JP2009191686A - Supercharger of engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジンの過給装置に係り、特に、排気ターボ過給機及びこの排気ターボ過給機の下流の排気通路に配設される排気浄化装置を有するエンジンの過給装置に関する。 The present invention relates to an engine supercharger, and more particularly to an engine supercharger having an exhaust turbocharger and an exhaust purification device disposed in an exhaust passage downstream of the exhaust turbocharger.
従来、エンジン始動前において、排気ターボ過給機に設けた電動モータを始動させて過給を行うことで吸気圧力を上昇させ、この圧力上昇に伴って空気の温度を上昇させてエンジン或いは排気浄化装置の暖機を行うようにしたエンジンが知られている(特許文献1)。 Conventionally, before starting the engine, the electric motor provided in the exhaust turbocharger is started to perform supercharging to increase the intake pressure, and with this pressure increase, the air temperature is increased to increase the engine or exhaust purification. An engine that warms up the apparatus is known (Patent Document 1).
しかしながら、特許文献1に記載の装置において、吸気圧力の上昇に伴う空気の温度上昇の程度は非常に小さいものであり、エンジンさらには排気浄化装置を十分に暖機させるには至らないものである。特に、排気浄化装置は適度に高温にすることで効率が良くなるが、吸入空気の温度上昇では足りない。従って、いかに、エンジン始動後にエンジンの作動による排気ガスの温度を利用して、排気浄化装置の温度を効率が良くなる温度まで高めるのかが問題となる。また、エンジンが既に始動したとしても、例えば、排気ターボ過給機のタービンに熱を奪われるなどして、排気ガスの温度が低下して排気浄化装置の温度が低下してしまうこともある。また、エンジン停止した後、排気浄化装置の温度が下がってしまい、再始動時に十分に排気を浄化出来ない場合がある。これは、熱効率が高いディーゼルエンジンで特に顕著な問題である。
However, in the device described in
本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、排気浄化装置を効率良い温度に高めることが出来或いは温度の低下を抑制することが出来るエンジンの過給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 of the prior art, and provides an engine supercharging device capable of raising the exhaust purification device to an efficient temperature or suppressing a decrease in temperature. The purpose is to provide.
上記の目的を達成するために本発明によれば、排気通路に配置されたタービンの回転により吸気通路に配置されたコンプレッサを回転させて吸気通路の空気を過給する排気ターボ過給機と、この排気ターボ過給機の下流の排気通路に配設される排気浄化装置と、を有するエンジンの過給装置であって、排気通路において排気ターボ過給機をバイパスするバイパス通路と、このバイパス通路に配設される制御弁と、この制御弁の作動を制御する制御弁制御手段と、吸気通路に配置されたコンプレッサを電動により回転させて吸気通路の空気を過給する電動過給機と、この電動過給機の作動を制御する電動過給機制御手段と、排気浄化装置の温度を所定のセンサにより検出する排気浄化装置温度検出手段と、この排気浄化装置温度検出手段により検出された排気浄化装置の温度が所定温度よりも低いとき、制御弁制御手段により制御弁を開かせると共に電動過給機制御手段により電動過給機を作動させる制御手段と、を有することを特徴としている。 In order to achieve the above object, according to the present invention, an exhaust turbocharger that supercharges air in an intake passage by rotating a compressor disposed in the intake passage by rotation of a turbine disposed in the exhaust passage; An exhaust gas purifying device disposed in an exhaust passage downstream of the exhaust turbocharger, and a bypass passage for bypassing the exhaust turbocharger in the exhaust passage, and the bypass passage A control valve disposed in the control valve, a control valve control means for controlling the operation of the control valve, an electric supercharger that supercharges the air in the intake passage by electrically rotating a compressor disposed in the intake passage, The electric supercharger control means for controlling the operation of the electric supercharger, the exhaust purification apparatus temperature detection means for detecting the temperature of the exhaust purification apparatus by a predetermined sensor, and the exhaust purification apparatus temperature detection means Control means for opening the control valve by means of the control valve control means and operating the electric supercharger by means of the electric supercharger control means when the temperature of the discharged exhaust purification device is lower than the predetermined temperature. It is said.
このように構成された本発明においては、排気浄化装置の温度が低いとき、排気ターボ過給機をバイパスするバイパス通路の制御弁を開くので、排気ガスの熱が排気ターボ過給機に奪われることなく、排気ガスを排気浄化装置まで流すことが出来、それにより、排気浄化装置の温度を上昇させ或いは温度の低下を抑制することが出来る。一方、排気ターボ過給機をバイパスすることによるトルク低下を、電動過給機を作動させることで抑制して、十分なトルクを確保することが出来る。 In the present invention configured as described above, when the temperature of the exhaust purification device is low, the control valve of the bypass passage that bypasses the exhaust turbocharger is opened, so that the exhaust gas turbocharger takes the heat of the exhaust gas. The exhaust gas can be allowed to flow to the exhaust gas purification device without increasing the temperature of the exhaust gas purification device, or the temperature decrease can be suppressed. On the other hand, torque reduction due to bypassing the exhaust turbocharger can be suppressed by operating the electric supercharger to ensure sufficient torque.
また、本発明において、好ましくは、さらに、気筒内へ燃料を噴射する燃料噴射器を制御する燃料噴射制御手段を有し、制御装置は、排気浄化装置温度検出手段により検出された排気浄化装置の温度が所定温度よりも低いとき、さらに、燃料噴射制御手段により気筒内に主噴射後のポスト噴射を行わせる。
このように構成された本発明においては、排気浄化装置の温度が低いとき、電動過給機の作動により増量された空気と、燃料噴射器による主噴射後のポスト噴射との反応により排気ガスの温度が上昇し、排気浄化装置の温度を上昇させ或いは温度の低下を抑制することが出来る。
In the present invention, it is preferable that the fuel injection control unit further controls a fuel injector that injects fuel into the cylinder, and the control device includes an exhaust purification device detected by the exhaust purification device temperature detection unit. When the temperature is lower than the predetermined temperature, post injection after main injection is further performed in the cylinder by the fuel injection control means.
In the present invention configured as described above, when the temperature of the exhaust purification device is low, the exhaust gas is generated by the reaction between the air increased by the operation of the electric supercharger and the post-injection after the main injection by the fuel injector. The temperature rises, the temperature of the exhaust purification device can be raised, or the temperature drop can be suppressed.
上記の目的を達成するために本発明によれば、排気通路に配置されたタービンの回転により吸気通路に配置されたコンプレッサを回転させて吸気通路の空気を過給する排気ターボ過給機と、この排気ターボ過給機の下流の排気通路に配設される排気浄化装置と、を有するエンジンの過給装置であって、排気通路において排気ターボ過給機をバイパスするバイパス通路と、このバイパス通路に配設される制御弁と、この制御弁の作動を制御する制御弁制御手段と、吸気通路に配置されたコンプレッサを電動により回転させて吸気通路の空気を過給する電動過給機と、この電動過給機の作動を制御する電動過給機制御手段と、所定の自動停止条件が成立したときエンジンを自動停止させる自動停止制御手段と、この自動停止手段による自動停止からのエンジン再始動時、制御弁制御手段により制御弁を開かせると共に電動過給機制御手段により電動過給機を作動させる制御手段を有することを特徴としている。 In order to achieve the above object, according to the present invention, an exhaust turbocharger that supercharges air in an intake passage by rotating a compressor disposed in the intake passage by rotation of a turbine disposed in the exhaust passage; An exhaust gas purifying device disposed in an exhaust passage downstream of the exhaust turbocharger, and a bypass passage for bypassing the exhaust turbocharger in the exhaust passage, and the bypass passage A control valve disposed in the control valve, a control valve control means for controlling the operation of the control valve, an electric supercharger that supercharges the air in the intake passage by electrically rotating a compressor disposed in the intake passage, An electric supercharger control means for controlling the operation of the electric supercharger, an automatic stop control means for automatically stopping the engine when a predetermined automatic stop condition is satisfied, and an automatic stop by the automatic stop means When the engine is restarted, is characterized by having a control means for actuating the electric supercharger by the electric supercharger control means causes opening the control valve by the control valve control means.
このように構成された本発明においては、排気浄化装置の温度がエンジン停止前よりも低くなる自動停止からの再始動時に、排気ターボ過給機をバイパスするバイパス通路の制御弁を開くので、排気ガスの熱が排気ターボ過給機に奪われることなく、排気ガスを排気浄化装置まで流すことが出来、それにより、排気浄化装置の温度を上昇させ或いは温度の低下を抑制することが出来る。一方、排気ターボ過給機をバイパスすることによるトルク低下を、電動過給機を作動させることで抑制して、十分なトルクを確保することが出来る。 In the present invention configured as above, the control valve of the bypass passage that bypasses the exhaust turbocharger is opened at the time of restart from the automatic stop when the temperature of the exhaust purification device becomes lower than before the engine stop. Without exhausting the heat of the gas to the exhaust turbocharger, the exhaust gas can flow to the exhaust purification device, thereby increasing the temperature of the exhaust purification device or suppressing a decrease in temperature. On the other hand, torque reduction due to bypassing the exhaust turbocharger can be suppressed by operating the electric supercharger to ensure sufficient torque.
また、本発明において、好ましくは、さらに、気筒内へ燃料を噴射する燃料噴射器を制御する燃料噴射制御手段を有し、制御装置は、上記自動停止手段による自動停止からのエンジン再始動時、さらに、燃料噴射制御手段により気筒内に主噴射後のポスト噴射を行わせる。
このように構成された本発明においては、排気浄化装置の温度がエンジン停止前よりも低くなる自動停止からの再始動時に、電動過給機の作動により増量された空気と、燃料噴射器による主噴射後のポスト噴射との反応により排気ガスの温度が上昇し、排気浄化装置の温度を上昇させ或いは温度の低下を抑制することが出来る。
Further, in the present invention, preferably, it further includes a fuel injection control means for controlling a fuel injector that injects fuel into the cylinder, and the control device is configured to restart the engine from the automatic stop by the automatic stop means. Further, post-injection after main injection is performed in the cylinder by the fuel injection control means.
In the present invention configured as described above, at the time of restart from the automatic stop where the temperature of the exhaust gas purification device becomes lower than before the engine stop, the air increased by the operation of the electric supercharger and the main fuel injector are used. The temperature of the exhaust gas rises due to the reaction with the post-injection after the injection, and the temperature of the exhaust purification device can be raised or the temperature drop can be suppressed.
本発明のエンジンの過給装置によれば、排気浄化装置を効率良い温度に高めることが出来或いは温度の低下を抑制することが出来る。 According to the supercharging device for an engine of the present invention, the exhaust purification device can be raised to an efficient temperature, or the temperature drop can be suppressed.
以下、添付図面を参照しながら本発明の好ましい実施の形態について説明する。
図1は、本発明の第1及び第2実施形態によるエンジンの過給装置により制御されるエンジンの全体構成図である。ここでは、各実施形態について、エンジンがディーゼルエンジンに適用する場合について説明するが、ガソリンエンジンにも同様に適用可能である。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is an overall configuration diagram of an engine controlled by an engine supercharging device according to first and second embodiments of the present invention. Here, although each embodiment demonstrates the case where an engine is applied to a diesel engine, it is applicable similarly to a gasoline engine.
エンジン本体1には複数の気筒2が設けられ、これらの気筒2には燃焼室2aが形成されている。各燃焼室2aには、吸気ポート4及び排気ポート6が開口し、これらのポートに吸気弁8および排気弁10が設けられている。さらに各燃焼室2aに対して燃料噴射弁12が設けられている。
吸気ポート4及び吸気弁8の上流側には、各気筒2に空気を供給する吸気通路20が接続され、排気ポート6及び排気弁10の下流側には、各気筒2から排気ガスを導出する排気通路50が接続されている。
The
An
吸気通路20には、サージタンク22と、サージタンク22から各気筒2の吸気ポート4毎に分岐する吸気マニホルド24が形成されている。吸気通路20の上流側には、エアクリーナ26が設けられており、このエアクリーナ26とサージタンク22との間には、吸気管28が延びている。この吸気管28のエアクリーナ26の下流には、吸気スロットル弁30が設けられている。また、吸気管28にはインタークーラ32が配置されている。
The
吸気管28のインタークーラ32とサージタンク22との間には電動過給機34が設けられている。電動過給機34は、モータ34aにより直接駆動されるコンプレッサ35を有する。また、吸気管28から電動過給機34をバイパスしてサージタンク22の上流側に連通する電動過給機バイパス通路36が設けられている。電動過給バイパス通路36には電動過給機バイパス弁(吸気バイパス弁)38が設けられている。吸気管28の電動過給機34及び電動過給機バイパス弁38と、インタークーラ32との間には、吸気シャッター弁40が設けられている。
An
次に、排気通路50は、各気筒2の排気ポート6に接続される気筒別の排気マニホールド52と、その下流の排気管54と、排気管54の下流に接続された排気浄化装置56とを備えている。排気浄化装置56は、触媒機能を有し、かつディーゼルスモークの排気微粒子(PM)を捕集するためのものであり、具体的には酸化触媒56aと、この酸化触媒の下流側に配置されたディーゼルパティキュレートフィルタ(DPF)56bとによって構成されている。
Next, the
吸気通路20と排気通路50との間には、排気ターボ過給機60が設けられている。排気ターボ過給機60は、排気ガスのエネルギで駆動されて回転するタービン62と、このタービン62にシャフト64を介して連結されたコンプレッサ66とを備えている。排気ターボ過給機60のタービン62は排気管54に設けられ、コンプレッサ66は吸気管28に設けられている。この排気ターボ過給機60は、排気エネルギによるタービン62の回転に連動したコンプレッサ66の回転により吸気管28の吸気を過給するようになっている。そして、インタークーラ32がコンプレッサ66で過給された空気を冷却するように構成されている。
なお、上述した電動過給機34は、排気ターボ過給機60にモータを取り付けたタイプのものでも良い。
An
The above-described
また、排気通路50には、排気マニホルド6と排気浄化装置56との間に、排気ターボ過給機60のタービン62をバイパスする排気ターボバイパス通路58が形成されている。この排気ターボバイパス通路58には、排気ターボバイパス弁(排気バイパス弁)59が設けられており、この排気ターボバイパス弁59が開いているときには、排気ガスが主に排気ターボバイパス通路58を通って、その高温ガスがそのまま排気浄化装置56まで流れるようになっている。一方、排気ターボバイパス弁59が閉じているときには、排気ガスによりタービン62を回転させるようになっている。
Further, an exhaust
また、吸気通路20と排気通路50の間には、高圧用EGR通路70と、低圧用EGR通路80とが設けられている。高圧用EGR通路70は、排気管54のタービン62よりも上流側とサージタンク22との間を連通し、排気ターボ過給機60を駆動する前の比較的高温で圧力の高い排気ガスの一部を吸気通路20に還流するものである。高圧用EGR通路70にはEGR弁72と、このEGR弁72の上流側(排気側)のEGRクーラ74と、が設けられている。
In addition, a high pressure EGR
また、低圧用EGR通路80は、排気管54の排気浄化装置56よりも下流側と吸気管28のコンプレッサ66よりも上流側との間を連通し、排気ターボ過給機60のタービン62を駆動した後の比較的圧力の低い排気ガスの一部を吸気通路20に還流するものである。低圧用EGR通路80には、EGR弁82と、このEGR弁82の上流側(排気側)のEGRクーラ84と、が設けられている。
Further, the low-
次に、図2により本発明の第1実施形態によるエンジンの過給装置の制御系のシステムを説明する。図2は、本発明の第1実施形態によるエンジンの制御系ブロック図である。
ECU100は、CPU、メモリ、カウンタタイマー群、インターフェース並びにこれらのユニットを接続するバス等を有するマイクロプロセッサで構成された制御ユニットである。ECU100には、具体的には、燃料噴射弁12、電動過給機34(34a)、電動過給機バイパス弁38、排気ターボバイパス弁59に接続されている。
Next, the control system of the engine supercharging device according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a block diagram of an engine control system according to the first embodiment of the present invention.
The
このECU100は、機能的に、後述するように所定条件下で燃料の気筒2内への主噴射、パイロット噴射及びポスト噴射するように燃料噴射弁12を制御する燃焼制御部102、所定条件下で所定の回転数が得られるように電動過給機34(34a)を制御すると共に電動過給機バイパス36の開閉を行うように電動過給機バイパス弁38を制御する電動過給機制御部104、及び、所定条件のときに排気ターボバイパス弁59を作動させる排気バイパス弁制御部106を含んでいる。ここで、電動過給機制御部104は、電動過給機34を駆動させないときには電動過給機バイパス通路36の電動過給機バイパス弁38を開き、駆動させるときには電動過給機バイパス弁38を閉じる。こうすることにより、電動過給機34を駆動させないときには吸気を電動過給機バイパス通路36に導いて吸気抵抗を低減し、電動過給機34を駆動させるときには確実に吸気を電動過給機34のコンプレッサ35に導く。
The
ECU100には、車両の車速を検出する車速センサ110、及び、排気浄化装置56に入る熱量に基づいて排気浄化装置56の温度を予測するためのエアフローセンサ116が接続されており、ECU100は、これらの各センサからの入力信号を受け、上述した各制御部102、104及び106により、各装置12、34(34a)、38、59を制御する。なお、排気浄化装置56の温度を検出するために、エアフローセンサ116の代わりに、排気浄化装置56の温度を直接計測する触媒センサを設けたり、エンジン水温から排気浄化装置56の温度を推定するようにしたり、所定の実験値などに基づいて得られるマップ等によりタイマー制御しても良い。
The
次に、図3及び図4により、本発明の第1実施形態によるエンジンの過給装置の制御内容を説明する。図3は、本発明の第1実施形態によるエンジンの過給装置の制御フローを示すフローチャートであり、図4は、本発明の第1実施形態によるクランク角と噴射量の関係を示す図である。
図3において、Sは各ステップを示す。
先ず、図3に示すように、S1において、車速センサ110及びエアフローセンサ116の各信号を読み込む。S2においては、S1で読み込んだエアフローセンサ116の信号値から排気浄化装置56、より詳細には、酸化触媒56aの温度(触媒温度)を予測すると共に、その予測値が所定温度α(例えば、200℃)より大きいか否かを判定する。所定温度αより大きい場合には、酸化触媒56aが活性温度であるものとして、S3乃至S8の通常の走行時の制御に移る。
Next, the contents of control of the engine supercharging device according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a flowchart showing a control flow of the engine supercharging device according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the crank angle and the injection amount according to the first embodiment of the present invention. .
In FIG. 3, S indicates each step.
First, as shown in FIG. 3, in S1, signals from the
通常の制御では、先ず、S3において、車速センサ110の信号値から、車両が加速中であるか否かを判定する。加速中である場合には、S4に進み、電動過給機制御部104により、電動過給機34を作動させる一方、S5で吸気バイパス弁38を閉じる。これにより、吸気はバイパス36を通らず、電動過給機34により過給される。一方、加速中でない場合には、S6に進み、電動過給機制御部104により、電動過給機34を停止させ、S7で吸気バイパス弁38を開く。これにより、電動過給機34による過給は行われない。S5又はS7の次は、S8に進み、排気バイパス弁59を閉じることにより、排気ターボ過給機60を作動させる。
In normal control, first, in S3, it is determined from the signal value of the
次に、S2において、排気浄化装置56の温度が所定温度α以下である場合には、S9に進み、電動過給機制御部104により、電動過給機34を作動させ、S10で、吸気バイパス弁38を閉じる。これにより、吸気はバイパス36を通らず、電動過給機34により過給される。
次に、S11において、排気バイパス弁制御部106により、排気ターボバイパス弁59を開く。これにより、排気ガスの熱が排気ターボ過給機60のタービン62等に熱を奪われることなく、排気浄化装置56まで届く。
次に、S12において、燃焼制御部102により、燃料噴射器12からポスト噴射を行う。このポスト噴射は、図4に示すように、TDC付近のメイン噴射(主噴射)の後に燃料を気筒2内に噴くものであり、排気温度を上げる効果を有する。例えば、ポスト噴射により未燃焼燃料を排気浄化装置56に与えて酸化触媒56aで反応させ、それにより排気ガス温度を高め、さらに、DPF56bの温度を上げて煤を燃焼させることが出来る。
Next, in S2, when the temperature of the
Next, in S <b> 11, the exhaust
Next, in S12, the
以上説明したように、本発明の第1実施形態では、排気浄化装置56の温度が低いとき、排気ターボ過給機60をバイパスするバイパス通路58の制御弁を開くので、排気ガスの熱が排気ターボ過給機60のタービン62等に奪われることなく、排気ガスを排気浄化装置まで流すことが出来、それにより、排気浄化装置56の温度を上昇させ或いは温度の低下を抑制することが出来る。一方、排気ターボ過給機60をバイパスすることによるトルク低下を、電動過給機34を作動させることで抑制して、十分なトルクを確保することが出来る。また、排気浄化装置56の温度が低いとき、電動過給機34の作動により増量された空気と、燃料噴射器12による主噴射後のポスト噴射との反応により排気ガスの温度が上昇し、排気浄化装置56の温度を上昇させ或いは温度の低下を抑制することが出来る。
As described above, in the first embodiment of the present invention, when the temperature of the
次に、図5により本発明の第2実施形態によるエンジンの過給装置の制御系のシステムを説明する。図5は、本発明の第2実施形態によるエンジンの制御系ブロック図である。
ECU100は、第1実施形態と同様、燃料噴射弁12、電動過給機34(34a)、電動過給機バイパス弁38、排気ターボバイパス弁59に接続されている。
Next, the control system of the engine supercharging device according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a block diagram of an engine control system according to the second embodiment of the present invention.
As in the first embodiment, the
このECU100は、機能的に、後述するように所定条件下で燃料の気筒2内への主噴射、パイロット噴射及びポスト噴射するように燃料噴射弁12を制御する燃焼制御部102、所定条件下で所定の回転数が得られるように電動過給機34(34a)を制御すると共に電動過給機バイパス36の開閉を行うように電動過給機バイパス弁38を制御する電動過給機制御部104、所定条件のときに排気ターボバイパス弁59を作動させる排気バイパス弁制御部106、及び、所定条件のときにエンジンを停止させる自動停止制御部108を含んでいる。ここで、電動過給機制御部104は、電動過給機34を駆動させないときには電動過給機バイパス通路36の電動過給機バイパス弁38を開き、駆動させるときには電動過給機バイパス弁38を閉じる。こうすることにより、電動過給機34を駆動させないときには吸気を電動過給機バイパス通路36に導いて吸気抵抗を低減し、電動過給機34を駆動させるときには確実に吸気を電動過給機34のコンプレッサ35に導く。
The
ECU100には、車両の車速を検出する車速センサ110、ブレーキのON−OFFを検出するブレーキセンサ112、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ114、及び、触媒に入る熱量から排気浄化装置56の温度を予測するためのエアフローセンサ116が接続されており、ECU100は、これらの各センサからの入力信号を受け、上述した各制御部102、104、106及び108により、各装置12、34(34a)、38、59を制御する。なお、排気浄化装置56の温度を検出するために、エアフローセンサ116の代わりに、排気浄化装置56の温度を直接計測する触媒センサを設けたり、エンジン水温から排気浄化装置56の温度を推定するようにしたり、所定の実験値などに基づいて得られるマップ等によりタイマー制御したり、自動停止時間(アイドルストップ時間)から排気浄化装置56の温度を推定するようにしても良い。
The
次に、図6により、本発明の第2実施形態によるエンジンの過給装置の制御内容を説明する。図6は、本発明の第2実施形態によるエンジンの過給装置の制御フローを示すフローチャートである。図6において、Sは各ステップを示す。 Next, the control contents of the engine supercharging device according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a flowchart showing a control flow of the engine supercharging device according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 6, S indicates each step.
先ず、図6に示すように、S1において、車速センサ110、ブレーキセンサ112、アクセル開度センサ114及びエアフローセンサ116の各信号を読み込む。S2においては、自動停止制御部108(図5参照)により、S1で読み込んだ各センサの値から、停止条件が成立するか否かを判定する。即ち、車速センサ110の信号が車速0を示し、ブレーキセンサ112がブレーキONであることを示し、アクセル開度センサ114の信号がアクセル開度0を示すときに停止条件が成立すると判定する。なお、ブレーキがOFF(例えば、サイドブレーキをかけている場合など)のときにも、停止条件が成立すると判定しても良い。
First, as shown in FIG. 6, in S1, signals of the
S2において、停止条件が成立した場合、エンジンを停止するように燃料噴射を停止し、そして、電動過給機制御部104により、S3で電動過給機34を停止させ、S4で電動過給機バイパス弁(吸気バイパス弁)38を開き、排気バイパス弁制御部106により、S5で排気ターボ過給機バイパス弁39を閉じる。さらに、S6において、フラグ1を立てる。
If the stop condition is satisfied in S2, the fuel injection is stopped so as to stop the engine, and the electric
一方、S2で停止条件が成立しなかった場合には、エンジンが始動した時か、或いは、始動が完了して作動しているものとして、S7以降による、エンジンが作動状態である場合のフローに進む。
S7では、フラグが1であるか否かを判定する。フラグが1である場合には、それまでエンジンが自動停止していた場合か、或いは、後述するようにエンジンが作動していても触媒温度αが所定値以下であり、排気浄化装置56が冷えている場合である。これらの場合には、S8乃至S11の処理により排気浄化装置56の温度を高めるように制御する。即ち、S8及びS9においては、電動過給機制御部104により電動過給機34を作動させると共に吸気バイパス弁38を閉じることにより、後述するように排気ターボ過給機バイパス弁39を開くことによる吸気効率の低下を補うように過給する。
On the other hand, when the stop condition is not satisfied in S2, the flow when the engine is in an operating state according to S7 or later is considered as when the engine is started or when the start is completed. move on.
In S7, it is determined whether or not the flag is 1. When the flag is 1, the engine temperature has been automatically stopped until that time, or the catalyst temperature α is not more than a predetermined value even when the engine is operating as will be described later, and the
次に、S10において、排気バイパス弁制御部106により、排気ターボ過給機バイパス弁39を開く。このことにより、気筒2内の燃焼により高温となった排気ガスを排気ターボ過給機バイパス28に導き、タービン62で排気ガスの奪われることなく、排気浄化装置56に排気ガスを導くことが出来る。
次に、S11において、燃焼制御部102により、燃料噴射器12からポスト噴射を行う。このポスト噴射は、上述した図4に示すように、TDC付近のメイン噴射の後に燃料を気筒2内に噴くものであり、第1実施形態と同様に排気温度を上げる効果を有する。
Next, in S10, the exhaust gas turbocharger bypass valve 39 is opened by the exhaust gas bypass
Next, in S <b> 11, the
その後、S12において、S1で読み込んだエアフローセンサ116の信号値から排気浄化装置56、より詳細には、酸化触媒56aの温度(触媒温度)を予測すると共に、その予測値が所定温度α(例えば、200℃)より大きいか否かを判定する。所定温度α以下である場合には、フラグ1を保持する。一方、所定温度αより大きい場合には、酸化触媒56aが活性温度であるものとして、S13において、フラグ0を立てる。このように、フラグ0を立てることにより、上述したS7において、エンジンが作動しており且つ触媒温度αが所定値より大きく排気浄化装置56が効率良い温度まで上昇しているものとして、通常のS14乃至S19の制御に進む。
Thereafter, in S12, the
通常の制御では、先ず、S14において、車速センサ110の信号値から、車両が加速中であるか否かを判定する。加速中である場合には、S15に進み、電動過給機制御部104により、電動過給機34を作動させる一方、S16で吸気バイパス弁38を閉じる。これにより、吸気はバイパス36を通らず、電動過給機34により過給される。一方、加速中でない場合には、S17に進み、電動過給機制御部104により、電動過給機34を停止させ、S18で吸気バイパス弁38を開く。これにより、電動過給機34による過給は行われない。S16又はS18の次は、S19に進み、排気バイパス弁59を閉じることにより、排気ターボ過給機60を作動させる。
In normal control, first, in S14, it is determined from the signal value of the
以上説明したように、第2実施形態では、排気浄化装置56の温度がエンジン停止前よりも低くなる自動停止からの再始動時に、排気ターボ過給機60をバイパスするバイパス通路58の制御弁59を開くので、排気ガスの熱が排気ターボ過給機60のタービン62等に奪われることなく、排気ガスを排気浄化装置56まで流すことが出来、それにより、排気浄化装置56の温度を上昇させ或いは温度の低下を抑制することが出来る。一方、排気ターボ過給機60をバイパスすることによるトルク低下を、電動過給機34を作動させることで抑制して、十分なトルクを確保することが出来る。また、排気浄化装置56の温度がエンジン停止前よりも低くなる自動停止からの再始動時に、電動過給機34の作動により増量された空気と、燃料噴射器12による主噴射後のポスト噴射との反応により排気ガスの温度が上昇し、排気浄化装置56の温度を上昇させ或いは温度の低下を抑制することが出来る。
As described above, in the second embodiment, the
次に、図7により、第1実施形態及び第2実施形態の具体的な制御例を説明する。図7は、本発明の第2実施形態によるエンジンの過給装置の制御内容を示す線図である。
図7に示すように、線図の左側の部分で、排気浄化装置56の温度が上昇している。このような排気浄化装置56の温度が低いとき(第1実施形態、第2実施形態)、或いは、エンジンの再始動時(第2実施形態)には、排気バイパス弁59を全開にすると共に電動過給機34を作動させる。そして、排気浄化装置56の温度が上がると、バイパス弁59の開度を下げることにより、排気ターボ過給機60のタービン62側に排気ガスが流れ、排気ターボ過給機60の回転数が上昇していく。また、電動過給機34の回転数を下げても、排気ターボ過給機60の作動により、気筒2内に十分な吸気を送ることが出来る。
Next, specific control examples of the first and second embodiments will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a diagram showing the control contents of the engine supercharging device according to the second embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 7, the temperature of the
2 気筒
20 吸気通路
34 電動過給機
36 電動過給機バイパス通路(吸気バイパス)
38 電動過給機バイパス弁(吸気バイパス弁)
34a モータ
35 コンプレッサ
50 排気通路
56 排気浄化装置
58 排気ターボ過給機バイパス(排気バイパス)
59 排気ターボ過給機バイパス弁(排気バイパス弁)
60 排気ターボ過給機
62 タービン
66 コンプレッサ
2
38 Electric supercharger bypass valve (intake bypass valve)
59 Exhaust turbocharger bypass valve (exhaust bypass valve)
60
Claims (4)
上記排気通路において上記排気ターボ過給機のタービンをバイパスするバイパス通路と、
このバイパス通路に配設される制御弁と、
この制御弁の作動を制御する制御弁制御手段と、
吸気通路に配置されたコンプレッサを電動により回転させて吸気通路の空気を過給する電動過給機と、
この電動過給機の作動を制御する電動過給機制御手段と、
上記排気浄化装置の温度を所定のセンサにより検出する排気浄化装置温度検出手段と、
この排気浄化装置温度検出手段により検出された上記排気浄化装置の温度が所定温度よりも低いとき、上記制御弁制御手段により上記制御弁を開かせると共に上記電動過給機制御手段により上記電動過給機を作動させる制御手段と、
を有することを特徴とするエンジンの過給装置。 An exhaust turbocharger that supercharges air in the intake passage by rotating a compressor disposed in the intake passage by rotation of a turbine disposed in the exhaust passage, and an exhaust passage downstream of the exhaust turbocharger An engine exhaust gas purifying device, comprising:
A bypass passage that bypasses the turbine of the exhaust turbocharger in the exhaust passage;
A control valve disposed in the bypass passage;
Control valve control means for controlling the operation of the control valve;
An electric supercharger that supercharges air in the intake passage by electrically rotating a compressor disposed in the intake passage;
Electric supercharger control means for controlling the operation of the electric supercharger;
Exhaust gas purification device temperature detection means for detecting the temperature of the exhaust gas purification device by a predetermined sensor;
When the temperature of the exhaust purification device detected by the exhaust purification device temperature detection means is lower than a predetermined temperature, the control valve control means opens the control valve and the electric supercharger control means opens the electric supercharger. Control means for operating the machine;
An engine supercharging device comprising:
上記制御装置は、上記排気浄化装置温度検出手段により検出された上記排気浄化装置の温度が所定温度よりも低いとき、さらに、上記燃料噴射制御手段により気筒内に主噴射後のポスト噴射を行わせる請求項1に記載のエンジンの過給装置。 Furthermore, it has fuel injection control means for controlling a fuel injector that injects fuel into the cylinder,
When the temperature of the exhaust purification device detected by the exhaust purification device temperature detection means is lower than a predetermined temperature, the control device further causes post injection after main injection into the cylinder by the fuel injection control means. The engine supercharging device according to claim 1.
上記排気通路において上記排気ターボ過給機のタービンをバイパスするバイパス通路と、
このバイパス通路に配設される制御弁と、
この制御弁の作動を制御する制御弁制御手段と、
吸気通路に配置されたコンプレッサを電動により回転させて吸気通路の空気を過給する電動過給機と、
この電動過給機の作動を制御する電動過給機制御手段と、
所定の自動停止条件が成立したときエンジンを自動停止させる自動停止制御手段と、
この自動停止手段による自動停止からのエンジン再始動時、上記制御弁制御手段により上記制御弁を開かせると共に上記電動過給機制御手段により上記電動過給機を作動させる制御手段を有することを特徴とするエンジンの過給装置。 An exhaust turbocharger that supercharges air in the intake passage by rotating a compressor disposed in the intake passage by rotation of a turbine disposed in the exhaust passage, and an exhaust passage downstream of the exhaust turbocharger An engine exhaust gas purifying device, comprising:
A bypass passage that bypasses the turbine of the exhaust turbocharger in the exhaust passage;
A control valve disposed in the bypass passage;
Control valve control means for controlling the operation of the control valve;
An electric supercharger that supercharges air in the intake passage by electrically rotating a compressor disposed in the intake passage;
Electric supercharger control means for controlling the operation of the electric supercharger;
Automatic stop control means for automatically stopping the engine when a predetermined automatic stop condition is satisfied;
The engine has a control means for opening the control valve by the control valve control means and operating the electric supercharger by the electric supercharger control means when the engine is restarted from the automatic stop by the automatic stop means. The engine supercharger.
上記制御装置は、上記自動停止手段による自動停止からのエンジン再始動時、さらに、上記燃料噴射制御手段により気筒内に主噴射後のポスト噴射を行わせる請求項3に記載のエンジンの過給装置。 Furthermore, it has fuel injection control means for controlling a fuel injector that injects fuel into the cylinder,
4. The engine supercharging device according to claim 3, wherein the control device causes post injection after main injection into the cylinder by the fuel injection control means when the engine is restarted from the automatic stop by the automatic stop means. .
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