soot collected by the GPF 33 is larger than that of the SLM 2 and not more than the SLM 3, regeneration of the GPF 33 is performed while performing protection control to prevent thermal damage to the GPF 33. This protection control can be roughly classified into the following first and second two methods as appropriate. In this case, the warning lamp S4 is turned on because the driver is in a situation where the amount of soot collected by the GPF 33 is too large. The lighting of the warning lamp S4 prompts the driver to drive to become the regeneration execution area of the GPF 33, and visit the vehicle selling point (dealer) at an early stage to receive maintenance and inspection of the GPF 33. Prompted.

GPF33の保護制御は、第1に、GPF33に流入する排気ガス流量を増大させることである(GPF33の温度を排気ガス中へ逃がす)。排気ガス流量の増大は、例えば、燃料カット時の復帰回転数を高めることやアイドル回転数を高めることによって行うことができる。   First, protection control of the GPF 33 is to increase the flow rate of exhaust gas flowing into the GPF 33 (to release the temperature of the GPF 33 into the exhaust gas). The exhaust gas flow rate can be increased, for example, by increasing the return rotation speed at the time of fuel cut or by increasing the idle rotation speed.

図3は、エンジン回転数が、暖機運転を経て走行により回転数が高まっている状態から燃料カットが開始され(t1時点)、t2時点で燃料カットが解除されてその後アイドル回転数に復帰される過程を示す。燃料カットからの復帰回転数を高めたり、アイドル回転数を高めることにより、GPF33(の本体部=フィルタ部)の温度が、T11からT12へと低下して、GPF33の保護が図られる。図4には、アイドル回転数とGPF33の最高温度との関係を示してあり、アイドル回転数を低下させることによりGPF33の温度が大きく低下されることを示している。   In FIG. 3, fuel cut is started from a state where engine speed is increased by running after warm-up operation (time t1), fuel cut is canceled at time t2, and then idle speed is restored. Show the process of The temperature of the GPF 33 (main part = filter part) is lowered from T11 to T12 by increasing the number of revolutions after returning from the fuel cut or increasing the number of idle revolutions, thereby protecting the GPF 33. FIG. 4 shows the relationship between the idle speed and the maximum temperature of the GPF 33, and shows that the temperature of the GPF 33 is greatly reduced by reducing the idle speed.

GPF33の保護制御は、第2に、エンジンの出力制御によって、GPF33の温度上昇を抑制する制御を行うことである。上記エンジンの出力制御としては、例えば、エンジントルクを目標トルクよりも低下させることや空燃比をリッチ化することによって行うことができる。   Second, protection control of the GPF 33 is control to suppress the temperature rise of the GPF 33 by output control of the engine. The output control of the engine can be performed, for example, by reducing the engine torque than the target torque or enriching the air-fuel ratio.

図5は、エンジン回転数が、暖機運転を経て走行により回転数が高まっている状態から燃料カットが開始され(t1時点)、t2時点で燃料カットが解除されてその後アイドル回転数に復帰される過程を示す。エンジントルクを目標トルクから低下させたり、空燃比をリッチ化することにより、GPF33の入り口温度T1がT2で示すように低下し、これに応じて、GPF33(の本体部=フィルタ部)の温度がT11からT12へと低下して、GPF33の保護が図られる。図6には、GPF33の入り口温度とGPF33(の本体部)の最高温度との関係を示してあり、GPF33の入り口温度を低下させることによりGPF33の温度が大きく低下されることを示している。   In FIG. 5, the fuel cut is started from the state where the engine speed is increased by running after the warm-up operation (time t1), the fuel cut is canceled at time t2, and then the idle speed is restored. Show the process of By reducing the engine torque from the target torque or enriching the air-fuel ratio, the inlet temperature T1 of the GPF 33 decreases as indicated by T2, and accordingly, the temperature of (the main body portion = filter portion) of the GPF 33 decreases. The protection from GPF 33 is achieved by lowering from T11 to T12. FIG. 6 shows the relationship between the inlet temperature of GPF 33 and the maximum temperature of (the main body of) GPF 33, and shows that the temperature of GPF 33 is greatly reduced by decreasing the inlet temperature of GPF 33.

GPF33での煤の捕集量が、SLM3よりも大きいときは、GPF33の再生が禁止されると共に、減速時に行われる燃料カットが禁止される(GPF33が熱損傷されてしまう事態を確実に防止)。なお、減速時に燃料カットが禁止された際には、ISG14を発電機として機能させることによる回生を行って、必要な減速度を確保するようにしてある。また、ワーニングランプS4は点灯されているが、GPF33の再生制御が禁止されていて煤の捕集量が増大する一方なので、より早い時期に車両販売点(ディーラ)に出向いてGPF33の保守、点検を受けることを強く促すように、ワーニングランプS4を点滅させる状態での点灯とすることもできる。   When the amount of soot collected by the GPF 33 is larger than that of the SLM 3, regeneration of the GPF 33 is prohibited and fuel cut performed at the time of deceleration is prohibited (preventing a situation where the GPF 33 is thermally damaged) . In addition, when the fuel cut is prohibited at the time of deceleration, regeneration by causing the ISG 14 to function as a generator is performed to secure a necessary deceleration. Also, the warning lamp S4 is on, but the regeneration control of the GPF 33 is prohibited, and the amount of soot collected is increasing, so we go to the vehicle selling point (dealer) earlier to maintain and inspect the GPF 33 The warning lamp S4 can be lighted in a blinking state so as to strongly prompt the user to receive the warning.

図7は、前述した制御を行うための制御系統例を示す。図中、Uは、マイクロコンピュータを利用して構成されたコントローラである。このコントローラUには、前述したGPF33での煤の捕集量を検出する圧力センサ35からの信号の他、各種センサS1〜S3からの信号が入力される。S1は、エンジン回転数を検出する回転数センサである。S2は、アクセル開度を検出するアクセル開度センサである。S3は、GPF33の入り口温度(実施形態では、第1三元触媒32の直上流側の温度)を検出する温度センサである。コントローラUは、燃料噴射弁11、ISG14を制御する他、ワーニングランプS4を制御する。   FIG. 7 shows an example of a control system for performing the control described above. In the figure, U is a controller configured using a microcomputer. In addition to the signal from the pressure sensor 35 for detecting the amount of soot collected by the GPF 33 described above, the controller U receives signals from various sensors S1 to S3. S1 is a rotational speed sensor that detects an engine rotational speed. S2 is an accelerator opening sensor that detects the accelerator opening. S3 is a temperature sensor that detects the inlet temperature of the GPF 33 (in the embodiment, the temperature immediately upstream of the first three-way catalyst 32). The controller U controls the warning lamp S4 in addition to controlling the fuel injection valve 11 and the ISG 14.

次に、図8を参照しつつ、コントローラUの制御内容について説明する。なお、以下の説明でQはステップを示す。まず、Q1において、各種センサ等からの信号が読みこまれた後、Q2において、目標トルクが演算される。目標トルクは、基本的に、エンジン回転数とアクセル開度とをパラメータとして設定され、さらに、吸気温度やエンジン冷却水温度等によって補正される。なお、目標トルクを演算(設定)する手法そのものは、従来から種々提案されているので、これ以上の説明は省略する。   Next, control contents of the controller U will be described with reference to FIG. In the following description, Q indicates a step. First, after the signals from various sensors and the like are read in Q1, the target torque is calculated in Q2. The target torque is basically set using the engine speed and the accelerator opening as parameters, and is further corrected by the intake air temperature, the engine coolant temperature, and the like. In addition, since the method itself of calculating (setting) a target torque is variously proposed conventionally, the description beyond this is abbreviate | omitted.

Q3では、圧力センサ35からの信号に基づいて、GPF33での煤の捕集量が推定される。Q3の後、Q4において、Q3で推定された煤の捕集量が、所定値SLM3よりも大きいか否かが判別される。このQ4の判別でNOのときは、Q5において、煤の捕集量がSML1よりも大きいか否かが判別される。このQ5の判別でNOのときは、Q6において、目標トルクに応じた燃料噴射制御が行われる。Q5からQ6へ至るときの目標トルクは、Q2で設定された目標トルクであり、目標トルクの低下は行われないものとなる。   In Q3, the amount of soot collected by the GPF 33 is estimated based on the signal from the pressure sensor 35. After Q3, in Q4, it is determined whether the soot collection amount estimated in Q3 is larger than a predetermined value SLM3. When the determination of Q4 is NO, it is determined in Q5 whether the soot collection amount is larger than SML1. When the determination of Q5 is NO, fuel injection control is performed in Q6 according to the target torque. The target torque from Q5 to Q6 is the target torque set in Q2, and the target torque is not reduced.

前記Q5の判別でYESのときは、Q7において、GPF33の再生が実行される(ポスト噴射あるいはリタード噴射の実行)。この後、Q8において、煤の捕集量がSML2よりも大か大きいか否かが判別される。このQ8の判別でNOのときは、Q6に移行される。   If YES in the determination of Q5, regeneration of the GPF 33 is executed in Q7 (execution of post injection or retard injection). Thereafter, in Q8, it is determined whether the amount of collected soot is larger or larger than SML2. If the result of the determination of Q8 is NO, then the process shifts to Q6.

上記Q8の判別でYESのときは、Q9において、ワーニングランプS4が点灯される。この後、Q10において、加速時であるか否かが判別される。このQ10の判別でYESのときは、Q11において、Q2で設定された目標トルクが、所定分だけ低下するように補正される。この後は、Q6に移行される。Q11での目標トルクの低下により、GPF33(の入り口温度)の上昇が抑制されて、GPF33の保護が図られる。Q11からQ6へ至る処理は、図5において、GPF33の入り口温度がT1からT2へと低下される状態に対応している(その結果として、GPF33の温度がT11からT12へと低下する状態に対応している)。   When the determination of Q8 is YES, the warning lamp S4 is turned on in Q9. Thereafter, in Q10, it is determined whether or not acceleration is in progress. If YES in the determination of Q10, the target torque set in Q2 is corrected in Q11 so as to decrease by a predetermined amount. After this, it shifts to Q6. The decrease of the target torque in Q11 suppresses the increase of (the inlet temperature of) the GPF 33, thereby protecting the GPF 33. The process from Q11 to Q6 corresponds to the state in which the inlet temperature of GPF 33 is reduced from T1 to T2 in FIG. 5 (as a result, the state in which the temperature of GPF 33 is reduced from T11 to T12) doing).

前記Q10の判別でNOのときは、Q12において、減速時での燃料カット時であるか否かが判別される。このQ12の判別でNOのときは、Q6に移行される(Q2で設定された目標トルクがQ6で実行される)。   When the determination of Q10 is NO, it is determined in Q12 whether it is time to cut the fuel at the time of deceleration. When the determination of Q12 is NO, the process is shifted to Q6 (the target torque set in Q2 is executed in Q6).

上記Q12の判別でYESのときは、Q13において、燃料カットが行われる。この後、Q14において、燃料カットからの復帰回転数が、通常時よりも所定分高い大きな回転数に補正される。この後、Q15において、エンジン回転数がQ14で上昇補正された復帰回転数にまで低下したか否かが判別される。このQ15の判別でNOのときは、Q13に戻る。   If the determination of Q12 is YES, fuel cut is performed in Q13. After that, in Q14, the return rotational speed from the fuel cut is corrected to a large rotational speed which is higher by a predetermined amount than that at the normal time. Thereafter, in Q15, it is determined whether or not the engine speed has decreased to the return speed corrected to be increased in Q14. If NO in the determination of Q15, the process returns to Q13.

上記Q15の判別でYESのときは、Q16において、燃料噴射が再開される。この後、Q17において、アイドル回転数が上昇補正される。Q12からQ17に至る処理は、図3において、エンジン回転数がN1からN2へと上昇補正された状態に対応している(その結果として、GPF33の温度がT11からT12へと低下する状態に対応している)。   If the determination in Q15 is YES, fuel injection is resumed in Q16. After that, in Q17, the idle speed is corrected to rise. The process from Q12 to Q17 corresponds to the state in which the engine speed is corrected to increase from N1 to N2 in FIG. 3 (as a result, it corresponds to the state in which the temperature of GPF 33 decreases from T11 to T12) doing).

前記Q4の判別で判別でYESのときは、Q18において、ワーニングランプS4が点灯されると共に、GPF33の再生が禁止される。Q18でのワーニングランプS4の点灯は、Q9での点灯による警告に比してより強い警告となるように、点滅による点灯とするのが好ましい。Q18の後、Q19において、減速時での燃料カットが禁止される。また、Q20において、減速時には燃料カットが行われないことから、減速度の低下分を補うためにISG14による回生が行われる。   If YES in the determination of Q4, the warning lamp S4 is turned on in Q18, and the reproduction of the GPF 33 is prohibited. It is preferable to turn on the warning lamp S4 in Q18 so as to give a stronger warning than the warning by turning on Q9. After Q18, fuel cut at deceleration is prohibited in Q19. In addition, since fuel cut is not performed at the time of deceleration in Q20, regeneration by ISG 14 is performed to compensate for the decrease in deceleration.

以上実施形態について説明したが、本発明は、実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載された範囲において適宜の変更が可能である。例えば、図8のQ11において、空燃比をリッチ化する補正を行うこともできる。図8のQ20において、減速時での燃料カット禁止に代えてあるいは加えて、空燃比のリーン化(特に圧縮自己着火のための極端なリターン化)を禁止して、空燃比を例えばλ=1あるいはその付近に設定してもよい(通常の火花点火式での着火を実行)。エンジンは、圧縮自己着火を行わないで、火花点火による着火のみを行うものであってもよい。Q14、Q17の処理(排気ガス量増加制御)あるいはQ19、20の処理は、GPF33(パティキュレートフィルタ)が所定温度以上であることを条件として実行するようにしてもよい。エンジンはディーゼルエンジンであってもよい(パティキュレートフィルタがDPFとされる)。勿論、本発明の目的は、明記されたものに限らず、実質的に好ましいあるいは利点として表現されたものを提供することをも暗黙的に含むものである。   Although the embodiments have been described above, the present invention is not limited to the embodiments, and appropriate modifications can be made within the scope of the claims. For example, in Q11 of FIG. 8, it is also possible to make a correction to make the air-fuel ratio rich. In Q20 of FIG. 8, instead of or in addition to the fuel cut prohibition at the time of deceleration, the air fuel ratio leaning (especially the extreme return for compression self-ignition) is prohibited and the air fuel ratio is set to λ = 1, for example. Alternatively, it may be set in the vicinity (performs ordinary spark-ignition ignition). The engine may perform only ignition by spark ignition without performing compression self-ignition. The process of Q14 and Q17 (exhaust gas amount increase control) or the process of Q19 and 20 may be executed on condition that the GPF 33 (particulate filter) is at a predetermined temperature or higher. The engine may be a diesel engine (particulate filter is DPF). Of course, the object of the present invention is not limited to what is explicitly stated, but implicitly also includes providing what is substantially preferred or expressed as an advantage.

本発明は、パティキュレートフィルタを有する車両に適用して好適である。   The present invention is suitably applied to a vehicle having a particulate filter.

E:エンジン
U:コントローラ
S1:センサ(エンジン回転数)
S2:センサ(アクセル開度)
S3:センサ(GPF入り口温度)
S4:ワーニングランプ
11:燃料噴射弁
14:ISG(スタータモータ兼発電機)
30:排気通路
33:GPF(パティキュレートフィルタ)
35:圧力センサ(煤の捕集量検出用)
E: Engine U: Controller S1: Sensor (engine speed)
S2: Sensor (accelerator opening)
S3: Sensor (GPF entrance temperature)
S4: warning lamp 11: fuel injection valve 14: ISG (starter motor and generator)
30: Exhaust passage 33: GPF (particulate filter)
35: Pressure sensor (for detecting the amount of soot collected)

本発明は、エンジンの制御装置に関するものである。   The present invention relates to a control device of an engine.

例えばガソリンを燃料とするエンジンにおいては、排気ガス中の煤(微粒状物質=パティキュレート)を除去するために、排気通路にパティキュレートフィルタ(GPF)を配設して、排気ガス中の煤を捕集することが行われている。そして、パティキュレートフィルタで捕集した煤量が所定値以上になると、パティキュレートフィルタの再生(例えば燃料のポスト噴射やリタード噴射)が行われる。   For example, in an engine using gasoline as a fuel, a particulate filter (GPF) is provided in the exhaust passage to remove soot (particulate matter = particulate) in the exhaust gas, and soot in the exhaust gas is removed. It is being collected. When the soot amount collected by the particulate filter becomes equal to or more than a predetermined value, regeneration of the particulate filter (for example, post injection or retard injection of fuel) is performed.

特許文献1には、ディーゼルエンジンにおいて、排気通路にパティキュレートフィルタ(DPF)を配設したものが開示されている。特許文献1では、パティキュレートフィルタで捕集している煤量が多くなると、捕集されている煤が急速燃焼を生じてしまう可能性が高くなるということで、排気ガス流量を増大させることが行われている(パティキュレートフィルタの温度上昇の抑制)。   Patent Document 1 discloses a diesel engine in which a particulate filter (DPF) is disposed in an exhaust passage. In Patent Document 1, when the amount of soot collected by the particulate filter is increased, the possibility that the trapped soot will cause rapid combustion is increased, thereby increasing the exhaust gas flow rate. Has been carried out (suppression of temperature rise of particulate filter).

特許第4453718号公報Patent No. 4453718 gazette

ところで、パティキュレートフィルタの再生は、煤の捕集量があらかじめ設定された第1所定値以上になったときに行われる。そして、煤の捕集量が第1所定値よりも大きい第2所定値以上になったときは、パティキュレートフィルタの再生制御を禁止すると共にワーニングランプを点灯させて、早期に車両の販売点(ディーラー)等に出向いてパティキュレートフィルタの保守、点検を受けることを運転者に促すようにしている。特に、例えば「ちょい乗り」等が頻繁に行われて、パティキュレートフィルタの再生が殆ど行われないような走行状態が続いたときに、パティキュレートフィルタでの捕集量が増大する一方となって、捕集量が上記第2所定値以上になってしまうことがある。   By the way, the regeneration of the particulate filter is performed when the soot collection amount becomes equal to or more than a first predetermined value set in advance. Then, when the soot collection amount becomes equal to or greater than the second predetermined value larger than the first predetermined value, the regeneration control of the particulate filter is prohibited and the warning lamp is turned on, and the selling point of the vehicle (early The driver is urged to go to a dealer or the like for maintenance and inspection of the particulate filter. In particular, for example, when a running state in which the regeneration of the particulate filter is hardly performed continues, for example, when “slightly riding” is frequently performed, the amount of trapping by the particulate filter increases. The collected amount may become equal to or more than the second predetermined value.

しかしながら、捕集量が第2所定値以上になってワーニングランプが点灯されても、運転者によっては、そのまま放置した状態で、相当に長い期間に渡って走行しまうことも応々にして生じる。この場合、再生制御を禁止した状態で、車両の販売点(ディーラー)等での保守、点検を待つだけでは、捕集量が早期に増加してしまうことになる。そして、捕集量が極端に多くなると、例えば減速時の燃料カットによって多量の空気がパティキュレートフィルタに導入されると、捕集した多量の煤が急速に燃焼されて、パティキュレートフィルタを破損(高熱による熱害の発生)させてしまうことにもなりかねない。   However, even if the warning lamp is turned on when the collection amount becomes equal to or more than the second predetermined value, depending on the driver, the vehicle may travel for a considerably long period while being left as it is. In this case, just waiting for maintenance and inspection at the sales point (dealer) of the vehicle or the like in a state where regeneration control is prohibited, the amount of collection will increase early. Then, when the amount of collection becomes extremely large, for example, when a large amount of air is introduced to the particulate filter by the fuel cut at the time of deceleration, the large amount of collected soot is burned rapidly to damage the particulate filter ( It may also cause the heat damage due to high heat).

本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、その目的は、パティキュレートフィルタでの煤の捕集量が多くなったときでも、パティキュレートフィルタの保護を行いつつも捕集量の増大を抑制あるいは捕集量を低減できるようにしたエンジンの制御装置を提供することにある。   The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and an object thereof is to collect the particulate filter while protecting the particulate filter even when the amount of soot collected by the particulate filter is increased. It is an object of the present invention to provide a control device of an engine which can suppress the increase of the engine speed or reduce the collection amount.

前記目的を達成するため、本発明にあっては次のような解決手法を採択してある。すなわち、請求項1に記載のように、
エンジンの排気通路に配設されたパティキュレートフィルタと、
エンジンを制御する制御手段と、
ワーニングランプと、
を備え、
前記制御手段は、
前記パティキュレートフィルタに捕集されている煤の捕集量を推定する推定制御と、
前記推定制御によって推定された煤の捕集量が第1所定値よりも大きくなったときに、前記パティキュレートフィルタの再生を実行させる再生制御と、
エンジンの減速時に燃料カットを行う燃料カット制御と、
前記推定制御によって推定された煤の捕集量が、前記第1所定値よりも大きい第2所定値よりも大きくなったときに、前記再生制御の実行を許容しつつ、前記パティキュレートフィルタに流入される排気ガス量を増加させる排気ガス量増加制御および前記ワーニングランプを点灯させる点灯制御と、
前記推定制御によって推定された煤の捕集量が、前記第2所定値よりも大きい第3所定値よりも大きくなったときに、前記再生制御の実行を禁止すると共に、前記ワーニングランプを点灯させる点灯制御と、
を行うように設定されている、
ようにしてある。
In order to achieve the above object, the following solutions are adopted in the present invention. That is, as described in claim 1,
A particulate filter disposed in the exhaust passage of the engine;
Control means for controlling the engine;
With a warning lamp,
Equipped with
The control means
Estimation control for estimating the amount of soot collected by the particulate filter;
Regeneration control for causing the particulate filter to be regenerated when the soot collection amount estimated by the estimation control becomes larger than a first predetermined value;
Fuel cut control that cuts off fuel when the engine decelerates,
When the collected amount of soot estimated by the estimation control becomes larger than a second predetermined value larger than the first predetermined value, the particulate matter flows into the particulate filter while allowing execution of the regeneration control. Exhaust gas amount increase control for increasing the amount of exhaust gas, and lighting control for lighting the warning lamp,
When the collection amount of soot estimated by the estimation control becomes larger than a third predetermined value larger than the second predetermined value, the execution of the regeneration control is prohibited and the warning lamp is turned on. Lighting control,
Is set to do,
It is done like that.

上記解決手法によれば、パティキュレートフィルタでの煤の捕集量が第2所定値よりも大きくなったときは、排気ガス量を増加させる制御を行うことにより、パティキュレートフィルタの温度上昇を抑制あるいは低下させてその保護を図ることができる。また、排気ガス量を増加させる制御(パティキュレートフィルタの保護制御)を行っているときでも、再生制御の実行が許容されることから、パティキュレートフィルタで捕集される煤量の増大を抑制あるいは煤量を低減させることができ、このことは、パティキュレートフィルタの保守、点検を行うまでの期間を延長したりあるいはこの保守、点検を不要とすることにつながるものであり、極めて好ましいものである。以上に加えて、煤の捕集量が第2所定値よりも大きくなったときは、ワーニングランプが点灯されるので、パティキュレートフィルタに煤が多量に捕集されていることを運転者に対して明確に認識させることができる。これにより、早期に車両販売点等で保守、点検を受けることを促す上で、あるいは運転者に対して再生制御の実行可能な運転を行うように促して煤量の増加を抑制させたり煤量を低減させる上で好ましいものとなる。さらに、煤の捕集量が第3所定値よりも大きくなったときは、再生制御が禁止されるので、パティキュレートフィルタが熱損傷されてしまう事態を防止でき、またワーニングランプを点灯させておくことによって早い時期に車両販売点に出向いてパティキュレートフィルタの保守、点検を受けることを強く促すことができる。 According to the solution method described above, when the amount of soot collected by the particulate filter becomes larger than the second predetermined value, the temperature rise of the particulate filter is suppressed by performing control to increase the exhaust gas amount. Alternatively, it can be lowered to protect it. In addition, even when the control to increase the amount of exhaust gas (protection control of the particulate filter) is performed, the execution of regeneration control is permitted, so that the increase in the amount collected by the particulate filter is suppressed or The amount of soot can be reduced, which leads to prolonging the time until maintenance or inspection of the particulate filter or eliminating the need for this maintenance and inspection, which is extremely preferable. . In addition to the above, the warning lamp is turned on when the trapped amount of soot becomes larger than the second predetermined value, so the driver is notified that a large amount of soot is collected by the particulate filter. Can be clearly recognized. As a result, in order to prompt maintenance and inspection at a vehicle selling point etc. at an early stage, or prompting the driver to perform feasible operation of the regeneration control, the increase in the burden is suppressed or the burden is reduced. In order to reduce the Furthermore, when the amount of soot collected becomes larger than the third predetermined value, the regeneration control is prohibited, so that the particulate filter can be prevented from being damaged by heat, and the warning lamp can be turned on. This makes it possible to go to the point of sale at the early stage of the vehicle and strongly encourage maintenance and inspection of the particulate filter.

上記解決手法を前提とした好ましい態様は、請求項2以下に記載のとおりである。   Preferred embodiments based on the above solution method are as described in claim 2 and the following claims.

前記排気ガス量増加制御によって、アイドル回転数が上昇補正される、ようにしてある(請求項2対応)。この場合、アイドル回転数を上昇補正するという簡単な手法によって、排気ガス量を増加させることができる。   The idle rotational speed is corrected to rise by the exhaust gas amount increase control (corresponding to claim 2). In this case, the amount of exhaust gas can be increased by a simple method of increasing and correcting the idle speed.

前記制御手段は、前記燃料カット制御によってエンジン回転数が所定の復帰回転数まで低下したときに、燃料供給を再開させる燃料復帰制御を行うようにされ、
前記排気ガス量増加制御によって、前記復帰回転数が上昇補正される、
ようにしてある(請求項3対応)。この場合、燃料カットからの復帰回転数を上昇補正するという簡単な手法によって、排気ガス量を増加させることができる。
The control means is adapted to perform fuel return control for resuming fuel supply when the engine speed is reduced to a predetermined return speed by the fuel cut control.
The return rotational speed is raised and corrected by the exhaust gas amount increase control.
(Claim 3). In this case, the amount of exhaust gas can be increased by a simple method of increasing and correcting the return rotation speed from the fuel cut.

前記排気ガス量増加制御は、前記パティキュレートフィルタの温度が所定温度よりも高いことを条件として実行される、ようにしてある(請求項4対応)。この場合、パティキュレートフィルタの温度が所定温度(例えば800〜850度C)よりも低いときは、捕集している煤量が極めて多量であっても、例えば燃料カットによって排気ガス中の空気量が増大しても捕集されている煤が急速に燃焼されてしまうことがないため、不必要に排気ガス量増加制御を行わないようにする上で好ましいものとなる。   The exhaust gas amount increase control is performed on the condition that the temperature of the particulate filter is higher than a predetermined temperature (corresponding to claim 4). In this case, when the temperature of the particulate filter is lower than a predetermined temperature (for example, 800 to 850 ° C.), the amount of air in the exhaust gas, for example, due to fuel cut, even if the amount of collected soot is very large. Since the trapped soot is not burned rapidly even if the amount of hydrogen increases, it is preferable to prevent the exhaust gas amount increase control from being performed unnecessarily.

前記制御手段は、前記推定制御によって推定された煤の捕集量が、前記第2所定値よりも大きい第3所定値よりも大きくなったときに、エンジンの減速時に前記燃料カット制御を禁止すると共に、該燃料カット制御の禁止による減速度の低下分を補うための回生制御を行う、ようにしてある(請求項5対応)。この場合、パティキュレートフィルタが熱損傷されてしまう事態を確実に防止することができ、また回生制御によって減速度の低下分を補うことができる。 The control means prohibits the fuel cut control at the time of deceleration of the engine when the collected amount of soot estimated by the estimation control becomes larger than a third predetermined value larger than the second predetermined value. In addition, regenerative control is performed to compensate for the decrease in deceleration due to the prohibition of the fuel cut control (corresponding to claim 5). In this case, the particulate filter can be reliably prevented from being damaged by heat, and the decrease in deceleration can be compensated by the regeneration control.

本発明によれば、パティキュレートフィルタでの煤の捕集量が多くなったときでも、パティキュレートフィルタの保護を行いつつも捕集量の増大を抑制あるいは捕集量を低減できる。   According to the present invention, even when the amount of soot collected by the particulate filter is increased, the increase in the amount of trapping can be suppressed or the amount of trapping can be reduced while protecting the particulate filter.

本発明が適用されたエンジンの全体系統例を示す図。The figure which shows the example of whole system | strain of the engine to which this invention was applied. GPFに捕集された煤量と制御内容との対応関係を示す図。The figure which shows the correspondence of the amount of control collected by GPF, and the control content. アイドル回転数を上昇させることによるGPFの温度低下を示す図。The figure which shows the temperature fall of GPF by raising idle rotation speed. アイドル回転数とGPF温度との相関関係を示す図。The figure which shows the correlation with idle rotation speed and GPF temperature. GPFの入り口温度を低下させることによるGPF温度の低下を示す図。The figure which shows the fall of the GPF temperature by reducing the entrance temperature of GPF. GPF入り口温度とGPF温度との相関関係を示す図。The figure which shows correlation with GPF entrance temperature and GPF temperature. 本発明の制御系統例を示す図。The figure which shows the example of a control system of this invention. 本発明の制御例を示すフローチャート。The flowchart which shows the example of control of this invention.

図1において、Eはエンジン(エンジン本体)であり、図1はある1つの気筒に着目した断面図となっている。そして、エンジンEは、ガソリン等を燃料とする直列4気筒の4サイクルエンジンとされている。   In FIG. 1, E is an engine (engine main body), and FIG. 1 is a cross-sectional view focusing on a certain cylinder. The engine E is an in-line four-cylinder four-cycle engine fueled by gasoline or the like.

図1中、1はシリンダ、2はシリンダヘッド、3はシリンダ1内に摺動自在に嵌合されたピストンである。ピストン3は、図示を略すコンロッドを介して、クランクシャフト4と連動されている。   In FIG. 1, 1 is a cylinder, 2 is a cylinder head, and 3 is a piston slidably fitted in the cylinder 1. The piston 3 is interlocked with the crankshaft 4 via a connecting rod (not shown).

シリンダ1とシリンダヘッド2とピストン3とにより、ピストン3の上方空間に燃焼室5が構成されている。この燃焼室5には、吸気ポート6および排気ポート7が開口されている。そして、吸気ポート6は吸気弁8により開閉され、排気ポート7は排気弁9により開閉される。   A combustion chamber 5 is formed in the space above the piston 3 by the cylinder 1, the cylinder head 2 and the piston 3. An intake port 6 and an exhaust port 7 are opened in the combustion chamber 5. The intake port 6 is opened and closed by the intake valve 8, and the exhaust port 7 is opened and closed by the exhaust valve 9.

シリンダヘッド2には、燃焼室5の略中央部において、点火プラグ10、燃料噴射弁11および筒内の圧力を検出する圧力センサ12が配設されている。実施形態では、エンジンEは、1つの気筒について、2個の吸気ポート6(吸気弁8)と2個の排気ポート7(排気弁9)とを有する4弁式とされている。2個の吸気弁8同士はクランクシャフト4の軸線方向に間隔をあけて配設され、同様に2個の排気弁9もクランクシャフト4の軸線方向に間隔をあけて配設されている。   The cylinder head 2 is provided with a spark plug 10, a fuel injection valve 11, and a pressure sensor 12 for detecting the pressure in the cylinder substantially at the center of the combustion chamber 5. In the embodiment, the engine E is a four-valve engine having two intake ports 6 (intake valves 8) and two exhaust ports 7 (exhaust valves 9) for one cylinder. The two intake valves 8 are spaced from each other in the axial direction of the crankshaft 4, and similarly, the two exhaust valves 9 are spaced from each other in the axial direction of the crankshaft 4.

クランクシャフト4に対して、ベルト13を介して、ISG14が連動されている。ISG14は、スタータモータと発電機(オルタネータまたはジェネレータ)とを兼用した機器である。すなわち、イグニッションスイッチがオンされた際に、ISG14を駆動することによりエンジンEを始動させる。また、走行中において、例えば減速時にはISG14により発電を行って回生を行う(回生エネルギは、バッテリやキャパシタ等の充電に用いたり、各種の電気機器類への供給用とされる)。   The ISG 14 is interlocked with the crankshaft 4 via the belt 13. The ISG 14 is a device that doubles as a starter motor and a generator (alternator or generator). That is, when the ignition switch is turned on, the engine E is started by driving the ISG 14. Further, during traveling, for example, at the time of deceleration, power generation is performed by the ISG 14 to perform regeneration (the regenerative energy is used to charge a battery, a capacitor, or the like, or supplied to various electric devices).

吸気ポート6には、吸気通路20が接続されている。吸気通路20には、その上流側から下流側へ順次、エアクリーナ21、スロットル弁22、スーパチャージャ23、インタークーラ24が配設されている。なお、25は、スーパチャージャ23を駆動するモータである。吸気通路20に対して、バイパス通路26が接続されている。バイパス通路26の上流側端は、スロットル弁22とスーパチャージャ23との間において吸気通路20に開口されている。また、バイパス通路26の下流側端は、インタークーラ24の下流側において吸気通路20に開口されている。そして、バイパス通路26には、バイパス弁27が配設されている。   An intake passage 20 is connected to the intake port 6. In the intake passage 20, an air cleaner 21, a throttle valve 22, a supercharger 23, and an intercooler 24 are disposed sequentially from the upstream side to the downstream side. Reference numeral 25 denotes a motor for driving the supercharger 23. A bypass passage 26 is connected to the intake passage 20. The upstream end of the bypass passage 26 is open to the intake passage 20 between the throttle valve 22 and the supercharger 23. Further, the downstream end of the bypass passage 26 is opened to the intake passage 20 at the downstream side of the intercooler 24. A bypass valve 27 is disposed in the bypass passage 26.

排気ポート7には、排気通路30が接続されている。排気通路30の上流側端部は、各気筒共通の排気マニホールド31によって構成されている。排気通路30には、その上流側から下流側は向けて順次、小容量の第1三元触媒32、GPF(パティキュレートフィルタ)33、大容量の第2三元触媒34が配設されている。GPF33は、排気ガス中の微粒子を捕集するものである。そして、GPF33の直上流側と直下流側との圧力差を検出する圧力センサ35での検出信号に基づいて、GPF33に堆積した煤量を検出するようになっている。   An exhaust passage 30 is connected to the exhaust port 7. The upstream end of the exhaust passage 30 is constituted by an exhaust manifold 31 common to the respective cylinders. In the exhaust passage 30, a small capacity first three-way catalyst 32, a GPF (particulate filter) 33, and a large capacity second three-way catalyst 34 are disposed sequentially from the upstream side toward the downstream side. . The GPF 33 collects particulates in the exhaust gas. Then, the amount of soot deposited on the GPF 33 is detected based on the detection signal from the pressure sensor 35 that detects the pressure difference between the upstream side and the downstream side of the GPF 33.

吸気通路20と排気通路30とは、EGR通路40を介して接続されている。EGR通路40の上流側端は、GPF33と第2三元触媒34との間の排気通路30に開口されている。EGR通路40の下流側端は、バイパス通路26のうちバイパス弁27の上流側に開口されている。そして、EGR通路40には、その上流側から下流側へ順次、EGRクーラ41、EGR弁42が配設されている。   The intake passage 20 and the exhaust passage 30 are connected via an EGR passage 40. The upstream end of the EGR passage 40 is open to the exhaust passage 30 between the GPF 33 and the second three-way catalyst 34. The downstream end of the EGR passage 40 is opened to the upstream side of the bypass valve 27 in the bypass passage 26. Then, an EGR cooler 41 and an EGR valve 42 are disposed in the EGR passage 40 sequentially from the upstream side to the downstream side.

上記のようなエンジンEは、ガソリンを燃料として、所定の運転領域(例えばアクセル開度が所定開度以下でかつエンジン回転数が所定回転数以下の領域)において極めてリーンな空燃比(例えば空燃比が30程度)でもって圧縮自己着火されるようになっている(圧縮自己着火を点火プラグ10の着火により生じる火種を利用して促進させる場合もある)。そして、上記所定の運転領域以外では、通常のガソリンエンジンと同様に、点火プラグ10の着火による火花点火式でもって燃焼を行うようになっている(空燃比は主として理論空燃比付近)。このため、エンジンEの幾何学的圧縮比が通常のガソリンエンジンに比して相当に高く設定されている(例えば幾何学的圧縮比が18以上で、有効圧縮比が16以上)。   The engine E as described above uses gasoline as fuel and has an extremely lean air-fuel ratio (for example, an air-fuel ratio in a predetermined operating range (for example, a range where an accelerator opening is less than a predetermined opening and an engine speed is less than a predetermined engine speed) Is about 30) and compression self-ignition may be performed (in some cases, compression self-ignition may be promoted using the fire species generated by the ignition of the spark plug 10). And, except for the above-mentioned predetermined operation range, combustion is carried out by the spark ignition system by ignition of the spark plug 10 (the air-fuel ratio is mainly in the vicinity of the theoretical air-fuel ratio) as in a normal gasoline engine. For this reason, the geometric compression ratio of the engine E is set to be considerably higher than that of a normal gasoline engine (for example, the geometric compression ratio is 18 or more and the effective compression ratio is 16 or more).

スーパチャージャ23は、上述した圧縮自己着火を行う際に要求される多量の空気量を確保するために作動されるようになっており、このときはバイパス弁27が閉じられる。一方、火花点火による着火を行う運転領域では、スーパチャージャ23の作動が停止されると共にバイパス弁27が開かれる。   The supercharger 23 is operated to secure a large amount of air required when performing the above-described compression auto-ignition, and at this time, the bypass valve 27 is closed. On the other hand, in the operation region where ignition is performed by spark ignition, the operation of the supercharger 23 is stopped and the bypass valve 27 is opened.

ここで、GPF33は、運転を継続することにより、煤の捕集量が増大することから、適宜のタイミングでもってその再生を行う必要がある。GPF33の再生は、燃料のポスト噴射や燃料噴射タイミングのリタードによって、GPF33で煤を燃焼させることにより行われる。このGPF33の再生は、エンジンが所定運転領域にあるときに実行される(例えば、加減速時を除く定常走行時であること、アクセル開度が所定開度以上であること、エンジン回転数が所定回転数以上であること、という条件を全て満たしたとき)。   Here, the GPF 33 needs to be regenerated at an appropriate timing because the amount of collected soot increases by continuing the operation. The regeneration of the GPF 33 is performed by burning the soot with the GPF 33 by the post injection of fuel and the retard of the fuel injection timing. The regeneration of the GPF 33 is performed when the engine is in a predetermined operation range (for example, steady traveling except during acceleration, deceleration, the accelerator opening is equal to or greater than the predetermined opening, and the engine rotational speed is predetermined). When all the conditions of being equal to or higher than the rotation speed are satisfied).

次に、図2を参照しつつ、GPF33における煤の捕集量(堆積量)に応じた制御内容の概要について説明する。まず、GPF33への煤の捕集量として、小さい方から大きい順に、SLM1、SLM2、SLM3の3つのしきい値が設定される(SLM1<SLM2<SLM3)。   Next, with reference to FIG. 2, an outline of control contents according to the amount of collected soot (the amount of deposition) in the GPF 33 will be described. First, three threshold values of SLM1, SLM2, and SLM3 are set as the amount of collection of soot on the GPF 33 in ascending order from the smaller one (SLM1 <SLM2 <SLM3).

煤の捕集量がSLM1以下のときは、捕集量が小さいとして、GPF33の再生は行われない(走行に応じてGPF33での煤の捕集量が増大していく状態)。   When the collected amount of soot is equal to or less than the SLM 1, the collected amount is small, and the regeneration of the GPF 33 is not performed (a state where the collected amount of soot in the GPF 33 increases according to traveling).

GPF33での煤の捕集量が、SLM1よりも大きくてSLM2以下のときは、GPF33の再生が行われる(通常の再生で、ポスト噴射あるいはリタード噴射の実行)。   When the amount of soot collected by the GPF 33 is larger than that of the SLM 1 and smaller than or equal to the SLM 2, regeneration of the GPF 33 is performed (execution of post injection or retarded injection in normal reproduction).

GPF33での煤の捕集量が、SLM2よりも大きくてSLM3以下のときは、GPF33の熱損傷を防止する保護制御を実行しつつ、GPF33の再生が行われる。この保護制御は、大別して、次のような第1と第2の2つの手法を適宜採択できる。なお、このときは、運転者に対して、GPF33での煤の捕集量が多すぎる状況になっている、ということで、ワーニングランプS4が点灯される。ワーニングランプS4の点灯により、運転者は、GPF33の再生実行領域となるような運転を行うように促されると共に、早い時期に車両販売点(ディーラ)に出向いてGPF33の保守、点検を受けることが促される。   When the amount of soot collected by the GPF 33 is larger than that of the SLM 2 and not more than the SLM 3, regeneration of the GPF 33 is performed while performing protection control to prevent thermal damage to the GPF 33. This protection control can be roughly classified into the following first and second two methods as appropriate. In this case, the warning lamp S4 is turned on because the driver is in a situation where the amount of soot collected by the GPF 33 is too large. The lighting of the warning lamp S4 prompts the driver to drive to become the regeneration execution area of the GPF 33, and visit the vehicle selling point (dealer) at an early stage to receive maintenance and inspection of the GPF 33. Prompted.

GPF33の保護制御は、第1に、GPF33に流入する排気ガス流量を増大させることである(GPF33の温度を排気ガス中へ逃がす)。排気ガス流量の増大は、例えば、燃料カット時の復帰回転数を高めることやアイドル回転数を高めることによって行うことができる。   First, protection control of the GPF 33 is to increase the flow rate of exhaust gas flowing into the GPF 33 (to release the temperature of the GPF 33 into the exhaust gas). The exhaust gas flow rate can be increased, for example, by increasing the return rotation speed at the time of fuel cut or by increasing the idle rotation speed.

図3は、エンジン回転数が、暖機運転を経て走行により回転数が高まっている状態から燃料カットが開始され(t1時点)、t2時点で燃料カットが解除されてその後アイドル回転数に復帰される過程を示す。燃料カットからの復帰回転数を高めたり、アイドル回転数を高めることにより、GPF33(の本体部=フィルタ部)の温度が、T11からT12へと低下して、GPF33の保護が図られる。図4には、アイドル回転数とGPF33の最高温度との関係を示してあり、アイドル回転数を上昇させることによりGPF33の温度が大きく低下されることを示している。 In FIG. 3, fuel cut is started from a state where engine speed is increased by running after warm-up operation (time t1), fuel cut is canceled at time t2, and then idle speed is restored. Show the process of The temperature of the GPF 33 (main part = filter part) is lowered from T11 to T12 by increasing the number of revolutions after returning from the fuel cut or increasing the number of idle revolutions, thereby protecting the GPF 33. FIG. 4 shows the relationship between the idle speed and the maximum temperature of the GPF 33, and shows that the temperature of the GPF 33 is greatly reduced by increasing the idle speed.

GPF33の保護制御は、第2に、エンジンの出力制御によって、GPF33の温度上昇を抑制する制御を行うことである。上記エンジンの出力制御としては、例えば、エンジントルクを目標トルクよりも低下させることや空燃比をリッチ化することによって行うことができる。   Second, protection control of the GPF 33 is control to suppress the temperature rise of the GPF 33 by output control of the engine. The output control of the engine can be performed, for example, by reducing the engine torque than the target torque or enriching the air-fuel ratio.

図5は、エンジン回転数が、暖機運転を経て走行により回転数が高まっている状態から燃料カットが開始され(t1時点)、t2時点で燃料カットが解除されてその後アイドル回転数に復帰される過程を示す。エンジントルクを目標トルクから低下させたり、空燃比をリッチ化することにより、GPF33の入り口温度T1がT2で示すように低下し、これに応じて、GPF33(の本体部=フィルタ部)の温度がT11からT12へと低下して、GPF33の保護が図られる。図6には、GPF33の入り口温度とGPF33(の本体部)の最高温度との関係を示してあり、GPF33の入り口温度を低下させることによりGPF33の温度が大きく低下されることを示している。   In FIG. 5, the fuel cut is started from the state where the engine speed is increased by running after the warm-up operation (time t1), the fuel cut is canceled at time t2, and then the idle speed is restored. Show the process of By reducing the engine torque from the target torque or enriching the air-fuel ratio, the inlet temperature T1 of the GPF 33 decreases as indicated by T2, and accordingly, the temperature of (the main body portion = filter portion) of the GPF 33 decreases. The protection from GPF 33 is achieved by lowering from T11 to T12. FIG. 6 shows the relationship between the inlet temperature of GPF 33 and the maximum temperature of (the main body of) GPF 33, and shows that the temperature of GPF 33 is greatly reduced by decreasing the inlet temperature of GPF 33.

GPF33での煤の捕集量が、SLM3よりも大きいときは、GPF33の再生が禁止されると共に、減速時に行われる燃料カットが禁止される(GPF33が熱損傷されてしまう事態を確実に防止)。なお、減速時に燃料カットが禁止された際には、ISG14を発電機として機能させることによる回生を行って、必要な減速度を確保するようにしてある。また、ワーニングランプS4は点灯されているが、GPF33の再生制御が禁止されていて煤の捕集量が増大する一方なので、より早い時期に車両販売点(ディーラ)に出向いてGPF33の保守、点検を受けることを強く促すように、ワーニングランプS4を点滅させる状態での点灯とすることもできる。   When the amount of soot collected by the GPF 33 is larger than that of the SLM 3, regeneration of the GPF 33 is prohibited and fuel cut performed at the time of deceleration is prohibited (preventing a situation where the GPF 33 is thermally damaged) . In addition, when the fuel cut is prohibited at the time of deceleration, regeneration by causing the ISG 14 to function as a generator is performed to secure a necessary deceleration. Also, the warning lamp S4 is on, but the regeneration control of the GPF 33 is prohibited, and the amount of soot collected is increasing, so we go to the vehicle selling point (dealer) earlier to maintain and inspect the GPF 33 The warning lamp S4 can be lighted in a blinking state so as to strongly prompt the user to receive the warning.

図7は、前述した制御を行うための制御系統例を示す。図中、Uは、マイクロコンピュータを利用して構成されたコントローラである。このコントローラUには、前述したGPF33での煤の捕集量を検出する圧力センサ35からの信号の他、各種センサS1〜S3からの信号が入力される。S1は、エンジン回転数を検出する回転数センサである。S2は、アクセル開度を検出するアクセル開度センサである。S3は、GPF33の入り口温度(実施形態では、第1三元触媒32の直上流側の温度)を検出する温度センサである。コントローラUは、燃料噴射弁11、ISG14を制御する他、ワーニングランプS4を制御する。   FIG. 7 shows an example of a control system for performing the control described above. In the figure, U is a controller configured using a microcomputer. In addition to the signal from the pressure sensor 35 for detecting the amount of soot collected by the GPF 33 described above, the controller U receives signals from various sensors S1 to S3. S1 is a rotational speed sensor that detects an engine rotational speed. S2 is an accelerator opening sensor that detects the accelerator opening. S3 is a temperature sensor that detects the inlet temperature of the GPF 33 (in the embodiment, the temperature immediately upstream of the first three-way catalyst 32). The controller U controls the warning lamp S4 in addition to controlling the fuel injection valve 11 and the ISG 14.

次に、図8を参照しつつ、コントローラUの制御内容について説明する。なお、以下の説明でQはステップを示す。まず、Q1において、各種センサ等からの信号が読みこまれた後、Q2において、目標トルクが演算される。目標トルクは、基本的に、エンジン回転数とアクセル開度とをパラメータとして設定され、さらに、吸気温度やエンジン冷却水温度等によって補正される。なお、目標トルクを演算(設定)する手法そのものは、従来から種々提案されているので、これ以上の説明は省略する。   Next, control contents of the controller U will be described with reference to FIG. In the following description, Q indicates a step. First, after the signals from various sensors and the like are read in Q1, the target torque is calculated in Q2. The target torque is basically set using the engine speed and the accelerator opening as parameters, and is further corrected by the intake air temperature, the engine coolant temperature, and the like. In addition, since the method itself of calculating (setting) a target torque is variously proposed conventionally, the description beyond this is abbreviate | omitted.

Q3では、圧力センサ35からの信号に基づいて、GPF33での煤の捕集量が推定される。Q3の後、Q4において、Q3で推定された煤の捕集量が、所定値SLM3よりも大きいか否かが判別される。このQ4の判別でNOのときは、Q5において、煤の捕集量がSML1よりも大きいか否かが判別される。このQ5の判別でNOのときは、Q6において、目標トルクに応じた燃料噴射制御が行われる。Q5からQ6へ至るときの目標トルクは、Q2で設定された目標トルクであり、目標トルクの低下は行われないものとなる。   In Q3, the amount of soot collected by the GPF 33 is estimated based on the signal from the pressure sensor 35. After Q3, in Q4, it is determined whether the soot collection amount estimated in Q3 is larger than a predetermined value SLM3. When the determination of Q4 is NO, it is determined in Q5 whether the soot collection amount is larger than SML1. When the determination of Q5 is NO, fuel injection control is performed in Q6 according to the target torque. The target torque from Q5 to Q6 is the target torque set in Q2, and the target torque is not reduced.

前記Q5の判別でYESのときは、Q7において、GPF33の再生が実行される(ポスト噴射あるいはリタード噴射の実行)。この後、Q8において、煤の捕集量がSML2よりも大か大きいか否かが判別される。このQ8の判別でNOのときは、Q6に移行される。   If YES in the determination of Q5, regeneration of the GPF 33 is executed in Q7 (execution of post injection or retard injection). Thereafter, in Q8, it is determined whether the amount of collected soot is larger or larger than SML2. If the result of the determination of Q8 is NO, then the process shifts to Q6.

上記Q8の判別でYESのときは、Q9において、ワーニングランプS4が点灯される。この後、Q10において、加速時であるか否かが判別される。このQ10の判別でYESのときは、Q11において、Q2で設定された目標トルクが、所定分だけ低下するように補正される。この後は、Q6に移行される。Q11での目標トルクの低下により、GPF33(の入り口温度)の上昇が抑制されて、GPF33の保護が図られる。Q11からQ6へ至る処理は、図5において、GPF33の入り口温度がT1からT2へと低下される状態に対応している(その結果として、GPF33の温度がT11からT12へと低下する状態に対応している)。   When the determination of Q8 is YES, the warning lamp S4 is turned on in Q9. Thereafter, in Q10, it is determined whether or not acceleration is in progress. If YES in the determination of Q10, the target torque set in Q2 is corrected in Q11 so as to decrease by a predetermined amount. After this, it shifts to Q6. The decrease of the target torque in Q11 suppresses the increase of (the inlet temperature of) the GPF 33, thereby protecting the GPF 33. The process from Q11 to Q6 corresponds to the state in which the inlet temperature of GPF 33 is reduced from T1 to T2 in FIG. 5 (as a result, the state in which the temperature of GPF 33 is reduced from T11 to T12) doing).

前記Q10の判別でNOのときは、Q12において、減速時での燃料カット時であるか否かが判別される。このQ12の判別でNOのときは、Q6に移行される(Q2で設定された目標トルクがQ6で実行される)。   When the determination of Q10 is NO, it is determined in Q12 whether it is time to cut the fuel at the time of deceleration. When the determination of Q12 is NO, the process is shifted to Q6 (the target torque set in Q2 is executed in Q6).

上記Q12の判別でYESのときは、Q13において、燃料カットが行われる。この後、Q14において、燃料カットからの復帰回転数が、通常時よりも所定分高い大きな回転数に補正される。この後、Q15において、エンジン回転数がQ14で上昇補正された復帰回転数にまで低下したか否かが判別される。このQ15の判別でNOのときは、Q13に戻る。   If the determination of Q12 is YES, fuel cut is performed in Q13. After that, in Q14, the return rotational speed from the fuel cut is corrected to a large rotational speed which is higher by a predetermined amount than that at the normal time. Thereafter, in Q15, it is determined whether or not the engine speed has decreased to the return speed corrected to be increased in Q14. If NO in the determination of Q15, the process returns to Q13.

上記Q15の判別でYESのときは、Q16において、燃料噴射が再開される。この後、Q17において、アイドル回転数が上昇補正される。Q12からQ17に至る処理は、図3において、エンジン回転数がN1からN2へと上昇補正された状態に対応している(その結果として、GPF33の温度がT11からT12へと低下する状態に対応している)。   If the determination in Q15 is YES, fuel injection is resumed in Q16. After that, in Q17, the idle speed is corrected to rise. The process from Q12 to Q17 corresponds to the state in which the engine speed is corrected to increase from N1 to N2 in FIG. 3 (as a result, it corresponds to the state in which the temperature of GPF 33 decreases from T11 to T12) doing).

前記Q4の判別で判別でYESのときは、Q18において、ワーニングランプS4が点灯されると共に、GPF33の再生が禁止される。Q18でのワーニングランプS4の点灯は、Q9での点灯による警告に比してより強い警告となるように、点滅による点灯とするのが好ましい。Q18の後、Q19において、減速時での燃料カットが禁止される。また、Q20において、減速時には燃料カットが行われないことから、減速度の低下分を補うためにISG14による回生が行われる。   If YES in the determination of Q4, the warning lamp S4 is turned on in Q18, and the reproduction of the GPF 33 is prohibited. It is preferable to turn on the warning lamp S4 in Q18 so as to give a stronger warning than the warning by turning on Q9. After Q18, fuel cut at deceleration is prohibited in Q19. In addition, since fuel cut is not performed at the time of deceleration in Q20, regeneration by ISG 14 is performed to compensate for the decrease in deceleration.

以上実施形態について説明したが、本発明は、実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載された範囲において適宜の変更が可能である。例えば、図8のQ11において、空燃比をリッチ化する補正を行うこともできる。図8のQ20において、減速時での燃料カット禁止に代えてあるいは加えて、空燃比のリーン化(特に圧縮自己着火のための極端なリターン化)を禁止して、空燃比を例えばλ=1あるいはその付近に設定してもよい(通常の火花点火式での着火を実行)。エンジンは、圧縮自己着火を行わないで、火花点火による着火のみを行うものであってもよい。Q14、Q17の処理(排気ガス量増加制御)あるいはQ19、20の処理は、GPF33(パティキュレートフィルタ)が所定温度以上であることを条件として実行するようにしてもよい。エンジンはディーゼルエンジンであってもよい(パティキュレートフィルタがDPFとされる)。勿論、本発明の目的は、明記されたものに限らず、実質的に好ましいあるいは利点として表現されたものを提供することをも暗黙的に含むものである。   Although the embodiments have been described above, the present invention is not limited to the embodiments, and appropriate modifications can be made within the scope of the claims. For example, in Q11 of FIG. 8, it is also possible to make a correction to make the air-fuel ratio rich. In Q20 of FIG. 8, instead of or in addition to the fuel cut prohibition at the time of deceleration, the air fuel ratio leaning (especially the extreme return for compression self-ignition) is prohibited and the air fuel ratio is set to λ = 1, for example. Alternatively, it may be set in the vicinity (performs ordinary spark-ignition ignition). The engine may perform only ignition by spark ignition without performing compression self-ignition. The process of Q14 and Q17 (exhaust gas amount increase control) or the process of Q19 and 20 may be executed on condition that the GPF 33 (particulate filter) is at a predetermined temperature or higher. The engine may be a diesel engine (particulate filter is DPF). Of course, the object of the present invention is not limited to what is explicitly stated, but implicitly also includes providing what is substantially preferred or expressed as an advantage.

本発明は、パティキュレートフィルタを有する車両に適用して好適である。   The present invention is suitably applied to a vehicle having a particulate filter.

E:エンジン
U:コントローラ
S1:センサ(エンジン回転数)
S2:センサ(アクセル開度)
S3:センサ(GPF入り口温度)
S4:ワーニングランプ
11:燃料噴射弁
14:ISG(スタータモータ兼発電機)
30:排気通路
33:GPF(パティキュレートフィルタ)
35:圧力センサ(煤の捕集量検出用)
E: Engine U: Controller S1: Sensor (engine speed)
S2: Sensor (accelerator opening)
S3: Sensor (GPF entrance temperature)
S4: warning lamp 11: fuel injection valve 14: ISG (starter motor and generator)
30: Exhaust passage 33: GPF (particulate filter)
35: Pressure sensor (for detecting the amount of soot collected)

Claims (5)

エンジンの排気通路に配設されたパティキュレートフィルタと、
エンジンを制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、
前記パティキュレートフィルタに捕集されている煤の捕集量を推定する推定制御と、
前記推定手段で推定された煤の捕集量が第1所定値よりも大きくなったときに、前記パティキュレートフィルタの再生を実行させる再生制御と、
エンジンの減速時に燃料カットを行う燃料カット制御と、
前記推定手段で推定された煤の捕集量が、前記第1所定値よりも大きい第2所定値よりも大きくなったときに、前記再生制御の実行を許容しつつ、前記パティキュレートフィルタに流入される排気ガス量を増加させる排気ガス量増加制御と、
を行うように設定されている、
ことを特徴とするエンジンの制御装置。
A particulate filter disposed in the exhaust passage of the engine;
Control means for controlling the engine;
Equipped with
The control means
Estimation control for estimating the amount of soot collected by the particulate filter;
Regeneration control that causes the particulate filter to be regenerated when the soot collection amount estimated by the estimation means becomes larger than a first predetermined value;
Fuel cut control that cuts off fuel when the engine decelerates,
When the collected amount of soot estimated by the estimation means becomes larger than a second predetermined value larger than the first predetermined value, the particulate matter flows into the particulate filter while permitting execution of the regeneration control. Exhaust gas amount increase control to increase the amount of exhaust gas
Is set to do,
An engine control device characterized by
請求項1において、
前記排気ガス量増加制御によって、アイドル回転数が上昇補正される、ことを特徴とするエンジンの制御装置。
In claim 1,
An engine control system characterized in that an idle speed is corrected to rise by the exhaust gas amount increase control.
請求項1または請求項2において、
前記制御手段は、前記燃料カット制御によってエンジン回転数が所定の復帰回転数まで低下したときに、燃料供給を再開させる燃料復帰制御を行うようにされ、
前記排気ガス量増加制御によって、前記復帰回転数が上昇補正される、
ことを特徴とするエンジンの制御装置。
In claim 1 or claim 2,
The control means is adapted to perform fuel return control for resuming fuel supply when the engine speed is reduced to a predetermined return speed by the fuel cut control.
The return rotational speed is raised and corrected by the exhaust gas amount increase control.
An engine control device characterized by
請求項1ないし請求項3のいずれか1項において、
前記排気ガス量増加制御は、前記パティキュレートフィルタの温度が所定温度よりも高いことを条件として実行される、ことを特徴とするエンジンの制御装置。
In any one of claims 1 to 3,
The engine control device according to claim 1, wherein the exhaust gas amount increase control is executed on the condition that the temperature of the particulate filter is higher than a predetermined temperature.
請求項1ないし請求項4のいずれか1項において、
ワーニングランプを備え、
前記制御手段は、前記推定手段で推定された煤の捕集量が前記第2所定値よりも大きくなったときに、前記ワーニングランプを点灯させる点灯制御を行う、
ことを特徴とするエンジンの制御装置。
In any one of claims 1 to 4,
Equipped with a warning lamp
The control means performs lighting control to light the warning lamp when the collected amount of soot estimated by the estimation means becomes larger than the second predetermined value.
An engine control device characterized by
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