JP2015129457A - Internal combustion engine controller - Google Patents

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晃英 奥山
Akihide Okuyama
晃英 奥山
範彦 住
Norihiko Sumi
範彦 住
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an internal combustion engine controller capable of suppressing generation of condensate water in an intake passage in an internal combustion engine equipped with an EGR device.SOLUTION: An internal combustion engine controller comprises: a turbocharger that includes a turbine provided in an exhaust passage and a compressor provided in an intake passage; an EGR device returning part of exhaust gas to the intake passage upstream of the compressor via an EGR passage connecting the exhaust passage downstream of the turbine to the intake passage upstream of the compressor; an intake bypass passage communicating the intake passage upstream of the compressor with the intake passage downstream of the compressor; an air bypass valve provided in the bypass passage; an intake temperature sensor provided in the intake passage; first temperature storage means storing a first temperature relating to the generation of condensate water in the intake passage; and air bypass valve opening means opening the air bypass valve if an intake temperature detected by the intake temperature sensor is lower than the first temperature.

Description

この発明は、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.

従来、燃焼後の排気を吸気通路へと循環するＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）装置を備えた内燃機関が知られている。例えば、特許文献１には、過給機のタービン下流からコンプレッサ上流へと排気の一部をＥＧＲガスとして循環する経路を備えた内燃機関が開示されている。また、この内燃機関には、過給機のコンプレッサ下流とコンプレッサ上流とを接続するバイパス通路が設けられている。このバイパス通路を開閉するために、エアバイパスバルブ（以下、ＡＢＶともいう。）が設けられている。   Conventionally, an internal combustion engine equipped with an EGR (Exhaust Gas Recirculation) device that circulates exhaust gas after combustion into an intake passage is known. For example, Patent Document 1 discloses an internal combustion engine having a path for circulating a part of exhaust gas as EGR gas from a turbine downstream of a turbocharger to a compressor upstream. Further, the internal combustion engine is provided with a bypass passage that connects the compressor downstream of the supercharger and the compressor upstream. In order to open and close the bypass passage, an air bypass valve (hereinafter also referred to as ABV) is provided.

国際公開第２０１１／１１１１７１号International Publication No. 2011/111171

ところで、上記のような内燃機関において、ＥＧＲガスが吸気通路内に導入された際にＥＧＲガス中の水蒸気が凝縮して凝縮水が発生することがある。この凝縮水は、吸気通路内の温度が露点より低いときに発生する。この凝縮水が発生することにより、内燃機関のアルミニウム部品及びゴム部品が腐食する恐れがある。   By the way, in the internal combustion engine as described above, when EGR gas is introduced into the intake passage, water vapor in the EGR gas may be condensed to generate condensed water. This condensed water is generated when the temperature in the intake passage is lower than the dew point. The generation of this condensed water may corrode aluminum parts and rubber parts of the internal combustion engine.

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、ＥＧＲ装置を備えた内燃機関において、吸気通路における凝縮水の発生を抑制することができる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides an internal combustion engine control device capable of suppressing the generation of condensed water in an intake passage in an internal combustion engine equipped with an EGR device. With the goal.

第１の発明は、上記の目的を達成するため、内燃機関の制御装置であって、
内燃機関の排気通路に設けられたタービンと吸気通路に設けられたコンプレッサとを有する過給機と、
前記タービンより下流の排気通路と前記コンプレッサより上流の吸気通路とを接続するＥＧＲ通路を介して排気の一部を前記コンプレッサより上流の吸気通路に戻すＥＧＲ装置と、
前記コンプレッサより上流の吸気通路と前記コンプレッサより下流の吸気通路とを連通させる吸気バイパス通路と、
前記吸気バイパス通路に設けられたエアバイパスバルブと、
前記吸気通路に設けられる吸気温度センサと、を備える内燃機関の制御装置において、
前記吸気温度センサによって検出された吸気温度が前記吸気通路における凝縮水の発生と関係を有する第１の温度よりも低い場合に、前記エアバイパスバルブを開くエアバイパスバルブ開口手段と、
を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a first invention is a control device for an internal combustion engine,
A turbocharger having a turbine provided in an exhaust passage of an internal combustion engine and a compressor provided in an intake passage;
An EGR device for returning a part of the exhaust gas to an intake passage upstream of the compressor via an EGR passage connecting an exhaust passage downstream of the turbine and an intake passage upstream of the compressor;
An intake bypass passage for communicating an intake passage upstream from the compressor and an intake passage downstream from the compressor;
An air bypass valve provided in the intake bypass passage;
An intake air temperature sensor provided in the intake passage, and a control device for an internal combustion engine,
Air bypass valve opening means for opening the air bypass valve when the intake air temperature detected by the intake air temperature sensor is lower than a first temperature related to the generation of condensed water in the intake passage;
It is characterized by providing.

また、第２の発明は、第１の発明において、前記吸気温度センサによって検出された吸気温度が前記第１の温度よりも高い温度であり吸気系統の許容温度である第２の温度以上の場合に、前記エアバイパスバルブを全閉にするエアバイパスバルブ全閉手段をさらに備えることを特徴とする。   Further, according to a second aspect, in the first aspect, the intake air temperature detected by the intake air temperature sensor is higher than the first temperature and equal to or higher than a second temperature that is an allowable temperature of the intake system. Further, the air bypass valve fully closing means for fully closing the air bypass valve is further provided.

また、第３の発明は、第２の発明において、前記吸気温度センサによって検出された吸気温度が前記第１の温度以上かつ前記第２の温度より低い場合に、前記吸気温度センサによって検出された吸気温度に応じて前記エアバイパスバルブの開度の調節を行うエアバイパスバルブ開度調節手段をさらに備えることを特徴とする。   Further, in the third invention, in the second invention, when the intake air temperature detected by the intake air temperature sensor is equal to or higher than the first temperature and lower than the second temperature, the intake air temperature sensor detects the intake air temperature. The air bypass valve opening degree adjusting means for adjusting the opening degree of the air bypass valve according to the intake air temperature is further provided.

また、第４の発明は、第１乃至第３の発明のいずれかにおいて、前記エアバイパスバルブ開口手段は、前記吸気温度センサによって検出された吸気温度が前記第１の温度よりも低い場合に、前記エアバイパスバルブを全開にすることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the air bypass valve opening means is configured such that the intake air temperature detected by the intake air temperature sensor is lower than the first temperature. The air bypass valve is fully opened.

本発明によれば、吸気通路内の温度が低いときに、吸気バイパス通路において圧縮空気を循環させて、吸気温度を上昇させることができる。この結果、吸気系統の温度を上昇させて、凝縮水の蒸発を促進させることができる。   According to the present invention, when the temperature in the intake passage is low, the intake air can be raised by circulating compressed air in the intake bypass passage. As a result, it is possible to increase the temperature of the intake system and promote the evaporation of the condensed water.

本発明の実施の形態１のシステムの構成を説明するための概略構成図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a schematic block diagram for demonstrating the structure of the system of Embodiment 1 of this invention. 凝縮水の量と蒸発に必要な熱量の関係を示した図である。It is the figure which showed the relationship between the quantity of condensed water, and the calorie | heat amount required for evaporation. ＡＢＶの開度と吸気温度との関係について表した図である。It is a figure showing about the relationship between the opening degree of ABV, and intake temperature. 実施の形態１において、ＥＣＵで実行されるＡＢＶ開閉制御ルーチンのフローチャートである。4 is a flowchart of an ABV opening / closing control routine that is executed by the ECU in the first embodiment. 吸気系統におけるＥＧＲガスの分布について表したイメージ図である。It is an image figure showing distribution of EGR gas in an intake system.

実施の形態１．
［実施の形態１のシステム構成］
図１は、本発明の実施の形態１のシステムの構成を説明するための概略構成図である。図１には、エンジン本体１０が示されている。エンジン本体１０は、具体的には、シリンダブロック、シリンダヘッド、ピストン、クランクシャフト等の各種部品で構成されている。エンジン本体１０には、エンジンの各気筒と接続されるインテークマニホールド９を介して、吸気通路８が接続されている。吸気通路８には、インタークーラ７、エアクリーナ１が設けられている。エンジン本体１０には、エキゾーストマニホールド１１を介して、排気通路１４が接続されている。排気通路１４には、触媒１５が設けられている。この触媒１５は、例えば、三元触媒とすることができる。 Embodiment 1 FIG.
[System Configuration of Embodiment 1]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram for explaining the configuration of the system according to the first embodiment of the present invention. FIG. 1 shows an engine body 10. Specifically, the engine body 10 is composed of various parts such as a cylinder block, a cylinder head, a piston, and a crankshaft. An intake passage 8 is connected to the engine body 10 via an intake manifold 9 connected to each cylinder of the engine. An intercooler 7 and an air cleaner 1 are provided in the intake passage 8. An exhaust passage 14 is connected to the engine body 10 via an exhaust manifold 11. A catalyst 15 is provided in the exhaust passage 14. The catalyst 15 can be, for example, a three-way catalyst.

本実施の形態では、コンプレッサ３及びタービン１２を有する過給機が設けられている。図１に示すように、コンプレッサ３は吸気通路８に、タービン１２は排気通路１４の触媒１５の上流に、それぞれ配置されている。コンプレッサ３は、吸気通路８のエアクリーナ１を通過した吸気を圧縮して下流へと吐出する。なお、排気通路１４には、タービン１２をバイパスする排気バイパス通路２５が設けられており、排気バイパス通路２５には、ウエストゲートバルブ１３が設けられている。   In the present embodiment, a supercharger having a compressor 3 and a turbine 12 is provided. As shown in FIG. 1, the compressor 3 is disposed in the intake passage 8, and the turbine 12 is disposed upstream of the catalyst 15 in the exhaust passage 14. The compressor 3 compresses the intake air that has passed through the air cleaner 1 in the intake passage 8 and discharges it downstream. The exhaust passage 14 is provided with an exhaust bypass passage 25 that bypasses the turbine 12, and the exhaust bypass passage 25 is provided with a waste gate valve 13.

本実施の形態では、エンジン本体１０へＥＧＲガスを導入するための装置として、ＬＰＬ（Low Pressure Loop）ＥＧＲ装置が設けられている。図１において、ＥＧＲ通路１６、ＥＧＲクーラ１７、そしてＥＧＲバルブ１９がＬＰＬＥＧＲ装置を構成している。ＥＧＲ通路１６は、タービン１２より下流の排気通路１４と、コンプレッサ３より上流のコンプレッサ入口配管２とを接続している。   In the present embodiment, an LPL (Low Pressure Loop) EGR device is provided as a device for introducing EGR gas into the engine body 10. In FIG. 1, an EGR passage 16, an EGR cooler 17, and an EGR valve 19 constitute an LPLEGR device. The EGR passage 16 connects the exhaust passage 14 downstream from the turbine 12 and the compressor inlet pipe 2 upstream from the compressor 3.

本実施の形態では、コンプレッサ３をバイパスする吸気バイパス通路２４が設けられている。吸気バイパス通路２４は、コンプレッサ３の上流のコンプレッサ入口配管２と、コンプレッサ３の下流のコンプレッサ出口配管４とを接続している。吸気バイパス通路２４の開閉は、エアバイパスバルブ６（以下、ＡＢＶ６という。）によって実現される。このＡＢＶ６は、電動式のものが採用されている。このため、ＡＢＶ６はその開度を調節することができる。なお、コンプレッサ入口配管２において、吸気バイパス通路２４の接続口は、ＥＧＲ通路１６の接続口よりも下流に設けられている。   In the present embodiment, an intake bypass passage 24 that bypasses the compressor 3 is provided. The intake bypass passage 24 connects the compressor inlet pipe 2 upstream of the compressor 3 and the compressor outlet pipe 4 downstream of the compressor 3. Opening and closing of the intake bypass passage 24 is realized by an air bypass valve 6 (hereinafter referred to as ABV6). The ABV6 is an electric type. For this reason, ABV6 can adjust the opening degree. In the compressor inlet pipe 2, the connection port of the intake bypass passage 24 is provided downstream of the connection port of the EGR passage 16.

なお、本実施の形態では、吸気通路８、エアクリーナ１、コンプレッサ３、インタークーラ７、インテークマニホールド９、そして吸気バイパス通路２４及びＡＢＶ６を総括して吸気系統と称する。   In the present embodiment, the intake passage 8, the air cleaner 1, the compressor 3, the intercooler 7, the intake manifold 9, the intake bypass passage 24, and the ABV 6 are collectively referred to as an intake system.

コンプレッサ入口配管２には、吸気温度センサ５が設けられている。吸気温度センサ５は、エアクリーナ１を通過した吸気、吸気通路に導入されたＥＧＲガス、そして吸気バイパス通路２４から導入される圧縮された吸気のそれぞれが混合された吸気の温度を検出する目的で設けられている。このため、吸気温度センサ５は、コンプレッサ３より上流かつコンプレッサ入口配管２におけるＥＧＲ通路１６の接続口及び吸気バイパス通路２４の接続口より下流に設けられている。   An intake air temperature sensor 5 is provided in the compressor inlet pipe 2. The intake air temperature sensor 5 is provided for the purpose of detecting the temperature of the intake air in which the intake air that has passed through the air cleaner 1, the EGR gas introduced into the intake passage, and the compressed intake air introduced from the intake bypass passage 24 are mixed. It has been. For this reason, the intake air temperature sensor 5 is provided upstream of the compressor 3 and downstream of the connection port of the EGR passage 16 and the connection port of the intake bypass passage 24 in the compressor inlet pipe 2.

また、図１に示すように、本実施の形態では、エンジン回転数を検出するためのクランク角センサ２２、エンジンの負荷を検出するためのエアフローセンサ２３が設けられている。   As shown in FIG. 1, in the present embodiment, a crank angle sensor 22 for detecting the engine speed and an air flow sensor 23 for detecting the engine load are provided.

実施の形態１のシステムの構成は、エンジンの運転状態を制御するＥＣＵ（Engine Control Unit）２１を備える。ＥＣＵ２１の入力側には、吸気温度センサ５、クランク角センサ２２、エアフローセンサ２３などの各種センサがそれぞれ接続される。これらの各種センサは、エンジンを制御するための情報を検出し、検出した情報を信号としてＥＣＵ２１に出力する。具体的には、吸気温度センサ５は、検知した吸気の温度に応じた信号をＥＣＵ２１に出力する。クランク角センサ２２は、クランクシャフトの軸の回転に同期したパルス信号を出力する。エアフローセンサ２３は、吸入空気量に応じた信号を出力する。   The system configuration of the first embodiment includes an ECU (Engine Control Unit) 21 that controls the operating state of the engine. Various sensors such as an intake air temperature sensor 5, a crank angle sensor 22, and an air flow sensor 23 are connected to the input side of the ECU 21. These various sensors detect information for controlling the engine, and output the detected information to the ECU 21 as signals. Specifically, the intake air temperature sensor 5 outputs a signal corresponding to the detected intake air temperature to the ECU 21. The crank angle sensor 22 outputs a pulse signal synchronized with the rotation of the crankshaft shaft. The air flow sensor 23 outputs a signal corresponding to the intake air amount.

ＥＣＵ２１は、上記の各種センサが出力した信号に基づいて、エンジンの運転状態を検知する。例えば、ＥＣＵ２１は、吸気温度センサ５の出力から、コンプレッサ入口配管２における吸気温度Ｔを算出する。ＥＣＵ２１は、クランク角センサ２２の出力から、クランク角を検知して、エンジン回転数を算出する。ＥＣＵ２１は、エアフローセンサ２３の出力から吸入空気量を算出し、吸入空気量とエンジン回転数とからエンジンの負荷を算出する。   The ECU 21 detects the operating state of the engine based on signals output from the various sensors. For example, the ECU 21 calculates the intake air temperature T in the compressor inlet pipe 2 from the output of the intake air temperature sensor 5. The ECU 21 detects the crank angle from the output of the crank angle sensor 22 and calculates the engine speed. The ECU 21 calculates the intake air amount from the output of the air flow sensor 23, and calculates the engine load from the intake air amount and the engine speed.

ＥＣＵ２１の出力側には、ＡＢＶ６、ＥＧＲバルブ１９、ウエストゲートバルブ１３などの各種アクチュエータがそれぞれ接続される。ＥＣＵ２１は、ＡＢＶ６に信号を供給してＡＢＶ６の開度を調節する。これにより、吸気バイパス通路２４を通過する吸気の量を設定する。ＥＣＵ２１は、ＥＧＲバルブ１９に信号を供給してＥＧＲバルブ１９の開度を調節する。これにより、ＥＧＲガスの量を設定する。ＥＣＵ２１は、ウエストゲートバルブ１３に信号を供給して、ウエストゲートバルブ１３の開度を調節する。   Various actuators such as ABV 6, EGR valve 19 and waste gate valve 13 are connected to the output side of ECU 21. ECU21 supplies the signal to ABV6 and adjusts the opening degree of ABV6. Thus, the amount of intake air that passes through the intake bypass passage 24 is set. The ECU 21 supplies a signal to the EGR valve 19 to adjust the opening degree of the EGR valve 19. Thereby, the amount of EGR gas is set. The ECU 21 supplies a signal to the waste gate valve 13 to adjust the opening degree of the waste gate valve 13.

［吸気通路における凝縮水の発生］
ところで、ＥＧＲガスが吸気通路８に導入された際に、吸気通路８内の温度が露点よりも低いと、ＥＧＲガス中に含まれる水蒸気が凝縮して凝縮水が発生する。この凝縮水は、吸気系統のアルミニウム部品及びゴム部品を腐食する原因となる。このため、吸気通路８で発生した凝縮水を蒸発させて除去する必要がある。 [Generation of condensed water in the intake passage]
By the way, when the EGR gas is introduced into the intake passage 8 and the temperature in the intake passage 8 is lower than the dew point, water vapor contained in the EGR gas is condensed and condensed water is generated. This condensed water corrodes aluminum parts and rubber parts of the intake system. For this reason, it is necessary to evaporate and remove the condensed water generated in the intake passage 8.

図２は、凝縮水の量と蒸発に必要な熱量の関係を示した図である。図２に示すように、凝縮水の量が増えるほど凝縮水を蒸発させるために必要な熱量も増加する。このため、例えば、エンジン始動後の暖機運転中の低温状態では、定常運転時よりも多くの熱量が必要である。これは、暖機運転中には吸気系統の温度が露点より低い場合が多く、吸気系統内の環境が凝縮水の発生しやすい環境であるといえるからである。   FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the amount of condensed water and the amount of heat necessary for evaporation. As shown in FIG. 2, as the amount of condensed water increases, the amount of heat required to evaporate the condensed water also increases. For this reason, for example, in the low temperature state during the warm-up operation after the engine start, a larger amount of heat is required than in the steady operation. This is because the temperature of the intake system is often lower than the dew point during the warm-up operation, and it can be said that the environment in the intake system is an environment where condensed water is likely to be generated.

そこで、本実施の形態では、吸気温度Ｔが凝縮水の発生しやすい温度である場合、ＡＢＶ６を開口してコンプレッサ３から吐出される圧縮空気を吸気バイパス通路２４に流入させる。これにより、吸気バイパス通路２４とコンプレッサ入口配管２とコンプレッサ出口配管４との間で圧縮空気が循環するコンプレッサループを引き起こさせる。これにより、コンプレッサ３で断熱圧縮が繰り返されることで吸気の温度が上昇する。この結果、吸気系統の温度を上昇させて凝縮水の蒸発を促進させることができる。   Therefore, in the present embodiment, when the intake air temperature T is a temperature at which condensed water is likely to be generated, the ABV 6 is opened and the compressed air discharged from the compressor 3 is caused to flow into the intake bypass passage 24. This causes a compressor loop in which compressed air circulates between the intake bypass passage 24, the compressor inlet pipe 2, and the compressor outlet pipe 4. As a result, the adiabatic compression is repeated by the compressor 3 to increase the temperature of the intake air. As a result, it is possible to increase the temperature of the intake system and promote the evaporation of the condensed water.

以下に、本実施の形態で行われる吸気温度Ｔに基づいたＡＢＶ６の開閉制御について、図３を参照して説明する。   Hereinafter, the opening / closing control of the ABV 6 based on the intake air temperature T performed in the present embodiment will be described with reference to FIG.

図３は、ＡＢＶ６の開度と吸気温度Ｔとの関係について表した図である。図３において、縦軸はＡＢＶ６の開度を示しており、横軸は吸気温度Ｔを示している。ここで、吸気温度Ｔとは、吸気温度センサ５によって検出される温度のことである。   FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the opening degree of the ABV 6 and the intake air temperature T. FIG. In FIG. 3, the vertical axis indicates the opening degree of the ABV 6 and the horizontal axis indicates the intake air temperature T. Here, the intake air temperature T is a temperature detected by the intake air temperature sensor 5.

図３の横軸には、第１の温度Ｔ１と第２の温度Ｔ２とが示されている。第１の温度Ｔ１は、露点の温度のことであり、エンジン始動後の低温時及びＥＧＲガスの初期導入時などの凝縮水が最も多量に発生する温度により決定される温度である。また、第２の温度Ｔ２は、コンプレッサ３のインペラの疲労強度、インタークーラ７の内部のフィンの強度などより決定される吸気系統の許容温度である。第２の温度Ｔ２は、例えば、１７０℃から２００℃の間で設定される。   On the horizontal axis of FIG. 3, the first temperature T1 and the second temperature T2 are shown. The first temperature T1 is the temperature of the dew point, and is a temperature determined by the temperature at which condensate is generated in the largest amount at a low temperature after starting the engine and at the initial introduction of EGR gas. The second temperature T2 is the allowable temperature of the intake system determined by the fatigue strength of the impeller of the compressor 3, the strength of the fins inside the intercooler 7, and the like. The second temperature T2 is set between 170 ° C. and 200 ° C., for example.

図３のグラフ（ａ）に示すように、本実施の形態のＡＢＶ６の開度制御では、吸気温度Ｔが第１の温度Ｔ１より低い場合には、ＡＢＶ６の開度が１００％、つまり全開になる。そして、吸気温度Ｔが第１の温度Ｔ１から第２の温度Ｔ２の間では、ＡＢＶ６の開度は、吸気温度に応じてリニアに制御される。例えば、第１の温度Ｔ１と第２の温度Ｔ２の中間値である温度ＴＥの場合には、ＡＢＶ６の開度は５０％に設定される。このように、吸気温度Ｔが第１の温度Ｔ１から第２の温度Ｔ２の間では、ＡＢＶ６の開度は、吸気温度に応じて連続的に制御される。そして、吸気温度Ｔが第２の温度Ｔ２以上になった場合、ＡＢＶ６の開度は０％、つまり全閉になる。   As shown in the graph (a) of FIG. 3, in the opening degree control of the ABV6 according to the present embodiment, when the intake air temperature T is lower than the first temperature T1, the opening degree of the ABV6 is 100%, that is, fully opened. Become. When the intake air temperature T is between the first temperature T1 and the second temperature T2, the opening degree of the ABV 6 is linearly controlled according to the intake air temperature. For example, in the case of the temperature TE that is an intermediate value between the first temperature T1 and the second temperature T2, the opening degree of the ABV 6 is set to 50%. Thus, when the intake air temperature T is between the first temperature T1 and the second temperature T2, the opening degree of the ABV 6 is continuously controlled according to the intake air temperature. When the intake air temperature T becomes equal to or higher than the second temperature T2, the opening degree of the ABV 6 is 0%, that is, fully closed.

また、図３のグラフ（ｂ）に示すように、吸気温度Ｔが第１の温度Ｔ１から第２の温度Ｔ２の間において、ＡＢＶ６の開度を吸気温度に応じて離散的に制御することとしてもよい。   Further, as shown in the graph (b) of FIG. 3, when the intake air temperature T is between the first temperature T1 and the second temperature T2, the opening degree of the ABV 6 is discretely controlled according to the intake air temperature. Also good.

上記のようなＡＢＶ６の開閉制御を行うことにより、凝縮水が発生しやすい温度である第１の温度Ｔ１よりも吸気温度が低い場合に多量の圧縮空気を吸気バイパス通路２４で循環させることができる。これにより、圧縮空気が吸気バイパス通路２４で循環するコンプレッサループが発生する。コンプレッサループでは、コンプレッサ３の出口より吐出された圧縮空気の一部が、１回目の断熱圧縮による温度上昇分を保ったまま、再び吸気バイパス通路２４に導入される。そして、２回目の断熱圧縮により、さらに圧縮空気の温度が上昇する。このように、コンプレッサループによって吸気の断熱圧縮が繰り返されて、吸気の温度が段階的に上昇していく。この結果、吸気系統の温度が上昇して、凝縮水の蒸発が促進される。   By performing the opening / closing control of the ABV 6 as described above, a large amount of compressed air can be circulated in the intake bypass passage 24 when the intake air temperature is lower than the first temperature T1, which is a temperature at which condensed water is easily generated. . As a result, a compressor loop in which the compressed air circulates in the intake bypass passage 24 is generated. In the compressor loop, a part of the compressed air discharged from the outlet of the compressor 3 is again introduced into the intake bypass passage 24 while maintaining the temperature rise due to the first adiabatic compression. And the temperature of compressed air rises further by the second adiabatic compression. Thus, the adiabatic compression of the intake air is repeated by the compressor loop, and the temperature of the intake air rises stepwise. As a result, the temperature of the intake system rises and evaporation of condensed water is promoted.

凝縮水の蒸発が促進されることにより、吸気系統の部品の腐食を抑制することができる。このため、ＡＢＶ６の弁部分の割れ、ＡＢＶ６の摺動部分の潤滑剤が不足することによる摩擦熱の発生を防止することができる。   By accelerating the evaporation of the condensed water, corrosion of the components of the intake system can be suppressed. For this reason, generation | occurrence | production of the frictional heat by the crack of the valve part of ABV6 and the lack of the lubricant of the sliding part of ABV6 can be prevented.

また、エンジン始動後の暖機によって、吸気温度が第１の温度Ｔ１より高くなった場合に、ＡＢＶ６の開度を徐々に上げることができるため、安定したコンプレッサループを維持することができる。   Further, when the intake air temperature becomes higher than the first temperature T1 due to warm-up after the engine is started, the opening degree of the ABV 6 can be gradually increased, so that a stable compressor loop can be maintained.

次に、本実施の形態のＥＣＵ２１で行われる吸気温度Ｔに基づくＡＢＶ６の開閉制御の具体的な内容について図４を参照して説明する。   Next, specific contents of the opening / closing control of the ABV 6 based on the intake air temperature T performed by the ECU 21 of the present embodiment will be described with reference to FIG.

［ＡＢＶ開閉制御ルーチン］
図４は、実施の形態１において、ＥＣＵ２１で実行されるＡＢＶ開閉制御ルーチンのフローチャートである。ＥＣＵ２１は、本ルーチンを記憶するためのメモリーを有している。ＥＣＵ２１は、記憶した本ルーチンを実行するためのプロセッサを有している。 [ABV open / close control routine]
FIG. 4 is a flowchart of an ABV opening / closing control routine executed by ECU 21 in the first embodiment. The ECU 21 has a memory for storing this routine. The ECU 21 has a processor for executing the stored routine.

まず、ＥＣＵ２１は、ＬＰＬ−ＥＧＲ領域か否かを判定する（Ｓ１００）。ＬＰＬ−ＥＧＲ領域か否かは、エンジンの運転領域によって決定される。具体的には、エンジン回転数及びエンジンの負荷などの情報に基づいて判定される。ＥＣＵ２１がＬＰＬ−ＥＧＲ領域ではないと判定した場合、ＡＢＶ６の全閉制御が行われる（Ｓ１１４）。その後、本ルーチンは終了する。   First, the ECU 21 determines whether or not it is in the LPL-EGR region (S100). Whether it is in the LPL-EGR region or not is determined by the engine operation region. Specifically, the determination is made based on information such as the engine speed and the engine load. When the ECU 21 determines that it is not in the LPL-EGR region, the fully closed control of the ABV 6 is performed (S114). Thereafter, this routine ends.

一方、ＥＣＵ２１がＬＰＬ−ＥＧＲ領域であると判定した場合、吸気温度Ｔについて判定する（Ｓ１０２）。ここで、吸気温度Ｔとは、吸気温度センサ５の出力に基づいてＥＣＵ２１が検出した温度であり、ＥＧＲガス、エアクリーナ１を通過した吸気、そして吸気バイパス通路２４から導入される圧縮空気が混合された吸気の温度のことである。   On the other hand, when the ECU 21 determines that it is in the LPL-EGR region, the intake air temperature T is determined (S102). Here, the intake air temperature T is a temperature detected by the ECU 21 based on the output of the intake air temperature sensor 5, and EGR gas, intake air that has passed through the air cleaner 1, and compressed air introduced from the intake bypass passage 24 are mixed. This is the intake air temperature.

Ｓ１０２において、吸気温度Ｔが第１の温度Ｔ１よりも低いと判定された場合（Ｓ１０４）、ＡＢＶ６の全開制御が行われる（Ｓ１０６）。なお、ＥＣＵ２１には、第１の温度記憶手段により、予め第１の温度が記憶されている。その後、本ルーチンは終了する。   When it is determined in S102 that the intake air temperature T is lower than the first temperature T1 (S104), the fully open control of the ABV 6 is performed (S106). The ECU 21 stores the first temperature in advance by the first temperature storage means. Thereafter, this routine ends.

Ｓ１０２において、吸気温度Ｔが第１の温度Ｔ１以上かつ第２の温度Ｔ２より低いと判定された場合（Ｓ１０８）、ＡＢＶ６の小開制御が行われる（Ｓ１１０）。この小開制御とは、図３で示す第１の温度Ｔ１から第２の温度Ｔ２の間におけるＡＢＶ６の開度を吸気温度に対してリニアに制御することをいう。なお、ＥＣＵ２１には、第２の温度記憶手段により、予め第２の温度が記憶されている。その後、本ルーチンは終了する。   If it is determined in S102 that the intake air temperature T is equal to or higher than the first temperature T1 and lower than the second temperature T2 (S108), the small opening control of ABV6 is performed (S110). The small opening control refers to linearly controlling the opening degree of the ABV 6 between the first temperature T1 and the second temperature T2 shown in FIG. The ECU 21 stores the second temperature in advance by the second temperature storage means. Thereafter, this routine ends.

Ｓ１０２において、吸気温度Ｔが第２の温度以上と判定された場合（Ｓ１１２）、ＡＢＶ６の全閉制御が行われる（Ｓ１１４）。その後、本ルーチンは終了する。   When it is determined in S102 that the intake air temperature T is equal to or higher than the second temperature (S112), ABV6 fully closed control is performed (S114). Thereafter, this routine ends.

［ＥＧＲガスの分布の改善効果］
上記のＡＢＶ開閉制御を行うことによる副次的な効果として、ＥＧＲガスの分布が改善される効果がある。これについて、以下に図５を参照して説明する。 [EGR improvement effect of EGR gas distribution]
As a secondary effect of performing the above ABV opening / closing control, there is an effect of improving the distribution of EGR gas. This will be described below with reference to FIG.

図５は、吸気系統におけるＥＧＲガスの分布について表したイメージ図である。図５に示されるＡ乃至Ｄのグラフにおいて、実線が本実施の形態のＡＢＶ開閉制御を行った場合のＥＧＲガスの分布を、破線が本実施の形態のＡＢＶ開閉制御を行わなかった場合のＥＧＲガスの分布をそれぞれ示している。図５のＡ乃至Ｄのグラフにおける横軸は、吸気系統のそれぞれの部位における中心軸であり、縦の矢印は中心軸から外周方向へのＥＧＲガスの分布を示している。なお、図５に示すＥＧＲガスの分布は、ＥＧＲガスを吸気通路８の中心部に導入することを前提としている。   FIG. 5 is an image diagram showing the distribution of EGR gas in the intake system. In the graphs A to D shown in FIG. 5, the solid line indicates the EGR gas distribution when the ABV opening / closing control of the present embodiment is performed, and the broken line indicates the EGR when the ABV opening / closing control of the present embodiment is not performed. Each gas distribution is shown. The horizontal axis in the graphs A to D in FIG. 5 is the central axis in each part of the intake system, and the vertical arrows indicate the distribution of EGR gas from the central axis to the outer peripheral direction. Note that the EGR gas distribution shown in FIG. 5 is based on the premise that the EGR gas is introduced into the central portion of the intake passage 8.

図５において、Ａで示されるグラフが吸気系統の最上流におけるＥＧＲガスの分布を示しており、Ｄで示されるグラフが吸気系統の最下流におけるＥＧＲガスの分布を示している。このように、図５には、Ａ、Ｂ、Ｃ、そしてＤの順に、吸気系統の上流から下流へ向かうそれぞれの部位におけるＥＧＲガスの分布が示されている。具体的には、ＡがＥＧＲ通路１６とコンプレッサ入口配管２との接続口、Ｂが吸気バイパス通路２４とコンプレッサ入口配管２との接続口の下流、Ｃがコンプレッサ出口配管４と吸気バイパス通路２４との接続口、Ｄがインテークマニホールド９の内部をそれぞれ示している。   In FIG. 5, the graph indicated by A indicates the distribution of EGR gas in the uppermost stream of the intake system, and the graph indicated by D indicates the distribution of EGR gas in the lowermost stream of the intake system. As described above, FIG. 5 shows the distribution of EGR gas in each part from the upstream side to the downstream side of the intake system in the order of A, B, C, and D. Specifically, A is a connection port between the EGR passage 16 and the compressor inlet pipe 2, B is downstream of a connection port between the intake bypass passage 24 and the compressor inlet pipe 2, and C is a compressor outlet pipe 4 and the intake bypass passage 24. The connection port D indicates the inside of the intake manifold 9.

図５に示すように、ＡＢＶ開閉制御を行っている方が、ＥＧＲガスの分布が均一になっている。これは、コンプレッサループによってＥＧＲガスと吸気とが混合されることによる。このため、インテークマニホールド９からエンジン本体１０の各気筒へ供給される吸気中のＥＧＲガス濃度が均一になる。この結果、エンジン本体１０における燃焼が安定する。   As shown in FIG. 5, the distribution of EGR gas is more uniform when the ABV opening / closing control is performed. This is because EGR gas and intake air are mixed by the compressor loop. For this reason, the EGR gas concentration in the intake air supplied from the intake manifold 9 to each cylinder of the engine body 10 becomes uniform. As a result, combustion in the engine body 10 is stabilized.

なお、ＥＣＵ２１が、上記Ｓ１０６及びＳ１１０を実行することにより前記第１の発明における「エアバイパスバルブ開口手段」が、上記Ｓ１１４を実行することにより前記第２の発明における「エアバイパスバルブ全閉手段」が、上記Ｓ１１０を実行することにより前記第３の発明における「エアバイパスバルブ開度調節手段」が、それぞれ実現されている。   When the ECU 21 executes S106 and S110, the “air bypass valve opening means” in the first invention executes the above S114, and the “air bypass valve fully closing means” in the second invention results. However, the “air bypass valve opening adjusting means” according to the third aspect of the present invention is implemented by executing S110.

２ コンプレッサ入口配管
３ コンプレッサ
４ コンプレッサ出口配管
５ 吸気温度センサ
６ エアバイパスバルブ（ＡＢＶ）
８ 吸気通路
９ インテークマニホールド
１０ エンジン本体
１６ ＥＧＲ通路
１７ ＥＧＲクーラ
１９ ＥＧＲバルブ
２１ ＥＣＵ
２４ 吸気バイパス通路 2 Compressor inlet piping 3 Compressor 4 Compressor outlet piping 5 Intake temperature sensor 6 Air bypass valve (ABV)
8 Intake passage 9 Intake manifold 10 Engine body 16 EGR passage 17 EGR cooler 19 EGR valve 21 ECU
24 Intake bypass passage

Claims (4)

内燃機関の排気通路に設けられたタービンと吸気通路に設けられたコンプレッサとを有する過給機と、
前記タービンより下流の排気通路と前記コンプレッサより上流の吸気通路とを接続するＥＧＲ通路を介して排気の一部を前記コンプレッサより上流の吸気通路に戻すＥＧＲ装置と、
前記コンプレッサより上流の吸気通路と前記コンプレッサより下流の吸気通路とを連通させる吸気バイパス通路と、
前記吸気バイパス通路に設けられたエアバイパスバルブと、
前記吸気通路に設けられる吸気温度センサと、を備える内燃機関の制御装置において、
前記吸気温度センサによって検出された吸気温度が前記吸気通路における凝縮水の発生と関係を有する第１の温度よりも低い場合に、前記エアバイパスバルブを開くエアバイパスバルブ開口手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。 A turbocharger having a turbine provided in an exhaust passage of an internal combustion engine and a compressor provided in an intake passage;
An EGR device for returning a part of the exhaust gas to an intake passage upstream of the compressor via an EGR passage connecting an exhaust passage downstream of the turbine and an intake passage upstream of the compressor;
An intake bypass passage for communicating an intake passage upstream from the compressor and an intake passage downstream from the compressor;
An air bypass valve provided in the intake bypass passage;
An intake air temperature sensor provided in the intake passage, and a control device for an internal combustion engine,
Air bypass valve opening means for opening the air bypass valve when the intake air temperature detected by the intake air temperature sensor is lower than a first temperature related to the generation of condensed water in the intake passage;
A control device for an internal combustion engine, comprising: 前記吸気温度センサによって検出された吸気温度が前記第１の温度よりも高い温度であり吸気系統の許容温度である第２の温度以上の場合に、前記エアバイパスバルブを全閉にするエアバイパスバルブ全閉手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。   An air bypass valve that fully closes the air bypass valve when the intake air temperature detected by the intake air temperature sensor is higher than the first temperature and equal to or higher than a second temperature that is an allowable temperature of the intake system. The control device for an internal combustion engine according to claim 1, further comprising a fully closing means. 前記吸気温度センサによって検出された吸気温度が前記第１の温度以上かつ前記第２の温度より低い場合に、前記吸気温度センサによって検出された吸気温度に応じて前記エアバイパスバルブの開度の調節を行うエアバイパスバルブ開度調節手段をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の制御装置。   When the intake air temperature detected by the intake air temperature sensor is equal to or higher than the first temperature and lower than the second temperature, the opening degree of the air bypass valve is adjusted according to the intake air temperature detected by the intake air temperature sensor The control device for an internal combustion engine according to claim 2, further comprising air bypass valve opening degree adjusting means for performing the operation. 前記エアバイパスバルブ開口手段は、前記吸気温度センサによって検出された吸気温度が前記第１の温度よりも低い場合に、前記エアバイパスバルブを全開にすることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。   The air bypass valve opening means fully opens the air bypass valve when the intake air temperature detected by the intake air temperature sensor is lower than the first temperature. A control device for an internal combustion engine according to claim 1.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160097319A1 (en) * 2013-06-14 2016-04-07 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Control apparatus of engine
JP2017155666A (en) * 2016-03-02 2017-09-07 トヨタ自動車株式会社 System for controlling international combustion engine
EP3536928A1 (en) 2018-03-07 2019-09-11 Mazda Motor Corporation Supercharging device for engine, engine, method of supercharging engine, and computer program product
EP3536927A1 (en) 2018-03-07 2019-09-11 Mazda Motor Corporation Supercharging device for engine, engine, method of supercharging engine, and computer program product
JP7359103B2 (en) 2020-08-04 2023-10-11 トヨタ自動車株式会社 engine equipment

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160097319A1 (en) * 2013-06-14 2016-04-07 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Control apparatus of engine
US9896994B2 (en) * 2013-06-14 2018-02-20 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Control apparatus of engine
JP2017155666A (en) * 2016-03-02 2017-09-07 トヨタ自動車株式会社 System for controlling international combustion engine
DE102017103004A1 (en) 2016-03-02 2017-09-07 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control system for an internal combustion engine
US10473043B2 (en) 2016-03-02 2019-11-12 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control system for an internal combustion engine
DE102017103004B4 (en) * 2016-03-02 2021-04-22 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control system for an internal combustion engine
EP3536928A1 (en) 2018-03-07 2019-09-11 Mazda Motor Corporation Supercharging device for engine, engine, method of supercharging engine, and computer program product
EP3536927A1 (en) 2018-03-07 2019-09-11 Mazda Motor Corporation Supercharging device for engine, engine, method of supercharging engine, and computer program product
US10801424B2 (en) 2018-03-07 2020-10-13 Mazda Motor Corporation Supercharging device for engine
US10801423B2 (en) 2018-03-07 2020-10-13 Mazda Motor Corporation Supercharging device for engine
JP7359103B2 (en) 2020-08-04 2023-10-11 トヨタ自動車株式会社 engine equipment

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