WO2013140577A1 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

内燃機関の制御装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2013140577A1
WO2013140577A1 PCT/JP2012/057357 JP2012057357W WO2013140577A1 WO 2013140577 A1 WO2013140577 A1 WO 2013140577A1 JP 2012057357 W JP2012057357 W JP 2012057357W WO 2013140577 A1 WO2013140577 A1 WO 2013140577A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
temperature
catalyst
cylinder wall
cylinder
wall temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2012/057357
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
和久 松田
森田　晃司
藤原　孝彦
崇博 塚越
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to EP12871958.0A priority Critical patent/EP2829710B1/en
Priority to JP2014505905A priority patent/JP5854126B2/ja
Priority to US14/383,963 priority patent/US9249740B2/en
Priority to CN201280071688.1A priority patent/CN104204471B/zh
Priority to PCT/JP2012/057357 priority patent/WO2013140577A1/ja
Publication of WO2013140577A1 publication Critical patent/WO2013140577A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D17/00—Controlling engines by cutting out individual cylinders; Rendering engines inoperative or idling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/0203—Variable control of intake and exhaust valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion
    • F01N3/2006—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/0203—Variable control of intake and exhaust valves
    • F02D13/0215—Variable control of intake and exhaust valves changing the valve timing only
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D15/00—Varying compression ratio
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/08—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed simultaneously using pluralities of fuels
    • F02D19/082—Premixed fuels, i.e. emulsions or blends
    • F02D19/084—Blends of gasoline and alcohols, e.g. E85
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/08—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed simultaneously using pluralities of fuels
    • F02D19/082—Premixed fuels, i.e. emulsions or blends
    • F02D19/085—Control based on the fuel type or composition
    • F02D19/087—Control based on the fuel type or composition with determination of densities, viscosities, composition, concentration or mixture ratios of fuels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • F02D41/0235—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/024—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to increase temperature of the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/0245—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to increase temperature of the exhaust gas treating apparatus by increasing temperature of the exhaust gas leaving the engine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/12—Introducing corrections for particular operating conditions for deceleration
    • F02D41/123—Introducing corrections for particular operating conditions for deceleration the fuel injection being cut-off
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/12—Introducing corrections for particular operating conditions for deceleration
    • F02D41/123—Introducing corrections for particular operating conditions for deceleration the fuel injection being cut-off
    • F02D41/126—Introducing corrections for particular operating conditions for deceleration the fuel injection being cut-off transitional corrections at the end of the cut-off period
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/12—Other methods of operation
    • F02B2075/125—Direct injection in the combustion chamber for spark ignition engines, i.e. not in pre-combustion chamber
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002—Controlling intake air
    • F02D2041/001—Controlling intake air for engines with variable valve actuation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/021—Engine temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/08—Exhaust gas treatment apparatus parameters
    • F02D2200/0802—Temperature of the exhaust gas treatment apparatus
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Definitions

  • the present invention relates to a control device for an internal combustion engine, and more particularly, to a control device for an internal combustion engine that controls valve timing during fuel cut.
  • the valve timing is controlled during the fuel cut, so that the heat around the combustion chamber is transmitted to the catalyst using fresh air flowing into the cylinder as a medium.
  • the wall surface temperature of the combustion chamber is low, heat conduction to the fresh air does not occur, and the heat of the fresh air heated by the compression in the cylinder is absorbed by the wall surface of the combustion chamber.
  • the temperature of the fresh air does not increase in the control according to the conventional technology, there is a problem that the decrease in the catalyst temperature cannot be sufficiently suppressed.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to improve the combustibility while maintaining the exhaust purification catalyst at an appropriate temperature during the fuel cut.
  • An object of the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine.
  • an exhaust purification catalyst that purifies exhaust gas discharged from a cylinder of an internal combustion engine;
  • An exhaust valve timing variable mechanism for variably setting the valve opening characteristics of the exhaust valve;
  • Catalyst temperature acquisition means for detecting or estimating the temperature of the exhaust purification catalyst as an actual catalyst temperature;
  • Target catalyst temperature setting means for setting a catalyst temperature suitable for the operation of the exhaust purification catalyst as a target catalyst temperature;
  • Cylinder wall temperature detecting means for detecting cylinder wall temperature which is the wall surface temperature of the cylinder;
  • a required cylinder wall temperature calculating means for calculating a required cylinder wall temperature as a required cylinder wall temperature when returning from the fuel cut;
  • the exhaust valve timing variable mechanism controls the exhaust gas based on the magnitude relationship between the actual catalyst temperature and the target catalyst temperature and the magnitude relationship between the cylinder wall temperature and the required cylinder wall temperature.
  • Temperature balance control means for controlling valve opening characteristics; It is characterized by providing.
  • the second invention comprises an alcohol concentration detection means for detecting the alcohol concentration in the fuel,
  • the required cylinder wall temperature calculating means calculates the required cylinder wall temperature to a higher temperature as the alcohol concentration in the fuel is higher.
  • the target catalyst temperature includes a predetermined activity lowering temperature corresponding to a lower limit value of a catalyst temperature range in which the exhaust purification catalyst is activated,
  • the temperature balance control means compresses the opening timing of the exhaust valve at a compression top dead center.
  • the catalyst low temperature / cylinder high temperature control means set immediately after is provided.
  • the fourth invention includes an intake valve timing variable mechanism that variably sets the valve opening characteristic of the intake valve, When the temperature difference between the actual catalyst temperature and the activity lowering temperature is larger than a predetermined large temperature difference determination value, the temperature balance control means takes the intake valve closing timing into the intake valve timing by the intake valve timing variable mechanism. The control means at the time of catalyst cryogenic temperature set near the bottom dead center is provided.
  • the 5th invention is equipped with the compression ratio variable mechanism which can set the mechanical compression ratio of the said cylinder variably,
  • the temperature balance control means increases the mechanical compression ratio by the variable compression ratio mechanism when the actual catalyst temperature is lower than the activity lowering temperature and the cylinder wall temperature is lower than the required cylinder wall temperature.
  • a temperature raising means for raising the gas temperature in the cylinder and the cylinder wall temperature.
  • the temperature balance control means closes the intake valve when the actual catalyst temperature is lower than the activity lowering temperature and the cylinder wall temperature is lower than the required cylinder wall temperature.
  • a temperature raising means for setting the valve timing in the vicinity of the intake bottom dead center and raising the gas temperature in the cylinder and the cylinder wall temperature.
  • the seventh invention comprises in-cylinder temperature estimation means for estimating an in-cylinder temperature that is a temperature in the cylinder at the compression top dead center based on at least the alcohol concentration in the fuel,
  • the temperature balance control means includes cylinder wall temperature increasing means for setting the opening timing of the exhaust valve to a timing at which the cylinder wall temperature and the in-cylinder temperature become equal.
  • the target catalyst temperature includes a predetermined catalyst deterioration temperature corresponding to a lower limit value of a catalyst temperature range in which deterioration of the exhaust purification catalyst proceeds
  • the temperature balance control means determines the opening timing of the exhaust valve as the cylinder wall temperature.
  • exhaust temperature lowering priority means for setting the timing at which the in-cylinder temperature becomes equal.
  • a ninth invention includes a compression ratio variable mechanism capable of variably setting the mechanical compression ratio of the cylinder,
  • the temperature balance control means increases the mechanical compression ratio by the variable compression ratio mechanism when the actual catalyst temperature is equal to or higher than the catalyst deterioration temperature and the cylinder wall temperature is lower than the required cylinder wall temperature.
  • temperature adjusting means for raising the cylinder wall temperature and lowering the exhaust temperature.
  • a tenth aspect of the invention includes an intake valve timing variable mechanism that variably sets the valve opening characteristic of the intake valve,
  • the temperature balance control means closes the intake valve by the intake valve timing variable mechanism when the actual catalyst temperature is equal to or higher than the catalyst deterioration temperature and the cylinder wall temperature is lower than the required cylinder wall temperature.
  • In-cylinder temperature raising means for setting the timing in the vicinity of the intake bottom dead center is provided.
  • both temperatures can be controlled in a well-balanced manner so that the actual catalyst temperature becomes a temperature suitable for the operation of the exhaust purification catalyst and the cylinder wall temperature is close to the required cylinder wall temperature. Therefore, when the fuel is cut, it is possible to prevent the catalyst from deteriorating at a high temperature or the catalyst from becoming low temperature and the exhaust emission from being deteriorated. Deterioration can be suppressed.
  • the required cylinder wall temperature is calculated to be a high temperature, and the cylinder wall temperature is determined according to the calculation result. Can be raised. Therefore, the cylinder wall temperature can be appropriately controlled according to the alcohol concentration in the fuel.
  • the opening timing of the exhaust valve can be set immediately after the compression top dead center. Thereby, the temperature of the exhaust gas supplied to a catalyst can be raised and the warming-up property of a catalyst can be improved.
  • the closing timing of the intake valve can be set in the vicinity of the intake bottom dead center.
  • the in-cylinder temperature at the compression top dead center can be raised, the exhaust gas temperature can be raised, and the warm-up property of the catalyst can be further improved.
  • the mechanical compression ratio can be increased by the compression ratio variable mechanism.
  • the in-cylinder temperature at the compression top dead center can be increased, and the cylinder wall temperature can be increased by increasing the cooling loss.
  • the exhaust gas temperature can be raised together with the in-cylinder gas temperature, and the warm-up property of the catalyst can be improved.
  • the valve closing timing of the intake valve is set in the vicinity of the intake bottom dead center, and the gas temperature in the cylinder and the cylinder wall temperature are increased. be able to. Thereby, the warm-up property of the catalyst can also be improved.
  • the valve opening timing of the exhaust valve is synchronized with the timing at which the cylinder wall temperature and the in-cylinder temperature become equal, thereby reducing the heat absorption amount from the cylinder wall surface to the in-cylinder gas.
  • the temperature can be raised.
  • the alcohol concentration in the fuel is reflected in the estimated value of the in-cylinder temperature, when the alcohol concentration is high, the amount of increase in the cylinder wall temperature can be increased, and according to the alcohol concentration
  • the cylinder wall temperature can be appropriately controlled.
  • the opening timing of the exhaust valve is determined based on the cylinder wall temperature and the in-cylinder temperature. It can be advanced to the same timing. Thereby, the amount of heat absorption from the cylinder wall surface to the in-cylinder gas can be reduced, and the temperature of the in-cylinder gas and the exhaust gas temperature can be relatively lowered. As a result, the catalyst temperature can be lowered and the deterioration of the catalyst can be suppressed.
  • the mechanical compression ratio is increased by the variable compression ratio mechanism to increase the cylinder wall temperature.
  • the exhaust temperature can be relatively lowered. Thereby, a catalyst can be protected from deterioration at high temperature.
  • the closing timing of the intake valve is set near the intake bottom dead center.
  • the actual compression ratio can be increased.
  • Embodiment 1 of this invention It is a block diagram for demonstrating the system configuration
  • FIG. 1 is a configuration diagram for explaining a system configuration according to the first embodiment of the present invention.
  • the system according to the present embodiment includes an engine 10 as a multi-cylinder internal combustion engine.
  • FIG. 1 illustrates only one cylinder of the engine 10, the present invention is applied to an engine having an arbitrary number of cylinders including a single cylinder.
  • the engine 10 is mounted on a vehicle such as FFV (Flexible-Fuel Vehicle), for example, and alcohol fuel containing ethanol or the like can be used.
  • FFV Flexible-Fuel Vehicle
  • a combustion chamber 14 is defined by a piston 12, and the piston 12 is connected to a crankshaft 16 of the engine.
  • the engine 10 also includes an intake passage 18 that sucks intake air into each cylinder, and an exhaust passage 20 through which exhaust gas is discharged from each cylinder.
  • the intake passage 18 is provided with an electronically controlled throttle valve 22 that adjusts the intake air amount based on the accelerator opening and the like.
  • Exhaust gas purification catalysts 24 and 26 for purifying exhaust gas are disposed in the exhaust passage 20. As these catalysts 24 and 26, a three-way catalyst can be used.
  • Each cylinder has a fuel injection valve 28 for injecting fuel into the combustion chamber 14, an ignition plug 30 for igniting an air-fuel mixture in the cylinder, and an intake valve 32 for opening and closing the intake passage 18 with respect to the cylinder.
  • An exhaust valve 34 for opening and closing the exhaust passage 20 with respect to the inside of the cylinder is provided.
  • the engine 10 variably changes the valve opening characteristics of the intake valve 32 and the exhaust valve 34 as an intake valve timing variable mechanism that variably sets the valve opening characteristics (opening / closing timing, phase, etc.) of the intake valve 32.
  • an exhaust variable valve mechanism 38 as an exhaust valve timing variable mechanism to be set.
  • variable valve mechanisms 36 and 38 for example, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-97602, a variable operating angle type variable operating mechanism capable of changing the operating angle along with the valve opening / closing timing.
  • a valve mechanism may be used.
  • the engine 10 includes a compression ratio variable mechanism 40 that can variably set the mechanical compression ratio of each cylinder.
  • the compression ratio variable mechanism 40 has a known configuration as described in, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-7591. More specifically, the variable compression ratio mechanism 40 moves the cylinder block and the crankcase relative to each other to change the distance between the cylinder block and the crankshaft. The value of top dead center cylinder volume + stroke volume) / top dead center cylinder volume is variable. Note that the intake variable valve mechanism 36 and the compression ratio variable mechanism 40 described above are not essential components in the present invention, and may be mounted only when necessary in each control described later.
  • the system of the present embodiment includes a sensor system including various sensors necessary for driving the engine and the vehicle, and an ECU (Electronic Control Unit) 60 for controlling the operating state of the engine 10.
  • the crank angle sensor 42 outputs a signal synchronized with the rotation of the crankshaft 16
  • the air flow sensor 44 detects the intake air amount
  • the water temperature sensor 46 detects the water temperature of the engine cooling water. Thw is detected.
  • the water temperature Thw is adopted as a parameter corresponding to the wall surface temperature (cylinder wall temperature) of the cylinder (combustion chamber 14), and the water temperature sensor 46 constitutes a cylinder wall temperature detecting means.
  • the main air-fuel ratio sensor 48 detects the exhaust air-fuel ratio as a continuous value on the upstream side of the exhaust purification catalyst 24.
  • the sub O2 sensor 50 detects the oxygen concentration in the exhaust gas between the exhaust purification catalysts 24 and 26.
  • the catalyst temperature sensor 52 constitutes catalyst temperature acquisition means for detecting the temperature of the exhaust purification catalyst 24 as the actual catalyst temperature Ts.
  • the actual catalyst temperature is estimated based on parameters (for example, the integrated value of the intake air amount, the exhaust air-fuel ratio) reflecting the operating state of the engine without using the catalyst temperature sensor 52.
  • the alcohol concentration sensor 54 constitutes alcohol concentration detection means for detecting the alcohol concentration in the fuel.
  • the sensor system includes a throttle sensor that detects the throttle opening, an accelerator opening sensor that detects the accelerator opening, an intake air temperature sensor that detects the intake air temperature, and the like.
  • the ECU 60 is configured by an arithmetic processing unit including a storage circuit such as a ROM, a RAM, and a nonvolatile memory and an input / output circuit, and the various sensors described above are connected to the input side of the ECU 60.
  • Various actuators including the throttle valve 22, the fuel injection valve 28, the spark plug 30, the variable valve mechanisms 36 and 38, the compression ratio variable mechanism 40 and the like are connected to the output side of the ECU 60. Then, the ECU 60 detects operation information of the engine with a sensor system, and performs operation control by driving each actuator based on the detection result.
  • the engine speed and the crank angle are detected based on the output of the crank angle sensor 42, and the engine load is calculated based on the intake air amount detected by the air flow sensor 44 and the engine speed. Further, the fuel injection timing, ignition timing, etc. are determined based on the detected value of the crank angle. Then, the fuel injection amount is calculated based on the intake air amount, the engine load, etc., and the fuel injection valve 28 is driven and the spark plug 30 is driven.
  • the ECU 60 executes a known fuel cut when the engine is in a decelerating state, for example. When the engine is shifted from the decelerating state to the accelerating state, the ECU 60 ends the fuel cut and performs normal fuel injection control.
  • the ECU 60 constitutes target catalyst temperature setting means for setting a catalyst temperature suitable for the operation of the exhaust purification catalyst 24 as a target catalyst temperature. More specifically, the ECU 60 corresponds to a predetermined catalyst deterioration temperature T1 corresponding to the lower limit value of the catalyst temperature range where the deterioration of the exhaust purification catalyst 24 proceeds and a lower limit value of the catalyst temperature range where the exhaust purification catalyst 24 is activated.
  • the predetermined activity lowering temperature T2 is stored in advance.
  • the catalyst deterioration temperature T1 is set to a high temperature of about 800 ° C., for example, and the activity lowering temperature T2 is set to a low temperature of about 400 ° C., for example.
  • the target catalyst temperature is set as a temperature range not lower than the activity lowering temperature T2 and not higher than the catalyst deterioration temperature T1, and the actual catalyst temperature Ts is controlled to fall within this temperature range (T1 ⁇ Ts ⁇ T2).
  • the present embodiment is characterized in that temperature balance control is executed when fuel cut is executed.
  • both temperatures are controlled in a balanced manner so that the actual catalyst temperature Ts and the cylinder wall temperature (in this embodiment, the water temperature Thw) are close to the individual target temperatures.
  • the temperature balance control is based on the magnitude relationship between the actual catalyst temperature Ts and the target catalyst temperature (catalyst degradation temperature T1 or activity decrease temperature T2) and the magnitude relationship between the water temperature Thw and the required cylinder wall temperature Ty. Based on this, the valve opening characteristics of the intake valve 32 and the exhaust valve 34 are controlled.
  • the specific processing of the temperature balance control will be described later. First, the required cylinder wall temperature Ty and the in-cylinder temperature Th used in the control will be described.
  • the required cylinder wall temperature Ty corresponds to a target value of the cylinder wall temperature (water temperature Thw) required at the time of return from the fuel cut, and as shown in FIG. 4 described later, at least the alcohol concentration in the fuel Calculated based on The required cylinder wall temperature Ty is calculated based on the alcohol concentration for the following reason.
  • the required cylinder wall temperature Ty corresponds to a cylinder wall temperature that can realize exhaust emission equivalent to non-alcohol fuel (gasoline or the like) when returning from a fuel cut.
  • Alcohol has a high boiling point and is difficult to vaporize, so NMOG emissions (total amount of non-methane organic gases, hydrocarbons, etc.
  • the required cylinder wall temperature Ty is calculated based on the alcohol concentration in the fuel, and is set to a higher temperature as the alcohol concentration in the fuel is higher as shown in FIG.
  • FIG. 2 is a timing chart showing the state of each control parameter when returning from a fuel cut.
  • the solid line in this figure shows the control when the alcohol concentration in the fuel is high in the prior art.
  • the alternate long and short dash line indicates the control when the alcohol concentration in the fuel is high in the present embodiment, and the dotted line indicates the control when the alcohol concentration is low in the present embodiment.
  • the control shown in FIG. 2 is executed when returning from fuel cut (F / C). That is, when returning from the fuel cut, the cylinder wall temperature (water temperature Thw) is maintained at a high temperature to prevent NMOG (HC) from deteriorating. Further, when the alcohol concentration in the fuel increases, NMOG worsens, so the required cylinder wall temperature Ty is set high.
  • the required cylinder wall temperature Ty can also be set based on the following concept.
  • the rate at which the fuel injection amount is increased to ensure the required torque can be calculated from the data shown in FIG. 3 based on the engine temperature (water temperature or oil temperature) and the alcohol concentration in the fuel. it can.
  • FIG. 3 is a characteristic diagram showing the alcohol distillation rate at each water temperature and alcohol concentration. As shown in this figure, the alcohol distillation ratio calculated from the characteristic line in FIG.
  • the required cylinder wall temperature Ty is preferably set as shown in FIG. 4 based on the alcohol concentration in the fuel.
  • FIG. 4 is a characteristic diagram showing the relationship between the alcohol concentration in the fuel and the required cylinder wall temperature. Therefore, in the present embodiment, for example, the required cylinder wall temperature Ty is calculated based on the alcohol concentration in the fuel by referring to the data of FIG. 4 stored in advance in the ECU 60.
  • the in-cylinder temperature Th during compression is a parameter corresponding to the gas temperature in the cylinder at the compression top dead center, and is estimated based on at least the alcohol concentration E1 in the fuel. More specifically, as shown in the following equation (1), the in-cylinder temperature Th at the time of compression is the combustion temperature due to the specific heat difference between the non-alcohol fuel estimated combustion temperature T0 before fuel cut and the non-alcohol fuel E0 and the fuel in use. It is calculated based on the decrease amount ⁇ T, the heat flow rate Qcw from the cylinder wall surface to the cooling water, and the specific heat difference ⁇ Cv due to the change in scavenging efficiency (residual gas ratio) due to the valve timing.
  • the non-alcohol fuel E0 means gasoline or the like whose alcohol concentration is zero.
  • the estimated non-alcohol fuel combustion temperature T0 before fuel cut represents the combustion temperature before the start of fuel cut when the non-alcohol fuel E0 is used.
  • the input energy intake air amount Ga
  • ignition timing water temperature Thw
  • the combustion temperature decrease amount ⁇ T represents the difference in combustion temperature between when the non-alcohol fuel E0 is used and when the current alcohol fuel (alcohol concentration E1) is used.
  • the combustion temperature decrease amount ⁇ T is calculated based on the difference (specific heat difference) between the specific heat of the non-alcohol fuel E0 and the specific heat of the alcohol component in the used fuel, and the alcohol concentration E1 in the fuel.
  • the specific heat of the combustion gas for the calculation process of the combustion temperature decrease amount ⁇ T.
  • the specific heat (gas component) of the combustion gas changes depending on the operating condition, so the combustion gas at each alcohol concentration It is difficult to specify the specific heat. Therefore, the combustion temperature decrease amount ⁇ T is calculated based on the specific heat difference between the specific heat of the non-alcohol fuel E0 and the specific heat of the alcohol component in the used fuel and the alcohol concentration E1 in the fuel with reference to FIG.
  • FIG. 5 is a characteristic diagram showing the relationship between the alcohol concentration in the fuel and the specific heat.
  • FIG. 6 is a PV characteristic diagram showing one cycle of the engine.
  • t1 and t2 represent the in-cylinder temperature
  • V1 and V2 represent the in-cylinder volume
  • ⁇ represents the specific heat ratio.
  • the in-cylinder temperature at the compression top dead center at the time of fuel cut can be obtained.
  • the heat flow rate Qcw from the cylinder wall surface to the cooling water is calculated by calculating the heat transfer coefficient hg using an experimental formula such as the Woschni formula for heat transfer shown in the following formula (3). Ask for.
  • hg 3.26D ⁇ 0.2 ⁇ P 0.8 ⁇ T ⁇ 0.53 ⁇ w 0.8 (3)
  • hg spatial average instantaneous heat transfer coefficient (W / m 2 K)
  • D Cylinder inner diameter (m)
  • P Gas pressure (kPa)
  • T Gas temperature (K)
  • w Average piston speed (m / s)
  • the specific heat difference ⁇ Cv due to the change in scavenging efficiency (residual gas ratio) due to the valve timing is calculated based on the residual gas ratio obtained from the valve timing before the start of fuel cut.
  • the ECU 60 can estimate the in-cylinder temperature Th during compression based on the above parameters.
  • FIG. 7 is a flowchart showing temperature balance control according to the first embodiment of the present invention.
  • the routine shown in this figure is repeatedly executed during engine operation.
  • IVO indicates the opening timing of the intake valve 32
  • IVC indicates the closing timing of the intake valve 32
  • EVO indicates the opening timing of the exhaust valve 34
  • EVC indicates the closing timing of the exhaust valve 34.
  • the IVO, IVC, EVO and EVC are controlled by the ECU 60 via the variable valve mechanisms 36 and 38.
  • step 100 the alcohol concentration E1 in the fuel and the engine coolant water temperature Thw are detected.
  • step 102 fuel cut is executed when an F / C request is generated due to engine deceleration or the like.
  • step 104 as described above, the required cylinder wall temperature Ty and the in-cylinder temperature Th are calculated based on the alcohol concentration E1 in the fuel.
  • step 106 it is determined whether or not the actual catalyst temperature Ts is lower than the activation decrease temperature T2. If this determination is established, in step 108, the water temperature Thw is higher than the required cylinder wall temperature Ty. It is determined whether or not. If both the determinations in steps 106 and 108 are established, the process proceeds to step 110 described below. If the determination in step 106 is not established, the process proceeds to step 130 described later. If the determination in step 108 is not established, the process proceeds to step 122 described later.
  • step 110 when the actual catalyst temperature Ts is lower than the activity lowering temperature T2 and the water temperature Thw is higher than the required cylinder wall temperature Ty, the EVO is changed immediately after the compression top dead center (compression TDC) (catalyst). Control at low temperature / high temperature of cylinder).
  • FIG. 8 is an explanatory diagram showing changes in the in-cylinder gas temperature when the catalyst low temperature / cylinder high temperature control is executed. In this case, since it is desired to prioritize the rise in the exhaust temperature over the maintenance of the cylinder wall temperature, the EVO is set immediately after the compression top dead center (the exhaust valve 34 is opened quickly). Thereby, the temperature of the exhaust gas supplied to the catalysts 24 and 25 can be raised, and the warm-up property of the catalyst can be improved.
  • the control that makes EVO variable can obtain a remarkable effect when alcohol fuel is used. More specifically, alcohol fuel contains oxygen, so the laminar flame speed is high. As a result, when the alcohol concentration in the fuel is increased, the combustion speed is improved and the rise / fall time of the combustion temperature is shortened. Therefore, it is possible to cope with a change in the combustion speed by changing the EVO according to the alcohol concentration in the fuel. That is, for example, when it is desired to increase the exhaust temperature by reducing the cooling loss, or when the alcohol concentration in the fuel is high, it is possible to appropriately cope with the problem by increasing the EVO.
  • the catalyst cryogenic temperature described below is further reduced. Time control may be executed. The determination as to whether or not Ts ⁇ T2 is established is realized based on whether or not the temperature difference between the actual catalyst temperature Ts and the activity decrease temperature T2 is larger than a predetermined large temperature difference determination value. Then, in the control at the catalyst cryogenic temperature, as shown in FIG. 8, IVC is set in the vicinity of the intake bottom dead center (early closing), and the actual compression ratio that changes according to the valve timing is increased. Thereby, the cylinder temperature Th at the time of compression can be raised, the exhaust gas temperature can be raised, and the warm-up property of the catalyst can be further improved.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram showing the contents of the operating angle expansion control. As shown in this figure, when the EVO is accelerated by the control at the catalyst low temperature and the cylinder high temperature, the EVC is also accelerated when the operating angle of the exhaust valve 34 is constant. In this case, a period (negative overlap) in which both the intake valve 32 and the exhaust valve 34 are closed occurs, the pump loss increases, and the drivability deteriorates.
  • the operation angle of the exhaust valve is expanded to delay the EVC and to ensure a positive overlap period.
  • the working angle of the intake valve can be expanded (adopting a variable working angle intake variable valve mechanism 36) and there is no fear of valve attack, the IVO is advanced by the advance amount of the EVO. Also good.
  • step 116 it is determined in step 116 whether or not a return request from the fuel cut has occurred, and if this determination is satisfied, in step 118, The compression ratio, valve timing, throttle opening, etc. are changed to normal operation, and the fuel cut is canceled in step 120. On the other hand, if the determination in step 116 is not established, the process returns to step 106 to determine the actual catalyst temperature Ts.
  • step 122 is performed. Then, it is determined whether or not the mechanical compression ratio is variable. If the compression ratio variable mechanism 40 is mounted, the determination in step 122 is established, and therefore, in step 124, equal Ga compression ratio increase control is executed. In the equal Ga compression ratio increase control, the mechanical compression ratio is increased by the compression ratio variable mechanism 40 while the intake air amount is kept constant by the throttle valve 22 or the like.
  • the in-cylinder temperature Th can be increased by increasing the compression ratio, and the cylinder wall temperature can be increased by increasing the cooling loss. Further, the exhaust gas temperature is raised together with the in-cylinder gas temperature, and the warm-up performance of the catalysts 24 and 25 can be improved.
  • step 126 control for changing EVO to timing when Th ⁇ Thw, that is, control for synchronizing EVO at timing when water temperature Thw and in-cylinder temperature Th become equal (cylinder wall temperature at low catalyst temperature).
  • FIG. 10 is an explanatory diagram showing a change in the in-cylinder gas temperature when the cylinder wall temperature increase control is performed at a low catalyst temperature.
  • the shaded area near the compression top dead center indicates the heat release area from the in-cylinder gas to the cylinder wall surface in the equal Ga compression ratio increase control
  • the shaded area located near the conventional EVO represents the cylinder wall temperature.
  • the cylinder wall surface ⁇ the endothermic region to the cylinder interior gas when the ascent control is not executed is shown.
  • IVC may be set in the same manner as in the past.
  • the cylinder wall temperature rise control when the catalyst temperature is low by synchronizing the EVO at the timing when the water temperature Thw and the in-cylinder temperature become equal, the endothermic amount from the cylinder wall surface to the in-cylinder gas is reduced. This can reduce the cylinder wall temperature.
  • the alcohol concentration in the fuel is reflected in the compression cylinder temperature Th, when the alcohol concentration is high, the cylinder wall temperature can be increased, and the cylinder temperature can be increased according to the alcohol concentration. Wall temperature can be controlled appropriately.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram showing a change in in-cylinder gas temperature when IVC bottom dead center control is executed at a low catalyst temperature.
  • the shaded area near the compression top dead center indicates the heat release area from the in-cylinder gas to the cylinder wall surface in IVC bottom dead center control, and the shaded area located near the conventional EVO indicates that the cylinder wall temperature rises. The endothermic region from cylinder wall surface to in-cylinder gas when control is not executed is shown.
  • the actual compression ratio can be increased and the in-cylinder gas temperature can be increased. Thereby, the warm-up property of the catalyst and the cylinder wall temperature can be improved. Further, when the IVC bottom dead center control is executed, as shown in FIG. 11, the cylinder wall temperature rise control (step 126) at the time of low catalyst temperature may be executed. Thereby, cylinder wall temperature can be raised still more smoothly.
  • IVC bottom dead center control can achieve a remarkable effect when using alcohol fuel. More specifically, when the alcohol fuel is burned, a large amount of water having a large specific heat is generated as compared to when gasoline is burned, so that the combustion temperature is lowered. Further, since alcohol has a large latent heat of vaporization and a small calorific value, for example, about 1.5 times as much fuel injection amount is required to maintain the same torque as gasoline. As a result, especially when high-concentration alcohol fuel is injected in the cold, a large amount of unburned fuel is mixed into the oil as the fuel injection amount increases, and at the compression top dead center at the time of fuel cut. The in-cylinder temperature decreases. For this reason, when using fuel with a high alcohol concentration, the compression end temperature, the actual compression ratio, and the in-cylinder temperature are increased by IVC bottom dead center control, thereby effectively suppressing a decrease in the combustion temperature (in-cylinder temperature). be able to.
  • step 106 determines whether or not the catalyst deterioration temperature T1. If this determination is established, it is determined in step 132 whether or not the water temperature Thw is higher than the required cylinder wall temperature Ty. If the determination in step 132 is satisfied, that is, if the actual catalyst temperature Ts is higher than the catalyst deterioration temperature T1 and the water temperature Thw is higher than the required cylinder wall temperature Ty, in step 134, the catalyst temperature is high.
  • the cylinder wall temperature rise control is executed. In this control, EVO is set at a timing at which the water temperature Thw becomes equal to the in-cylinder temperature.
  • FIG. 12 is an explanatory diagram showing a change in the in-cylinder gas temperature when the cylinder wall temperature increase control is performed when the catalyst temperature is high.
  • the hatched portion near the compression top dead center indicates the heat release area from the in-cylinder gas to the cylinder wall surface in the conventional control
  • the mesh portion located in the vicinity of the conventional EVO is the cylinder in the EVO of the conventional control. The endothermic region from the wall surface to the in-cylinder gas is shown.
  • step 140 it is determined in step 140 whether or not the mechanical compression ratio is variable. If the compression ratio variable mechanism 40 is mounted, the determination of step 140 is established, and therefore, an equal Ga compression ratio increase control is executed in step 142. In step 144, as in step 134, when the catalyst temperature is high. The cylinder wall temperature rise control is executed.
  • FIG. 13 is an explanatory diagram showing changes in the in-cylinder gas temperature when the equal Ga compression ratio increase control and the cylinder wall temperature increase control at the high catalyst temperature are executed at the high catalyst temperature.
  • step 142 when the actual catalyst temperature Ts is higher than the catalyst deterioration temperature T1 and the water temperature Thw is lower than the required cylinder wall temperature Ty, the mechanical compression ratio is set by the compression ratio variable mechanism 40. Increase the cylinder wall temperature and lower the exhaust temperature relatively.
  • step 144 the EVO is synchronized with the timing at which the water temperature Thw becomes equal to the in-cylinder temperature. As a result, the cylinder wall temperature and the in-cylinder gas temperature can be raised as described above, and the exhaust gas temperature can be lowered relatively, and the catalysts 24 and 25 can be protected from deterioration.
  • FIG. 14 is an explanatory diagram showing a change in in-cylinder gas temperature when IVC bottom dead center control is executed at a high catalyst temperature. That is, in step 146, when the actual catalyst temperature Ts is higher than the catalyst deterioration temperature T1 and the water temperature Thw is lower than the required cylinder wall temperature Ty, the IVC is set near the intake bottom dead center. According to this control, the actual compression ratio can be increased and the in-cylinder gas temperature can be increased. Thereby, the warm-up property of the catalyst and the cylinder wall temperature can be improved.
  • step 116 it is determined in step 116 whether or not a return request from the fuel cut has occurred. If this determination is established, as described above, first, after returning to normal operation in step 118, the fuel cut is canceled in step 120.
  • both the actual catalyst temperature Ts falls within the temperature range (T1 to T2) suitable for the operation of the catalysts 24 and 25, and the water temperature Thw becomes close to the required cylinder wall temperature Ty.
  • T1 to T2 the temperature range
  • step 104 in FIG. 7 shows a specific example of the required cylinder wall temperature calculating means in claim 1 and the in-cylinder temperature estimating means in claim 7, and steps 106 to 144 are claimed in claim 1.
  • the specific example of the temperature balance control means in is shown.
  • step 110 shows a specific example of the catalyst low temperature / cylinder high temperature control means in claim 3
  • step 124 shows a specific example of the temperature raising means in claim 5
  • step 126 shows the cylinder in claim 7.
  • a concrete example of the wall temperature raising means is shown
  • step 128 shows a concrete example of the temperature raising means in claim 6.
  • step 134 shows a specific example of the exhaust gas temperature lowering priority means in claim 8
  • step 142 shows a specific example of the temperature adjustment means in claim 9
  • step 146 shows in-cylinder temperature increase in claim 10.
  • a specific example of the means is shown.
  • FIG. 8 shows a specific example of the control means at the catalyst cryogenic temperature in claim 4.
  • the intake valve 32, the exhaust valve 34, the compression ratio variable mechanism 40, and the like are controlled.
  • the present invention controls at least the valve opening characteristics of the exhaust valve 34, and it is not always necessary to control the intake valve 32 and the compression ratio variable mechanism 40.
  • the water temperature Thw is exemplified as an example of the parameter corresponding to the cylinder wall temperature.
  • the present invention is not limited to this, and an oil temperature or the like may be used as the cylinder wall temperature.
  • the actual catalyst temperature Ts is detected by the catalyst temperature sensor 52 .
  • the present invention is not limited to this.
  • the actual catalyst temperature may be estimated based on a parameter reflecting the operating state of the engine without using the catalyst temperature sensor 52.
  • the input energy can be calculated based on the integrated value (integrated intake air amount) of the intake air amount and the exhaust air-fuel ratio, and the catalyst temperature can be estimated based on the input energy.
  • an estimated value of the catalyst temperature calculated in this way may be adopted.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

この発明は、燃料カットの実行時に、排気浄化触媒を適切な温度に保持しつつ、燃焼性を向上させることを目的とする。 エンジン（１０）は、可変動弁機構（３６，３８）、圧縮比可変機構（４０）等を備える。ＥＣＵ（６０）は、燃料カットが実行されるときに、温度バランス制御を実行する。温度バランス制御では、実触媒温度Ｔｓと目標触媒温度（触媒劣化温度Ｔ１または活性低下温度Ｔ２）との大小関係及び水温Ｔｈｗと要求シリンダ壁温Ｔｙとの大小関係に基いて、排気バルブ（３４）の開弁特性を制御する。これにより、実触媒温度Ｔｓが触媒（２４，２５）の作動に適した温度領域（Ｔ１～Ｔ２）に収まり、水温Ｔｈｗが要求シリンダ壁温Ｔｙに近くなるように、両方の温度をバランス良く制御することができる。

Description

内燃機関の制御装置
　本発明は、内燃機関の制御装置に関し、特に、燃料カット中にバルブタイミングを制御する内燃機関の制御装置に関する。
　従来技術として、例えば特許文献１（日本特開２００９－７９５１７号公報）に開示されているように、燃料カット中にバルブタイミングを制御する内燃機関の制御装置が知られている。従来技術では、燃料カット中に触媒が過冷却状態となることが予測される場合に、排気バルブの開弁時期または閉弁時期を進角側に制御する。これにより、従来技術では、燃料カット中に筒内に流入する空気（新気）に対して、燃焼室周辺の熱を効率よく伝達し、新気の温度を上昇させることによって触媒温度の低下を抑制するようにしている。
　尚、出願人は、本発明に関連するものとして、上記の文献を含めて、以下に記載する文献を認識している。
日本特開２００９－７９５１７号公報 日本特開２００６－３４２６８０号公報 日本特開２００７－１３２３２６号公報 日本特開２０００－８７７６９号公報 日本特開２００７－１６７１０号公報 日本特開２００６－９７６０２号公報 日本特開２０１２－７５９１号公報
　ところで、上述した従来技術では、燃料カット中にバルブタイミングを制御することにより、筒内に流入する新気を媒体として燃焼室周辺の熱を触媒に伝達する構成としている。しかしながら、燃焼室の壁面温度が低い場合には、新気への熱伝導が生じない上に、筒内での圧縮により加熱された新気の熱が燃焼室の壁面に吸収される。この場合、従来技術の制御では、新気の温度が上昇しないので、触媒温度の低下を十分に抑制できないという問題がある。一方、燃焼室周辺の熱を新気に伝達し過ぎた場合には、燃焼室の温度が過度に低下することになるので、燃料カットからの復帰時に燃料室内で燃料が気化し難くなり、燃焼性が悪化する虞れがある。特に、アルコール燃料の使用時には、これらの問題が顕著となり易い。
　本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、本発明の目的は、燃料カットの実行時に、排気浄化触媒を適切な温度に保持しつつ、燃焼性を向上させることが可能な内燃機関の制御装置を提供することにある。
　第１の発明は、内燃機関のシリンダから排出される排気ガスを浄化する排気浄化触媒と、
　排気バルブの開弁特性を可変に設定する排気バルブタイミング可変機構と、
　前記排気浄化触媒の温度を実触媒温度として検出または推定する触媒温度取得手段と、
　前記排気浄化触媒の作動に適した触媒温度を目標触媒温度として設定する目標触媒温度設定手段と、
　前記シリンダの壁面温度であるシリンダ壁温を検出するシリンダ壁温検出手段と、
　燃料カットからの復帰時に必要とされるシリンダ壁温を要求シリンダ壁温として算出する要求シリンダ壁温算出手段と、
　燃料カットが実行されるときに、前記実触媒温度と前記目標触媒温度との大小関係及び前記シリンダ壁温と前記要求シリンダ壁温との大小関係に基いて、前記排気バルブタイミング可変機構により前記排気バルブの開弁特性を制御する温度バランス制御手段と、
　を備えることを特徴とする。
　第２の発明は、燃料中のアルコール濃度を検出するアルコール濃度検出手段を備え、
　前記要求シリンダ壁温算出手段は、燃料中のアルコール濃度が高いほど、前記要求シリンダ壁温を高い温度に算出する構成としている。
　第３の発明によると、前記目標触媒温度は、前記排気浄化触媒が活性化する触媒温度範囲の下限値に対応する所定の活性低下温度を含む構成とし、
　前記温度バランス制御手段は、前記実触媒温度が前記活性低下温度よりも低く、かつ、前記シリンダ壁温が前記要求シリンダ壁温よりも高い場合に、前記排気バルブの開弁タイミングを圧縮上死点の直後に設定する触媒低温・シリンダ高温時制御手段を備える。
　第４の発明は、吸気バルブの開弁特性を可変に設定する吸気バルブタイミング可変機構を備え、
　前記温度バランス制御手段は、前記実触媒温度と前記活性低下温度との温度差が所定の大温度差判定値よりも大きい場合に、前記吸気バルブタイミング可変機構により前記吸気バルブの閉弁タイミングを吸気下死点の近傍に設定する触媒極低温時制御手段を備える。
　第５の発明は、前記シリンダの機械圧縮比を可変に設定することが可能な圧縮比可変機構を備え、
　前記温度バランス制御手段は、前記実触媒温度が前記活性低下温度よりも低く、かつ、前記シリンダ壁温が前記要求シリンダ壁温よりも低い場合に、前記圧縮比可変機構により機械圧縮比を増加させ、前記シリンダ内のガス温度及び前記シリンダ壁温を上昇させる温度上昇手段を備える。
　第６の発明によると、前記温度バランス制御手段は、前記実触媒温度が前記活性低下温度よりも低く、かつ、前記シリンダ壁温が前記要求シリンダ壁温よりも低い場合に、前記吸気バルブの閉弁タイミングを吸気下死点の近傍に設定し、前記シリンダ内のガス温度及び前記シリンダ壁温を上昇させる温度上昇手段を備える。
　第７の発明は、少なくとも燃料中のアルコール濃度に基いて、圧縮上死点における前記シリンダ内の温度である筒内温度を推定する筒内温度推定手段を備え、
　前記温度バランス制御手段は、前記排気バルブの開弁タイミングを、前記シリンダ壁温と前記筒内温度とが等しくなるタイミングに設定するシリンダ壁温上昇手段を備える。
　第８の発明によると、前記目標触媒温度は、前記排気浄化触媒の劣化が進行する触媒温度範囲の下限値に対応する所定の触媒劣化温度を含む構成とし、
　前記温度バランス制御手段は、前記実触媒温度が前記触媒劣化温度以上となり、かつ、前記シリンダ壁温が前記要求シリンダ壁温よりも高い場合に、前記排気バルブの開弁タイミングを、前記シリンダ壁温と前記筒内温度とが等しくなるタイミングに設定する排気温度低下優先手段を備える。
　第９の発明は、前記シリンダの機械圧縮比を可変に設定することが可能な圧縮比可変機構を備え、
　前記温度バランス制御手段は、前記実触媒温度が前記触媒劣化温度以上となり、かつ、前記シリンダ壁温が前記要求シリンダ壁温よりも低い場合に、前記圧縮比可変機構により機械圧縮比を増加させ、前記シリンダ壁温を上昇させて排気温度を低下させる温度調整手段を備える。
　第１０の発明は、吸気バルブの開弁特性を可変に設定する吸気バルブタイミング可変機構を備え、
　前記温度バランス制御手段は、前記実触媒温度が前記触媒劣化温度以上となり、かつ、前記シリンダ壁温が前記要求シリンダ壁温よりも低い場合に、前記吸気バルブタイミング可変機構により前記吸気バルブの閉弁タイミングを吸気下死点の近傍に設定する筒内温度上昇手段を備える。
　第１の発明によれば、実触媒温度が排気浄化触媒の作動に適した温度となり、シリンダ壁温が要求シリンダ壁温に近くなるように、両方の温度をバランス良く制御することができる。従って、燃料カット時には、触媒が高温で劣化したり、触媒が低温となって排気エミッションが悪化するのを抑制することができ、また、シリンダ壁温が低下し過ぎることによって燃料カット後に燃焼状態が悪化するのを抑制することができる。
　第２の発明によれば、燃料中のアルコール濃度が高く、燃焼温度やシリンダ壁温が低下し易い場合には、要求シリンダ壁温を高い温度に算出し、その算出結果に応じてシリンダ壁温を上昇させることができる。従って、燃料中のアルコール濃度に応じて、シリンダ壁温を適切に制御することができる。
　第３の発明によれば、実触媒温度が活性低下温度よりも低く、かつ、シリンダ壁温が要求シリンダ壁温よりも高い場合、即ち、シリンダ壁温の維持よりも排気温度の上昇を優先したい場合には、排気バルブの開弁タイミングを圧縮上死点の直後に設定することができる。これにより、触媒に供給される排気ガスの温度を上昇させ、触媒の暖機性を向上させることができる。
　第４の発明によれば、実触媒温度が活性低下温度よりも大幅に低い場合には、吸気バルブの閉弁タイミングを吸気下死点の近傍に設定することができる。これにより、圧縮上死点における筒内温度を上昇させ、排気温度を高めて触媒の暖機性を更に向上させることができる。
　第５の発明によれば、実触媒温度が活性低下温度よりも低く、かつ、シリンダ壁温が要求シリンダ壁温よりも低い場合には、圧縮比可変機構により機械圧縮比を増加させることができる。これにより、圧縮上死点における筒内温度を上昇させ、冷却損失の増大によりシリンダ壁温を高めることができる。また、筒内ガス温度と共に排気温度も上昇させ、触媒の暖機性を向上させることができる。
　第６の発明によれば、実触媒温度及びシリンダ壁温が低い場合には、吸気バルブの閉弁タイミングを吸気下死点の近傍に設定し、シリンダ内のガス温度及びシリンダ壁温を上昇させることができる。これにより、触媒の暖機性も向上させることができる。
　第７の発明によれば、排気バルブの開弁タイミングを、シリンダ壁温と筒内温度とが等しくなるタイミングに同期させることで、シリンダ壁面→筒内ガスへの吸熱量を低減し、シリンダ壁温を上昇させることができる。このとき、筒内温度の推定値には、燃料中のアルコール濃度が反映されているので、アルコール濃度が高い場合には、シリンダ壁温の上昇量を増加させることができ、アルコール濃度に応じてシリンダ壁温を適切に制御することができる。
　第８の発明によれば、実触媒温度が触媒劣化温度以上となり、シリンダ壁温が要求シリンダ壁温よりも高い場合には、排気バルブの開弁タイミングを、シリンダ壁温と筒内温度とが等しくなるタイミングに早めることができる。これにより、シリンダ壁面→筒内ガスへの吸熱量を低減し、筒内ガスの温度及び排気温度を相対的に低下させることができる。この結果、触媒温度を低下させ、触媒の劣化を抑制することができる。
　第９の発明によれば、実触媒温度が触媒劣化温度以上となり、シリンダ壁温が要求シリンダ壁温よりも低い場合には、圧縮比可変機構により機械圧縮比を増加させ、シリンダ壁温を上昇させて排気温度を相対的に低下させることができる。これにより、触媒を高温での劣化から保護することができる。
　第１０の発明によれば、実触媒温度が触媒劣化温度以上となり、かつ、シリンダ壁温が要求シリンダ壁温よりも低い場合には、吸気バルブの閉弁タイミングを吸気下死点の近傍に設定し、実圧縮比を増加させることができる。これにより、筒内ガス温度を上昇させ、触媒の暖機性及びシリンダ壁温を向上させることができる。
本発明の実施の形態１のシステム構成を説明するための構成図である。 燃料カットからの復帰時における各制御パラメータの状態を示すタイミングチャートである。 個々の水温及びアルコール濃度におけるアルコール蒸留割合を示す特性線図である。 燃料中のアルコール濃度と要求シリンダ壁温との関係を示す特性線図である。 燃料中のアルコール濃度と比熱との関係を示す特性線図である。 エンジンの１サイクルを示すＰ－Ｖ特性線図である。 本発明の実施の形態１による温度バランス制御を示すフローチャートである。 触媒低温・シリンダ高温時制御を実行した場合の筒内ガス温度の変化を示す説明図である。 作用角拡大制御の内容を示す説明図である。 触媒低温時のシリンダ壁温上昇制御を実行した場合の筒内ガス温度の変化を示す説明図である。 触媒低温時において、ＩＶＣ下死点制御を実行した場合の筒内ガス温度の変化を示す説明図である。 触媒高温時のシリンダ壁温上昇制御を実行した場合の筒内ガス温度の変化を示す説明図である。 触媒高温時において、等Ｇａ圧縮比増加制御と触媒高温時のシリンダ壁温上昇制御とを実行した場合の筒内ガス温度の変化を示す説明図である。 触媒高温時において、ＩＶＣ下死点制御を実行した場合の筒内ガス温度の変化を示す説明図である。
実施の形態１．
［実施の形態１の構成］
　以下、図１乃至図１４を参照して、本発明の実施の形態１について説明する。図１は、本発明の実施の形態１のシステム構成を説明するための構成図である。本実施の形態のシステムは、多気筒型の内燃機関としてのエンジン１０を備えている。なお、図１では、エンジン１０の１気筒のみを例示しているが、本発明は、単気筒を含む任意の気筒数のエンジンに適用されるものである。また、エンジン１０は、例えばＦＦＶ（Flexible-Fuel Vehicle）等の車両に搭載されるもので、エタノール等を含むアルコール燃料が使用可能となっている。
　エンジン１０の各シリンダには、ピストン１２により燃焼室１４が画成されており、ピストン１２はエンジンのクランク軸１６に連結されている。また、エンジン１０は、各シリンダ内に吸入空気を吸込む吸気通路１８と、各シリンダから排気ガスが排出される排気通路２０とを備えている。吸気通路１８には、アクセル開度等に基いて吸入空気量を調整する電子制御式のスロットルバルブ２２が設けられている。排気通路２０には、排気ガスを浄化する排気浄化触媒２４，２６が配置されている。これらの触媒２４，２６としては、三元触媒を用いることができる。
　また、各シリンダには、燃焼室１４内に燃料を噴射する燃料噴射弁２８と、筒内の混合気に点火する点火プラグ３０と、吸気通路１８を筒内に対して開閉する吸気バルブ３２と、排気通路２０を筒内に対して開閉する排気バルブ３４とが設けられている。また、エンジン１０は、吸気バルブ３２の開弁特性（開閉タイミング、位相等）を可変に設定する吸気バルブタイミング可変機構としての吸気可変動弁機構３６と、排気バルブ３４の開弁特性を可変に設定する排気バルブタイミング可変機構としての排気可変動弁機構３８とを備えている。これらの可変動弁機構３６，３８は、例えば日本特開２００７－１３２３２６号公報に記載されているような揺動アーム型の可変動弁機構や、日本特開２０００－８７７６９号公報に記載されているようなＶＶＴ（Variable Valve Timing system）、または、日本特開２００７－１６７１０号公報に記載されているような電磁駆動式の動弁機構等により構成されている。また、可変動弁機構３６，３８としては、例えば日本特開２００６－９７６０２号公報に記載されているように、バルブの開閉タイミングと共に作用角を変化させることが可能な作用角可変型の可変動弁機構を用いてもよい。
　また、エンジン１０は、各シリンダの機械圧縮比を可変に設定することが可能な圧縮比可変機構４０を備えている。圧縮比可変機構４０は、例えば日本特開２０１２－７５９１号公報に記載されているような公知の構成を有している。具体的に述べると、圧縮比可変機構４０は、シリンダブロックとクランクケースとを相対移動させてシリンダブロックとクランク軸との間の距離を変化させることにより、各シリンダの機械圧縮比、即ち、（上死点シリンダ容積＋行程容積）／上死点シリンダ容積の値を可変とするものである。なお、上述した吸気可変動弁機構３６と圧縮比可変機構４０とは、本発明において必須の構成ではなく、後述の各制御において、必要となる場合にのみ搭載すればよい。
　一方、本実施の形態のシステムは、エンジン及び車両の運転に必要な各種のセンサを含むセンサ系統と、エンジン１０の運転状態を制御するためのＥＣＵ(Electronic Control Unit)６０とを備えている。まず、センサ系統について説明すると、クランク角センサ４２は、クランク軸１６の回転に同期した信号を出力するもので、エアフローセンサ４４は吸入空気量を検出し、水温センサ４６は、エンジン冷却水の水温Ｔｈｗを検出する。本実施の形態では、シリンダ（燃焼室１４）の壁面温度（シリンダ壁温）に相当するパラメータとして水温Ｔｈｗを採用しており、水温センサ４６は、シリンダ壁温検出手段を構成している。また、メイン空燃比センサ４８は、排気浄化触媒２４の上流側で排気空燃比を連続的な値として検出する。サブＯ２センサ５０は、排気浄化触媒２４，２６の間で排気ガス中の酸素濃度を検出する。
　触媒温度センサ５２は、排気浄化触媒２４の温度を実触媒温度Ｔｓとして検出する触媒温度取得手段を構成している。なお、本発明では、触媒温度センサ５２を使用せずに、エンジンの運転状態が反映されるパラメータ（例えば、吸入空気量の積算値、排気空燃比）に基いて実触媒温度を推定する構成としてもよい。また、アルコール濃度センサ５４は、燃料中のアルコール濃度を検出するアルコール濃度検出手段を構成している。さらに、センサ系統には、スロットル開度を検出するスロットルセンサ、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ、吸気温度を検出する吸気温センサ等が含まれている。
　ＥＣＵ６０は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性メモリ等の記憶回路と入出力回路とを備えた演算処理装置により構成され、ＥＣＵ６０の入力側には、上述した各種のセンサが接続されている。ＥＣＵ６０の出力側には、スロットルバルブ２２、燃料噴射弁２８、点火プラグ３０、可変動弁機構３６，３８、圧縮比可変機構４０等を含む各種のアクチュエータが接続されている。そして、ＥＣＵ６０は、エンジンの運転情報をセンサ系統により検出し、その検出結果に基いて各アクチュエータを駆動することにより、運転制御を行う。具体的には、クランク角センサ４２の出力に基いて機関回転数とクランク角とを検出し、エアフローセンサ４４により検出した吸入空気量と、前記機関回転数とに基いて機関負荷を算出する。また、クランク角の検出値に基いて燃料噴射時期、点火時期等を決定する。そして、吸入空気量、機関負荷等に基いて燃料噴射量を算出し、燃料噴射弁２８を駆動すると共に、点火プラグ３０を駆動する。
　また、ＥＣＵ６０は、例えばエンジンが減速状態となった場合に、公知の燃料カットを実行し、エンジンが減速状態から加速状態に移行した場合には、燃料カットを終了して通常の燃料噴射制御に復帰する。さらに、ＥＣＵ６０は、排気浄化触媒２４の作動に適した触媒温度を目標触媒温度として設定する目標触媒温度設定手段を構成している。詳しく述べると、ＥＣＵ６０には、排気浄化触媒２４の劣化が進行する触媒温度範囲の下限値に対応する所定の触媒劣化温度Ｔ１と、排気浄化触媒２４が活性化する触媒温度範囲の下限値に対応する所定の活性低下温度Ｔ２とが予め記憶されている。
　ここで、触媒劣化温度Ｔ１は、例えば８００℃程度の高温に設定され、活性低下温度Ｔ２は、例えば４００℃程度の低温に設定されている。実触媒温度Ｔｓが触媒劣化温度Ｔ１よりも高くなると、触媒２４，２５の劣化が進行する。また、実触媒温度Ｔｓが活性低下温度Ｔ２よりも低くなると、触媒の排気浄化能力が低下する。このため、目標触媒温度は、活性低下温度Ｔ２以上かつ触媒劣化温度Ｔ１以下の温度範囲として設定され、実触媒温度Ｔｓは、この温度範囲（Ｔ１≧Ｔｓ≧Ｔ２）に収まるように制御される。
［実施の形態１の特徴］
　本実施の形態では、燃料カットが実行されるときに、温度バランス制御を実行することを特徴としている。温度バランス制御は、実触媒温度Ｔｓ及びシリンダ壁温（本実施の形態では、水温Ｔｈｗ）が個々の目標の温度に近くなるように、両方の温度をバランス良く制御する。より具体的に述べると、温度バランス制御は、実触媒温度Ｔｓと目標触媒温度（触媒劣化温度Ｔ１または活性低下温度Ｔ２）との大小関係、及び水温Ｔｈｗと要求シリンダ壁温Ｔｙとの大小関係に基いて、吸気バルブ３２や排気バルブ３４の開弁特性を制御するものである。温度バランス制御の具体的な処理については後述するものとし、まず、同制御で用いられる要求シリンダ壁温Ｔｙと圧縮時筒内温度Ｔｈについて説明する。
（要求シリンダ壁温Ｔｙ）
　要求シリンダ壁温Ｔｙとは、燃料カットからの復帰時に必要とされるシリンダ壁温（水温Ｔｈｗ）の目標値に対応するものであり、後述の図４に示すように、少なくとも燃料中のアルコール濃度に基いて算出される。アルコール濃度に基いて要求シリンダ壁温Ｔｙを算出するのは、以下の理由による。まず、要求シリンダ壁温Ｔｙは、燃料カットからの復帰時に非アルコール燃料（ガソリン等）と同等の排気エミッションを実現することが可能なシリンダ壁温に相当している。アルコールは沸点が高くて気化し難いので、特に冷間始動時（シリンダ壁温が低い時）には、ＮＭＯＧエミッション（排気ガス中に含まれる非メタン有機ガス、炭化水素等の合計量）が悪化し易い。この場合、シリンダ壁温が低いほど、噴射燃料がシリンダの壁面に付着して液膜を形成するので、排気エミッションが悪化する。このため、要求シリンダ壁温Ｔｙは、燃料中のアルコール濃度に基いて算出され、図２に示すように、燃料中のアルコール濃度が高いほど、高い温度に設定される。
　図２は、燃料カットからの復帰時における各制御パラメータの状態を示すタイミングチャートである。この図中の実線は、従来技術において、燃料中のアルコール濃度が高い場合の制御を示している。また、一点鎖線は、本実施の形態において、燃料中のアルコール濃度が高い場合の制御を示し、点線は、本実施の形態において、アルコール濃度が低い場合の制御を示している。本実施の形態では、基本的な考え方として、燃料カット（Ｆ／Ｃ）からの復帰時に図２に示す制御を実行する。即ち、燃料カットからの復帰時には、シリンダ壁温(水温Ｔｈｗ)を高温に保持することで、ＮＭＯＧ（ＨＣ）の悪化を防止する。また、燃料中のアルコール濃度が増加した場合には、ＮＭＯＧの悪化が進行するので、要求シリンダ壁温Ｔｙを高く設定する。
　また、要求シリンダ壁温Ｔｙは、次のような考え方に基いて設定することもできる。燃料中のアルコール濃度が高い場合には、ガソリン成分の量（濃度）が少ない燃料によってトルクを確保するために、燃料噴射量を増加させる必要がある。このため、未燃焼状態のアルコールがより多く排出されることになり、ＮＭＯＧエミッションが悪化する。この場合、要求トルクを確保するために燃料噴射量を増加させる割合は、エンジンの温度（水温または油温）と、燃料中のアルコール濃度とに基いて、図３に示すデータから算出することができる。ここで、図３は、個々の水温及びアルコール濃度におけるアルコール蒸留割合を示す特性線図である。この図に示すように、現在の水温及びアルコール濃度に基いて図３中の特性線から算出されるアルコール蒸留割合が、運転性を確保するために要求される蒸留割合（図３中に示す運転性要求蒸留割合）よりも低い場合には、シリンダ壁温を向上させる必要がある。この考え方によれば、要求シリンダ壁温Ｔｙは、燃料中のアルコール濃度に基いて、例えば図４のように設定するのが好ましい。図４は、燃料中のアルコール濃度と要求シリンダ壁温との関係を示す特性線図である。従って、本実施の形態では、例えばＥＣＵ６０に予め記憶させておいた図４のデータを参照することにより、燃料中のアルコール濃度に基いて要求シリンダ壁温Ｔｙを算出する。
（圧縮時筒内温度Ｔｈ）
　圧縮時筒内温度Ｔｈとは、圧縮上死点におけるシリンダ内のガス温度に対応するパラメータであり、少なくとも燃料中のアルコール濃度Ｅ１に基いて推定される。詳しく述べると、圧縮時筒内温度Ｔｈは、下記（１）式に示すように、燃料カット前非アルコール燃料推定燃焼温度Ｔ０と、非アルコール燃料Ｅ０と使用中の燃料との比熱差による燃焼温度低下量ΔＴと、シリンダ壁面から冷却水への熱流量Ｑｃｗと、バルブタイミングに起因する掃気効率（残留ガス割合）の変化による比熱差ΔＣｖとに基いて算出される。なお、非アルコール燃料Ｅ０とは、アルコール濃度が零であるガソリン等を意味している。
　Ｔｈ＝Ｔ０－ΔＴ－Ｑｃｗ－ΔＣｖ　　　・・・（１）
　この式において、燃料カット前非アルコール燃料推定燃焼温度Ｔ０とは、非アルコール燃料Ｅ０を使用した場合における燃料カット開始前の燃焼温度を表すもので、一例を挙げると、投入エネルギ（吸入空気量Ｇａ、総燃料噴射量Ｇｆ等）、点火時期、水温Ｔｈｗ等に基いて算出される。また、燃焼温度低下量ΔＴは、非アルコール燃料Ｅ０を使用した場合と、現在のアルコール燃料（アルコール濃度Ｅ１）を使用した場合との燃焼温度の差異を表すものである。燃焼温度低下量ΔＴは、非アルコール燃料Ｅ０の比熱と、使用燃料中のアルコール成分の比熱との差分（比熱差）、及び燃料中のアルコール濃度Ｅ１に基いて算出される。ここで、燃焼温度低下量ΔＴの算出処理には、燃焼ガスの比熱を用いるのが好ましいが、燃焼ガスの比熱（ガス成分）は運転状況に応じて変化するので、個々のアルコール濃度における燃焼ガスの比熱を特定するのは難しい。このため、燃焼温度低下量ΔＴは、図５を参考にして、非アルコール燃料Ｅ０の比熱と使用燃料中のアルコール成分の比熱との比熱差、及び燃料中のアルコール濃度Ｅ１に基いて算出する。なお、図５は、燃料中のアルコール濃度と比熱との関係を示す特性線図である。
　また、シリンダ壁面から冷却水への熱流量Ｑｃｗは、次の考え方により算出する。図６は、エンジンの１サイクルを示すＰ－Ｖ特性線図である。この図において、１→２は断熱圧縮であるから、下記（２）式が成立する。この式において、ｔ１，ｔ２は筒内温度、Ｖ１，Ｖ２は筒内容積、κは比熱比をそれぞれ表している。
ｔ２＝ｔ１（Ｖ１／Ｖ２）κ－１　　　・・・（２）
　上記（２）式によれば、燃料カット時の圧縮上死点における筒内温度が求めることができる。しかし、実際には、筒内ガスからシリンダ壁面への熱伝達や、筒内の残留ガスの比熱差が影響するので、この式から圧縮上死点での筒内温度を求めるのは難しい。そこで、本実施の形態では、下記（３）式に示す熱伝達についてのＷｏｓｃｈｎｉの式等の実験式を用いて、熱伝達率ｈｇを算出することにより、シリンダ壁面から冷却水への熱流量Ｑｃｗを求める。
ｈｇ＝３．２６Ｄ－０．２×Ｐ０．８×Ｔ－０．５３×ｗ０．８　　　・・・（３）
　　　但し、ｈｇ：空間平均瞬間熱伝達率（Ｗ／ｍ２Ｋ）
　　　　　　　Ｄ：シリンダ内径（ｍ）
　　　　　　　Ｐ：ガス圧力（ｋＰａ）
　　　　　　　Ｔ：ガス温度（Ｋ）
　　　　　　　ｗ：ピストン平均速度（ｍ／ｓ）
　また、バルブタイミングに起因する掃気効率（残留ガス割合）の変化による比熱差ΔＣｖは、燃料カット開始前のバルブタイミングにより求められる残留ガス割合に基いて算出する。ＥＣＵ６０は、以上のパラメータに基いて、圧縮時筒内温度Ｔｈを推定することができる。
［温度バランス制御の具体的な処理］
　次に、図７を参照して、温度バランス制御の具体的な処理について説明する。図７は、本発明の実施の形態１による温度バランス制御を示すフローチャートである。この図に示すルーチンは、エンジンの運転中に繰返し実行されるものである。また、以下の説明において、「ＩＶＯ」は吸気バルブ３２の開弁タイミングを示し、「ＩＶＣ」は吸気バルブ３２の閉弁タイミングを示し、「ＥＶＯ」は排気バルブ３４の開弁タイミングを示し、「ＥＶＣ」は排気バルブ３４の閉弁タイミングを示すものとする。上記ＩＶＯ、ＩＶＣ、ＥＶＯ及びＥＶＣは、ＥＣＵ６０により可変動弁機構３６，３８を介して制御される。
　図７に示すルーチンでは、まず、ステップ１００において、燃料中のアルコール濃度Ｅ１と、エンジン冷却水の水温Ｔｈｗとを検出する。次に、ステップ１０２では、エンジンの減速等によりＦ／Ｃ要求が生じた場合に、燃料カットを実行する。そして、ステップ１０４では、前述したように、燃料中のアルコール濃度Ｅ１等に基いて要求シリンダ壁温Ｔｙと圧縮時筒内温度Ｔｈとを算出する。
　次に、ステップ１０６では、実触媒温度Ｔｓが活性低下温度Ｔ２よりも低いか否かを判定し、この判定が成立した場合には、ステップ１０８において、水温Ｔｈｗが要求シリンダ壁温Ｔｙよりも高いか否かを判定する。そして、ステップ１０６，１０８の判定が何れも成立した場合には、以下に述べるステップ１１０に移行する。また、ステップ１０６の判定が不成立の場合には、後述のステップ１３０に移行し、ステップ１０８の判定が不成立の場合には、後述のステップ１２２に移行する。
（ステップ１１０～の制御）
　ステップ１１０では、実触媒温度Ｔｓが活性低下温度Ｔ２よりも低く、かつ、水温Ｔｈｗが要求シリンダ壁温Ｔｙよりも高い場合に、ＥＶＯを圧縮上死点（圧縮ＴＤＣ）の直後に変更する（触媒低温・シリンダ高温時制御）。図８は、触媒低温・シリンダ高温時制御を実行した場合の筒内ガス温度の変化を示す説明図である。この場合には、シリンダ壁温の維持よりも排気温度の上昇を優先したいので、ＥＶＯを圧縮上死点の直後に設定（排気バルブ３４を早開き）する。これにより、触媒２４，２５に供給される排気ガスの温度を上昇させ、触媒の暖機性を向上させることができる。
　また、ＥＶＯを可変とする制御は、アルコール燃料の使用時に顕著な効果を得ることができる。詳しく述べると、アルコール燃料は酸素を含んでいるため、層流火炎速度が速い。この結果、燃料中のアルコール濃度が増加すると、燃焼速度が向上し、燃焼温度の上昇・下降時間が短くなる。従って、燃料中のアルコール濃度に応じてＥＶＯを変化させることにより燃焼速度の変化に対処することができる。即ち、例えば冷却損失を低減して排気温度を高めたい場合や、燃料中のアルコール濃度が高い場合には、ＥＶＯを早くすることで、適切に対処することができる。
　一方、触媒低温・シリンダ高温時制御の実行条件が成立した状態において、実触媒温度Ｔｓが活性低下温度Ｔ２よりも大幅に低い場合（Ｔｓ<<Ｔ２）には、更に、以下に述べる触媒極低温時制御を実行してもよい。Ｔｓ<<Ｔ２が成立したか否かの判定は、実触媒温度Ｔｓと活性低下温度Ｔ２との温度差が所定の大温度差判定値よりも大きいか否かによって実現される。そして、触媒極低温時制御では、図８に示すように、ＩＶＣを吸気下死点の近傍に設定し（早閉じ）、バルブタイミングに応じて変化する実圧縮比を高くする。これにより、圧縮時筒内温度Ｔｈを上昇させ、排気温度を高めて触媒の暖機性を更に向上させることができる。
　また、排気可変動弁機構３８として、例えば作用角可変型の可変動弁機構を用いている場合には、図７中のステップ１１２の判定が成立するので、ステップ１１４において、作用角拡大制御を実行し、ＥＶＣを作用角拡大により排気上死点後に変更してもよい。図９は、作用角拡大制御の内容を示す説明図である。この図に示すように、触媒低温・シリンダ高温時制御によりＥＶＯを早くすると、排気バルブ３４の作用角が一定の場合には、ＥＶＣも早くなる。この場合には、吸気バルブ３２と排気バルブ３４の両方が閉弁する期間（負のオーバーラップ）が発生してポンプ損失増加し、運転性が悪化する。このため、作用角拡大制御では、排気バルブの作用角を拡大してＥＶＣを遅らせ、正のオーバーラップ期間を確保する。また、吸気バルブの作用角も拡大可能な状態（作用角可変型の吸気可変動弁機構３６を採用）で、バルブアタックの恐れがない場合には、ＩＶＯをＥＶＯの進角量だけ早くしてもよい。
　そして、図７中のステップ１１０～１１４が済んだ後には、ステップ１１６において、燃料カットからの復帰要求が発生しているか否かを判定し、この判定が成立した場合には、ステップ１１８において、圧縮比、バルブタイミング、スロットル開度等を通常運転に変更し、ステップ１２０で燃料カットを解除する。また、ステップ１１６の判定が不成立の場合には、ステップ１０６に戻って実触媒温度Ｔｓの判定を実行する。
（ステップ１２２～の制御）
　ステップ１０６の判定が成立してステップ１０８の判定が不成立の場合、即ち、実触媒温度Ｔｓが活性低下温度Ｔ２よりも低く、かつ、水温Ｔｈｗが要求シリンダ壁温Ｔｙ以下の場合には、ステップ１２２に移行して機械圧縮比が可変であるか否かを判定する。圧縮比可変機構４０が搭載されている場合には、ステップ１２２の判定が成立するので、ステップ１２４において、等Ｇａ圧縮比増加制御を実行する。等Ｇａ圧縮比増加制御は、スロットルバルブ２２等により吸入空気量を一定に保持した状態で、圧縮比可変機構４０により機械圧縮比を増加させるものである。この制御によれば、圧縮比の増加により圧縮時筒内温度Ｔｈを上昇させ、冷却損失の増大によりシリンダ壁温を高めることができる。また、筒内ガス温度と共に排気温度も上昇させ、触媒２４，２５の暖機性を向上させることができる。
　次に、ステップ１２６では、ＥＶＯをＴｈ≦Ｔｈｗとなるタイミングに変更する制御、即ち、水温Ｔｈｗと圧縮時筒内温度Ｔｈとが等しくなるタイミングにＥＶＯを同期させる制御（触媒低温時のシリンダ壁温上昇制御）を実行する。図１０は、触媒低温時のシリンダ壁温上昇制御を実行した場合の筒内ガス温度の変化を示す説明図である。この図において、圧縮上死点近傍の斜線部は、等Ｇａ圧縮比増加制御での筒内ガス→シリンダ壁面への放熱域を示し、従来のＥＶＯの近傍に位置する斜線部は、シリンダ壁温上昇制御を実行しない場合のシリンダ壁面→筒内ガスへの吸熱域を示している。なお、ＩＶＣは、従来と同様に設定してもよい。図１０に示すように、触媒低温時のシリンダ壁温上昇制御によれば、水温Ｔｈｗと筒内温度とが等しくなるタイミングにＥＶＯを同期させることで、シリンダ壁面→筒内ガスへの吸熱量を低減し、シリンダ壁温を上昇させることができる。また、圧縮時筒内温度Ｔｈには、燃料中のアルコール濃度が反映されているので、アルコール濃度が高い場合には、シリンダ壁温の上昇量を増加させることができ、アルコール濃度に応じてシリンダ壁温を適切に制御することができる。
　また、ステップ１２２の判定が不成立の場合、即ち、圧縮比可変機構４０が搭載されていない場合には、ステップ１２８に移行し、ＩＶＣを吸気下死点の近傍に設定するＩＶＣ下死点制御を実行する。図１１は、触媒低温時において、ＩＶＣ下死点制御を実行した場合の筒内ガス温度の変化を示す説明図である。この図において、圧縮上死点近傍の斜線部は、ＩＶＣ下死点制御での筒内ガス→シリンダ壁面への放熱域を示し、従来のＥＶＯの近傍に位置する斜線部は、シリンダ壁温上昇制御を実行しない場合のシリンダ壁面→筒内ガスへの吸熱域を示している。ＩＶＣ下死点制御によれば、実圧縮比を増加させ、筒内ガス温度を上昇させることができる。これにより、触媒の暖機性及びシリンダ壁温を向上させることができる。また、ＩＶＣ下死点制御の実行時には、図１１に示すように、触媒低温時のシリンダ壁温上昇制御（ステップ１２６）を実行してもよい。これにより、シリンダ壁温を更にスムーズに上昇させることができる。
　さらに、ＩＶＣ下死点制御は、アルコール燃料の使用時に顕著な効果を得ることができる。詳しく述べると、アルコール燃料の燃焼時には、ガソリンの燃焼時等と比較して、比熱が大きい水が多量に生成されるので、燃焼温度が低下する。また、アルコールは気化潜熱が大きく、発熱量が小さいので、例えばガソリンと同等のトルクを維持するのに約１．５倍の燃料噴射量が必要となる。この結果、特に高濃度のアルコール燃料を冷間時に噴射する場合には、燃料噴射量の増加に伴って多量の未燃燃料がオイルに混入することになり、燃料カット時の圧縮上死点における筒内温度が低下する。このため、アルコール濃度が高い燃料の使用時には、ＩＶＣ下死点制御により圧縮端温度や実圧縮比、筒内温度を上昇させることで、燃焼温度（筒内温度）の低下を効果的に抑制することができる。
（ステップ１３０～の制御）
　一方、図７において、ステップ１０６の判定が不成立の場合には、ステップ１３０に移行し、実触媒温度Ｔｓが触媒劣化温度Ｔ１よりも高いか否かを判定する。この判定が成立した場合には、ステップ１３２において、水温Ｔｈｗが要求シリンダ壁温Ｔｙよりも高いか否かを判定する。そして、ステップ１３２の判定が成立した場合、即ち、実触媒温度Ｔｓが触媒劣化温度Ｔ１よりも高く、かつ、水温Ｔｈｗが要求シリンダ壁温Ｔｙよりも高い場合には、ステップ１３４において、触媒高温時のシリンダ壁温上昇制御を実行する。この制御では、水温Ｔｈｗと筒内温度とが等しくなるタイミングにＥＶＯを設定する。図１２は、触媒高温時のシリンダ壁温上昇制御を実行した場合の筒内ガス温度の変化を示す説明図である。この図において、圧縮上死点近傍の斜線部は、従来制御での筒内ガス→シリンダ壁面への放熱域を示し、従来のＥＶＯの近傍に位置する網線部は、従来制御のＥＶＯにおけるシリンダ壁面→筒内ガスへの吸熱域を示している。
　触媒高温時のシリンダ壁温上昇制御によれば、ＥＶＯを筒内温度Ｔｈ＝水温となるタイミングに早めることにより、シリンダ壁面→筒内ガスへの吸熱量を低減し、排気ガスの温度を低下させることができる。即ち、本制御では、シリンダ壁温を上昇させ、筒内ガスの温度及び排気温度を相対的に低下させることができる。この結果、触媒温度を低下させ、触媒の劣化を抑制することができる。また、排気可変動弁機構３８として、作用角可変型の可変動弁機構を用いている場合には、図７中のステップ１３６，１３８において、ステップ１１２，１１４と同様の処理を行うことにより、作用角拡大制御を実行してもよい。
　また、ステップ１３２の判定が不成立の場合には、ステップ１４０において、機械圧縮比が可変であるか否かを判定する。圧縮比可変機構４０が搭載されている場合には、ステップ１４０の判定が成立するので、ステップ１４２において、等Ｇａ圧縮比増加制御を実行し、ステップ１４４では、ステップ１３４と同様に、触媒高温時のシリンダ壁温上昇制御を実行する。図１３は、触媒高温時において、等Ｇａ圧縮比増加制御と触媒高温時のシリンダ壁温上昇制御とを実行した場合の筒内ガス温度の変化を示す説明図である。この図に示すように、ステップ１４２では、実触媒温度Ｔｓが触媒劣化温度Ｔ１よりも高く、かつ、水温Ｔｈｗが要求シリンダ壁温Ｔｙよりも低い場合に、圧縮比可変機構４０により機械圧縮比を増加させ、シリンダ壁温を上昇させて排気温度を相対的に低下させる。また、ステップ１４４では、水温Ｔｈｗと筒内温度とが等しくなるタイミングにＥＶＯを同期させる。これにより、前述のようにシリンダ壁温及び筒内ガス温度を上昇させ、排気温度を相対的に低下させることができ、触媒２４，２５を劣化から保護することができる。
　また、ステップ１４０の判定が不成立の場合には、ステップ１４６に移行してＩＶＣ下死点制御を実行する。図１４は、触媒高温時において、ＩＶＣ下死点制御を実行した場合の筒内ガス温度の変化を示す説明図である。即ち、ステップ１４６では、実触媒温度Ｔｓが触媒劣化温度Ｔ１よりも高く、かつ、水温Ｔｈｗが要求シリンダ壁温Ｔｙよりも低い場合に、ＩＶＣを吸気下死点の近傍に設定する。この制御によれば、実圧縮比を増加させ、筒内ガス温度を上昇させることができる。これにより、触媒の暖機性及びシリンダ壁温を向上させることができる。
　また、以上説明した全ての制御の実行中には、ステップ１１６において、燃料カットからの復帰要求が発生しているか否かが判定される。そして、この判定が成立した場合には、前述したように、まず、ステップ１１８において通常運転に復帰してから、ステップ１２０で燃料カットを解除する。このように、温度バランス制御によれば、実触媒温度Ｔｓが触媒２４，２５の作動に適した温度領域（Ｔ１～Ｔ２）に収まり、水温Ｔｈｗが要求シリンダ壁温Ｔｙに近くなるように、両方の温度をバランス良く制御することができる。従って、燃料カット時には、触媒が高温で劣化したり、触媒が低温となって排気エミッションが悪化するのを抑制することができ、また、シリンダ壁温が低下し過ぎることによって燃料カット後に燃焼状態が悪化するのを抑制することができる。
　なお、前記実施の形態１では、図７中のステップ１０４が請求項１における要求シリンダ壁温算出手段及び請求項７における筒内温度推定手段の具体例を示し、ステップ１０６～１４４が請求項１における温度バランス制御手段の具体例を示している。また、ステップ１１０は、請求項３における触媒低温・シリンダ高温時制御手段の具体例を示し、ステップ１２４は、請求項５における温度上昇手段の具体例を示し、ステップ１２６は、請求項７におけるシリンダ壁温上昇手段の具体例を示し、ステップ１２８は、請求項６における温度上昇手段の具体例を示している。また、ステップ１３４は、請求項８における排気温度低下優先手段の具体例を示し、ステップ１４２は、請求項９における温度調整手段の具体例を示し、ステップ１４６は、請求項１０における筒内温度上昇手段の具体例を示している。また、図８は、請求項４における触媒極低温時制御手段の具体例を示している。
　また、前記実施の形態１では、吸気バルブ３２、排気バルブ３４、圧縮比可変機構４０等を制御する場合を例示した。しかし、本発明は、少なくとも排気バルブ３４の開弁特性を制御するものであり、必ずしも吸気バルブ３２や圧縮比可変機構４０の制御を行う必要はない。また、実施の形態１では、シリンダ壁温に対応するパラメータの一例として水温Ｔｈｗを例示した。しかし、本発明はこれに限らず、シリンダ壁温として油温等を用いてもよい。
　また、実施の形態１では、触媒温度センサ５２により実触媒温度Ｔｓを検出する場合を例示した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば触媒温度センサ５２を使用せずに、エンジンの運転状態が反映されるパラメータに基いて実触媒温度を推定する構成としてもよい。具体的には、例えば吸入空気量の積算値（積算吸入空気量）と排気空燃比とに基いて投入エネルギを算出し、更に投入エネルギに基いて触媒温度を推定することができる。実触媒温度Ｔｓとしては、このようにして算出した触媒温度の推定値を採用してもよい。
１０　エンジン（内燃機関）
１２　ピストン
１４　燃焼室
１６　クランク軸
１８　吸気通路
２０　排気通路
２２　スロットルバルブ
２４，２６　触媒
２８　燃料噴射弁
３０　点火プラグ
３２　吸気バルブ
３４　排気バルブ
３６　吸気可変動弁機構（吸気バルブタイミング可変機構）
３８　排気可変動弁機構（排気バルブタイミング可変機構）
４０　圧縮比可変機構
４２　クランク角センサ
４４　エアフローセンサ
４６　水温センサ（シリンダ壁温検出手段）
４８　メイン空燃比センサ
５０　サブＯ２センサ
５２　触媒温度センサ（触媒温度取得手段）
５４　アルコール濃度センサ（アルコール濃度検出手段）
６０　ＥＣＵ（目標触媒温度設定手段）
Ｔｈｗ　水温（シリンダ壁温）
Ｔｓ　実触媒温度
Ｔ１　触媒劣化温度（目標触媒温度）
Ｔ２　活性低下温度（目標触媒温度）
Ｔｙ　要求シリンダ壁温
Ｔｈ　圧縮時筒内温度（筒内温度）

Claims (10)

  1. 　内燃機関のシリンダから排出される排気ガスを浄化する排気浄化触媒と、
    　排気バルブの開弁特性を可変に設定する排気バルブタイミング可変機構と、
    　前記排気浄化触媒の温度を実触媒温度として検出または推定する触媒温度取得手段と、
    　前記排気浄化触媒の作動に適した触媒温度を目標触媒温度として設定する目標触媒温度設定手段と、
    　前記シリンダの壁面温度であるシリンダ壁温を検出するシリンダ壁温検出手段と、
    　燃料カットからの復帰時に必要とされるシリンダ壁温を要求シリンダ壁温として算出する要求シリンダ壁温算出手段と、
    　燃料カットが実行されるときに、前記実触媒温度と前記目標触媒温度との大小関係及び前記シリンダ壁温と前記要求シリンダ壁温との大小関係に基いて、前記排気バルブタイミング可変機構により前記排気バルブの開弁特性を制御する温度バランス制御手段と、
    　を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
  2. 　燃料中のアルコール濃度を検出するアルコール濃度検出手段を備え、
    　前記要求シリンダ壁温算出手段は、燃料中のアルコール濃度が高いほど、前記要求シリンダ壁温を高い温度に算出する構成としてなる請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
  3. 　前記目標触媒温度は、前記排気浄化触媒が活性化する触媒温度範囲の下限値に対応する所定の活性低下温度を含む構成とし、
    　前記温度バランス制御手段は、前記実触媒温度が前記活性低下温度よりも低く、かつ、前記シリンダ壁温が前記要求シリンダ壁温よりも高い場合に、前記排気バルブの開弁タイミングを圧縮上死点の直後に設定する触媒低温・シリンダ高温時制御手段を備えてなる請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置。
  4. 　吸気バルブの開弁特性を可変に設定する吸気バルブタイミング可変機構を備え、
    　前記温度バランス制御手段は、前記実触媒温度と前記活性低下温度との温度差が所定の大温度差判定値よりも大きい場合に、前記吸気バルブタイミング可変機構により前記吸気バルブの閉弁タイミングを吸気下死点の近傍に設定する触媒極低温時制御手段を備えてなる請求項３に記載の内燃機関の制御装置。
  5. 　前記シリンダの機械圧縮比を可変に設定することが可能な圧縮比可変機構を備え、
    　前記温度バランス制御手段は、前記実触媒温度が前記活性低下温度よりも低く、かつ、前記シリンダ壁温が前記要求シリンダ壁温よりも低い場合に、前記圧縮比可変機構により機械圧縮比を増加させ、前記シリンダ内のガス温度及び前記シリンダ壁温を上昇させる温度上昇手段を備えてなる請求項１乃至４のうち何れか１項に記載の内燃機関の制御装置。
  6. 　前記温度バランス制御手段は、前記実触媒温度が前記活性低下温度よりも低く、かつ、前記シリンダ壁温が前記要求シリンダ壁温よりも低い場合に、前記吸気バルブの閉弁タイミングを吸気下死点の近傍に設定し、前記シリンダ内のガス温度及び前記シリンダ壁温を上昇させる温度上昇手段を備えてなる請求項１乃至４のうち何れか１項に記載の内燃機関の制御装置。
  7. 　少なくとも燃料中のアルコール濃度に基いて、圧縮上死点における前記シリンダ内の温度である筒内温度を推定する筒内温度推定手段を備え、
    　前記温度バランス制御手段は、前記排気バルブの開弁タイミングを、前記シリンダ壁温と前記筒内温度とが等しくなるタイミングに設定するシリンダ壁温上昇手段を備えてなる請求項５または６に記載の内燃機関の制御装置。
  8. 　前記目標触媒温度は、前記排気浄化触媒の劣化が進行する触媒温度範囲の下限値に対応する所定の触媒劣化温度を含む構成とし、
    　前記温度バランス制御手段は、前記実触媒温度が前記触媒劣化温度以上となり、かつ、前記シリンダ壁温が前記要求シリンダ壁温よりも高い場合に、前記排気バルブの開弁タイミングを、前記シリンダ壁温と前記筒内温度とが等しくなるタイミングに設定する排気温度低下優先手段を備えてなる請求項１乃至７のうち何れか１項に記載の内燃機関の制御装置。
  9. 　前記シリンダの機械圧縮比を可変に設定することが可能な圧縮比可変機構を備え、
    　前記温度バランス制御手段は、前記実触媒温度が前記触媒劣化温度以上となり、かつ、前記シリンダ壁温が前記要求シリンダ壁温よりも低い場合に、前記圧縮比可変機構により機械圧縮比を増加させ、前記シリンダ壁温を上昇させて排気温度を低下させる温度調整手段を備えてなる請求項１乃至８のうち何れか１項に記載の内燃機関の制御装置。
  10. 　吸気バルブの開弁特性を可変に設定する吸気バルブタイミング可変機構を備え、
    　前記温度バランス制御手段は、前記実触媒温度が前記触媒劣化温度以上となり、かつ、前記シリンダ壁温が前記要求シリンダ壁温よりも低い場合に、前記吸気バルブタイミング可変機構により前記吸気バルブの閉弁タイミングを吸気下死点の近傍に設定する筒内温度上昇手段を備えてなる請求項１乃至８のうち何れか１項に記載の内燃機関の制御装置。
PCT/JP2012/057357 2012-03-22 2012-03-22 内燃機関の制御装置 Ceased WO2013140577A1 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP12871958.0A EP2829710B1 (en) 2012-03-22 2012-03-22 Control device for internal combustion engine
JP2014505905A JP5854126B2 (ja) 2012-03-22 2012-03-22 内燃機関の制御装置
US14/383,963 US9249740B2 (en) 2012-03-22 2012-03-22 Control device for internal combustion engine
CN201280071688.1A CN104204471B (zh) 2012-03-22 2012-03-22 内燃机的控制装置
PCT/JP2012/057357 WO2013140577A1 (ja) 2012-03-22 2012-03-22 内燃機関の制御装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2012/057357 WO2013140577A1 (ja) 2012-03-22 2012-03-22 内燃機関の制御装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2013140577A1 true WO2013140577A1 (ja) 2013-09-26

Family

ID=49222071

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2012/057357 Ceased WO2013140577A1 (ja) 2012-03-22 2012-03-22 内燃機関の制御装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9249740B2 (ja)
EP (1) EP2829710B1 (ja)
JP (1) JP5854126B2 (ja)
CN (1) CN104204471B (ja)
WO (1) WO2013140577A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014202153A (ja) * 2013-04-08 2014-10-27 マツダ株式会社 火花点火式エンジンの制御装置

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9239018B2 (en) * 2010-06-16 2016-01-19 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel control apparatus for internal combustion engine
JP5880708B2 (ja) * 2012-06-25 2016-03-09 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
WO2016166859A1 (ja) * 2015-04-16 2016-10-20 日産自動車株式会社 エンジン制御装置及びエンジン制御方法
JP6217724B2 (ja) * 2015-09-24 2017-10-25 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
US10563549B2 (en) 2015-09-25 2020-02-18 Eaton Intelligent Power Limited Cylinder deactivation control and methods
JP6296045B2 (ja) * 2015-12-08 2018-03-20 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
CN108431390B (zh) * 2016-01-19 2022-03-18 伊顿智能动力有限公司 针对热管理的汽缸停用和发动机制动
JP6697374B2 (ja) 2016-12-19 2020-05-20 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関の制御装置及び燃焼室壁温推定方法
GB2560872B (en) * 2016-12-23 2020-03-18 Ricardo Uk Ltd Split cycle engine
WO2018203360A1 (ja) * 2017-05-01 2018-11-08 日産自動車株式会社 内燃機関の制御方法及び内燃機関の制御装置
DE102017219172A1 (de) 2017-10-25 2019-04-25 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Steuereinrichtung zum Ansteuern eines Verbrennungsmotors und Verfahren zum Erwärmen einer Abgasreinigungseinrichtung
US10156219B1 (en) * 2017-11-27 2018-12-18 GM Global Technology Operations LLC Method for controlling spark timing in a cold start condition for an engine in a vehicle propulsion system and controller for executing the method
JP7348715B2 (ja) * 2018-04-26 2023-09-21 株式会社三井E&S Du エンジンシステム
US20220001851A1 (en) * 2018-11-06 2022-01-06 Hitachi Astemo, Ltd. Internal Combustion Engine Control Device
CA3140048A1 (en) 2019-05-15 2020-11-19 Clearflame Engines, Inc. Cold-start for high-octane fuels in a diesel engine architecture
JP2023516273A (ja) 2020-02-26 2023-04-19 クリアフレーム エンジンズ，インコーポレイテッド 燃料に依存しない圧縮着火エンジン
BR112023000330A2 (pt) 2020-07-09 2023-03-28 Clearflame Engines Inc Sistemas e métodos de desativação de cilindro em motores com controle de mistura em alta temperatura
CN116255266A (zh) * 2023-04-25 2023-06-13 浙江吉利控股集团有限公司 甲醇发动机控制方法、电子设备及存储介质

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000087769A (ja) 1998-09-09 2000-03-28 Toyota Motor Corp 内燃機関のバルブ特性制御装置
JP2001164970A (ja) * 1999-12-06 2001-06-19 Toyota Motor Corp 車両の燃料供給停止時の制御装置
JP2006097602A (ja) 2004-09-30 2006-04-13 Toyota Motor Corp 可変動弁機構
JP2006342680A (ja) 2005-06-07 2006-12-21 Toyota Motor Corp 内燃機関の冷却装置
JP2007016710A (ja) 2005-07-08 2007-01-25 Hitachi Ltd 内燃機関の動弁制御システム
JP2007132326A (ja) 2005-11-14 2007-05-31 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
JP2008261350A (ja) * 2008-08-07 2008-10-30 Toyota Motor Corp 可変動弁機構を有する内燃機関
JP2009079517A (ja) 2007-09-26 2009-04-16 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
JP2010127260A (ja) * 2008-12-01 2010-06-10 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
JP2010196650A (ja) * 2009-02-26 2010-09-09 Toyota Motor Corp 内燃機関の可変気筒制御装置
JP2012007591A (ja) 2010-06-28 2012-01-12 Toyota Motor Corp 圧縮比可変機構を備える内燃機関の制御装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5813383A (en) * 1996-09-04 1998-09-29 Cummings; Henry W. Variable displacement diesel engine
JP3325230B2 (ja) * 1998-08-03 2002-09-17 マツダ株式会社 筒内噴射式エンジンの触媒暖機方法及び同装置
JP2001289093A (ja) * 2000-03-31 2001-10-19 Hitachi Ltd 筒内噴射エンジンの排気制御装置
JP3680217B2 (ja) * 2000-06-26 2005-08-10 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の空燃比制御装置
EP1457653B1 (en) * 2003-03-11 2009-04-15 Nissan Motor Co., Ltd. Engine fuel injection control
US6990968B2 (en) * 2003-07-24 2006-01-31 Nissan Motor Co., Ltd. Engine fuel injection amount control device
JP4367398B2 (ja) * 2005-10-19 2009-11-18 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP5145789B2 (ja) * 2007-06-22 2013-02-20 スズキ株式会社 内燃機関の可変バルブタイミング制御装置
JP2009185658A (ja) * 2008-02-05 2009-08-20 Hitachi Ltd 多気筒内燃機関の排気処理装置
DE102008036635B4 (de) * 2008-08-06 2018-10-04 Continental Automotive Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Steuern einer Brennkraftmaschine mit variablem Ventiltrieb und einem steuerbaren Ladeluftkühler
JP4725653B2 (ja) * 2009-01-30 2011-07-13 トヨタ自動車株式会社 多気筒内燃機関の運転制御装置
WO2011158326A1 (ja) * 2010-06-15 2011-12-22 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000087769A (ja) 1998-09-09 2000-03-28 Toyota Motor Corp 内燃機関のバルブ特性制御装置
JP2001164970A (ja) * 1999-12-06 2001-06-19 Toyota Motor Corp 車両の燃料供給停止時の制御装置
JP2006097602A (ja) 2004-09-30 2006-04-13 Toyota Motor Corp 可変動弁機構
JP2006342680A (ja) 2005-06-07 2006-12-21 Toyota Motor Corp 内燃機関の冷却装置
JP2007016710A (ja) 2005-07-08 2007-01-25 Hitachi Ltd 内燃機関の動弁制御システム
JP2007132326A (ja) 2005-11-14 2007-05-31 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
JP2009079517A (ja) 2007-09-26 2009-04-16 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
JP2008261350A (ja) * 2008-08-07 2008-10-30 Toyota Motor Corp 可変動弁機構を有する内燃機関
JP2010127260A (ja) * 2008-12-01 2010-06-10 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
JP2010196650A (ja) * 2009-02-26 2010-09-09 Toyota Motor Corp 内燃機関の可変気筒制御装置
JP2012007591A (ja) 2010-06-28 2012-01-12 Toyota Motor Corp 圧縮比可変機構を備える内燃機関の制御装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2829710A4

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014202153A (ja) * 2013-04-08 2014-10-27 マツダ株式会社 火花点火式エンジンの制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP2829710A4 (en) 2015-12-16
US9249740B2 (en) 2016-02-02
JP5854126B2 (ja) 2016-02-09
EP2829710B1 (en) 2016-11-30
CN104204471A (zh) 2014-12-10
JPWO2013140577A1 (ja) 2015-08-03
CN104204471B (zh) 2016-11-23
EP2829710A1 (en) 2015-01-28
US20150152793A1 (en) 2015-06-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5854126B2 (ja) 内燃機関の制御装置
US9624855B2 (en) Catalyst heating with exhaust back-pressure
US8997457B2 (en) Catalyst heating with exhaust back-pressure
JP2008069785A (ja) エンジン・システム及びエンジンの制御方法
JP6094599B2 (ja) 内燃機関の制御装置および制御方法
US20150218999A1 (en) Methods and systems for an exhaust gas treatment system
US8868319B2 (en) System and method for controlling intake valve timing in homogeneous charge compression ignition engines
US20150337744A1 (en) Control device for internal combustion engine
JP2009191649A (ja) 内燃機関の制御装置
JP6421802B2 (ja) エンジンの制御装置
JP5364636B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP4998400B2 (ja) 内燃機関の始動制御装置
JP2013011176A (ja) 内燃機関の制御装置
JP2018044480A (ja) 可変動弁装置及び可変動弁装置のコントローラ
JP4353252B2 (ja) 内燃機関の制御システム
JP5303349B2 (ja) 内燃機関のｅｇｒ制御装置
JP2007032415A (ja) エンジンのバルブタイミング制御装置
JP2010024970A (ja) 駆動力制御装置
JP2010270708A (ja) 内燃機関の制御装置
US11739708B2 (en) Methods for transient fuel control compensation
JP2014066221A (ja) 筒内噴射エンジンの制御装置
JP2011144721A (ja) 内燃機関の点火時期制御装置
JP4359272B2 (ja) 圧縮着火内燃機関の制御装置
CN105121820A (zh) 用于内燃发动机的控制装置
JP2008202570A (ja) 内燃機関の制御システム

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12871958

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2012871958

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2012871958

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2014505905

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14383963

Country of ref document: US