JP6648610B2 - Engine control device and engine control method - Google Patents
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Description
本発明は、エンジン制御装置及びエンジン制御方法に関する。 The present invention relates to an engine control device and an engine control method.
従来、エンジンが減速状態である場合にギヤ位置に応じてバルブオーバーラップ量を制御する可変バルブタイミング制御装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。この可変バルブタイミング制御装置は、エンジンが減速状態である場合において、ギヤ位置が所定位置より小さい時にはバルブオーバーラップ量を大きくし、ギヤ位置が所定位置より大きい時にはバルブオーバーラップ量を小さくする。これにより、ギヤ位置の大小に関わらず、シリンダとピストンとの間からエンジンオイルが燃焼室側へと吸引される現象(オイル上がり)を防止し、無駄なオイル消費を抑制している。 2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a variable valve timing control device that controls a valve overlap amount according to a gear position when an engine is in a deceleration state (for example, see Patent Document 1). This variable valve timing control device increases the valve overlap amount when the gear position is smaller than the predetermined position and decreases the valve overlap amount when the gear position is larger than the predetermined position when the engine is in a deceleration state. This prevents a phenomenon (oil rising) in which engine oil is sucked into the combustion chamber side from between the cylinder and the piston, regardless of the magnitude of the gear position, and suppresses wasteful oil consumption.
しかしながら、上述した可変バルブタイミング制御装置においては、エンジンに吸気され、燃焼されることなく排出される空気が、排気ガスを浄化する触媒に供給される。このため、空気中の酸素が触媒に吸着されてしまう。エンジンの燃焼が再開した際に、触媒による排気ガスの浄化効率が低下するという問題がある。 However, in the above-described variable valve timing control device, the air taken into the engine and discharged without being burned is supplied to the catalyst for purifying the exhaust gas. Therefore, oxygen in the air is adsorbed by the catalyst. When the combustion of the engine is restarted, there is a problem that the purification efficiency of the exhaust gas by the catalyst decreases.
一方、触媒による酸素吸着を抑制しながら、上述したオイル上がりを防止するため、排気ガス還流装置(EGR(Exhaust Gas Recirculation)装置)によって排気ガス(EGRガス)をエンジンに供給することが考えられる。この場合には、酸素含有量が少ないEGRガスがエンジンから触媒に供給される。このため、触媒における酸素吸着に起因する不具合を防止することができる。 On the other hand, it is conceivable to supply exhaust gas (EGR gas) to the engine by an exhaust gas recirculation device (Exhaust Gas Recirculation) device in order to prevent the above-mentioned oil rise while suppressing oxygen adsorption by the catalyst. In this case, EGR gas having a small oxygen content is supplied from the engine to the catalyst. Therefore, it is possible to prevent problems caused by oxygen adsorption in the catalyst.
しかしながら、EGRガスをエンジンに供給する場合には、EGRガスに含まれる水分が燃料噴射装置(インジェクタ)等の周辺部品に付着し、これらの周辺部品が凍結する事態が発生し得る。例えば、インジェクタが凍結した場合には、適切に燃焼室内に燃料を噴射することができず、エンジンにおける燃焼性能が劣化するなどの不具合が発生する。 However, when the EGR gas is supplied to the engine, moisture contained in the EGR gas may adhere to peripheral components such as a fuel injection device (injector), and the peripheral components may freeze. For example, when the injector freezes, it is not possible to properly inject fuel into the combustion chamber, and problems such as deterioration of combustion performance in the engine occur.
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであり、触媒の酸素吸着に伴う排気ガスの浄化効率の低下を防止しつつ、還流された排気ガス内の水分の凍結に伴う不具合を防止することができるエンジン制御装置及びエンジン制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and prevents a problem associated with freezing of moisture in recirculated exhaust gas while preventing a reduction in exhaust gas purification efficiency due to oxygen adsorption of a catalyst. It is an object of the present invention to provide an engine control device and an engine control method that can perform the control.
本発明のエンジン制御装置は、エンジンから排出された排気ガスを吸気通路に還流させる排気ガス還流装置を有するエンジンの制御装置であって、前記エンジンの吸気温度を検出する吸気温度検出部と、エンジン温度を検出するエンジン温度検出部と、前記排気ガス還流装置が有する排気還流制御弁の開閉を制御する制御部と、を具備し、前記制御部は、前記エンジンの燃焼が制限される場合には、前記エンジン温度が所定温度以上の場合に前記排気還流制御弁を開き、前記エンジン温度が所定温度より低い場合に、前記吸気温度が所定温度以上の場合に前記排気還流制御弁を開き、前記吸気温度が所定温度より低い場合に前記排気還流制御弁を閉じることを特徴とする。 The engine control apparatus of the present invention, the A control apparatus for an engine having an exhaust gas recirculation device that recirculates exhaust gas discharged from the engine to the intake passage, the intake air temperature detecting unit for detecting an intake temperature of the engine, engine An engine temperature detection unit that detects a temperature, and a control unit that controls opening and closing of an exhaust gas recirculation control valve included in the exhaust gas recirculation device, wherein the control unit is configured to control when combustion of the engine is restricted. Opening the exhaust gas recirculation control valve when the engine temperature is equal to or higher than a predetermined temperature; opening the exhaust gas recirculation control valve when the engine temperature is lower than the predetermined temperature; When the temperature is lower than a predetermined temperature, the exhaust gas recirculation control valve is closed.
この構成によれば、エンジンの燃焼が制限される場合には、エンジンの吸気温度が所定温度以上の場合に排気ガスが吸気通路に還流されることから、エンジンから排出される排気ガスに含まれる酸素濃度が低減される。このため、排気通路上に配置される触媒が酸素を過度に吸着する事態を防止でき、エンジンの再燃焼時に触媒による浄化効率が低下するのを防止することができる。また、エンジンの燃焼が制限される場合、エンジンには排気ガスが供給されることから、燃焼室が負圧になる事態を回避でき、燃焼室内にエンジンオイルが吸引されるオイル上がりが防止される。一方、エンジンの燃焼が制限される場合には、エンジンの吸気温度が所定温度より低い場合に吸気通路への排気ガスの還流が制限されることから、排気ガス中の水分が凍結し得る状況において排気ガスが還流される事態を防止できる。これにより、排気ガス中の水分の凍結に起因する不具合を確実に防止することができる。この結果、触媒の酸素吸着に伴う排気ガスの浄化効率の低下を防止しつつ、還流された排気ガス内の水分の凍結に伴う不具合を防止することができる。また、制御部は、エンジン温度が所定温度以上の場合に排気還流制御弁を開き、エンジン温度が所定温度より低い場合に吸気温度に基づいて排気還流制御弁の開閉を制御することから、エンジン温度が所定温度以上の場合には排気ガスが吸気通路に還流される。このため、触媒が酸素を過度に吸着する事態を防止でき、エンジンの再燃焼時に触媒による浄化効率が低下するのを防止することができる。一方、エンジン温度が所定温度より低い場合に排気還流制御弁の開閉が制御される。このため、エンジン温度が所定温度より低く、吸気温度が所定温度より低い場合に吸気通路への排気ガスの還流が規制される。これにより、吸気通路への排気ガスの還流が規制される場合を制限でき、触媒による浄化効率の低下を効果的に防止することができる。 According to this configuration, when the combustion of the engine is restricted, the exhaust gas is returned to the intake passage when the intake air temperature of the engine is equal to or higher than the predetermined temperature, so that the exhaust gas is included in the exhaust gas discharged from the engine. The oxygen concentration is reduced. For this reason, it is possible to prevent the catalyst disposed on the exhaust passage from excessively adsorbing oxygen, and to prevent the purification efficiency of the catalyst from decreasing when the engine is recombusted. Further, when the combustion of the engine is restricted, since the exhaust gas is supplied to the engine, it is possible to avoid a situation in which the combustion chamber becomes negative pressure, and it is possible to prevent engine oil from being sucked into the combustion chamber. . On the other hand, when the combustion of the engine is restricted, since the recirculation of the exhaust gas to the intake passage is restricted when the intake air temperature of the engine is lower than a predetermined temperature, in a situation where the moisture in the exhaust gas may freeze. A situation in which exhaust gas is recirculated can be prevented. As a result, it is possible to reliably prevent problems caused by freezing of moisture in the exhaust gas. As a result, it is possible to prevent a problem associated with freezing of moisture in the recirculated exhaust gas while preventing a decrease in purification efficiency of the exhaust gas due to the adsorption of oxygen by the catalyst. The control unit opens the exhaust gas recirculation control valve when the engine temperature is equal to or higher than the predetermined temperature, and controls the opening and closing of the exhaust gas recirculation control valve based on the intake air temperature when the engine temperature is lower than the predetermined temperature. Is higher than a predetermined temperature, the exhaust gas is recirculated to the intake passage. For this reason, the situation where the catalyst excessively adsorbs oxygen can be prevented, and the purification efficiency of the catalyst can be prevented from being reduced when the engine is reburned. On the other hand, when the engine temperature is lower than the predetermined temperature, the opening and closing of the exhaust gas recirculation control valve is controlled. Therefore, when the engine temperature is lower than the predetermined temperature and the intake air temperature is lower than the predetermined temperature, the recirculation of the exhaust gas to the intake passage is regulated. Thereby, the case where the recirculation of the exhaust gas to the intake passage is restricted can be limited, and the reduction of the purification efficiency by the catalyst can be effectively prevented.
さらに、上記エンジン制御装置において、前記吸気通路に配置され、前記エンジンの吸気量を調整する吸気調整弁を更に具備し、前記制御部は、前記排気還流制御弁を閉じる場合に前記吸気調整弁を開くようにしてもよい。この構成によれば、排気還流制御弁が閉じられる場合に吸気調整弁が開かれる。このため、排気還流弁が閉じられた場合であっても、吸気通路を介してエンジンに空気を供給でき、燃焼室が負圧になることが防止される。これにより、燃焼室内にエンジンオイルが吸引されるオイル上がりを防止でき、エンジンオイルの消費を抑制することができる。 Further, in the engine control device, the engine control device further includes an intake adjustment valve disposed in the intake passage and adjusts an intake amount of the engine, wherein the control unit is configured to operate the intake adjustment valve when closing the exhaust recirculation control valve. You may make it open. According to this configuration, when the exhaust gas recirculation control valve is closed, the intake adjustment valve is opened. For this reason, even when the exhaust gas recirculation valve is closed, air can be supplied to the engine through the intake passage, and the combustion chamber is prevented from becoming negative pressure. Thus, it is possible to prevent the engine oil from being sucked into the combustion chamber and to suppress the consumption of the engine oil.
さらに、上記エンジン制御装置において、前記エンジンの回転数を検出する回転数検出部を更に具備し、前記制御部は、前記エンジンの回転数の増加に伴って前記吸気調整弁の開放量を大きくすることが好ましい。この構成によれば、エンジンの回転数の増大に伴って前記吸気調整弁の開放量が大きくされることから、燃焼室が負圧になり易い状況でエンジンの吸気量が増大される。このため、燃焼室が負圧になる事態を効果的に防止することができる。 Further, in the engine control device, the engine control device further includes a rotation speed detection unit that detects a rotation speed of the engine, and the control unit increases an opening amount of the intake adjustment valve with an increase in the rotation speed of the engine. Is preferred. According to this configuration, since the opening amount of the intake adjustment valve is increased with an increase in the engine speed, the intake air amount of the engine is increased in a situation where the combustion chamber is likely to be under negative pressure. For this reason, it is possible to effectively prevent a situation in which the combustion chamber becomes negative pressure.
本発明のエンジン制御方法は、エンジンから排出された排気ガスを吸気通路に還流させる排気ガス還流装置を有するエンジンの制御方法であって、前記エンジンの吸気温度を検出する吸気温度検出ステップと、エンジン温度を検出するエンジン温度検出ステップと、前記排気ガス還流装置が有する排気還流制御弁の開閉を制御する開閉制御ステップと、具備し、前記開閉制御ステップにおいて、前記エンジンの燃焼が制限される場合には、前記エンジン温度が所定温度以上の場合に前記排気還流制御弁を開き、前記エンジン温度が所定温度より低い場合に、前記吸気温度が所定温度以上の場合に前記排気還流制御弁を開き、前記吸気温度が所定温度より低い場合に前記排気還流制御弁を閉じることを特徴とする。 An engine control method according to the present invention is a control method for an engine having an exhaust gas recirculation device that recirculates exhaust gas discharged from an engine to an intake passage, wherein an intake air temperature detecting step of detecting an intake air temperature of the engine; An engine temperature detecting step of detecting a temperature, and an opening / closing control step of controlling opening / closing of an exhaust gas recirculation control valve of the exhaust gas recirculation device, wherein in the opening / closing control step, the combustion of the engine is restricted. Opening the exhaust gas recirculation control valve when the engine temperature is equal to or higher than a predetermined temperature, and opening the exhaust gas recirculation control valve when the intake air temperature is equal to or higher than a predetermined temperature when the engine temperature is lower than the predetermined temperature; The exhaust gas recirculation control valve is closed when the intake air temperature is lower than a predetermined temperature.
本発明によれば、触媒の酸素吸着に伴う排気ガスの浄化効率の低下を防止しつつ、還流された排気ガス内の水分の凍結に伴う不具合を防止することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the trouble accompanying freezing of the water | moisture content in the recirculated exhaust gas can be prevented, preventing the fall of the purification efficiency of the exhaust gas accompanying oxygen adsorption of a catalyst.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。以下の説明においては、本発明に係るエンジン制御装置が、ガソリンエンジンを搭載した車両に適用される場合について説明するが、これに限定されない。本発明に係るエンジン制御装置が適用される対象については、排気ガス還流装置(EGR(Exhaust Gas Recirculation)装置)が搭載されることを条件として、ディーゼルエンジンやハイブリッドエンジンなどの任意のエンジンを搭載した車両に適用することができる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, a case will be described in which the engine control device according to the present invention is applied to a vehicle equipped with a gasoline engine, but is not limited thereto. Regarding the target to which the engine control device according to the present invention is applied, any engine such as a diesel engine or a hybrid engine is mounted on condition that an exhaust gas recirculation device (EGR (Exhaust Gas Recirculation) device) is mounted. Applicable to vehicles.
図1は、本実施の形態に係るエンジン制御装置が適用される車両のエンジン周辺の構成を示す模式図である。なお、図1においては、説明の便宜上、本発明に関連する構成要素のみを示している。しかしながら、本実施の形態に係る車両においては、通常のエンジン制御に必要な構成要素(例えば、車速センサ)が備えられているものとする。 FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration around an engine of a vehicle to which the engine control device according to the present embodiment is applied. FIG. 1 shows only components related to the present invention for convenience of explanation. However, it is assumed that the vehicle according to the present embodiment includes components (for example, a vehicle speed sensor) necessary for normal engine control.
図1に示すように、本実施の形態に係るエンジン制御装置が適用される車両は、ガソリンエンジン(以下、単に「エンジン」という)100を備える。エンジン100は、低負荷運転時或いはアイドリング時にシリンダ内のピストンを動作させるエンジンで構成される。言い換えると、エンジン100は、低負荷運転時或いはアイドリング時に、一部又は全部のシリンダを休止させる気筒休止機能を搭載しないエンジンで構成される。本実施の形態のエンジン100において、シリンダ内のピストンは、減速時等に燃焼が制限(フューエルカット)される場合であっても、シリンダ内で往復運動を行う。
As shown in FIG. 1, a vehicle to which the engine control device according to the present embodiment is applied includes a gasoline engine (hereinafter, simply referred to as “engine”) 100. The
エンジン100は、シリンダブロックやシリンダヘッド等を組み合わせたシリンダの下方にクランクケースを取り付けて構成される。シリンダ内には、ピストンが配置されると共に、このピストンの上方に燃焼室が設けられている。エンジン101の所定位置には、シリンダに設けられる燃焼室内にガソリンを噴射する燃料噴射装置(以下、「インジェクタ」という)101が設けられている。
The
また、エンジン100には、回転数センサ102及び冷却水温度センサ103が設けられている。回転数センサ102は、例えば、クランクケース内に収容されるクランクシャフトに配置され、エンジン100の回転数(エンジン回転数)を検出する。冷却水温度センサ103は、エンジン温度センサとして機能するものであり、例えば、図示しないラジエータホースに配置され、ラジエータホースを介してエンジン100に供給される冷却水の温度を検出する。これらのセンサ102、103により検出されたエンジン回転数及び冷却水温度は、後述するECU112に出力される。冷却水温度センサ103により検出された冷却水温度は、ECU112におけるエンジン100の温度(エンジン温度)の検出に利用される。
Further, the
エンジン100の吸気ポート(不図示)には、吸気通路を構成する吸気管104が接続される。吸気管104には、アクセルペダル等の操作により開閉制御されるスロットルバルブ105が設けられている。スロットルバルブ105は、後述するECU112の指示の下、エンジン100に供給される吸気量を調整する吸気調整弁として機能する。詳細について後述するように、スロットルバルブ105の開度を調整することにより、エンジン100の吸気圧を制御することができる。
An intake pipe (not shown) of the
また、吸気管104の所定位置には、吸気温度センサ106及び吸気圧センサ107が設けられている。これらの吸気温度センサ106及び吸気圧センサ107は、スロットルバルブ105の下流側の位置に配置されている。吸気温度センサ106は、後述する排気還流管110における吸気管104への排気ガス排出口110bよりも下流側の位置に配置される。吸気温度センサ106は、エンジン100の吸気温度を検出する。吸気圧センサ107は、エンジン100の吸気圧を検出する。これらのセンサ106、107により検出された吸気温度及び吸気圧は、後述するECU112に出力される。
An
エンジン100の排気ポート(不図示)には、排気通路を構成する排気管108が接続される。排気管108には、触媒コンバータ109が設けられている。触媒コンバータ109は、例えば、三元触媒コンバータで構成され、エンジン100から排出される排気ガスに含まれる炭化水素や一酸化炭素を酸化して無害の二酸化炭素と水分にすると共に、窒素酸化物も併せて還元する。
An exhaust pipe (not shown) of the
吸気管104及び排気管108には、排気還流管110が接続されている。排気還流管110は、エンジン100と触媒コンバータ109との間に配置される排気ガス導入口110aと、エンジン100とスロットルバルブ105との間に配置される排気ガス排出口110bとにより吸気管104及び排気管108に接続される。なお、排気ガス排出口110bは、吸気管104において吸気温度センサ106よりも上流側の位置に配置される。
An
排気還流管110には、EGRバルブ111が設けられている。EGRバルブ111は、後述するECU112の指示の下、吸気管104に還流される排気ガスを調整する排気還流制御弁として機能する。EGRバルブ111は、後述するECU112の指示の下、開閉制御される。詳細について後述するように、EGRバルブ111の開度を調整することにより、エンジン100の吸気圧を制御することができる。これらの排気還流管110及びEGRバルブ111は、EGR装置の一部を構成する。
The exhaust
また、本実施の形態に係るエンジン制御装置が適用される車両は、エンジン100を制御する制御部として機能するECU(Engine Control Unit)112を備えている。ECU112は、入力開路に回転数センサ102、冷却水温度センサ103、吸気温度センサ106及び吸気圧センサ107が接続されると共に、出力回路にスロットルバルブ105及びEGRバルブ111が接続されている。ECU112は、各種センサによって検出されたエンジン回転数、冷却水温度、吸気温度及び吸気圧に基づいて、スロットルバルブ105及びEGRバルブ111の開閉制御を行う。
A vehicle to which the engine control device according to the present embodiment is applied includes an ECU (Engine Control Unit) 112 that functions as a control unit that controls
このような構成を有し、ECU112は、スロットルバルブ105の開閉制御を行い、燃焼に最適な空気をエンジン100に供給する。吸気管104を介して吸気を行い、インジェクタ101から燃料が噴射されると、点火プラグにより着火される。これにより、燃焼室内に収容された空気と燃料の圧縮ガスが燃焼される。また、ECU112は、エンジン回転数やエンジン負荷に応じて排気還流制御を行う。これにより、エンジン100の燃焼に伴う排気ガスからの窒素酸化物の低減や燃費性能の向上を実現している。
Having such a configuration, the
ところで、車両の減速時等に、インジェクタからの燃料噴射を停止し、燃焼を制限する制御(フューエルカット制御)を行うエンジンが知られている。フューエルカット時においては、エンジンブレーキを確保するためにスロットルバルブを閉状態とすることが好ましい。しかしながら、スロットルバルブを完全に閉状態とすると、エンジンへの吸入空気量の不足に伴って燃焼室内が負圧となる。この結果、シリンダとピストンとの間からエンジンオイルが燃焼室側へと吸引される現象(以下、適宜「オイル上がり」という)が発生し、エンジンオイルが消費されてしまう。 By the way, there is known an engine which stops fuel injection from an injector and performs control for limiting combustion (fuel cut control) when the vehicle is decelerated. At the time of fuel cut, it is preferable to close the throttle valve in order to secure engine braking. However, when the throttle valve is completely closed, the pressure in the combustion chamber becomes negative due to the shortage of the intake air to the engine. As a result, a phenomenon occurs in which engine oil is sucked from between the cylinder and the piston to the combustion chamber side (hereinafter, appropriately referred to as “oil rising”), and the engine oil is consumed.
上述した従来の可変バルブタイミング制御装置では、エンジンが減速状態である場合において、ギヤ位置に応じてバルブオーバーラップ量を制御することにより、ギヤ位置の大小に関わらず、オイル上がりを防止し、無駄なオイル消費を抑制している。しかしながら、この可変バルブタイミング制御装置においては、エンジンからの排気ガスが触媒に供給される。このため、空気中の酸素が触媒に吸着されてしまい、エンジンの燃焼が再開した際に、触媒による排気ガスの浄化効率が低下するという課題がある。 In the above-described conventional variable valve timing control device, when the engine is in a deceleration state, by controlling the valve overlap amount in accordance with the gear position, regardless of the size of the gear position, it is possible to prevent oil rising and to reduce waste. Low oil consumption. However, in this variable valve timing control device, exhaust gas from the engine is supplied to the catalyst. Therefore, there is a problem that oxygen in the air is adsorbed by the catalyst, and when the combustion of the engine is restarted, the efficiency of purifying the exhaust gas by the catalyst is reduced.
一方、触媒による酸素吸着を抑制しながら、上述したオイル上がりを防止するため、EGR装置によって排気ガス(EGRガス)をエンジンに供給することが考えられる。この場合には、酸素含有量が少ないEGRガスがエンジンから触媒に供給される。このため、触媒における酸素吸着に起因する不具合を防止することができる。 On the other hand, it is conceivable to supply exhaust gas (EGR gas) to the engine by an EGR device in order to prevent the above-mentioned oil rise while suppressing oxygen adsorption by the catalyst. In this case, EGR gas having a small oxygen content is supplied from the engine to the catalyst. Therefore, it is possible to prevent problems caused by oxygen adsorption in the catalyst.
しかしながら、EGRガスをエンジンに供給する場合には、EGRガスに含まれる水分がインジェクタ等の周辺部品に付着し、これらの周辺部品が凍結する事態が発生し得る。例えば、インジェクタが凍結した場合には、適切に燃焼室内に燃料を噴射することができず、エンジンにおける燃焼性能が劣化するなどの不具合が発生する。 However, when the EGR gas is supplied to the engine, the moisture contained in the EGR gas may adhere to peripheral parts such as the injectors and freeze the peripheral parts. For example, when the injector freezes, it is not possible to properly inject fuel into the combustion chamber, and problems such as deterioration of combustion performance in the engine occur.
本発明者は、このような実情に着目し、減速時等にエンジンの燃焼が制限される場合には、EGRガスに含まれる水分に起因する不具合が発生し難い状況に限ってEGRガスをエンジンに還流させることが、触媒の酸素吸着に伴う排気ガスの浄化効率の低下や、還流されたEGRガス内の水分の凍結に伴う不具合の防止に寄与することを見出し、本発明に想到した。 The present inventor pays attention to such a situation, and when the combustion of the engine is restricted at the time of deceleration or the like, the EGR gas is supplied to the engine only in a situation in which a trouble caused by moisture contained in the EGR gas is unlikely to occur. It has been found out that the recirculation contributes to the reduction of the purification efficiency of the exhaust gas due to the adsorption of oxygen by the catalyst and the prevention of the troubles caused by the freezing of the moisture in the recirculated EGR gas.
すなわち、本発明の骨子は、減速時等にエンジンの燃焼が制限される場合において、エンジン100の吸気温度が所定温度以上の場合にEGRバルブ111を開いてEGRガスをエンジン100に還流させる一方、吸気温度が所定温度より低い場合にEGRバルブ111を閉じてEGRガスの還流を制限することである。
That is, the gist of the present invention is to open the
本発明によれば、エンジン100の燃焼が制限される場合には、エンジン100の吸気温度が所定温度以上の場合に排気ガスが吸気管104に還流されることから、エンジン100からの排気ガスに含まれる酸素濃度が低減される。このため、触媒109が酸素を過度に吸着する事態を防止でき、エンジン100の再燃焼時に触媒109による浄化効率が低下するのを防止することができる。また、エンジンの燃焼が制限される場合、エンジン100にはEGRガスが供給されることから、燃焼室が負圧になる事態を回避でき、燃焼室内にエンジンオイルが吸引されるオイル上がりが防止される。一方、エンジン100の燃焼が制限される場合には、エンジン100の吸気温度が所定温度より低い場合に吸気管104へのEGRガスの還流が制限されることから、EGRガス中の水分が凍結し得る状況においてEGRガスが還流される事態を防止できる。これにより、EGRガス中の水分の凍結に起因する不具合を確実に防止することができる。
According to the present invention, when combustion of
以下、本実施の形態に係るエンジン制御装置におけるエンジン制御動作について、図2を参照して説明する。図2は、本実施の形態に係るエンジン制御装置におけるエンジン制御動作を説明するためのフロー図である。なお、図2に示すフローは、ECU112により実行される。図2に示すフローに先立って、ECU112には、各種センサ102、103、106及び107から検出された情報が提供されているものとする。
Hereinafter, an engine control operation in the engine control device according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a flowchart for illustrating an engine control operation in the engine control device according to the present embodiment. The flow shown in FIG. 2 is executed by the
吸気圧制御動作を行う際、ECU112は、図2に示すように、燃料カット(フューエルカット)の条件(燃料カット条件)が成立しているかを監視している(ステップST201)。例えば、燃料カット条件としては、車両の減速状態への移行が該当する。燃料カット条件が成立していない場合、ECU112は、ステップST201の監視動作を継続する。一方、燃料カット条件が成立する場合、ECU112は、ステップST202に処理を進める。
When performing the intake pressure control operation, as shown in FIG. 2, the
ステップST202において、ECU112は、冷却水温度センサ103からの冷却水温度に応じてエンジン温度が所定温度x℃以上であるかを判定する。例えば、所定温度x℃としては、80℃に設定することができるが、これに限定されない。エンジン温度が所定温度x℃以上であるかを判定するのは、EGRガスに含まれる水分に起因する不具合が発生し難い状況であるかを判定するためである。
In step ST202, the
エンジン温度が所定温度x℃以上である場合(ステップST202:Yes)、ECU112は、EGRガスに含まれる水分に起因する不具合が発生し難いと判断し、EGRバルブ111による吸気圧制御を行う(ステップST203)。この場合、ECU112は、EGRバルブ111を開放する一方、スロットルバルブ105を閉じる。これにより、吸気管104には、排気還流管110を介して還流されたEGRガスのみが供給される。このため、エンジン100の燃焼が制限される場合であっても、エンジン100からはEGRガスが排出されることとなる。このようにEGRバルブ111による吸気圧制御を行った後、ECU112は、処理をステップST201に戻し、ステップST201以降の処理を繰り返す。
If the engine temperature is equal to or higher than the predetermined temperature x ° C. (step ST202: Yes), the
一方、エンジン温度が所定温度x℃より低い場合には(ステップST202:No)、ECU112は、吸気温度センサ106からの吸気温度が所定温度y℃以上であるかを判定する(ステップST204)。吸気温度が所定温度y℃以上であるかを判定するのは、エンジン温度の場合と同様に、EGRガスに含まれる水分に起因する不具合が発生し難い状況であるかを判定するためである。例えば、所定温度y℃としては、0℃に設定することができるが、これに限定されない。
On the other hand, if the engine temperature is lower than the predetermined temperature x ° C (step ST202: No), the
吸気温度が所定温度y℃以上である場合(ステップST204:Yes)、ECU112は、EGRガスに含まれる水分に起因する不具合が発生し難いと判断し、EGRバルブ111による吸気圧制御を行う(ステップST203)。この場合、上述したように、ECU112は、EGRバルブ111を開放する一方、スロットルバルブ105を閉じる。これにより、吸気管104には、排気還流管110を介して還流されたEGRガスのみが供給される。このため、エンジン100の燃焼が制限される場合であっても、エンジン100からはEGRガスが排出されることとなる。このようにEGRバルブ111による吸気圧制御を行った後、ECU112は、処理をステップST201に戻し、ステップST201以降の処理を繰り返す。
If the intake air temperature is equal to or higher than the predetermined temperature y ° C. (step ST204: Yes), the
このように本実施の形態に係るエンジン制御装置においては、エンジン100の燃焼が制限される場合には、エンジン100の吸気温度が所定温度y℃以上の場合にEGRガスが還流される。このため、エンジン100から排出される排気ガスに含まれる酸素濃度が低減される。これにより、排気管108に配置される触媒109が酸素を過度に吸着する事態を防止でき、エンジン100の再燃焼時に触媒109による浄化効率が低下するのを防止することができる。また、エンジン100の燃焼が制限される場合、エンジン100にはEGRガスが供給されることから、燃焼室が負圧になる事態を回避でき、燃焼室内にエンジンオイルが吸引されるオイル上がりが防止される。
As described above, in the engine control device according to the present embodiment, when the combustion of
一方、吸気温度が所定温度y℃より低い場合には(ステップST204:No)、ECU112は、EGRガスに含まれる水分に起因する不具合が発生し得ると判断し、スロットルバルブ105による吸気圧制御を行う(ステップST205)。この場合、ECU112は、スロットルバルブ105を開放する一方、EGRバルブ111を閉じる。これにより、吸気管104には、吸気管104を介して空気が供給され、EGRガスが供給されることはない。このようにスロットルバルブ105による吸気圧制御を行った後、ECU112は、処理をステップST201に戻し、ステップST201以降の処理を繰り返す。
On the other hand, if the intake air temperature is lower than the predetermined temperature y ° C. (step ST204: No), the
このように本実施の形態に係るエンジン制御装置においては、エンジン100の吸気温度が所定温度y℃より低い場合に吸気管104へのEGRガスの還流が制限される。このため、EGRガス中の水分が凍結し得る状況においてEGRガスが還流される事態を防止できる。これにより、EGRガス中の水分の凍結に起因する不具合を確実に防止することができる。
Thus, in the engine control device according to the present embodiment, when the intake air temperature of
特に、本実施の形態に係るエンジン制御装置においては、吸気温度センサ106が吸気管104に対する排気ガス排出口110bより下流側の位置に配置されている。このためば、吸気管104へ還流されたEGRガスの温度を直接的に吸気温度センサ106で検出することができる。これにより、EGRガスの還流に伴うエンジン100の吸気温度を的確に検出でき、EGRバルブ111の開閉制御の精度を向上することができる。
In particular, in the engine control device according to the present embodiment,
また、本実施の形態に係るエンジン制御装置においては、エンジン100の吸気温度の判定(ステップST204)に先立って、エンジン温度の判定を行っている(ステップST202)。そして、エンジン温度が所定温度x℃以上の場合にはEGRバルブ111による吸気圧制御を行い、EGRガスを吸気管104に還流させている。このため、触媒109が酸素を過度に吸着する事態を防止でき、エンジン100の再燃焼時に触媒109による浄化効率が低下するのを防止することができる。
Further, in the engine control device according to the present embodiment, the engine temperature is determined (step ST202) prior to the determination of the intake air temperature of engine 100 (step ST204). When the engine temperature is equal to or higher than the predetermined temperature x ° C., the intake pressure is controlled by the
一方、エンジン温度が所定温度x℃より低い場合に、エンジン100の吸気温度に基づいてEGRバルブ111の開閉が制御される。このため、エンジン温度が所定温度x℃より低く、吸気温度が所定温度y℃より低い場合に吸気管104へのEGRガスの還流が規制される。これにより、吸気管104へのEGRガスの還流が規制される場合を制限でき、触媒109による浄化効率の低下を効果的に防止することができる。
On the other hand, when the engine temperature is lower than the predetermined temperature x ° C., the opening and closing of the
さらに、本実施の形態に係るエンジン制御装置においては、スロットルバルブ105による吸気圧制御を行う際、EGRバルブ111を閉じると共に、スロットルバルブ105を開放する。このため、EGRバルブ111が閉じられた場合であっても、吸気管104を介してエンジン100に空気を供給できるので、燃焼室が負圧になることが防止される。これにより、燃焼室内にエンジンオイルが吸引されるオイル上がりを防止でき、エンジンオイルの消費を抑制することができる。
Further, in the engine control device according to the present embodiment, when performing the intake pressure control by the
特に、本実施の形態に係るエンジンバルブ制御装置においては、エンジン100の回転数に応じてスロットルバルブ105の開放量を調整する。この場合、ECU112は、回転数センサ102で検出されたエンジン回転数に応じてスロットルバルブ105の開放量を調整することができる。より具体的には、ECU112は、エンジン回転数の増大に伴ってスロットルバルブ105の開放量を大きくする。これにより、燃焼室が負圧になり易い状況でエンジンの吸気量が増大される。このため、燃焼室が負圧になる事態を効果的に防止することができる。
In particular, in the engine valve control device according to the present embodiment, the opening amount of
ここで、エンジン回転数に応じてスロットルバルブ105の開放量を調整する際の吸気圧の推移について、図3を参照して説明する。図3は、本実施の形態に係るエンジン制御装置におけるエンジン回転数と、スロットルバルブ105の開度及びエンジン100の吸気圧との関係の説明図である。図3Aにおいては、エンジン回転数とスロットルバルブ105の開度(スロットル開度)との関係を示している。また、図3Bにおいては、エンジン回転数とエンジン100の吸気圧との関係を示している。
Here, transition of the intake pressure when adjusting the opening amount of the
ECU112は、図3Aに示すように、エンジン回転数が一定値Xを上回ると、エンジン回転数の増加に伴ってスロットルバルブ105の開度が大きくなるように調整する(図3Aに示す実線A1参照)。このようにスロットル開度を制御することにより、エンジン100の吸気圧は、図3Bに示すように推移する。すなわち、エンジン100の吸気圧は、エンジン回転数が一定値Xを上回った時点で負圧方向に変化することなく、一定値Yを維持する(図3Bに示す実線A2参照)。
As shown in FIG. 3A, when the engine speed exceeds a certain value X, the
図3A及び図3Bには、エンジン回転数に関わらず、スロットルバルブ105の開度を調整しない場合について破線B1、B2で示している。図3Aの破線B1に示すように、エンジン回転数に関わらず、スロットルバルブ105の開度を調整しない場合には、エンジン100の吸気圧は、図3Bに示すように、エンジン回転数の増加に応じて負圧方向に変化する。すなわち、エンジン100の吸気圧は、エンジン回転数の増加に応じて連続的に負圧方向に変化する(図3Bに示す破線B2参照)。
3A and 3B, broken lines B1 and B2 show cases where the opening of the
このように本実施の形態に係るエンジン制御装置においては、エンジン回転数の増加に伴ってスロットルバルブ105の開放量が大きくなるように制御する。このため、燃焼室が負圧になり易い状況でエンジンの吸気量が増大される。これにより、燃焼室が負圧になる事態を効果的に防止することができる。
As described above, in the engine control device according to the present embodiment, control is performed such that the opening amount of
なお、本実施の形態に係るエンジン制御装置においては、吸気管104に設けられた吸気圧センサ107で検出される吸気圧に基づいて、エンジン100の吸気圧を制御するようにしてもよい。この場合、ECU112は、吸気圧センサ107から出力される吸気圧に基づいて、吸気バルブ又は排気バルブの動作タイミング又は動作量を調整することで、エンジン100の吸気圧を制御してもよい。例えば、ECU112は、図示しない可変バルブタイミング制御装置を制御し、可変バルブタイミングや可変バルブリフト量を調整することができる。
In the engine control device according to the present embodiment, the intake pressure of
このように吸気圧センサ107で検出される吸気圧に基づいてエンジン100の吸気圧を制御することにより、燃焼室が負圧になる事態を効果的に防止することができる。特に、本実施の形態においては、吸気圧センサ107がスロットルバルブ105の下流側に設けられている。このため、エンジン100の吸気圧の直接的に吸気圧センサ107で検出することができる。これにより、EGRガスの還流に伴うエンジン100の吸気圧を的確に検出でき、エンジン100の吸気圧制御の精度を向上することができる。
By controlling the intake pressure of the
なお、上記実施の形態において、添付図面に図示される各構成の大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明は、その目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。 In addition, in the said embodiment, the magnitude | size of each structure shown in an accompanying drawing, a shape, etc. are not limited to this but can be changed suitably within the range in which the effect of this invention is exhibited. In addition, the present invention can be appropriately modified and implemented without departing from the scope of the object.
例えば、上記実施の形態においては、EGRバルブ111及びスロットルバルブ105による吸気圧制御(図2に示すステップST203、ST205参照)を、エンジン温度及び吸気温度を判定して切り替える場合について説明している。しかしながら、上述した吸気圧制御の切り替え方法については、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、吸気温度及びエンジン温度の一方のみを判定してこれらの吸気圧制御を切り替えるようにしてもよい。このように変更する場合であっても、上記実施の形態と同様の効果を奏することができる。
For example, in the above embodiment, the case where the intake pressure control by the
また、上記実施の形態においては、吸気管104において、吸気温度センサ106を排気還流管110の排気ガス排出口110bよりも下流側に配置している。しかしながら、吸気温度センサ106の配置については、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、吸気温度センサ106をスロットルバルブ105の下流側であって排気ガス排出口110bの上流側、或いは、スロットルバルブ105の上流側に配置してもよい。
Further, in the above-described embodiment, in the
さらに、上記実施の形態においては、EGRバルブ111による吸気圧制御(図2に示すステップST203)において、スロットルバルブ105を閉じ、EGRバルブ111を開放する。また、スロットルバルブ105による吸気圧制御(図2に示すステップST205参照)において、EGRバルブ111を閉じ、スロットルバルブ105を開放する。しかしながら、スロットルバルブ105及びEGRバルブ111の開閉状態については、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、スロットルバルブ105及びEGRバルブ111の双方を開放し、その開放量を調整することで、触媒109の酸素吸着に伴う排気ガスの浄化効率の低下、還流されたEGRガス内の水分の凍結に伴う不具合を防止するようにしてもよい。この場合には、例えば、スロットルバルブ105を大きく開く一方、EGRバルブ111を僅かに開く態様や、EGRバルブ111を大きく開く一方、スロットルバルブ105を僅かに開く態様が考えられる。
Further, in the above embodiment, in the intake pressure control by the EGR valve 111 (step ST203 shown in FIG. 2), the
本発明は、触媒の酸素吸着に伴う排気ガスの浄化効率の低下を防止しつつ、還流された排気ガス内の水分の凍結に伴う不具合を防止することができるという効果を奏し、特に、EGR装置を備え、EGRガスを還流させるエンジンを搭載した車両に有用である。 The present invention has an effect that it is possible to prevent a problem associated with freezing of moisture in recirculated exhaust gas while preventing a decrease in exhaust gas purification efficiency due to oxygen adsorption of a catalyst. And is useful for vehicles equipped with an engine that recirculates EGR gas.
100 エンジン(ガソリンエンジン)
101 インジェクタ
102 回転数センサ
103 冷却水温度センサ
104 吸気管
105 スロットルバルブ
106 吸気温度センサ
107 吸気圧センサ
108 排気管
109 触媒コンバータ
110 排気還流管
110a 排気ガス導入口
110b 排気ガス排出口
111 EGRバルブ
112 ECU
100 engine (gasoline engine)
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記エンジンの吸気温度を検出する吸気温度検出部と、
エンジン温度を検出するエンジン温度検出部と、
前記排気ガス還流装置が有する排気還流制御弁の開閉を制御する制御部と、を具備し、
前記制御部は、前記エンジンの燃焼が制限される場合には、前記エンジン温度が所定温度以上の場合に前記排気還流制御弁を開き、前記エンジン温度が所定温度より低い場合に、前記吸気温度が所定温度以上の場合に前記排気還流制御弁を開き、前記吸気温度が所定温度より低い場合に前記排気還流制御弁を閉じることを特徴とするエンジン制御装置。 An engine control device having an exhaust gas recirculation device that recirculates exhaust gas discharged from the engine to an intake passage,
An intake air temperature detector that detects an intake air temperature of the engine;
An engine temperature detecting section for detecting an engine temperature;
A control unit that controls the opening and closing of an exhaust gas recirculation control valve of the exhaust gas recirculation device,
The control unit opens the exhaust gas recirculation control valve when the engine temperature is equal to or higher than a predetermined temperature when the combustion of the engine is restricted, and when the engine temperature is lower than the predetermined temperature, the intake air temperature is lower. An engine control device, wherein the exhaust gas recirculation control valve is opened when the temperature is equal to or higher than a predetermined temperature, and the exhaust gas recirculation control valve is closed when the intake air temperature is lower than the predetermined temperature.
前記制御部は、前記排気還流制御弁を閉じる場合に前記吸気調整弁を開くことを特徴とする請求項1に記載のエンジン制御装置。The engine control device according to claim 1, wherein the control unit opens the intake adjustment valve when closing the exhaust gas recirculation control valve.
前記制御部は、前記エンジンの回転数の増加に伴って前記吸気調整弁の開放量を大きくすることを特徴とする請求項2に記載のエンジン制御装置。The engine control device according to claim 2, wherein the control unit increases the opening amount of the intake adjustment valve as the number of revolutions of the engine increases.
前記エンジンの吸気温度を検出する吸気温度検出ステップと、An intake air temperature detecting step of detecting an intake air temperature of the engine;
エンジン温度を検出するエンジン温度検出ステップと、An engine temperature detecting step of detecting an engine temperature;
前記排気ガス還流装置が有する排気還流制御弁の開閉を制御する開閉制御ステップと、を具備し、Opening and closing control step of controlling the opening and closing of the exhaust gas recirculation control valve of the exhaust gas recirculation device,
前記開閉制御ステップにおいて、前記エンジンの燃焼が制限される場合には、前記エンジン温度が所定温度以上の場合に前記排気還流制御弁を開き、前記エンジン温度が所定温度より低い場合に、前記吸気温度が所定温度以上の場合に前記排気還流制御弁を開き、前記吸気温度が所定温度より低い場合に前記排気還流制御弁を閉じることを特徴とするエンジン制御方法。In the opening and closing control step, when combustion of the engine is restricted, the exhaust gas recirculation control valve is opened when the engine temperature is equal to or higher than a predetermined temperature, and when the engine temperature is lower than the predetermined temperature, the intake air temperature is reduced. An engine control method comprising: opening the exhaust gas recirculation control valve when is higher than a predetermined temperature; and closing the exhaust gas recirculation control valve when the intake air temperature is lower than a predetermined temperature.
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