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公開番号2024065320
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-15
出願番号2022174126
出願日2022-10-31
発明の名称内燃機関の制御装置
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人個人,個人
主分類F01N 3/24 20060101AFI20240508BHJP(機械または機関一般;機関設備一般;蒸気機関)
要約【課題】内燃機関から排出される粒子状物質の量が昇温制御によって増加することを抑える。
【解決手段】制御装置70は、機関負荷を高めることで排気通路30に設けられたGPF34の温度を高める昇温制御を実行する。昇温制御の実行を許可する条件として、内燃機関10のピストン頂面の温度が既定の判定値以上であることを含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
機関負荷を高めることで排気通路に設けられた排気浄化部材の温度を高める昇温制御が実行される内燃機関の制御装置であって、
前記昇温制御の実行を許可する条件として、前記内燃機関のピストン頂面の温度が既定の判定値以上であることを含む
内燃機関の制御装置。
続きを表示（約 270 文字）【請求項２】
前記昇温制御の実行を許可する条件として、混合気の目標空燃比が既定の判定値以上であることを含む
請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
冷却水温及び吸入空気量及び点火時期に基づいて前記ピストン頂面の温度を算出する処理を実行する
請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記昇温制御の実行を許可する条件が成立しない場合には、燃焼室から排出される粒子状物質を低減させる低減制御を実行する
請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の制御装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
たとえば特許文献１に記載の内燃機関は、排気通路に排気浄化部材であるフィルタが設けられている。そして、フィルタに捕集された粒子状物質の量が閾値以上になると、フィルタの温度を高める昇温制御を行うようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－７７２４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記昇温制御のひとつとして、内燃機関の負荷を高めることにより排気の温度を高めるといった制御がある。しかし、内燃機関の状態によっては、内燃機関の負荷増大に際しての燃料噴射量の増加により燃焼室から排出される粒子状物質の量が増えるおそれがあり、この場合には、例えば排気浄化部材に捕集される粒子状物質の量が増える可能性もある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決する内燃機関の制御装置は、機関負荷を高めることで排気通路に設けられた排気浄化部材の温度を高める昇温制御が実行される内燃機関の制御装置である。そして、前記昇温制御の実行を許可する条件として、前記内燃機関のピストン頂面の温度が既定の判定値以上であることを含んでいる。
【０００６】
ピストン頂面の温度が低いと、ピストン頂面に触れた燃料が気化せずに不完全燃焼するなどの理由により、燃焼室から排出される粒子状物質の量は増える傾向がある。この点を鑑み、同構成では、ピストン頂面の温度が既定の判定値以上の場合に昇温制御を実行するようにしている。従って、ピストン頂面の温度が低いときには昇温制御が実行されないため、昇温制御の実行により粒子状物質の排出量が増えることを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
一実施形態における内燃機関及び駆動系及び制御装置の構成を示す模式図である。
同実施形態の制御装置が実行するピストン温度の算出処理についてその手順を示すフローチャートである。
同実施形態の制御装置が実行する処理の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、内燃機関の制御装置の一実施形態について図面を参照しつつ説明する。
＜内燃機関及び駆動系及び制御装置の構成＞
図１に示すように、内燃機関１０は、気筒＃１～＃４の４つの気筒を備えている。内燃機関１０の吸気通路１２には、スロットルバルブ１４が設けられている。吸気通路１２の下流部分である吸気ポート１２ａには、吸気ポート１２ａに燃料を噴射するポート噴射弁１６が設けられている。吸気通路１２に吸入された空気やポート噴射弁１６から噴射された燃料は、吸気バルブ１８の開弁に伴って燃焼室２０に流入する。燃焼室２０には、筒内噴射弁２２から燃料が噴射される。また、燃焼室２０内の空気と燃料との混合気は、点火プラグ２４の火花放電に伴って燃焼に供される。そのときに生成される燃焼エネルギは、クランク軸２６の回転エネルギに変換される。
【０００９】
燃焼室２０において燃焼に供された混合気は、排気バルブ２８の開弁に伴って、排気として排気通路３０に排出される。排気通路３０には、酸素吸蔵能力を有した三元触媒３２と、ガソリンパティキュレートフィルタ（ＧＰＦ３４）とが設けられている。なお、本実施形態では、ＧＰＦ３４として、ＰＭを捕集するフィルタに三元触媒が担持されたものを想定している。これら三元触媒やＧＰＦは、排気を浄化する排気浄化部材である。
【００１０】
クランク軸２６は、動力分割装置を構成する遊星歯車機構５０のキャリアＣに機械的に連結されている。遊星歯車機構５０のサンギアＳには、第１モータジェネレータ５２の回転軸５２ａが機械的に連結されている。また、遊星歯車機構５０のリングギアＲには、第２モータジェネレータ５４の回転軸５４ａと駆動輪６０とが機械的に連結されている。第１モータジェネレータ５２の端子には、インバータ５６によって交流電圧が印加される。また、第２モータジェネレータ５４の端子には、インバータ５８によって交流電圧が印加される。
（【００１１】以降は省略されています）

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