JP2009185751A - Control device for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
【課題】内燃機関の制御装置において、インタークーラ内に水分や異物が付着してしまうことを抑制する技術を提供する。
【解決手段】内燃機関1の吸気通路3に配置されたインタークーラ8と、内燃機関1の排気通路4から排気の一部を低圧EGRガスとしてインタークーラ8よりも上流側の吸気通路3に還流させる低圧EGR装置30と、インタークーラ8内の下半分における吸気の流通量を制御する流通量制御弁9と、を備え、新気量gnが所定新気量G1よりも少なく、且つ、低圧EGR弁開度pegrlが所定開度P1以上となる場合に、流通量制御弁9を閉じてインタークーラ8内の下半分における吸気の流通を阻止する。
【選択図】図1In a control device for an internal combustion engine, a technique for suppressing moisture and foreign matter from adhering to an intercooler is provided.
SOLUTION: An intercooler 8 disposed in an intake passage 3 of an internal combustion engine 1 and a part of the exhaust gas from the exhaust passage 4 of the internal combustion engine 1 is returned to the intake passage 3 upstream of the intercooler 8 as low-pressure EGR gas. A low-pressure EGR device 30 to be operated, and a flow rate control valve 9 for controlling the flow rate of intake air in the lower half of the intercooler 8, the new air amount gn being smaller than the predetermined fresh air amount G1, and the low-pressure EGR When the valve opening degree pegrl is equal to or greater than the predetermined opening degree P1, the flow rate control valve 9 is closed to prevent the intake air from flowing in the lower half of the intercooler 8.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、内燃機関の制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for an internal combustion engine.
内燃機関の吸気通路に配置されたインタークーラと、内燃機関の排気通路からインタークーラよりも上流の吸気通路に排気の一部を低圧EGRガスとして還流させる低圧EGR装置と、吸気にインタークーラをバイパスさせるバイパス通路と、を備え、バイパス通路を流通するガス量を変化させることで、燃焼室内に還流される排気量(低圧EGRガス量)をできるだけ要求通りに素早く変化させる技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。 An intercooler disposed in the intake passage of the internal combustion engine, a low pressure EGR device that recirculates part of the exhaust gas as low pressure EGR gas from the exhaust passage of the internal combustion engine to the intake passage upstream of the intercooler, and bypasses the intercooler for intake air And a bypass passage for changing the amount of gas flowing through the bypass passage so that the amount of exhaust gas recirculated into the combustion chamber (low-pressure EGR gas amount) can be changed as quickly as possible. For example, see Patent Document 1).
タービンより上流の排気通路からコンプレッサよりも下流の吸気通路に排気の一部を高圧EGRガスとして還流させる高圧EGR装置と、タービンより下流の排気通路からコンプレッサよりも上流の吸気通路に排気の一部を低圧EGRガスとして還流させる低圧EGR装置と、を備え、高圧EGRガス及び低圧EGRガスの混合比率を、当該混合比率と燃料消費量との相関関係に基づいて制御する技術が開示されている(例えば、特許文献2参照)。 A high-pressure EGR device that recirculates a portion of the exhaust gas as a high-pressure EGR gas from an exhaust passage upstream of the turbine to an intake passage downstream of the compressor, and a part of the exhaust gas from the exhaust passage downstream of the turbine to the intake passage upstream of the compressor And a low-pressure EGR device that recirculates the fuel as low-pressure EGR gas, and discloses a technique for controlling the mixing ratio of the high-pressure EGR gas and the low-pressure EGR gas based on the correlation between the mixing ratio and the fuel consumption ( For example, see Patent Document 2).
吸気通路入口に接続するドレンセパレータケーシング内部に設けるフィンを、フィンの上端に対しフィンの下端がドレンセパレータケーシング内部を流れる空気流の下流側に位置するように傾け、フィンの間を流れる速い流速の空気流の力を水滴落下の力として利用し、凝縮した水を速やかに飛散させずに捕集する技術が開示されている(例えば、特許文献3参照)。 The fin provided inside the drain separator casing connected to the intake passage inlet is inclined so that the lower end of the fin is located downstream of the air flow flowing through the drain separator casing with respect to the upper end of the fin, and the flow velocity between the fins is high. A technique is disclosed in which the force of airflow is used as the force of dropping a water droplet and the condensed water is quickly collected without being scattered (see, for example, Patent Document 3).
内燃機関の吸気通路に配置されたインタークーラと、内燃機関の排気通路からインタークーラよりも上流の吸気通路に排気の一部を低圧EGRガスとして還流させる低圧EGR装置と、インタークーラの下部と排気通路とを接続する凝結水排水通路と、凝結水排水通路に介装された開閉弁と、インタークーラ内の圧力が排気通路内の圧力よりも低い極低出力域の運転状態にあるとき、及び、高出力域の運転状態にあるとき、開閉弁を閉作動させる開閉弁制御手段と、を備える技術が開示されている(例えば、特許文献4参照)。
ところで内燃機関の排気通路からインタークーラよりも上流の吸気通路に排気の一部を低圧EGRガスとして還流させる低圧EGR装置を用い、低圧EGRガスを吸気通路へ還流させると、低圧EGRガスを含む吸気がインタークーラに流入することになる。ここで低圧EGRガスは、水分や異物を含有している。このためインタークーラ内に低圧EGRガスに含有され吸気通路に還流した水分や異物が付着する場合がある。この水分や異物のインタークーラ内への付着を抑制するため、特許文献1と同様に吸気にインタークーラをバイパスさせるバイパス通路を設け、インタークーラ内に水分や異物を取り込まないようにする技術が採用されている場合があった。しかしバイパス通路を設けることは搭載上の制約があり搭載が困難である。また一旦インタークーラ内に付着した水分や異物を取り除く対策もなかった。 By the way, if a low pressure EGR device that recirculates a part of the exhaust gas as low pressure EGR gas from the exhaust passage of the internal combustion engine to the intake passage upstream of the intercooler is used to recirculate the low pressure EGR gas to the intake passage, the intake air containing the low pressure EGR gas Will flow into the intercooler. Here, the low pressure EGR gas contains moisture and foreign matter. For this reason, moisture or foreign matter that is contained in the low-pressure EGR gas and recirculated to the intake passage may adhere to the intercooler. In order to suppress the adhesion of moisture and foreign matter into the intercooler, a technique is adopted in which a bypass passage for bypassing the intercooler is provided in the intake air so that moisture and foreign matter are not taken into the intercooler, as in Patent Document 1. There have been cases. However, providing a bypass passage is difficult to mount due to restrictions on mounting. Also, there was no measure for removing moisture and foreign matters once adhered to the intercooler.
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、内燃機関の制御装置において、インタークーラ内に水分や異物が付着してしまうことを抑制する技術を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a technique for suppressing moisture and foreign matter from adhering to an intercooler in a control device for an internal combustion engine. is there.
本発明にあっては、以下の構成を採用する。すなわち、本発明は、
内燃機関の吸気通路に配置されたインタークーラと、
前記内燃機関の排気通路から排気の一部をEGRガスとして前記インタークーラよりも上流側の前記吸気通路に還流させるEGR装置と、
前記インタークーラ内の一部における吸気の流通量を制御する流通量制御手段と、
を備え、
前記内燃機関が所定状態の場合に、前記流通量制御手段によって前記インタークーラ内の一部における吸気の流通量を削減することを特徴とする内燃機関の制御装置である。
In the present invention, the following configuration is adopted. That is, the present invention
An intercooler disposed in the intake passage of the internal combustion engine;
An EGR device that recirculates part of the exhaust gas from the exhaust passage of the internal combustion engine as EGR gas to the intake passage upstream of the intercooler;
A flow rate control means for controlling the flow rate of intake air in a part of the intercooler;
With
The control apparatus for an internal combustion engine, wherein when the internal combustion engine is in a predetermined state, the flow rate control means reduces a flow rate of intake air in a part of the intercooler.
ここで内燃機関が所定状態の場合に、流通量制御手段によってインタークーラ内の一部における吸気の流通量を削減することには、当該吸気の流通量を0にすることも含まれる。 Here, when the internal combustion engine is in a predetermined state, reducing the flow rate of intake air in part of the intercooler by the flow rate control means includes setting the flow rate of intake air to zero.
本発明によると、インタークーラ内の一部における吸気の流通量を削減することで、インタークーラの吸気に対する放熱量を抑制し吸気を過度に冷却させず、インタークーラ内で吸気から凝縮水が発生することを抑制できる。これに付随して吸気温度の低下が抑制されるので、内燃機関の失火を抑制できる。またインタークーラ内の一部における吸気の流通量を削減することで、インタークーラ内の一部以外の部分の吸気流速が速まり、インタークーラ内の一部以外の部分に付着した水分や異物を吹き飛ばすことができる。これらによりインタークーラ内に水分や異物が付着してしまうことを抑制できる。 According to the present invention, by reducing the amount of intake air flowing in a part of the intercooler, the amount of heat released from the intercooler is reduced and the intake air is not cooled excessively, and condensed water is generated from the intake air in the intercooler. Can be suppressed. Along with this, a decrease in intake air temperature is suppressed, so that misfire of the internal combustion engine can be suppressed. In addition, by reducing the amount of intake air flowing in a part of the intercooler, the intake air flow velocity in parts other than the part in the intercooler increases, and moisture and foreign matter adhering to parts other than the part in the intercooler are removed. Can be blown away. By these, it can suppress that a water | moisture content and a foreign material adhere in an intercooler.
一方、インタークーラ内の一部における吸気の流通量を削減しても、EGR装置から還流させるEGRガス量そのものは変化させないので、EGR運転を行うことによる所望のエミッションを維持できる。 On the other hand, even if the flow rate of the intake air in a part of the intercooler is reduced, the amount of EGR gas recirculated from the EGR device itself is not changed, so that the desired emission by performing the EGR operation can be maintained.
前記内燃機関が所定状態の場合とは、吸気量が第1所定量よりも少なく、且つ、前記EGR装置によって還流されるEGRガス量が第2所定量以上になる場合であるとよい。また内燃機関が所定状態の場合には、先の場合以外の場合であってもよい。 The case where the internal combustion engine is in a predetermined state may be a case where the intake air amount is less than the first predetermined amount and the EGR gas amount recirculated by the EGR device is equal to or greater than the second predetermined amount. Further, when the internal combustion engine is in a predetermined state, it may be a case other than the previous case.
第1所定量とは、吸気量がそれよりも少ないとインタークーラ内の一部における吸気の流通量を削減しても、吸気が詰まってしまったり吸気温度が過昇温してしまったりする弊害を生じない閾値である。また第2所定量とは、EGRガス量がそれより少ないとインタークーラ内で当該EGRガスを含む吸気から凝縮水が発生しない閾値である。 The first predetermined amount means that if the intake air amount is smaller than that, even if the intake air flow in a part of the intercooler is reduced, the intake air is clogged or the intake air temperature is excessively raised. This is a threshold value that does not cause The second predetermined amount is a threshold at which condensed water is not generated from the intake air containing the EGR gas in the intercooler when the amount of EGR gas is smaller than that.
本発明によると、インタークーラ内に水分や異物が付着してしまうことを抑制できる。 According to this invention, it can suppress that a water | moisture content and a foreign material adhere in an intercooler.
またEGRガス量が第2所定量より少ない場合には、流通量制御手段によってインタークーラ内の一部における吸気の流通量を削減しない。これはEGRガス量が少ない場合には、インタークーラ内で当該EGRガスを含む吸気から凝縮水が発生しないためである。 When the EGR gas amount is smaller than the second predetermined amount, the flow rate control means does not reduce the flow rate of the intake air in a part of the intercooler. This is because when the amount of EGR gas is small, condensed water is not generated from the intake air containing the EGR gas in the intercooler.
ここで吸気量が第1所定量よりも少なく、且つ、EGRガス量が第2所定量より少ない場合は、加速初期に相当する。そしてこの加速初期に流通量制御手段によってインタークーラ内の一部における吸気の流通量を削減しないので、より多くの吸気を冷却して冷却した吸気を内燃機関に送り込むことで加速性を向上できる。 Here, when the intake air amount is smaller than the first predetermined amount and the EGR gas amount is smaller than the second predetermined amount, it corresponds to the early stage of acceleration. Since the flow rate control means does not reduce the flow rate of intake air in a part of the intercooler in the early stage of acceleration, the acceleration performance can be improved by cooling more intake air and sending the cooled intake air to the internal combustion engine.
前記流通量制御手段は、前記インタークーラ内に配置され前記インタークーラ内の一部における吸気の流通量を制御する流通量制御弁であり、前記内燃機関が所定状態の場合に、前記流通量制御弁を閉じ側に制御するとよい。 The flow rate control means is a flow rate control valve that is arranged in the intercooler and controls a flow rate of intake air in a part of the intercooler. When the internal combustion engine is in a predetermined state, the flow rate control unit The valve may be controlled to the closed side.
本発明によると、流通量制御弁を閉じ側に制御することによって、インタークーラ内の一部における吸気の流通量を削減できる。 According to the present invention, the flow rate of intake air in a part of the intercooler can be reduced by controlling the flow rate control valve to the closed side.
本発明によると、内燃機関の制御装置において、インタークーラ内に水分や異物が付着してしまうことを抑制できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in the control apparatus of an internal combustion engine, it can suppress that a water | moisture content and a foreign material adhere in an intercooler.
以下に本発明の具体的な実施例を説明する。 Specific examples of the present invention will be described below.
<実施例1>
図1は、本実施例に係る内燃機関の制御装置を適用する内燃機関及びその吸気系・排気系の概略構成を示す図である。図1に示す内燃機関1は、4つの気筒2を有する水冷式の4ストロークサイクル・ディーゼルエンジンである。内燃機関1は、車両に搭載されている。内燃機関1には、吸気通路3及び排気通路4が接続されている。
<Example 1>
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an internal combustion engine to which the control device for an internal combustion engine according to the present embodiment is applied and an intake system / exhaust system thereof. An internal combustion engine 1 shown in FIG. 1 is a water-cooled four-stroke cycle diesel engine having four
内燃機関1に接続された吸気通路3の途中には、排気のエネルギを駆動源として作動するターボチャージャのコンプレッサ5aが配置されている。またコンプレッサ5aよりも上流の吸気通路3には、該吸気通路3内を流通する吸気の流量を調節する第1スロットル弁6が配置されている。この第1スロットル弁6は、電動アクチュエータにより開閉される。第1スロットル弁6よりも上流の吸気通路3には、該吸気通路3内を流通する新気吸入空気(以下、新気という)の流量に応じた信号を出力するエアフローメータ7が配置されている。このエアフローメータ7により、内燃機関1の新気量が測定される。
In the middle of the intake passage 3 connected to the internal combustion engine 1, a
コンプレッサ5aよりも下流の吸気通路3には、吸気と外気とで熱交換を行うインタークーラ8が配置されている。インタークーラ8は、図2に示すように、吸気通路3と接続された部位から上下に延びる入側空間部81と、入側空間部81から上下に並んで複数配設された熱交換用チューブ82と、チューブ82の間に配設される不図示のフィンと、を備えている。そしてインタークーラ8は、図1及び図2に示すように入側空間部81内の中途部、具体的には吸気通路3と接続された部位よりも下方において入側空間部81内を上下半分にする位置に流通量制御弁9を備えている。流通量制御弁9は、開閉することでインタークーラ8内の下方半分における吸気の流通量を制御することができる。この流通量制御弁9は、電動アクチュエータにより開閉される。流通量制御弁9は本発明の流通量制御手段に相当する。なお、流通量制御手段としてはインタークーラ8内の一部における吸気の流通量を制御することができればよく、例えばインタークーラ8のチューブ82が合流する不図示の出側空間部に備えられてもよいし、一部のチューブ82にそれぞれ開閉弁が備えられてもよい。また流通量制御手段によって吸気の流通量が制限される部位もインタークーラ8内の容量が半分となる部位に限られない。
An intercooler 8 that performs heat exchange between the intake air and the outside air is arranged in the intake passage 3 downstream of the
インタークーラ8よりも下流の吸気通路3には、該吸気通路3内を流通する吸気の流量を調整する第2スロットル弁10が設けられている。この第2スロットル弁10は、電動アクチュエータにより開閉される。吸気通路3及び吸気通路3に配置される上記機器が内燃機関1の吸気系を構成している。
A
一方、内燃機関1に接続された排気通路4の途中には、ターボチャージャのタービン5
bが配置されている。またタービン5bよりも下流の排気通路4には、排気浄化装置11が配置されている。
On the other hand, in the middle of the exhaust passage 4 connected to the internal combustion engine 1, there is a turbocharger turbine 5.
b is arranged. An
排気浄化装置11は、酸化触媒と当該酸化触媒の後段に配置されたパティキュレートフィルタ(以下単にフィルタという)とを有して構成されている。フィルタには吸蔵還元型NOx触媒が担持されている。排気通路4及び排気通路4に配置される上記機器が内燃機関1の排気系を構成している。
The exhaust
内燃機関1には、排気通路4内を流通する排気の一部を低圧で吸気通路3へ還流(再循環)させる低圧EGR装置30が備えられている。低圧EGR装置30は、低圧EGR通路31、低圧EGR弁32、及び低圧EGRクーラ33を備えて構成されている。この低圧EGR装置30が本発明のEGR装置に相当する。
The internal combustion engine 1 is provided with a low-
低圧EGR通路31は、排気浄化装置11よりも下流側の排気通路4と、コンプレッサ5aよりも上流且つ第1スロットル弁6よりも下流側の吸気通路3と、を接続している。すなわち低圧EGR通路31は、排気通路4からインタークーラ8よりも上流側の吸気通路3に排気を還流させている。この低圧EGR通路31を通って、排気が低圧で内燃機関1へ送り込まれる。そして、本実施例では、低圧EGR通路31を流通して還流される排気を低圧EGRガスと称している。この低圧EGRガスが本発明のEGRガスに相当する。
The low
低圧EGR弁32は、低圧EGR通路31内に配置され、低圧EGR通路31の通路断面積を調整することにより、該低圧EGR通路31を流れる低圧EGRガスの量を調節する。この低圧EGR弁32は、電動アクチュエータにより開閉される。なお、低圧EGRガス量の調節は、低圧EGR弁32の開度の調整以外の方法によって行うこともできる。例えば、第1スロットル弁6の開度を調整することにより低圧EGR通路31の上流と下流との差圧を変化させ、これにより低圧EGRガスの量を調節することができる。
The low-
低圧EGRクーラ33は、低圧EGR弁32よりも上流側の低圧EGR通路31に配置され、該低圧EGRクーラ33を通過する低圧EGRガスと、内燃機関1の機関冷却水とで熱交換をして、該低圧EGRガスの温度を低下させる。
The low pressure EGR cooler 33 is disposed in the low
一方、内燃機関1には、排気通路4内を流通する排気の一部を高圧で吸気通路3へ還流させる高圧EGR装置40が備えられている。この高圧EGR装置40は、高圧EGR通路41及び高圧EGR弁42を備えて構成されている。
On the other hand, the internal combustion engine 1 is provided with a high-pressure EGR device 40 that recirculates a part of the exhaust gas flowing through the exhaust passage 4 to the intake passage 3 at a high pressure. The high pressure EGR device 40 includes a high
高圧EGR通路41は、タービン5bよりも上流側の排気通路4と、コンプレッサ5aよりも下流側の吸気通路3と、を接続している。この高圧EGR通路41を通って、排気が高圧で内燃機関1へ送り込まれる。そして、本実施例では、高圧EGR通路41を流通して還流される排気を高圧EGRガスと称している。
The high-
高圧EGR弁42は、高圧EGR通路41に配置され、高圧EGR通路41の通路断面積を調整することにより、該高圧EGR通路41を流れる高圧EGRガスの量を調節する。この高圧EGR弁42は、電動アクチュエータにより開閉される。なお、高圧EGRガス量の調節は、高圧EGR弁42の開度の調整以外の方法によって行うこともできる。例えば、第2スロットル弁10の開度を調整することにより高圧EGR通路41の上流と下流との差圧を変化させ、これにより高圧EGRガスの量を調節することができる。またターボチャージャのタービン5bが可変容量型の場合には、タービン5bの流量特性を変更するノズルベーンの開度を調整することによっても高圧EGRガスの量を調節することができる。
The high-
以上述べたように構成された内燃機関1には、該内燃機関1を制御するための電子制御ユニットであるECU12が併設されている。このECU12は、内燃機関1の運転条件や運転者の要求に応じて内燃機関1の運転状態を制御するユニットである。
The internal combustion engine 1 configured as described above is provided with an
ECU12には、エアフローメータ7などの各種センサが電気配線を介して接続され、これら各種センサの出力信号がECU12に入力されるようになっている。
Various sensors such as an air flow meter 7 are connected to the
一方、ECU12には、第1スロットル弁6、流通量制御弁9、第2スロットル弁10、低圧EGR弁32、及び高圧EGR弁42の各電動アクチュエータが電気配線を介して接続されており、該ECU12によりこれらの機器が制御される。
On the other hand, the electric actuators of the first throttle valve 6, the flow rate control valve 9, the
ECU12は、不図示のクランクポジションセンサやアクセルポジションセンサなどの出力信号を受けて内燃機関1の運転状態を判別し、判別された機関運転状態に基づいて内燃機関1や上記機器を電気的に制御する。
The
例えば低圧EGR弁32が開弁されると、低圧EGR通路31が導通状態となり、排気浄化装置11から流出した排気の一部が低圧EGRガスとして低圧EGR通路31を経由して吸気通路3に流入する。吸気通路3に流入した低圧EGRガスはコンプレッサ5a及びインタークーラ8を経由して内燃機関1に再循環する。
For example, when the low
また高圧EGR弁42が開弁されると、高圧EGR通路41が導通状態となり、排気通路4を流れる排気の一部が高圧EGRガスとして高圧EGR通路41を経由して吸気通路3に流入し内燃機関1に再循環する。
When the high-
このように、低圧EGR通路31及び/又は高圧EGR通路41を経由して排気の一部をEGRガス(低圧EGRガス及び高圧EGRガスを総じてEGRガスという)として内燃機関1に再循環させるEGR運転を行うことによって、内燃機関1の燃焼温度を低下させ、燃焼過程で発生するNOxの排出量を低減しエミッションを低減することができる。
In this way, an EGR operation in which a part of the exhaust gas is recirculated to the internal combustion engine 1 through the low
ここで低圧EGR装置30を用いたEGR運転及び高圧EGR装置40を用いたEGR運転を好適に実行可能な内燃機関1の運転状態の条件は、予め実験などにより求められている。本実施例では、内燃機関1の運転状態に応じて低圧EGR装置30及び高圧EGR装置40を用いるEGR運転を切り替えて、或いは併用して排気の再循環を行うようにしている。
Here, the conditions of the operating state of the internal combustion engine 1 that can suitably execute the EGR operation using the low-
図3は、内燃機関1の運転状態の領域毎に定められた、EGR運転の切替パターンを示した図である。図3の横軸は内燃機関1の機関回転数を表し、縦軸は内燃機関1のトルクを表している。 FIG. 3 is a diagram showing an EGR operation switching pattern determined for each operating state region of the internal combustion engine 1. The horizontal axis in FIG. 3 represents the engine speed of the internal combustion engine 1, and the vertical axis represents the torque of the internal combustion engine 1.
図3において、領域HPLは、内燃機関1の運転状態が低トルク低回転の領域であり、ここでは高圧EGR装置40を用いたEGR運転が実施される。領域LPL+HPLは、内燃機関1の運転状態が中トルク中回転の領域であり、ここでは高圧EGR装置40及び低圧EGR装置30を併用したEGR運転が併用される。領域LPLは、内燃機関1の運転状態が高トルク高回転の領域であり、ここでは低圧EGR装置30を用いたEGR運転が実施される。
In FIG. 3, a region HPL is a region where the operating state of the internal combustion engine 1 is low torque and low rotation, and here, EGR operation using the high pressure EGR device 40 is performed. The region LPL + HPL is a region where the operation state of the internal combustion engine 1 is a medium-torque / medium-rotation region, and here, EGR operation using both the high pressure EGR device 40 and the low
このように低圧EGR装置30及び高圧EGR装置40を用いたEGR運転を切り替えて、或いは併用することによって、広範な運転領域においてEGR運転を実施できる。
As described above, the EGR operation can be performed in a wide range of operation by switching the EGR operation using the low
ところで低圧EGR装置30を用い、低圧EGRガスを吸気通路へ還流させると、低圧EGRガスを含む吸気がインタークーラ8に流入することになる。ここで低圧EGRガスは、排気であるため内燃機関1の燃焼により生じた水分や異物を含有している。このためインタークーラ8内で吸気が冷却されると、水分が凝縮し低圧EGRガスに含有され吸気通路3に還流した水分がインタークーラ8内に付着する場合がある。また低圧EGRガスに含有され吸気通路3に還流した異物がインタークーラ8内に付着する場合がある。
By the way, when the low
そこで本実施例では、新気量が所定新気量G1よりも少なく、且つ、低圧EGR弁32の開度が所定開度P1以上になる場合に、流通量制御弁9を閉じるようにした。具体的な流通量制御弁9を閉じる範囲は、横軸が内燃機関1のトルクを表し、縦軸が新気量及び低圧EGR弁開度を表す図4上では図示矢印範囲となる。
Therefore, in this embodiment, the flow rate control valve 9 is closed when the fresh air amount is smaller than the predetermined fresh air amount G1 and the opening degree of the low
ここで新気量が所定新気量G1よりも少ない場合は、新気及び低圧EGRガスを含む吸気量(言い換えるとコンプレッサ通過ガス量)が第1所定量よりも少ない場合に相当する。つまり所定新気量G1とは、コンプレッサ通過ガス量が第1所定量となる閾値であり、第1所定量とは、コンプレッサ通過ガス量がそれよりも少ないとインタークーラ8内の下半分における吸気の流通を阻止しても、インタークーラ8内の上半分を流通する吸気が詰まってしまったり吸気温度が過昇温してしまったりする弊害を生じない閾値である。 Here, the case where the fresh air amount is smaller than the predetermined fresh air amount G1 corresponds to the case where the intake air amount including the fresh air and the low-pressure EGR gas (in other words, the compressor passing gas amount) is smaller than the first predetermined amount. That is, the predetermined fresh air amount G1 is a threshold value at which the compressor passing gas amount becomes the first predetermined amount, and the first predetermined amount is the intake air in the lower half in the intercooler 8 when the compressor passing gas amount is smaller than that. Even if the flow of the air is blocked, the intake air flowing through the upper half of the intercooler 8 is clogged or the intake air temperature is excessively raised.
また低圧EGR弁32の開度が所定開度P1以上になる場合は、低圧EGRガス量が第2所定量以上になる場合に相当する。つまり所定開度P1とは、低圧EGRガス量が第2所定量となる閾値であり、第2所定量とは、低圧EGRガス量がそれより少ないとインタークーラ8内で当該低圧EGRガスを含む吸気から凝縮水が発生しない閾値である。
Further, the case where the opening of the low
この流通量制御弁9を閉じる範囲における内燃機関1の運転状態は、図3上で示すと、領域LPL+HPL内における低トルク低回転側を除いた斜線領域となる。また横軸が内燃機関1の機関回転数又はトルクを表し、縦軸がEGRガスの割合を表す図5上で流通量制御弁9を閉じる範囲を示すと、低圧EGRガス及び高圧EGRガスが混合される混合範囲における低圧EGRガス量が第2所定量よりも少ない範囲を除いた図示矢印範囲となる。 The operating state of the internal combustion engine 1 in the range in which the flow rate control valve 9 is closed is a hatched region excluding the low torque low rotation side in the region LPL + HPL as shown in FIG. Further, when the horizontal axis indicates the engine speed or torque of the internal combustion engine 1 and the vertical axis indicates the ratio of EGR gas, the range in which the flow rate control valve 9 is closed in FIG. 5, the low pressure EGR gas and the high pressure EGR gas are mixed. The low-pressure EGR gas amount in the mixed range is within the range indicated by the arrow excluding the range where the amount is less than the second predetermined amount.
本実施例によると、新気量が所定新気量G1よりも少なく、且つ、低圧EGR弁32の開度が所定開度P1以上になる場合に、流通量制御弁9を閉じるので、この場合にインタークーラ8内の下半分における吸気の流通を阻止できる。
According to this embodiment, when the fresh air amount is smaller than the predetermined fresh air amount G1 and the opening degree of the low
このようにインタークーラ8内の下半分における吸気の流通を阻止すると、インタークーラ8の吸気に対する放熱量を抑制し当該吸気を過度に冷却させず、インタークーラ8内で吸気、特には吸気に含まれる低圧EGRガスから凝縮水が発生することを抑制できる。これに付随して吸気温度の低下が抑制されるので、この吸気が導入される内燃機関1の失火を抑制できる。またインタークーラ8内の下半分における吸気の流通を阻止することで、インタークーラ8内の上半分を流通する吸気量が多くなりインタークーラ8内の上半分を流通する吸気流速が速まり、インタークーラ8内の上半分に付着した水分や異物を吹き飛ばすことができる。これらのようにインタークーラ8内で凝縮水の発生を抑制することとインタークーラ8内の上半分に付着した水分や異物を吹き飛ばすことにより、インタークーラ8内に水分や異物が付着してしまうことを抑制できる。 If the flow of the intake air in the lower half of the intercooler 8 is blocked in this way, the amount of heat released to the intake air of the intercooler 8 is suppressed and the intake air is not excessively cooled, and is included in the intake air, particularly in the intake air. The generation of condensed water from the low pressure EGR gas generated can be suppressed. Along with this, a decrease in intake air temperature is suppressed, so that misfire of the internal combustion engine 1 into which the intake air is introduced can be suppressed. Further, by blocking the flow of intake air in the lower half of the intercooler 8, the amount of intake air flowing through the upper half of the intercooler 8 increases, and the intake air flow velocity flowing through the upper half of the intercooler 8 increases. Moisture and foreign matter adhering to the upper half of the cooler 8 can be blown off. As described above, by suppressing the generation of condensed water in the intercooler 8 and blowing away moisture and foreign matter adhering to the upper half of the intercooler 8, moisture and foreign matter adhere to the intercooler 8. Can be suppressed.
一方、インタークーラ8内の下半分における吸気の流通を阻止しても、低圧EGR装置30から還流させる低圧EGRガス量そのものは変化させないので、EGR運転を行うことによる、内燃機関1から排出されるNOxの排出量を低減するという所望のエミッションを維持できる。
On the other hand, even if the flow of intake air in the lower half of the intercooler 8 is blocked, the amount of low-pressure EGR gas that is recirculated from the low-
ここで低圧EGR弁32が所定開度P1より閉じ側の場合には、流通量制御弁9を開いてインタークーラ8内の下半分における吸気の流通を阻止しない。これは低圧EGR弁32の開度が所定開度P1より閉じ側の場合には、インタークーラ8内で低圧EGR装置30から還流される低圧EGRガスが少なく、低圧EGRガスを含む吸気から凝縮水が発生しないためである。
Here, when the low
またここで新気量が所定新気量G1よりも少なく、且つ、低圧EGR弁32の開度が所定開度P1より閉じ側になる場合は、車両の加速初期に相当する。そしてこの場合に流通量制御弁9を開きインタークーラ8内の下半分における吸気の流通を阻止しないので、インタークーラ8でより多くの吸気を冷却し、冷却した吸気を内燃機関1に送り込むことで車両の加速性を向上できる。すなわち、車両の加速時には、吸気冷却のため、流通量制御弁9を開くこととしている。なお、車両の減速時には、インタークーラ8内の吸気流速を速めるため、流通量制御弁9を閉じることとしている。
Further, here, when the fresh air amount is smaller than the predetermined fresh air amount G1 and the opening degree of the low
次に、本実施例による流通量制御弁9の制御ルーチンについて説明する。図6は、本実施例による流通量制御弁9の制御ルーチンを示したフローチャートである。本ルーチンは、所定の時間毎に繰り返し実行される。 Next, a control routine for the flow rate control valve 9 according to this embodiment will be described. FIG. 6 is a flowchart showing a control routine of the flow rate control valve 9 according to this embodiment. This routine is repeatedly executed every predetermined time.
ステップS101では、ECU12は、新気量gnを検出する。新気量はエアフローメータ7の出力信号から検出される。
In step S101, the
ステップS102では、ECU12は、機関回転数及び燃料噴射量を算出する。機関回転数は不図示のクランクポジションセンサの出力信号から算出される。燃料噴射量は不図示のアクセルポジションセンサの出力信号から算出される。
In step S102, the
ステップS103では、ECU12は、低圧EGR弁開度pegrlを算出する。低圧EGR弁開度pegrlは、ステップS102で算出された機関回転数及び燃料噴射量に基づき、予め実験等により求められたマップから算出される。
In step S103, the
ステップS104では、ECU12は、新気量gnが所定新気量G1よりも少ないか否かを判別する。
In step S104, the
ステップS104において新気量gnが所定新気量G1よりも少ないと肯定判定された場合には、ステップS105へ移行する。ステップS104において新気量gnが所定新気量G1以上であると否定判定された場合には、ステップS107へ移行する。 If it is determined in step S104 that the fresh air amount gn is smaller than the predetermined fresh air amount G1, the process proceeds to step S105. If it is determined in step S104 that the fresh air amount gn is greater than or equal to the predetermined fresh air amount G1, the process proceeds to step S107.
ステップS105では、ECU12は、低圧EGR弁開度pegrlが所定開度P1以上となるか否かを判別する。
In step S105, the
ステップS105において低圧EGR弁開度pegrlが所定開度P1以上となると肯定判定された場合には、ステップS106へ移行する。ステップS105において低圧EGR弁開度pegrlが所定開度P1よりも閉じ側であると否定判定された場合には、ステップS107へ移行する。 If it is determined in step S105 that the low pressure EGR valve opening degree pegrl is equal to or greater than the predetermined opening degree P1, the process proceeds to step S106. If it is determined in step S105 that the low pressure EGR valve opening degree pegrl is closer to the closing side than the predetermined opening degree P1, the process proceeds to step S107.
ステップS106では、ECU12は、流通量制御弁9を閉じる。ステップS106に移行する場合には、新気量gnが所定新気量G1よりも少なく、且つ、低圧EGR弁開度pegrlが所定開度P1以上となっている。流通量制御弁9を閉じることにより、インタークーラ8内の下半分における吸気の流通を阻止する。これによりインタークーラ8内で凝縮水の発生を抑制すると共にインタークーラ8内の上半分に付着した水分や異物を吹
き飛ばすことにより、インタークーラ8内に水分や異物が付着してしまうことを抑制する。本ステップの処理の後、本ルーチンを一旦終了する。
In step S106, the
一方、ステップS107では、ECU12は、流通量制御弁9を開く。ステップS107に移行する場合には、流通量制御弁9を開くことにより、インタークーラ8内全体に吸気を流通させる。本ステップの処理の後、本ルーチンを一旦終了する。
On the other hand, in step S107, the
以上説明した本ルーチンによれば、新気量gnが所定新気量G1よりも少なく、且つ、低圧EGR弁開度pegrlが所定開度P1以上となる場合に、流通量制御弁9を閉じることができる。 According to the routine described above, the flow rate control valve 9 is closed when the fresh air amount gn is smaller than the predetermined fresh air amount G1 and the low pressure EGR valve opening degree pegrl is equal to or larger than the predetermined opening degree P1. Can do.
なお、上記実施例では、流通量制御弁9を開閉のどちらかにしか制御していなかったが本発明はこれに限られない。例えば流通量制御弁9を閉じる場合は、流通量制御弁9を全閉でなく、閉じ側に制御する場合であってもよい。流通量制御弁9を閉じ側にすることでもインタークーラ8内の下半分を流通する吸気の流通量が削減され、これによっても上記流通量制御弁9の全閉時と同様な効果を得ることができる。また本実施例では新気量gnが所定新気量G1よりも少なく、且つ、低圧EGR弁開度pegrlが所定開度P1以上となる場合に、流通量制御弁9を閉じることとしているが、これ以外の場合にも流通量制御弁9を閉じることも本発明に包含される。 In the above embodiment, the flow rate control valve 9 is controlled only to open or close, but the present invention is not limited to this. For example, when the flow rate control valve 9 is closed, the flow rate control valve 9 may be controlled not to be fully closed but to the closed side. Even when the flow rate control valve 9 is closed, the flow rate of the intake air flowing through the lower half of the intercooler 8 is reduced, and this also provides the same effect as when the flow rate control valve 9 is fully closed. Can do. In the present embodiment, the flow rate control valve 9 is closed when the fresh air amount gn is smaller than the predetermined fresh air amount G1 and the low pressure EGR valve opening degree pegrl is equal to or larger than the predetermined opening degree P1. In other cases, the present invention includes closing the flow rate control valve 9.
本発明に係る内燃機関の制御装置は、上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加えてもよい。 The control device for an internal combustion engine according to the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications may be made without departing from the gist of the present invention.
1 内燃機関
2 気筒
3 吸気通路
4 排気通路
5a コンプレッサ
5b タービン
6 第1スロットル弁
7 エアフローメータ
8 インタークーラ
9 流通量制御弁
10 スロットル弁
11 排気浄化装置
12 ECU
30 低圧EGR装置
31 低圧EGR通路
32 低圧EGR弁
33 低圧EGRクーラ
40 高圧EGR装置
41 高圧EGR通路
42 高圧EGR弁
81 入側空間部
82 熱交換用チューブ
1
30 Low
Claims (3)
前記内燃機関の排気通路から排気の一部をEGRガスとして前記インタークーラよりも上流側の前記吸気通路に還流させるEGR装置と、
前記インタークーラ内の一部における吸気の流通量を制御する流通量制御手段と、
を備え、
前記内燃機関が所定状態の場合に、前記流通量制御手段によって前記インタークーラ内の一部における吸気の流通量を削減することを特徴とする内燃機関の制御装置。 An intercooler disposed in the intake passage of the internal combustion engine;
An EGR device that recirculates part of the exhaust gas from the exhaust passage of the internal combustion engine as EGR gas to the intake passage upstream of the intercooler;
A flow rate control means for controlling the flow rate of intake air in a part of the intercooler;
With
A control apparatus for an internal combustion engine, wherein when the internal combustion engine is in a predetermined state, the flow rate of the intake air in a part of the intercooler is reduced by the flow rate control means.
前記内燃機関が所定状態の場合に、前記流通量制御弁を閉じ側に制御することを特徴とする請求項1又は2に記載の内燃機関の制御装置。 The flow rate control means is a flow rate control valve that is arranged in the intercooler and controls the flow rate of intake air in a part of the intercooler,
3. The control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein when the internal combustion engine is in a predetermined state, the flow amount control valve is controlled to be closed.
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