JP2005113875A - Control device for diesel engine - Google Patents
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- F02D41/0065—Specific aspects of external EGR control
Abstract
Description
本発明はディーゼルエンジンの制御装置、特にグロープラグを備えるものに関する。 The present invention relates to a control device for a diesel engine, and particularly to a device equipped with a glow plug.
ディーゼルエンジンの排気中に含まれるNOxを低減するために、不活性ガスである排気の一部を排気系から吸気系に還流させ、燃焼時の最高温度を抑制するようにした排気還流装置が従来から知られている。このものでは、排気系から吸気系に至る排気還流通路に、例えばステップモータを用いた排気還流制御弁が介装されており、そのステップモータによる開度制御によって排気還流量を制御している。 In order to reduce NOx contained in the exhaust of a diesel engine, an exhaust gas recirculation device that recirculates part of the exhaust gas, which is an inert gas, from the exhaust system to the intake system and suppresses the maximum temperature during combustion has been conventionally used. Known from. In this system, an exhaust gas recirculation control valve using, for example, a step motor is interposed in an exhaust gas recirculation passage from the exhaust system to the intake system, and the exhaust gas recirculation amount is controlled by opening control by the step motor.
この場合に、始動より間がない触媒の暖機中には排温上昇促進のためにこの排気還流装置を非作動とすると共にグロープラグに通電し、そのあと冷却水温が所定の温度CATonに到達するとグロープラグへの通電を中止して再び排気還流装置を作動させるものがある(特許文献1参照)。
ところで、排気還流ガス中には燃料やエンジンオイルの酸化物、あるいは酸化されないままの燃料やエンジンオイルなど各種の成分を含んでおり、燃焼ガスの温度が低くなる運転領域では排気還流ガスの温度も低下することになり、排気還流ガス中のこれら成分の一部が排気還流制御弁の設けられる位置より吸気ポートまでの流路の各部に付着し、いわゆるデポジットを形成する。このデポジットの成分を分析してみると、粘着成分だけでなく非粘着成分や煤状物質をも含んでおりこれらが混合してデポジットを形成していると思われる。こうしたデポジットが、例えば排気還流制御弁の弁体と弁シートの間に付着して固まったときには排気還流制御弁を流れるEGRガスの流路断面積が小さくなって目標の排気還流ガス流量を流せなくなったり、デポジットにより排気還流制御弁が全閉のまま開かなくなったりすることが考えられる。また、排気還流制御弁とは別に吸気通路に吸気絞り弁を有し排気還流を行うに際してこの吸気絞り弁を所定開度まで閉じるようにしている排気還流装置を備えるエンジンでは、排気還流ガスがこの吸気絞り弁位置にまで達するためデポジットの生成により吸気流路の断面積が小さくなったり、吸気絞り弁が全閉のまま開かなくなったりすることも考えられる。 By the way, the exhaust gas recirculation gas contains various components such as fuel and engine oil oxides, or unoxidized fuel and engine oil. A part of these components in the exhaust gas recirculation gas adheres to each part of the flow path from the position where the exhaust gas recirculation control valve is provided to the intake port, forming a so-called deposit. When the components of this deposit are analyzed, it is considered that not only the adhesive component but also the non-adhesive component and the soot-like substance are mixed and these form a deposit. For example, when such deposit adheres and hardens between the valve body of the exhaust gas recirculation control valve and the valve seat, the cross-sectional area of the EGR gas flowing through the exhaust gas recirculation control valve becomes small and the target exhaust gas recirculation gas flow rate cannot flow. It is also conceivable that the exhaust gas recirculation control valve is not fully opened due to the deposit. Further, in an engine having an exhaust gas recirculation device that has an intake throttle valve in the intake passage separately from the exhaust gas recirculation control valve and closes the intake throttle valve to a predetermined opening when performing exhaust gas recirculation, the exhaust gas recirculation gas is Since the intake throttle valve position is reached, it is conceivable that the cross-sectional area of the intake flow path is reduced due to the generation of deposits, or the intake throttle valve does not open with the valve fully closed.
従って、デポジットが形成されないようにするにはディーゼルエンジンを搭載した車両で高速走行することであるが、実際には高速走行だけをするわけにゆかず、市街地や渋滞路で車両が使用される場合には低負荷低回転速度での運転がほとんどなり、デポジットが形成されることを避けることができない。 Therefore, in order to prevent deposits from being formed, it is necessary to run at high speed with a vehicle equipped with a diesel engine, but in reality, it is not always possible to run at high speed, but the vehicle is used in urban areas and traffic jams In most cases, operation at a low load and a low rotational speed is almost impossible, and it is inevitable that a deposit is formed.
そこで本発明は、エンジン暖機完了後において排気還流制御が行われるときにグロープラグを有効利用することによりデポジットの生成を抑制することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to suppress the generation of deposits by effectively using a glow plug when exhaust gas recirculation control is performed after completion of engine warm-up.
一方、上記特許文献1に記載の技術は、グロープラグを触媒の暖機中における排温上昇促進のために用いるだけのものであり、エンジン暖機完了後の排気還流制御時においてグロープラグを排温上昇促進のために用いてデポジットの生成を抑制するようにした本願発明とは技術的思想が異なる。
On the other hand, the technique described in the above-mentioned
本発明は、不活性ガスである排気の一部を排気系から吸気系に還流させる排気還流装置を備え、所定の条件でこの排気還流装置を作動させるディーゼルエンジンの制御装置において、エンジンの暖機完了後の前記排気還流装置の作動時であって燃焼ガスの温度が低くなる条件のとき、吸気を過熱するグロープラグを作動させるように構成する。 The present invention includes an exhaust gas recirculation device that recirculates a part of exhaust gas, which is an inert gas, from an exhaust system to an intake system, and in a diesel engine control device that operates the exhaust gas recirculation device under a predetermined condition. When the exhaust gas recirculation device is in operation after completion and when the temperature of the combustion gas is low, the glow plug for overheating the intake air is operated.
本発明によれば、エンジンの暖機完了後の排気還流装置の作動時であって燃焼ガスの温度が低くなる条件のときグロープラグを作動させるようにしたので、燃焼ガス温度が低くなる条件において燃焼ガス温度が低下することを防ぐことができ、デポジットの生成を抑制できる。 According to the present invention, the glow plug is operated when the exhaust gas recirculation device is in operation after the warm-up of the engine is completed and the temperature of the combustion gas is low. It can prevent that combustion gas temperature falls and can suppress the production | generation of a deposit.
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明の一実施形態を示す概略構成図、図2はグロープラグ21の電気回路図である。図1において、1はディーゼルエンジンで、エンジン1には主に燃料タンク、サプライポンプ、コモンレール(蓄圧室)、気筒毎に設けられる噴射ノズル8からなる、図示しないコモンレール式の燃料噴射装置を備えており、サプライポンプにより加圧された燃料が蓄圧室にいったん蓄えられた後、この蓄圧室の高圧燃料が気筒数分の噴射ノズル8へと分配され、エンジンコントローラ31からの信号を受け運転条件に応じて設定されている燃料噴射量が所定の燃料噴射時期になると燃焼室7内に直接的に供給される。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an electric circuit diagram of a
燃焼室7には吸気を加熱するグロープラグ21を備える。グロープラグ21には図2にも示したようにグローリレー22、ヒューズ23を介してバッテリ24のプラス端子に接続されており、エンジンコントローラ31内のスイッチ手段(図示しない)が切断されているときにはグローリレー22の接点22aが開成しているためグロープラグ21にバッテリ24からの電流が流れることはないが、エンジンコントローラ31内のスイッチ手段を接続すると、グローリレー22のコイル22bにバッテリ24からの電流が流れて接点22aが閉成し各気筒(図は4気筒エンジンの場合)のグロープラグ21にバッテリ24からの電流が流れる。
The
排気通路2と吸気通路3のコレクタ部3aとを結ぶEGR通路4には、ステップモータにより開度を連続的に(厳密には多数の段階的に)可変制御可能な排気還流制御弁6を備えている。コレクタ部3aよりも上流の吸気通路3に備える吸気絞り弁11も排気還流装置の一部を構成し、排気還流時に吸気通路面積を絞る。この吸気絞り弁11は図示しない負圧アクチュエータを有し、電磁弁12の切換により負圧VACが導入されたときに閉じ、大気に開放されたときに開くようになっている。本実施形態では排気還流制御弁6と吸気絞り弁11とから排気還流装置が構成されているが、吸気絞り弁11はなくてもかまわない。
The EGR passage 4 connecting the exhaust passage 2 and the collector portion 3a of the
アクセル開度センサ32からのアクセルペダルの踏み込み量、回転速度センサ33からのエンジン回転速度、水温センサ34からの水温の各信号が入力されるエンジンコントローラ31では、これらの信号に基づいて、排気還流制御弁6と吸気絞り弁11とを介して排気還流量を制御する。図9は目標排気還流率の特性で、低回転速度低負荷のとき排気還流率は最大となり、回転速度Neが高くなるほどあるいは負荷としての目標噴射量Qが大きくなるほど排気還流率が小さくなり、高負荷域や高回転速度域では排気還流率がゼロ%(つまり排気還流制御装置は非作動状態)となる。また、図10は吸気絞り弁11の開閉制御の例を示し、排気還流領域(排気還流率がゼロ%でない領域)の中で排気還流率が高い低回転速度低負荷側の一部において吸気絞り弁11を閉じ排気還流制御弁6前後の差圧を大きくして排気還流量が増すようにしている。すなわち、吸気絞り弁11を図10に従って開閉するとともに、そのもとで図9に示す目標排気還流率が得られるように排気還流制御弁6用のステップモータを制御している。
In the
一方、始動を確実にするため、エンジンコントローラ31では始動時にグロープラグ21への通電を行って吸気を暖める。
On the other hand, in order to ensure the start, the
こうしたグロープラグ21と排気還流装置とを備えるエンジンを前提として本発明では、アフターグローの後(エンジンの暖機完了後)の排気還流装置の作動時にグロープラグ21を用いて新たに特殊グロー制御を行う。ここで、特殊グロー制御とは、エンジンの暖機完了後の排気還流装置の作動時であって燃焼ガスの温度が低くなる条件のとき各気筒のグロープラグ21を作動させる制御のことである。
In the present invention on the premise of an engine having such a
この特殊グロー制御についてさらに図3を参照して説明すると、同図は始動からずっとアイドル状態(低負荷低回転速度域)でエンジンの運転を継続したときにグロープラグ21に対してどのように通電と非通電とが行われるのかを示している。時刻t1でイグニッションキースイッチがONにされると同時にグロープラグ21への通電を行う。これはプリグローと呼ばれるものである。
This special glow control will be further described with reference to FIG. 3. This figure shows how the
時刻t2においてエンジンを始動しエンジン回転速度が上昇して完爆回転速度に達した後も低温時の燃焼安定性を向上させるためエンジンの暖機が完了するまでグロープラグ21への通電を継続する。この通電はアフターグローと呼ばれるもので、本実施形態ではエンジン始動後の経過時間によって暖機が完了したことを簡易に判定することとし、アフターグロー時間はエンジンを始動した時刻t2より規定時間Δt1が経過するまでである。アフターグローが終了する時刻t3になると一旦グロープラグ21への通電を停止し、特殊グロー制御に移る。
Even after the engine is started at time t2 and the engine rotational speed has increased to reach the complete explosion rotational speed, energization of the
時刻t3からの特殊グロー制御ではまず特殊グロー制御条件が成立するか否かをみる。特殊グロー制御条件の成立は次の条件をすべて満たすことである。 In the special glow control from time t3, it is first checked whether or not a special glow control condition is satisfied. The establishment of the special glow control condition is to satisfy all of the following conditions.
(1)運転条件が低負荷低回転速度域にあること。 (1) The operating condition is in the low load and low rotation speed range.
(2)燃料温度が所定値より低いこと。 (2) The fuel temperature is lower than a predetermined value.
これら(1)、(2)の条件はエンジンの暖機完了後の燃焼ガスの温度が低くなる条件であるときを推定するためのものである。ただし、低負荷低回転速度域では必ず排気還流装置が作動されていることを前提としている。 These conditions (1) and (2) are for estimating when the temperature of the combustion gas after completion of warming up of the engine is low. However, it is assumed that the exhaust gas recirculation device is always operated in the low load low rotation speed region.
そして、時刻t4で上記(1)、(2)の2つの条件つまり特殊グロー制御条件が成立したとすると、この時刻t4で即座にグロープラグ21を作動させるのではなく、さらに(1)、(2)の2つの条件が成立した状態が所定の作動ディレイ時間Δt2(例えば数分程度)継続しているか否かをみて、(1)、(2)の2つの条件が成立した状態が所定の作動ディレイ時間Δt2継続した時刻t5で初めてグロープラグ21を作動させる。このように作動ディレイ時間Δt2が経過するまでグロープラグ21の作動を遅らせるのは、作動ディレイ時間Δt2がないと短時間の運転条件の変化によって頻繁にグロープラグ21を作動させることになりバッテリ24の電力消費が増えてしまうので、これを回避するためである。
If the above two conditions (1) and (2), that is, the special glow control condition, are satisfied at time t4, the
時刻t5よりグロープラグ21に所定時間Δt3(例えば3分程度)継続して通電することと、グロープラグ21に所定時間Δt4(例えば5分程度)継続して通電しないこととを繰り返す。このように、継続してグロープラグ21に通電するのではなく、通電期間と非通電期間とを一定の周期で繰り返すようにしたのは、バッテリ24の電力消費を抑制しつつ燃焼ガスの温度を上昇させるためである。
From time t5, the
しかしながら、所定期間毎のグロープラグ21への通電と非通電とを繰り返し行うことによりグローリレー22が劣化し、リレーとしての機能を果たさなくなることが考えられるので、1トリップ中に時刻t8においてグロープラグ21を継続して通電した時間の合計(または継続してグロープラグ21に通電した回数)が所定の規定値(上限値)を超えた場合、それ以降エンジン1を停止するまでグロープラグ21の作動を禁止する。本来であれば1トリップ毎ではなく、製造後の通算でのグロープラグ21の作動に基づいてグローリレー22の劣化を判断すべきであるが、本実施形態のようにしているのは、エンジンコントローラ31に、イグニッションキースイッチのOFF後においてグロープラグ21に継続して通電した時間の合計や継続してグロープラグ21に通電した回数を記憶する機能を備えない場合に対処するためのものである。エンジンコントローラ31に、イグニッションキースイッチのOFF後においてもグロープラグ21に継続して通電した時間の合計や継続してグロープラグ21に通電した回数を記憶する機能を備える場合にはその記憶させている合計時間や回数と所定の規定値(上限値)を比較するように構成すればよい。
However, it is conceivable that the
上記の1トリップはエンジンの始動からエンジン停止までの期間のことである。 The above-mentioned one trip is a period from the start of the engine to the stop of the engine.
エンジンコントローラ31で実行されるこのグロー制御をフローチャートを参照して詳細に説明する。
The glow control executed by the
図4は通常グロー制御を行うためのもので、一定時間毎(例えば10ms毎)に実行する。なお、図4のフローが始まる前に、イグニッションキースイッチがONにされた時点でグロープラグ21がONにされ以降のエンジン始動に備えるようになっている。
FIG. 4 is for performing normal glow control, and is executed at regular intervals (for example, every 10 ms). Before the flow of FIG. 4 starts, the
ステップ1では完爆フラグ(ゼロに初期設定)をみる。完爆フラグ=0であるときにはステップ2に進みスタータスイッチ(図では「ST SW」で略記)をみる。スタータスイッチがONのときにはステップ3に進んでグロープラグ21への通電を継続する。ステップ4ではエンジン回転速度Neと完爆回転速度を比較する。エンジン回転速度Neが完爆回転速度未満のときにはそのまま今回の処理を終了する。
エンジン回転速度Neが完爆回転速度以上になるとステップ5に進んで完爆フラグ=1とすると共にステップ6でタイマを起動する。このタイマは完爆からの経過時間を計測するためのものである。 When the engine rotational speed Ne becomes equal to or higher than the complete explosion rotational speed, the routine proceeds to step 5 where the complete explosion flag = 1 and the timer is started at step 6. This timer is for measuring the elapsed time from the complete explosion.
ステップ5での完爆フラグ=1により次回にはステップ1よりステップ7へと進みタイマ値と規定時間Δt1を比較する。規定時間Δt1はアフターグロー時間を定めるもので、タイマ値が規定時間Δt1以下であればステップ8に進んでグロープラグ21への通電を継続する。
Since the complete explosion flag = 1 in step 5, next time, the process proceeds from
タイマ値が規定時間Δt1を超えるとステップ7よりステップ9に進みグロープラグ21への通電をやめると共に、ステップ10で特殊グロー制御開始フラグ(ゼロに初期設定)=1とする。
When the timer value exceeds the specified time Δt1, the process proceeds from
図5は特殊グロー許可フラグを設定するためのもので、一定時間毎(例えば10ms毎)に実行する。 FIG. 5 is for setting a special glow permission flag, which is executed at regular intervals (for example, every 10 ms).
ステップ11では特殊グロー制御開始フラグをみる。特殊グロー制御開始フラグ=0であるときにはそのまま今回の処理を終了する。
In
特殊グロー制御開始フラグ=1であるときにはステップ12に進み特殊グロー制御許可フラグをみる。特殊グロー制御許可フラグはゼロに初期設定されているのでステップ13、14、15、16に進み特殊グロー制御許可条件が成立しているか否かの条件判定を行う。すなわち、ステップ13〜16では負荷が低負荷域にあるか否か、回転速度が低回転速度域にあるか否か、燃温が所定値以下にあるか否か、さらに負荷が低負荷域にありかつ回転速度が低回転速度域にありかつ燃温が所定値以下にある条件が成立した状態で所定の作動ディレイ時間Δt2が経過しているか否かをみる。負荷が低負荷域にあること(目標噴射量Qが所定値以下であること)、回転速度が低回転速度域にあること、燃温が所定以下にあることのいずれかの条件が一つでも成立しない場合や負荷が低負荷域にありかつ回転速度が低回転速度域にありかつ燃温が所定値以下にあることの条件が成立していても所定の作動ディレイ時間Δt2が経過していないときには特殊グロー制御許可条件が成立していないと判断し、そのまま今回の処理を終了する。 When the special glow control start flag = 1, the process proceeds to step 12 to see the special glow control permission flag. Since the special glow control permission flag is initially set to zero, the process proceeds to steps 13, 14, 15, and 16 to determine whether or not the special glow control permission condition is satisfied. That is, in steps 13 to 16, whether or not the load is in a low load range, whether or not the rotation speed is in a low rotation speed range, whether or not the fuel temperature is below a predetermined value, and further, the load is in a low load range. It is checked whether or not a predetermined operation delay time Δt2 has elapsed with the condition that the engine speed is in the low rotation speed range and the fuel temperature is equal to or lower than a predetermined value. The load is in a low load range (the target injection amount Q is not more than a predetermined value), the rotation speed is in a low rotation speed range, or the fuel temperature is not more than a predetermined condition. Even if the condition that the load is in the low load range, the rotation speed is in the low rotation speed range, and the fuel temperature is equal to or lower than the predetermined value is satisfied, the predetermined operation delay time Δt2 has not elapsed. Sometimes it is determined that the special glow control permission condition is not satisfied, and the current process is terminated.
これに対して、負荷が低負荷域にありかつ回転速度が低回転速度域にありかつ燃温が所定値以下にある条件が成立した状態で所定の作動ディレイ時間Δt2が経過した場合には特殊グロー制御許可条件が成立したと判断しステップ17に進んで特殊グロー制御許可フラグ=1とする。前述したように負荷が低負荷域にありかつ回転速度が低回転速度域にあるときには排気還流装置が作動している。そして、こうした低負荷低回転速度域には燃焼ガス温度が低下するため排気還流ガスの温度も低下し、排気還流制御弁6や吸気絞り弁11を含めてこれより下流にデポジットが生成されることになるので、特殊グロー制御を行うため特殊グロー制御許可フラグ=1とするのである。
On the other hand, if the predetermined operation delay time Δt2 elapses with the condition that the load is in the low load range, the rotation speed is in the low rotation speed range, and the fuel temperature is equal to or lower than the predetermined value, a special operation is performed. It is determined that the glow control permission condition is satisfied, and the process proceeds to step 17 to set the special glow control permission flag = 1. As described above, when the load is in the low load range and the rotation speed is in the low rotation speed range, the exhaust gas recirculation device is operating. Further, since the combustion gas temperature decreases in such a low load low rotation speed region, the temperature of the exhaust gas recirculation gas also decreases, and deposits are generated downstream including the exhaust gas recirculation control valve 6 and the
ここで、低負荷域であるか否かを判定するためのパラメータとしては目標噴射量Qを用いればよい。このため目標噴射量Qとエンジン回転速度Neから定まる運転条件が図6に示す低負荷低回転速度域にあれば、負荷が低負荷域にありかつ回転速度が低回転速度域にあると判断する。目標噴射量Qは基本的にアクセル開度センサ32により検出されるアクセルペダルの踏み込み量と、回転速度センサ33により検出されるエンジン回転速度とに応じて定められている。燃温センサ35はサプライポンプに付属されているので、この燃温センサ35により検出される燃温を用いればよい。なお、燃温に変えて吸気温度で代用できる。
Here, the target injection amount Q may be used as a parameter for determining whether or not it is in the low load range. Therefore, if the operating condition determined from the target injection amount Q and the engine rotational speed Ne is in the low load low rotational speed region shown in FIG. 6, it is determined that the load is in the low load region and the rotational speed is in the low rotational speed region. . The target injection amount Q is basically determined in accordance with the accelerator pedal depression amount detected by the
ステップ17で特殊グロー制御許可フラグ=1になると次回にはステップ11、12よりステップ18〜22に進む。ステップ18〜22は特殊グロー制御中に特殊グロー制御許可条件が不成立となっていないかどうかをみる部分である。すなわち、特殊グロー制御中(特殊グロー制御許可フラグ=1)に負荷が大きくなって低負荷域でなくなるか、回転速度が高くなって低回転速度域でなくなるかまたは燃温が上昇して所定値以下でなくなると、ステップ18〜20よりステップ21、22に進んで特殊グロー制御許可フラグ=0とすると共にグロープラグ21への通電を中止するためグロー通電フラグ=0とする。
When the special glow control permission flag is set to 1 in step 17, the process proceeds to steps 18 to 22 from
図7は特殊グロー制御を行うためのもので、一定時間毎(例えば10ms毎)に実行する。なお、図7ではまず、運転条件は変化せず継続して特殊グロー制御許可フラグ=1が維持されている場合で説明する。 FIG. 7 is for performing special glow control, and is executed at regular intervals (for example, every 10 ms). In FIG. 7, first, a description will be given of a case where the operation condition does not change and the special glow control permission flag = 1 is continuously maintained.
ステップ31、32では特殊グロー制御禁止フラグと特殊グロー制御許可フラグをみる。ここで、特殊グロー制御禁止フラグはゼロに初期設定されているので、特殊グロー制御禁止フラグ=0かつ特殊グロー制御許可フラグ=1であるときにはステップ33に進み前回は特殊グロー制御許可フラグ=1であったか否かをみる。
In
前回は特殊グロー制御許可フラグ=0であった、つまり特殊グロー制御許可フラグが前回は0であったものが今回に1へと切換わったときにはグロープラグ21を作動するためステップ34〜35に進みタイマ値tON=0、タイマ値tOFF=0、グロー通電フラグ=1とする。
When the special glow control permission flag was 0 in the previous time, that is, when the special glow control permission flag was 0 in the previous time, the process proceeds to
ここで、グロー通電フラグ=1はグロープラグ21への通電を指示し、グロー通電フラグ=0はグロープラグ21への非通電を指示するためのフラグである。このため、ステップ36でグロープラグ21への通電を開始する。
Here, the glow energization flag = 1 is an instruction for energizing the
ステップ35でのグロー通電フラグ=1により次回にはステップ32、33よりステップ37以降に進む。ステップ37〜49は特殊グロー制御許可中に一定期間Δt3、Δt4毎のグロープラグ21への通電と非通電とを繰り返す部分である。
Since the glow energization flag = 1 in
ステップ37ではグロー通電フラグをみる。ステップ35でグロー通電フラグ=1となっているのでステップ38に進みグロープラグ21への通電を行う。
In step 37, the glow energization flag is viewed. Since the glow energization flag is set to 1 in
ステップ39ではタイマ値tONを所定時間Δtだけインクリメントし、このタイマ値tONとグロー通電時間Δt3(一定値)とをステップ40で比較する。タイマ値tONがグロー通電時間Δt3に満たないときにはそのまま今回の処理を終了する。 In step 39, the timer value tON is incremented by a predetermined time Δt, and the timer value tON is compared with the glow energization time Δt3 (constant value) in step 40. When the timer value tON is less than the glow energization time Δt3, the current process is terminated.
次回よりステップ38、39でグロープラグ21への通電を行いつつタイマ値tONを積算していくと、やがてステップ40においてタイマ値tONがグロー通電時間Δt3以上となるので、このときにはステップ41に進んでグロー通電フラグ=0とする。
If the timer value tON is accumulated while energizing the
ステップ42ではタイマ値tONを通電積算時間SUMONに加算することによりグロー通電時間を積算し、ステップ43で次回の通電に備えてタイマ値tON=0とする。 In step 42, the glow energization time is integrated by adding the timer value tON to the energization integration time SUMON, and in step 43, the timer value tON = 0 is set in preparation for the next energization.
ステップ44では通電積算時間SUMONと規定値(上限値)とを比較する。ここで、特殊グロー制御を開始した当初は通電積算時間SUMONは規定値以下であるので、そのまま今回の処理を終了する。 In step 44, the energization integration time SUMON is compared with a specified value (upper limit value). Here, at the beginning of the special glow control, since the energization integration time SUMON is equal to or less than the specified value, the current process is terminated.
ステップ41でのグロー通電フラグ=0により次回にはステップ32、33、37よりステップ45以降に進む。ステップ45ではグロープラグ21への通電をやめる。ステップ46ではタイマ値tOFFを所定時間Δtだけインクリメントし、このタイマ値tOFFとグロー非通電時間Δt4(一定値)とをステップ47で比較する。タイマ値tOFFがグロー非通電時間Δt4に満たないときにはそのまま今回の処理を終了する。
Since the glow energization flag = 0 in step 41, the process proceeds to step 45 and subsequent steps from
次回よりステップ45、46でグロープラグ21への非通電を行いつつタイマ値tOFFを積算していくと、やがてステップ47においてタイマ値tOFFがグロー非通電時間Δt4以上となるので、このときにはステップ48に進んでグロー通電フラグ=1とし、次回の非通電に備えてタイマ値tOFF=0として今回の処理を終了する。このグロー通電フラグ=1により次回にはステップ32、33、37よりステップ38以降に進む。
If the timer value tOFF is integrated while deenergizing the
ステップ38〜44ではグロープラグ21への通電をグロー通電時間Δt3の期間だけ行い、またステップ45〜49ではグロープラグ21への非通電をグロー非通電時間Δt4の期間だけ行う。このようにして、一定期間Δt3、Δt4毎のグロープラグ21への通電と非通電とを何回か繰り返すと、ステップ42での通電積算時間SUMONが増えてゆく。通電積算時間SUMONがやがて規定値を超えるとステップ44よりステップ50に進み特殊グロー制御禁止フラグ=1とする。
In steps 38 to 44, energization of the
ところで、図5、図7のフローは、一度特殊グロー制御に入り通電積算時間SUMONが規定値に達しないうちに例えば低負荷低回転速度域での運転を脱することにより特殊グロー制御許可条件を外れ(従って特殊グロー制御禁止フラグ=1にならず)、その後に再び低負荷低回転速度域での運転になって特殊グロー制御に移行するケースにも対応している。すなわち、特殊グロー制御に入って通電積算時間SUMONが規定値に達しないうちに運転条件の変化により低負荷低回転速度域での運転を脱したときには図5においてステップ11、12、18よりステップ21、22に進むことになり特殊グロー制御許可フラグ=0かつグロー通電フラグ=0とされる。この特殊グロー制御許可フラグ=0により図7においてステップ32よりステップ33以降に進むことができない。また、グロー通電フラグ=0によりグロープラグ21への通電も中止されている。また、低負荷低回転速度域での運転を脱するタイミングまでの分が通電積算時間SUMONとして保持されている。
By the way, in the flow of FIG. 5 and FIG. 7, the special glow control permission condition is established by, for example, leaving the operation in the low load low rotation speed region before the energization integration time SUMON reaches the specified value once the special glow control is entered. This also corresponds to the case where the engine shifts (and therefore does not become the special glow control prohibition flag = 1), and then shifts to the special glow control by operating again in the low load low rotation speed region. That is, when the operation in the low load low rotation speed region is canceled due to a change in the operating conditions before the energization integration time SUMON reaches the specified value after entering the special glow control, the
その後の運転条件の変化により低負荷低回転速度域での運転になり作動ディレイ時間が経過したとき、図5においてステップ11〜16よりステップ17へと進むことになり特殊グロー制御許可フラグ=1となる。この特殊グロー制御許可フラグ=1により、図7においてステップ31、32よりステップ33以降に進み一定期間Δt3、Δt4毎のグロープラグ21への通電と非通電とを繰り返す特殊グロー制御が再開される。そして、この特殊グロー制御の再開後にはステップ42での通電積算時間SUMONが上記保持されている値より増えていく。ステップ42での通電積算時間SUMONがやがて規定値を超えるとステップ44よりステップ50に進むことになり特殊グロー制御禁止フラグ=1となる。
When the operation delay time elapses due to the change in the operating condition after that and the operation delay time has elapsed, the process proceeds from
このようにして特殊グロー制御禁止フラグ=1になると、次回からは図7においてステップ31よりステップ32以降に進むことができない。すなわち、特殊グロー制御はエンジンの始動からエンジン停止までの期間(1トリップ)に1回だけ行われる。
When the special glow control prohibit flag is set to 1 in this way, it is not possible to proceed from
図示しないが、上記の通電積算時間SUMONは1トリップが終了してイグニッションキースイッチがOFFにされるときにゼロにリセットされる(これが記憶する機能を持たないという意味)。 Although not shown, the energization integration time SUMON is reset to zero when one trip is completed and the ignition key switch is turned OFF (meaning that this has no memory function).
ここで、グローリレー22の劣化の進み方はグローリレー22の雰囲気温度の影響を受けその雰囲気温度が高温であるほどグローリレー22の劣化が早い。この影響に合わせて通電積算時間SUMONと比較する上記の規定値をグローリレー22の雰囲気温度に応じグローリレー22の雰囲気温度が高いほど短い時間を設定する。グローリレー22の雰囲気温度は吸気温度センサにより検出すればよい。
Here, the progress of the deterioration of the
ここで、本実施形態の作用を説明する。 Here, the operation of the present embodiment will be described.
図8はエンジンの始動より低負荷低回転速度域で負荷と回転速度を一定に保って一定の時間エンジンを運転したとき、本実施形態のようにアフターグロー後(エンジンの暖機完了後)の排気還流装置の作動時にグロープラグ21を作動させた場合と、同じくアフターグロー後(エンジンの暖機完了後)の排気還流装置の作動時にグロープラグ21を作動させない場合(従来装置)とでデポジットに結びつく排気中の未燃酸化物量がどうなるかを計測した実験結果である。図示のように、実験結果によれば、本実施形態のようにアフターグロー後(エンジンの暖機完了後)の排気還流装置の作動時にグロープラグ21を作動させた場合のほうがグロープラグ21を作動させない場合より排気中の未燃酸化物量が少なくなっていることがわかる。
FIG. 8 shows the state after the after glow (after completion of warming up of the engine) as in this embodiment when the engine is operated for a certain period of time while keeping the load and the rotation speed constant in the low load and low rotation speed region from the start of the engine. The deposit is made when the
このように、本実施形態によれば、アフターグロー後(エンジンの暖機完了後)の排気還流装置の作動時に、低負荷低回転速度域にありかつ燃温が所定値以下の条件、つまり燃焼ガスの温度が低くなる条件のときにグロープラグ21を積極的に作動させるようにしたので(請求項1に記載の発明)、燃焼ガスの温度が低くなる運転条件においても燃焼ガスの温度の低下を防ぐことができ、そのぶんデポジットの生成を抑制できることになった。
As described above, according to the present embodiment, when the exhaust gas recirculation device after the afterglow (after completion of engine warm-up) is operated, the condition is that the fuel is in the low load low rotation speed region and the fuel temperature is equal to or lower than the predetermined value, that is, the combustion Since the
また、燃焼ガスの温度が低くなる条件が成立したからといって即座にグロープラグ21を作動させるのでは、短時間の運転条件変化によって頻繁にグロープラグ21を作動させることになり、バッテリ24の電力消費が増大するのであるが、本実施形態によれば、燃焼ガスの温度が低くなる条件が成立してから所定の作動ディレー時間Δt2が経過するまではグロープラグ21の作動を遅らせているので(請求項2に記載の発明)、短時間の運転条件変化に伴う頻繁なグロープラグ21の作動を回避することができ、バッテリ24の電力消費を抑制できる。
In addition, if the conditions for lowering the temperature of the combustion gas are satisfied, the
本実施形態によれば、グロープラグ21の作動は、グロープラグ21に所定時間Δt3継続して通電することと、グロープラグ21に所定時間Δt4継続して通電しないこととを繰り返すことであるので(請求項5に記載の発明)、バッテリ24の電力消費を抑制しつつ燃焼ガスの温度を上昇させることができる。
According to this embodiment, the operation of the
本実施形態によれば、1トリップ中でのグロープラグ21の通電積算時間SUMON(グロープラグに継続して通電した時間の合計)が所定の規定値(上限値)を超えた場合にそれ以上のグロープラグ21の作動を禁止するので(請求項7に記載の発明)、エンジンコントローラ31に、イグニッションキースイッチのOFF後においても通電積算時間SUMONを記憶する機能を備えない場合にも、グローリレー22の劣化を防止できる。
According to the present embodiment, when the cumulative energization time SUMON of the
グローリレー22の劣化の進み方はグローリレー22の雰囲気温度の影響を受けグローリレー22の雰囲気温度が高温であるほどグローリレー22の劣化が早い。この影響に合わせて本実施形態によれば、通電積算時間SUMONと比較する規定値(上限値)をグローリレー22の雰囲気温度に応じグローリレー22の雰囲気温度が高いほど短い時間を設定するようにしたので(請求項8に記載の発明)、グローリレー22の劣化の程度を精度よく見積もることができる。
The progress of the degradation of the
実施形態では、グロープラグ21に継続して通電した時間の合計が所定の上限値を超えた場合にグロープラグの作動を禁止する場合で説明したが、グロープラグ21に継続して通電した回数が所定の上限値を超えた場合にグロープラグ21の作動を禁止するようにすることもできる。
In the embodiment, the case has been described where the operation of the glow plug is prohibited when the total time during which the
請求項1に記載のグロープラグ制御手段の機能は図7のステップ32〜34、36〜42、44、46〜50により果たされている。
The function of the glow plug control means described in
1 エンジン
6 排気還流制御弁(排気還流装置)
11 吸気絞り弁(排気還流装置)
21 グロープラグ
22 グローリレー
31 エンジンコントローラ
32 アクセル開度センサ
33 エンジン回転速度センサ
35 燃温センサ
1 Engine 6 Exhaust gas recirculation control valve (exhaust gas recirculation device)
11 Intake throttle valve (exhaust gas recirculation device)
21 Glow plug 22
Claims (8)
所定の条件でこの排気還流装置を作動させるディーゼルエンジンの制御装置において、
吸気を過熱するグロープラグと、
エンジンの暖機完了後の前記排気還流装置の作動時であって燃焼ガスの温度が低くなる条件のときこのグロープラグを作動させるグロープラグ制御手段と
を備えることを特徴とするディーゼルエンジンの制御装置。 An exhaust gas recirculation device that recirculates part of the exhaust gas, which is an inert gas, from the exhaust system to the intake system,
In a diesel engine control device that operates the exhaust gas recirculation device under predetermined conditions,
A glow plug that overheats the intake air,
A diesel engine control device comprising: a glow plug control means for operating the glow plug when the exhaust gas recirculation device is in operation after completion of warming up of the engine and the temperature of the combustion gas is low. .
前記グロープラグに継続して通電した時間の合計または継続して通電した回数が所定の上限値を超えた場合にグロープラグの作動を禁止することを特徴とする請求項5に記載のディーゼルエンジンの制御装置。 A glow relay that can switch between energization and non-energization of the glow plug,
6. The diesel engine according to claim 5, wherein the operation of the glow plug is prohibited when the total time of continuous energization of the glow plug or the number of times of continuous energization exceeds a predetermined upper limit value. Control device.
1トリップ中に前記グロープラグに継続して通電した時間の合計または継続して通電した回数が所定の上限値を超えた場合にグロープラグの作動を禁止することを特徴とする請求項5に記載のディーゼルエンジンの制御装置。 A glow relay that can switch between energization and non-energization of the glow plug,
6. The operation of the glow plug is prohibited when the total time of continuous energization of the glow plug during one trip or the number of continuous energizations exceeds a predetermined upper limit value. Diesel engine control device.
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