特許ウォッチ

公開番号2024088239
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-02
出願番号2022203312
出願日2022-12-20
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F02D 19/02 20060101AFI20240625BHJP(燃焼機関;熱ガスまたは燃焼生成物を利用する機関設備)
要約【課題】目標出力を満たしつつNOxの排出量を低減する。
【解決手段】内燃機関の目標出力を満たしつつ気筒内の空気過剰率が1.2より大きな値として定められた規定値以上になるような燃料噴射弁の燃料噴射量及びスロットルバルブの開度の条件を第1運転条件とし、内燃機関の目標出力を満たしつつ気筒内の空気過剰率が1以下になるような燃料噴射量及びスロットルバルブの開度の条件を第2運転条件としたとき、目標出力に応じた第1運転条件及び第2運転条件を取得する取得処理(ステップS10,ステップS20)と、内燃機関の運転状況に応じて、第1運転条件及び第2運転条件のいずれかを選択する選択処理(ステップS30、ステップS40、ステップS50)と、を実行する。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
気筒と、前記気筒内に水素ガスを供給する燃料噴射弁と、吸入空気量を調整するスロットルバルブと、を有する内燃機関を制御対象とし、
前記内燃機関の目標出力を満たしつつ前記気筒内の空気過剰率が１．２より大きな値として予め定められた規定値以上になるような前記燃料噴射弁の燃料噴射量及び前記スロットルバルブの開度の条件を第１運転条件とし、
前記目標出力を満たしつつ前記気筒内の空気過剰率が１以下になるような前記燃料噴射量及び前記開度の条件を第２運転条件としたとき、
前記目標出力に応じた前記第１運転条件及び前記第２運転条件を取得する取得処理と、
前記内燃機関の運転状況に応じて、前記取得処理で取得した前記第１運転条件及び前記第２運転条件のいずれかを選択する選択処理と、を実行する
内燃機関の制御装置。
続きを表示（約 430 文字）【請求項２】
前記選択処理では、前記目標出力が予め定められた判定値以下のときには前記第１運転条件を選択し、前記目標出力が前記判定値よりも大きいときには前記第２運転条件を選択する
請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記内燃機関の出力軸の回転速度を予め定められた規定回転速度未満に制限することを要求する第１特定条件が成立した場合であって、且つ前記目標出力を前記第１運転条件でも前記第２運転条件でも実現できる場合、前記選択処理では前記第２運転条件を選択する
請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記内燃機関のトルクを予め定められた規定トルク未満に制限することを要求する第２特定条件が成立している場合であって、且つ前記目標出力を前記第１運転条件でも前記第２運転条件でも実現できる場合、前記選択処理では前記第１運転条件を選択する
請求項１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】
この発明は、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】
特許文献１に開示されている内燃機関は、燃料噴射弁と、スロットルバルブと、を有する。燃料噴射弁は、燃料を噴射する。スロットルバルブは、吸入空気量を調整する。上記内燃機関の制御装置は、目標空燃比を様々に変更しつつ内燃機関を制御する。その際、制御装置は、目標空燃比を変更しても同一のアクセル操作量に対して同一の出力が得られるように内燃機関を制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第２６４４７３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
水素ガスを燃料とする内燃機関では、排気に含まれるＮＯｘを低減することが望まれる。水素ガスを燃料とする内燃機関において、特許文献１のように状況に応じて様々な空燃比を設定する場合、空燃比によっては排気に含まれるＮＯｘが多くなることがある。したがって、目標出力を実現しつつもＮＯｘを低減できる技術が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するための内燃機関の制御装置は、気筒と、前記気筒内に水素ガスを供給する燃料噴射弁と、吸入空気量を調整するスロットルバルブと、を有する内燃機関を制御対象とし、前記内燃機関の目標出力を満たしつつ前記気筒内の空気過剰率が１．２より大きな値として予め定められた規定値以上になるような前記燃料噴射弁の燃料噴射量及び前記スロットルバルブの開度の条件を第１運転条件とし、前記目標出力を満たしつつ前記気筒内の空気過剰率が１以下になるような前記燃料噴射量及び前記開度の条件を第２運転条件としたとき、前記目標出力に応じた前記第１運転条件及び前記第２運転条件を取得する取得処理と、前記内燃機関の運転状況に応じて、前記取得処理で取得した前記第１運転条件及び前記第２運転条件のいずれかを選択する選択処理と、を実行する。
【０００６】
上記構成では、ＮＯｘの排出量が多くなる空気過剰率の領域を避けて内燃機関を制御する。このことで、目標出力を満たしつつＮＯｘの排出量を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
内燃機関の概略構成図である。
空気過剰率とＮＯｘ生成量との関係を表した図である。
特定制御の処理手順を表したフローチャートである。
特定制御に係る各パラメータの推移の例を表したタイムチャートである。
【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を、図面を参照して説明する。
＜内燃機関の概略構成＞
車両５００は、内燃機関１０を有する。内燃機関１０は、車両５００の駆動源である。内燃機関１０は、機関本体１０Ａと、複数の気筒１１と、複数のピストン１２と、複数のコネクティングロッド１３と、クランクシャフト１４と、を有する。なお、図１では、複数の気筒１１のうちの１つのみを示している。ピストン１２及びコネクティングロッド１３についても同様である。ピストン１２及びコネクティングロッド１３は、気筒１１毎に設けられている。気筒１１の数は、例えば４つである。
【０００９】
気筒１１は、機関本体１０Ａに区画された空間である。気筒１１は、燃料と吸入空気との混合気を燃焼させるための空間である。ピストン１２は、気筒１１内に位置している。ピストン１２は、気筒１１内を往復動する。ピストン１２は、コネクティングロッド１３を介してクランクシャフト１４に連結している。クランクシャフト１４は、ピストン１２の往復動に応じて回転する。クランクシャフト１４は、内燃機関１０の出力軸である。クランクシャフト１４は、自動変速機５０１、ディファレンシャルなどを介して駆動輪５０２に連結している。
【００１０】
内燃機関１０は、複数の燃料噴射弁１８を有する。なお、図１では、複数の燃料噴射弁１８のうちの１つのみを示している。燃料噴射弁１８は、気筒１１毎に設けられている。燃料噴射弁１８は、燃料として水素ガスを噴射する。燃料噴射弁１８は、後述の吸気通路１５を介さず気筒１１内に直接燃料を供給する。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許