JP2011214565A - Control device for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、冷却水通路に対する冷却水の吐出を機関回転速度に依存することなく停止可能なポンプにより冷却水を循環させる冷却装置を備える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 including a cooling device that circulates cooling water by a pump capable of stopping discharge of cooling water to a cooling water passage without depending on engine rotation speed.
上記のような冷却装置として例えば、特許文献1に記載のものが挙げられる。この冷却装置では、機関暖機時に水温センサにより検出される内燃機関の冷却水の温度が所定温度未満のときには、ウォータポンプの駆動を停止することにより、冷却水の循環を停止させて機関暖機を促進するようにしている。そして、同冷却水の温度が所定温度以上となることをもってウォータポンプを駆動して冷却水の循環を開始するようにしている。 Examples of the cooling device as described above include those described in Patent Document 1. In this cooling device, when the temperature of the cooling water of the internal combustion engine detected by the water temperature sensor at the time of engine warm-up is less than a predetermined temperature, the water pump is stopped to stop the circulation of the coolant to warm up the engine. To promote. Then, when the temperature of the cooling water becomes equal to or higher than a predetermined temperature, the water pump is driven to start circulation of the cooling water.
また、一般に、冷却水の温度を制御情報の一部として取り込む機関制御においては、その都度水温センサにより検出される冷却水の温度に基づいて、制御を実行開始/終了時期も含め、冷却水の温度に基づき同冷却水の温度に即したかたちとなるように制御態様を設定している。 In general, in engine control that takes in the temperature of the cooling water as part of the control information, the cooling water including the execution start / end timing is controlled based on the temperature of the cooling water detected by the water temperature sensor each time. Based on the temperature, the control mode is set so as to conform to the temperature of the cooling water.
ところで、機関暖機時にウォータポンプの駆動を停止することにより冷却水の循環を停止した状態から、ウォータポンプの運転を開始して冷却水を循環させるようにした場合、冷却水通路において機関燃焼室近傍に存在する高温の冷却水がそれ以外の低温部分に流入する一方、低温部分の冷却水が機関燃焼室近傍等の高温部分に流入するようになるため、冷却水通路の各部における冷却水との熱交換量が一時的に大きく変化し、水温センサにより検出される検出水温もこれに伴って変動するようになる。しかしながら、こうした検出水温の変動は、冷却水の循環が開始された直後に発生する一時的なものであって温度情報としての信頼性はあまり高くないため、こうした検出水温に基づいて機関制御を実行したとしても、これが内燃機関や各種熱機器の温度状況に即したものとなるとは言い難い。むしろ、こうした検出水温に基づいて機関制御を実行することにより、機関制御が不必要なときに実行/停止されたり、あるいは制御が不安定化したりする等、種々の弊害を招くおそれすらある。 By the way, when cooling water is circulated by starting the operation of the water pump from the state where the circulation of the cooling water is stopped by stopping the driving of the water pump when the engine is warmed up, the engine combustion chamber is formed in the cooling water passage. While the high-temperature cooling water existing in the vicinity flows into the other low-temperature parts, the cooling water in the low-temperature parts flows into the high-temperature parts near the engine combustion chamber, etc. The amount of heat exchange of the water temporarily changes greatly, and the detected water temperature detected by the water temperature sensor also fluctuates accordingly. However, such fluctuations in the detected water temperature are temporary that occur immediately after the circulation of the cooling water and are not very reliable as temperature information. Therefore, engine control is performed based on these detected water temperatures. Even so, it is difficult to say that this is in accordance with the temperature conditions of the internal combustion engine and various thermal devices. Rather, by executing the engine control based on such detected water temperature, there is a possibility of causing various adverse effects such as execution / stop when the engine control is unnecessary, or destabilization of the control.
例えば、バルブタイミング制御や特許文献2に記載のEGR制御といった水温センサにより検出される検出水温を制御情報として取り込む機関制御にあっては、以下のような問題が無視できないものとなる。すなわち、検出水温の変動に起因して、それらの制御が停止された場合、それぞれの制御が継続して実行された場合と比べて、EGR制御を実行することによる排気性状の改善や、バルブタイミング制御を実行することによる燃費や機関出力の向上を図る上での支障となり得る。 For example, in the engine control that takes in the detected water temperature detected by the water temperature sensor as control information, such as valve timing control or EGR control described in Patent Document 2, the following problems cannot be ignored. That is, when those controls are stopped due to fluctuations in the detected water temperature, the exhaust properties are improved by performing the EGR control and the valve timing is compared with the case where each control is continuously executed. Executing the control may hinder the improvement of fuel consumption and engine output.
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、冷却水の循環開始に際してその信頼性が一時的に低下した冷却水の検出水温に基づいて、機関制御が実行されることに起因する制御の不安定化等、種々の弊害の発生を未然に回避することのできる内燃機関の制御装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to execute engine control based on the detected water temperature of the cooling water whose reliability has temporarily decreased at the start of circulation of the cooling water. It is an object of the present invention to provide a control device for an internal combustion engine that can avoid various adverse effects such as instability of control caused by the problem.
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項1に記載の発明は、冷却水が循環する冷却水通路と、冷却水の温度を検出する水温センサと、前記冷却水通路に対する冷却水の吐出を機関回転速度に依存することなく停止可能なポンプと、機関暖機時に前記水温センサにより検出される検出水温が所定温度未満のときには前記ポンプの駆動を停止する一方、前記検出水温が前記所定温度以上のときに前記ポンプを駆動する冷却装置とを備える内燃機関の制御装置において、前記ポンプにより冷却水が前記冷却水通路に吐出されて冷却水の循環が開始されたとき、前記検出水温を制御情報として取り込む機関制御のうち少なくとも一つを、その冷却水の循環に伴って生じる前記冷却水通路の各部における一時的な温度変化が収束する期間である過渡期間が経過するまで、冷却水の循環が開始されたときの制御状態のまま維持することを要旨としている。
In the following, means for achieving the above object and its effects are described.
According to the first aspect of the present invention, the cooling water passage through which the cooling water circulates, the water temperature sensor for detecting the temperature of the cooling water, and the discharge of the cooling water to the cooling water passage can be stopped without depending on the engine rotation speed. And a cooling device that stops driving the pump when the detected water temperature detected by the water temperature sensor when the engine is warmed up is lower than a predetermined temperature, and drives the pump when the detected water temperature is equal to or higher than the predetermined temperature. And at least one of engine controls for taking in the detected water temperature as control information when cooling water is discharged into the cooling water passage by the pump and circulation of the cooling water is started. The circulation of the cooling water is continued until a transient period, which is a period in which the temporary temperature change in each part of the cooling water passage caused by the circulation of the cooling water converges, has elapsed. Is summarized in that the maintained in the control state when started.
一般に、冷却水の温度を制御情報の一部として取り込む機関制御においては、その都度検出される冷却水の温度に基づいて、その実行開始/終了時期も含め、冷却水の温度に即したかたちとなるように制御態様を設定している。 In general, in engine control that takes in the temperature of cooling water as part of the control information, based on the temperature of the cooling water detected each time, including the start / end time of its execution, The control mode is set as follows.
ところで、機関暖機時にポンプの駆動を停止することにより冷却水の循環を停止した状態から、ポンプの運転を開始して冷却水を循環させるようにした場合、冷却水通路において機関燃焼室近傍に存在する高温の冷却水がそれ以外の低温部分に流入する一方、低温部分の冷却水が機関燃焼室近傍等の高温部分に流入するようになるため、冷却水通路の各部における冷却水との熱交換量が一時的に大きく変化し、水温センサにより検出される検出水温もこれに伴って変動するようになる。しかしながら、こうした検出水温の変動は、冷却水の循環が開始された直後に発生する一時的なものであって温度情報としての信頼性は高くないため、こうした検出水温に基づいて機関制御を実行したとしても、これが内燃機関や各種熱機器の温度状況に即したものであるとは言い難い。むしろ、こうした過渡的な検出水温の変化に基づいて機関制御を実行することにより、機関制御が不必要なときに実行/停止されたり、あるいは制御が不安定化したりする等、種々の弊害を招くおそれがある。 By the way, when the cooling water circulation is started by stopping the circulation of the cooling water by stopping the driving of the pump when the engine is warmed up, the cooling water is circulated near the engine combustion chamber in the cooling water passage. While the existing high-temperature cooling water flows into the other low-temperature parts, the low-temperature part cooling water flows into the high-temperature parts such as the vicinity of the engine combustion chamber. The amount of exchange changes greatly temporarily, and the detected water temperature detected by the water temperature sensor also varies accordingly. However, such fluctuations in the detected water temperature are temporary that occur immediately after the circulation of the cooling water and are not reliable as temperature information. Therefore, engine control was executed based on these detected water temperatures. However, it is hard to say that this is in accordance with the temperature conditions of the internal combustion engine and various thermal equipment. Rather, by executing the engine control based on such a transient change in the detected water temperature, the engine control is executed / stopped when it is unnecessary, or the control becomes unstable. There is a fear.
この発明では、機関暖機時の冷却水の循環停止を解除した直後、すなわち冷却水通路における高温の冷却水と低温の冷却水とが未だ十分に混合されておらず、水温センサにより検出される冷却水の検出水温が大きく変化する過渡期間においては、検出水温を制御情報として取り込む機関制御のうち少なくとも一つを、その過渡期間が経過するまで、すなわち冷却水の循環を開始するのに伴って生じる冷却水通路の各部における一時的な温度変化が収束するまで、冷却水の循環が開始されたときの制御状態に維持するようにしている。その結果、冷却水の循環開始に際してその信頼性が一時的に低下した冷却水の検出水温に基づいて、機関制御が実行されることに起因する制御の不安定化等、種々の弊害の発生を未然に回避することができるようになる。 In this invention, immediately after canceling the circulation stop of the cooling water when the engine is warmed up, that is, the high-temperature cooling water and the low-temperature cooling water in the cooling water passage are not yet sufficiently mixed, and are detected by the water temperature sensor. In the transition period in which the detected water temperature of the cooling water changes greatly, at least one of the engine controls that take in the detected water temperature as control information until the transition period elapses, that is, as the cooling water circulation starts. Until the temporary temperature change in each part of the generated cooling water passage converges, the control state when the circulation of the cooling water is started is maintained. As a result, various adverse effects such as instability of control due to engine control being executed based on the detected coolant temperature whose reliability has temporarily decreased at the start of cooling water circulation. It will be possible to avoid it.
なお、1.水温センサの検出水温が所定温度以上になったとき、2.検出水温が所定温度以上であることに基づいてポンプの運転を開始するための駆動信号を同ポンプに出力したとき、3.その駆動信号に基づいてポンプが運転状態になったとき、4.ポンプの運転により冷却水が循環されたとき、5.冷却水の循環が開始されるのに伴って水温センサの検出水温が変化したとき、はそれぞれその順に若干の遅れ時間を含むものの全て因果関係を有した一連の事象であるため、本明細書では「前記ポンプにより冷却水が前記冷却水通路に吐出されて冷却水の循環が開始されたとき」、すなわち上記4と上記1〜3及び5とはいずれも同じ意味として扱うこととする。 In addition, 1. 1. When the water temperature detected by the water temperature sensor becomes equal to or higher than a predetermined temperature. 2. When a drive signal for starting the operation of the pump is output to the pump based on the detected water temperature being equal to or higher than a predetermined temperature; 3. When the pump enters an operating state based on the drive signal. 4. When cooling water is circulated by operating the pump; When the detected water temperature of the water temperature sensor changes with the start of the circulation of the cooling water, it is a series of events that all have a causal relationship, including a slight delay time in that order. “When the cooling water is discharged into the cooling water passage by the pump and circulation of the cooling water is started”, that is, the above 4 and the above 1 to 3 and 5 are all treated as the same meaning.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の内燃機関の制御装置において、前記過渡期間は前記検出される検出水温が前記所定温度に達して冷却水の循環を開始した後に同検出水温が再び前記所定温度に達するまでの期間に設定されることを要旨としている。 According to a second aspect of the present invention, in the control device for an internal combustion engine according to the first aspect, the detected water temperature is detected after the detected water temperature reaches the predetermined temperature and circulation of cooling water is started during the transition period. Is set to a period until the predetermined temperature is reached again.
上述したように冷却水の循環が開始されると、冷却水通路において、機関燃焼室近傍等からは高温の冷却水がその低温部分に流入する一方、低温部分の冷却水が機関燃焼室近傍等の高温部分に流入するようになるため、同冷却水通路の各部における冷却水との熱交換量が一時的に大きく変化する。しかしながら、こうした熱交換量の変化は徐々に収束するため、その後は、水温センサの検出水温と冷却水通路の各部における冷却水の温度とが高い相関を有して変化するようになる。同構成によれば、このような状況に達する期間として過渡期間を適切な長さに設定することができる。 As described above, when the circulation of the cooling water is started, in the cooling water passage, the high-temperature cooling water flows from the vicinity of the engine combustion chamber or the like into the low-temperature portion, while the cooling water in the low-temperature portion is near the engine combustion chamber or the like. Therefore, the amount of heat exchange with the cooling water in each part of the cooling water passage changes greatly temporarily. However, such a change in the heat exchange amount gradually converges, and thereafter, the detected water temperature of the water temperature sensor and the temperature of the cooling water in each part of the cooling water passage change with high correlation. According to this configuration, the transition period can be set to an appropriate length as the period for reaching such a situation.
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の内燃機関の制御装置において、前記過渡期間は前記検出される検出水温が前記所定温度に達して冷却水の循環を開始した後における前記ポンプの吐出量積算値が所定量に達するまでの期間に設定されることを要旨としている。 According to a third aspect of the present invention, in the control device for an internal combustion engine according to the first aspect, in the transient period, the pump after the detected water temperature detected reaches the predetermined temperature and circulation of cooling water is started. The discharge amount integrated value is set to a period until it reaches a predetermined amount.
上述したように冷却水の循環が開始されると、冷却水通路において、機関燃焼室近傍等からは高温の冷却水がその低温部分に流入する一方、低温部分の冷却水が機関燃焼室近傍等の高温部分に流入するようになるため、同冷却水通路の各部における冷却水との熱交換量が一時的に大きく変化する。しかしながら、こうした熱交換量の変化はポンプから冷却水通路に吐出された冷却水の総量が多くなるのにつれて徐々に収束するため、その後は、水温センサの検出水温と冷却水通路の各部における冷却水の温度とが高い相関を有して変化するようになる。同構成によれば、過渡期間をこのような状況に達する期間となるように適切な長さに設定することができる。 As described above, when the circulation of the cooling water is started, in the cooling water passage, the high-temperature cooling water flows from the vicinity of the engine combustion chamber or the like into the low-temperature portion, while the cooling water in the low-temperature portion is near the engine combustion chamber or the like. Therefore, the amount of heat exchange with the cooling water in each part of the cooling water passage changes greatly temporarily. However, since the change in the heat exchange amount gradually converges as the total amount of cooling water discharged from the pump to the cooling water passage increases, the cooling water temperature detected by the water temperature sensor and the cooling water in each part of the cooling water passage are thereafter increased. The temperature changes with a high correlation. According to this configuration, the transition period can be set to an appropriate length so as to be a period for reaching such a situation.
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の内燃機関の制御装置において、前記所定量は前記冷却水通路に滞留する冷却水の量以上に設定されることを要旨としている。
同構成では、ポンプからの冷却水の吐出を通じて機関冷却室近傍を含め冷却水通路の各部における冷却水が一巡することにより、冷却水の循環の開始に伴って一時的に増大した冷却水通路の各部における冷却水との熱交換量が再び低下した後、換言すれば水温センサの検出水温と冷却水通路の各部における冷却水の温度とが高い相関を有して変化する状況になった後に、水温センサの検出水温に基づく機関制御が実行されるようになる。その結果、過渡期間をこのような状況に達する期間となるように適切な長さに設定することができる。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a control apparatus for an internal combustion engine according to the third aspect, wherein the predetermined amount is set to be equal to or larger than an amount of cooling water staying in the cooling water passage.
In this configuration, the cooling water in each part of the cooling water passage including the vicinity of the engine cooling chamber is made through a discharge of the cooling water from the pump, so that the cooling water passage temporarily increased as the cooling water circulation starts. After the amount of heat exchange with the cooling water in each part again decreases, in other words, after the temperature detected by the water temperature sensor and the temperature of the cooling water in each part of the cooling water passage change with high correlation, Engine control based on the water temperature detected by the water temperature sensor is executed. As a result, the transition period can be set to an appropriate length so as to be a period for reaching such a situation.
なお、ポンプの吐出量積算値については、これを請求項5に記載される発明によるように、ポンプの回転速度を検出する回転速度センサを更に備え、前記吐出量積算値は前記回転速度センサにより検出されるポンプの回転速度及び同ポンプの稼動時間に基づいて算出される、といった構成を通じて算出することができる。 In addition, the pump discharge amount integrated value is further provided with a rotation speed sensor for detecting the rotation speed of the pump as in the invention described in claim 5, and the discharge amount integrated value is determined by the rotation speed sensor. It can be calculated through a configuration in which it is calculated based on the detected rotational speed of the pump and the operating time of the pump.
請求項6に記載の発明は、請求項1〜5のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置において、前記検出水温を制御情報として取り込む機関制御は、排気系から排気の一部をEGRガスとして吸気系に導入して再循環させるEGR制御であり、同EGR制御は、前記検出水温が前記所定温度よりも低い温度域からその実行が開始されるものであることを要旨としている。 According to a sixth aspect of the present invention, in the control device for an internal combustion engine according to any one of the first to fifth aspects, the engine control that takes in the detected water temperature as control information is a part of the exhaust gas from the exhaust system. The EGR control is introduced into the intake system as gas and recirculated, and the EGR control is characterized in that its execution is started from a temperature range where the detected water temperature is lower than the predetermined temperature.
検出水温が所定温度に達して冷却水の循環を開始すると、冷却水通路の低温部分の冷却水が水温センサに接触し、その検出水温が一時的に低下する点については上述したとおりである。ここで、水温センサにより検出される検出水温が冷却水の循環停止を解除する所定温度に達する前にEGR制御の実行が開始されている場合、この一時的な低下により検出水温がEGR制御の実行が許可される温度域を下回ることがあると、EGR制御の実行が一時的に停止されることとなる。しかしながら上述したように、こうした一時的な検出水温の低下は過渡的なものであり、機関燃焼室の温度を正確に模擬したものではないため、このようにEGR制御の実行を停止するようにすると、同EGR制御の実行機会が不必要に制限されることとなる。その結果、EGR制御が継続して実行された場合と比較して、排気性状の悪化を招くこととなる。特に、冷却水の循環停止を解除した直後は機関燃焼室の温度が十分に上昇していないため、こうした排気性状の悪化が一層顕著なものとなる傾向がある。 When the detected water temperature reaches the predetermined temperature and the circulation of the cooling water is started, the cooling water in the low temperature portion of the cooling water passage comes into contact with the water temperature sensor, and the detected water temperature temporarily decreases as described above. Here, when the EGR control is started before the detected water temperature detected by the water temperature sensor reaches a predetermined temperature for canceling the circulation stop of the cooling water, the detected water temperature is changed to the EGR control by the temporary decrease. If the temperature falls below the permitted temperature range, the execution of EGR control is temporarily stopped. However, as described above, such a temporary decrease in the detected water temperature is transient and does not accurately simulate the temperature of the engine combustion chamber. Therefore, if the execution of the EGR control is stopped in this way, The execution opportunity of the EGR control is unnecessarily limited. As a result, compared with the case where the EGR control is continuously executed, the exhaust property is deteriorated. Particularly, since the temperature of the engine combustion chamber is not sufficiently increased immediately after the circulation stop of the cooling water is cancelled, such deterioration of the exhaust property tends to become more remarkable.
この点、上記構成によれば、冷却水の循環を開始するのに伴って不必要にEGR制御が停止されることを回避することでき、ひいては、排気性状の悪化を抑制することができるようになる。 In this respect, according to the above-described configuration, it is possible to avoid the EGR control from being stopped unnecessarily as the circulation of the cooling water is started, and to suppress the deterioration of the exhaust properties. Become.
請求項7に記載の発明は、請求項1〜6のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置において、前記検出水温を制御情報として取り込む機関制御は、吸気弁および排気弁のうち少なくとも一方のバルブタイミングを変更するバルブタイミング制御であり、同バルブタイミング制御は、前記検出水温が前記所定温度よりも低い温度域からその実行が開始されるものであることを要旨としている。 According to a seventh aspect of the present invention, in the control device for an internal combustion engine according to any one of the first to sixth aspects, the engine control for taking in the detected water temperature as control information is at least one of an intake valve and an exhaust valve. This valve timing control is characterized in that its execution starts from a temperature range where the detected water temperature is lower than the predetermined temperature.
検出水温が所定温度に達して冷却水の循環を開始すると、冷却水通路の低温部分の冷却水が水温センサに接触し、その検出水温が一時的に低下する点については上述したとおりである。ここで、水温センサにより検出される検出水温が冷却水の循環停止を解除する所定温度に達する前にバルブタイミング制御の実行が既に開始されている場合、この一時的な低下により検出水温がバルブタイミング制御の実行が許可される温度域を下回ることがあると、バルブタイミング制御の実行が一時的に停止されることとなる。しかしながら上述したように、こうした一時的な検出水温の低下は過渡的なものであり、機関燃焼室の温度を正確に模擬したものではないため、このようにバルブタイミング制御の実行を停止するようにすると、同バルブタイミング制御の実行機会が不必要に制限されることとなる。その結果、機関運転状態に応じた最適なバルブタイミングとすることができず、バルブタイミング制御が継続して実行された場合と比較して燃費や機関出力の向上を図ることが困難なものとなる。 When the detected water temperature reaches the predetermined temperature and the circulation of the cooling water is started, the cooling water in the low temperature portion of the cooling water passage comes into contact with the water temperature sensor, and the detected water temperature temporarily decreases as described above. Here, if the execution of the valve timing control has already started before the detected water temperature detected by the water temperature sensor reaches a predetermined temperature at which the circulation stop of the cooling water is released, the detected water temperature becomes the valve timing due to this temporary decrease. If the temperature falls below a temperature range where the execution of the control is permitted, the execution of the valve timing control is temporarily stopped. However, as described above, such a temporary decrease in the detected water temperature is transient and does not accurately simulate the temperature of the engine combustion chamber, so that the execution of the valve timing control is stopped in this way. Then, the execution opportunity of the valve timing control is unnecessarily limited. As a result, the optimum valve timing according to the engine operating state cannot be obtained, and it becomes difficult to improve the fuel consumption and the engine output as compared with the case where the valve timing control is continuously executed. .
この点、上記構成によれば、冷却水の循環を開始するのに伴って不必要にバルブタイミング制御が停止されることを回避することができ、燃費や機関出力の向上を図る上でバルブタイミングを最適な値に設定することができるようになる。 In this regard, according to the above configuration, the valve timing control can be avoided from being stopped unnecessarily as the cooling water circulation starts, and the valve timing can be improved in improving fuel consumption and engine output. Can be set to an optimal value.
請求項8に記載の発明は、請求項1〜7のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置において、前記ポンプはその回転軸と機関出力軸との連結状態がそれらの間に介装されたクラッチを通じて断接される機関駆動式のウォータポンプであって、前記検出水温が前記所定温度未満のとき、前記クラッチが解放されることにより前記ポンプの駆動が停止される一方、前記検出水温が前記所定温度以上のとき、前記クラッチが係合されることにより前記ポンプが駆動されることを要旨としている。 According to an eighth aspect of the present invention, in the internal combustion engine control device according to any one of the first to seventh aspects, the pump is connected between a rotating shaft and an engine output shaft interposed therebetween. An engine-driven water pump that is connected / disconnected through the clutch, and when the detected water temperature is lower than the predetermined temperature, the clutch is disengaged to stop driving the pump, while the detected water temperature When the temperature is equal to or higher than the predetermined temperature, the pump is driven by engaging the clutch.
この発明によれば、一般に広く用いられている機関駆動式のポンプを流用しこれにクラッチを付加するといった比較的容易な構成の変更を通じて、機関回転速度に依存することなく、その駆動を停止する機能をポンプにもたせることができる。 According to the present invention, the drive is stopped without depending on the engine rotational speed through a relatively easy configuration change such as diverting a commonly used engine-driven pump and adding a clutch to the pump. The function can be given to the pump.
図1〜図4を参照して、本発明にかかる内燃機関の制御装置を具体化した一実施形態について説明する。
図1に示されるように、内燃機関1の燃焼室13には、吸気を外部から同燃焼室13に取り込む吸気通路21と、同燃焼室13の排気を外部に排出する排気通路31とがそれぞれ接続されている。吸気バルブ22の開弁時に吸気通路21を通じて流入した吸入空気と燃料噴射弁14から噴射された燃料との混合気は、燃焼室13において点火プラグ15により着火され燃焼する。これにより、ピストン16が往復動して機関出力軸、すなわちクランクシャフト17が回転する。その後、燃焼室13の排気は排気バルブ32の開弁時に排気通路31に排出される。
With reference to FIGS. 1-4, one Embodiment which actualized the control apparatus of the internal combustion engine concerning this invention is described.
As shown in FIG. 1, in the
また、内燃機関1には、安定した機関燃焼状態を維持しつつ、排気性状の改善や燃費及び機関出力の向上を図るために、EGR装置40、可変動弁装置50、冷却装置60といった種々の装置が設けられている。
Further, the internal combustion engine 1 has
例えば、EGR装置40には、排気通路31と吸気通路21とを連通して排気通路31を流れる排気の一部をEGRガスとして吸気通路21に還流するEGR通路41と、このEGR通路41のEGRガスを冷却するEGRクーラ42と、EGRガス量を調整するEGRバルブ43とが設けられている。こうしたEGR装置40にあっては、排気通路31に流入する排気の量がEGRバルブ43により機関運転状態に基づいて調節され、その調節されたEGRガスがEGRクーラ42により冷却された後、吸気通路21に還流される。このようにEGRガスを機関運転状態に基づいて還流させることにより、排気性状の改善や燃費の向上を図ることができるようになる。
For example, the
また、可変動弁装置50は、オイルポンプ(図示略)から供給される作動油の油圧に基づいて、吸気バルブ22を開閉駆動するカムシャフト23のクランクシャフト17に対する相対回転位相を変更することにより、同吸気バルブ22のバルブタイミングを機関運転状態に基づいて変更する。このようにバルブタイミングを機関運転状態に基づいて変更することにより、燃費や機関出力の向上を図ることができるようになる。
The variable
冷却装置60には、冷却水を冷却するラジエータ61と、冷却水の流通経路を切り替えることによりラジエータ61に流入する冷却水の量を調節するサーモスタット62と、冷却水の吐出を一時的に停止することのできるウォータポンプ63とが設けられている。また同装置60には、シリンダブロック11及びシリンダヘッド12に形成されたウォータジャケット71を含め、これらラジエータ61、サーモスタット62、ウォータポンプ63等を接続する各種通路により構成される冷却水通路70が設けられている。冷却装置60はウォータポンプ63から吐出される冷却水を冷却水通路70において循環させることにより、内燃機関1の燃焼室13近傍等を適切な温度にまで冷却する。
The
冷却水通路70は、ウォータジャケット71の他、ウォータジャケット71の出口とEGRクーラ42とを接続するとともに同クーラ42の出口とサーモスタット62の入口とを接続するクーラ通路72と、ウォータジャケット71の出口とラジエータ61の入口とを接続するとともにラジエータ61の出口とサーモスタット62の入口とを接続するラジエータ通路73と、ウォータジャケット71の出口とラジエータ61の入口とを接続する通路の中間部分とサーモスタット62の入口とを接続する迂回通路74と、サーモスタット62の出口とウォータポンプ63の入口とを接続するポンプ通路75とを含めて構成されている。
In addition to the
サーモスタット62は、内部に設けられた弁体の位置が冷却水の温度(冷却水温THW)に応じて開閉する感温式のものであり、クーラ通路72とラジエータ通路73と迂回通路74とポンプ通路75との連通状態を変更することにより、ラジエータ61を流通する冷却水の流量を調整する。ウォータポンプ63は、その回転軸(図示略)とクランクシャフト17との間に介装されたクラッチ18を含めて構成されている。このクラッチ18が係合されることにより、ウォータポンプ63の回転軸とクランクシャフト17とが連結状態となり、ウォータポンプ63が駆動する。また、クラッチ18を通じて同回転軸とクランクシャフト17との連結状態が解除されることにより、ウォータポンプ63の駆動が停止する。
The
次に、この冷却装置60における冷却水の循環態様について説明する。
機関暖気中のように冷却水温THWが低く、サーモスタット62の開弁温度よりも低い場合には、同サーモスタット62が閉弁状態となるためラジエータ通路73を遮断する。その結果、機関本体10から流出した冷却水は、その全てがクーラ通路72および迂回通路74およびポンプ通路75を通じて循環する。
Next, the circulation mode of the cooling water in the
When the coolant temperature THW is low, such as during engine warm-up, and is lower than the valve opening temperature of the
一方、機関暖気後のように、冷却水温THWがサーモスタット62の開弁温度以上になった場合には、サーモスタット62が開弁状態となるためラジエータ通路73が開放される。その結果、機関本体10から流出した冷却水は、クーラ通路72および迂回通路74およびポンプ通路75に加え、ラジエータ通路73を通じてラジエータ61にも循環されるようになる。
On the other hand, when the cooling water temperature THW becomes equal to or higher than the valve opening temperature of the
ところで、機関始動後においては、機関暖機を早期に完了させることが燃費や燃焼状態の安定性を向上させる上で望ましい。そこで、本実施形態の冷却装置60では、機関暖機がある程度進行するまではウォータポンプ63の駆動を停止し、冷却水通路70における冷却水の循環を禁止するようにしている。
By the way, after the engine is started, it is desirable to complete the engine warm-up at an early stage in order to improve the fuel efficiency and the stability of the combustion state. Therefore, in the
具体的には、冷却水温THWが所定温度TP未満のとき、ウォータポンプ63の回転軸とクランクシャフト17とのクラッチ18による連結状態が解除されてウォータポンプ63が停止される。一方、冷却水温THWが所定温度TP以上のとき、ウォータポンプ63の回転軸とクランクシャフト17とがクラッチ18により連結状態とされる。その結果、ウォータポンプ63はクランクシャフト17とともに回転し、その回転速度(機関回転速)に応じた冷却水量を吐出する。
Specifically, when the coolant temperature THW is lower than the predetermined temperature TP, the connection state of the rotating shaft of the
また、こうした冷却装置60をはじめ、上述したEGR装置40や可変動弁装置50といった内燃機関1の各種装置は制御装置80を通じて統括的に制御される。この制御装置80は、CPUの他、メモリ、A/D変換回路、駆動回路等々を有して構成されている。また、この制御装置80には、ウォータジャケット71においてシリンダヘッド12の出口付近を流れる冷却水の温度を検出する水温センサ81、アクセル操作量を検出するアクセルポジションセンサ82、機関回転速度を検出する回転速度センサ83等の各種センサが接続されている。制御装置80はこれらセンサの検出信号を適宜取り込むことにより、燃料噴射弁14を操作して燃料噴射量および燃料噴射時期を調整する燃料噴射制御、点火プラグ15による点火時期を制御する点火時期制御、EGRバルブ43を操作して吸気通路21に還流されるEGRガスの量を調整するEGR制御、機関運転状態に応じたバルブタイミングに設定するバルブタイミング制御、クラッチ18の係合/解放状態を切り替えるクラッチ制御等々の内燃機関1にかかる制御をそれぞれ実行する。
In addition to the
ここで、EGR制御においては、アクセルポジションセンサ82および回転速度センサ83によりそれぞれ算出されるアクセル操作量(若しくは負荷率(現在の機関負荷/機関負荷最大値))及び機関回転速度をパラメータとするマップ(図2(a)参照)に基づいて、EGRバルブ43の基本開度θBASEを算出する。次に、このように算出された基本開度θBASEをさらに冷却水温THWに基づいて補正する。具体的には、図2(b)に示されるように、冷却水温THWに基づいて補正係数Kを算出し、更に以下の式(1)に基づいてEGRバルブ43の開度θを算出する。
Here, in the EGR control, maps using the accelerator operation amount (or load factor (current engine load / engine load maximum value)) calculated by the
θ←θBASE・K ・・・(1)
この補正係数Kは、図2(b)に示されるように、制御開始温度TEGR以上のときに「0」以上の値に設定されるため、EGRガスの循環は、冷却水温THWが制御開始温度TEGRに達したときから、換言すれば、冷却水の循環を停止するか否かを判定する所定温度TPよりも低い温度域から開始されるようになる。なお、この制御開始温度TEGRは、EGRガスを還流したときにも燃焼状態を安定なものに維持することのできる温度として試験等を通じて予め設定されており、先の所定温度TPよりも低い温度に設定されている。
θ ← θBASE · K (1)
As shown in FIG. 2B, the correction coefficient K is set to a value equal to or greater than “0” when the control start temperature TEGR is equal to or higher than the control start temperature TEGR. In other words, when the temperature reaches TEGR, in other words, it starts from a temperature range lower than a predetermined temperature TP for determining whether or not to stop the circulation of the cooling water. The control start temperature TEGR is set in advance through a test or the like as a temperature that can maintain a stable combustion state even when the EGR gas is recirculated, and is set to a temperature lower than the predetermined temperature TP. Is set.
また、バルブタイミング制御においては、各種センサの検出信号を取り込み、それら検出信号に基づき機関運転状態に適したバルブタイミングの目標角を設定するとともに、この目標角と実際のバルブタイミングとが一致するようにクランクシャフト17に対するカムシャフト23の相対回転位相を制御する。さらに、このバルブタイミング制御は、冷却水温THWをその制御情報として取り込んで制御する。具体的には、機関暖機中のように冷却水温THWが低いときには、排気の吹き返しを抑制して燃焼状態を安定なものとすべくバルブタイミングを最遅角に設定する。すなわち、実質的にバルブタイミング制御が停止される。一方、暖機完了後のように冷却水温THWが先の所定温度TPよりも低い制御開始温度TVVT以上となったときには燃費や機関出力の向上を実現すべく機関運転状態に応じた最適なバルブタイミングとなるようバルブタイミング制御が実行される。すなわち、このバルブタイミング制御もEGR制御と同様に、冷却水温THWが冷却水の循環を開始する所定温度TPよりも低い温度域から開始されるようになる。
In the valve timing control, the detection signals of various sensors are taken, and a target angle of the valve timing suitable for the engine operating state is set based on the detection signals, and the target angle and the actual valve timing are matched. The relative rotation phase of the
ここで、機関暖機時にウォータポンプ63の駆動を停止することにより冷却水の循環を停止した状態から、ウォータポンプ63の運転を開始して冷却水を循環させるようにした場合、ウォータジャケット71に存在する高温の冷却水が同ジャケット71以外の低温の冷却水通路に流入する。一方、ウォータジャケット71以外に存在する低温の冷却水は高温のウォータジャケット71に流入するようになる。これにより、冷却水通路70の各部における冷却水との熱交換量が一時的に大きく変化し、冷却水温THWもこれに伴って変動するようになる。この場合、上述したEGR制御やバルブタイミング制御は、この冷却水温THWの変動、すなわち一時的に冷却水温THWが低下することにより、これが上述した制御開始温度TEGR,TVVTを下回るようになる結果、それらの制御が不必要に停止されてしまうおそれがある。
Here, when cooling water is circulated by starting the operation of the
そこで、本実施形態では、冷却水の循環に伴って生じる冷却水通路70の各部における一時的な温度変化が収束するまでは、内燃機関1の各制御において、冷却水の循環が開始されたときの制御状態をそのまま維持すべく「冷却水温の補正制御」を実行し、これにより求められる冷却水温THWに基づいて各種制御を実行するようにしている。以下、この制御の具体的な処理内容について図3を参照して説明する。なお、この処理は制御装置80により所定の演算周期毎に繰り返し実行される。
Therefore, in the present embodiment, when the circulation of the cooling water is started in each control of the internal combustion engine 1 until the temporary temperature change in each part of the cooling
まず、ステップS110にて水温センサ81から検出される冷却水温THWが所定温度TP以上か否かを判定する。ここで、所定温度TPは、機関暖機がある程度進行したか否か、換言すればこのまま冷却水の循環を停止した場合に燃焼室13近傍の冷却水に局所的な沸騰が生じるか否かを判定するための値として、試験等を通じて予め設定され、制御装置80のメモリに記憶されている。なお、この所定温度TPはサーモスタット62の開弁温度よりも低い値に設定されている。このステップS110にて冷却水温THWが所定温度TP未満である旨判定したとき、ステップS160にて、ウォータポンプ63の駆動を停止する。すなわち、冷却水通路70における冷却水の循環を停止することにより機関暖機を促進させる。
First, in step S110, it is determined whether or not the cooling water temperature THW detected from the
一方、ステップS110にて冷却水温THWが所定温度TP以上である旨判定したとき、ステップS120およびステップS130を実行する。すなわち、各種機関制御において制御情報として取り込まれる冷却水温THWの値を所定温度TPに設定した後(ステップS120)、ウォータポンプ63を駆動する(ステップS130)。
On the other hand, when it is determined in step S110 that the coolant temperature THW is equal to or higher than the predetermined temperature TP, steps S120 and S130 are executed. That is, after setting the value of the coolant temperature THW taken as control information in various engine controls to the predetermined temperature TP (step S120), the
次に、ステップS140にて、水温センサ81から取り込んだ実際の冷却水温THWが所定温度TP以上であるか否かを判定する。このステップS140にて冷却水温THWが所定温度TP未満である旨判定されたときには、再びこのステップS140の判断を繰り返し、この判断処理において肯定結果が得られるまで冷却水温THWを所定温度TPに設定した状態を維持する。一方、ステップS140にて実際の冷却水温THWが所定温度TP以上となった旨判定したとき、ステップS150にて冷却水温THWを所定温度TPに固定する処理を解除する。すなわち、冷却水温THWは、水温センサ81が検出するそのときどきの実際の冷却水温THWnewにて随時更新される。
Next, in step S140, it is determined whether or not the actual cooling water temperature THW taken from the
次に、図4を参照して、上述した一連の処理を実行した場合における冷却水温THW、冷却水温THWの設定態様、EGR制御の実行態様、バルブタイミング制御の実行態様、ウォータポンプ63の駆動状態の推移の一例について説明する。
Next, referring to FIG. 4, the cooling water temperature THW, the setting mode of the cooling water temperature THW, the execution mode of EGR control, the execution mode of valve timing control, and the driving state of the
同図4に示すタイミングt1にて、冷却水温THWがEGR制御の制御開始温度TEGR以上となると、EGR制御が開始され、機関運転状態に応じた量のEGRガスが排気通路31からEGR通路41を介して吸気通路21に還流されるようになる。
When the coolant temperature THW becomes equal to or higher than the control start temperature TEGR of EGR control at the timing t1 shown in FIG. 4, EGR control is started, and an amount of EGR gas corresponding to the engine operating state passes through the
次に、タイミングt2にて、冷却水温THWがバルブタイミング制御の制御開始温度TVVT以上となると、バルブタイミング制御が開始され、吸気バルブ22のバルブタイミングが機関運転状態に基づいて変更されるようになる。
Next, when the coolant temperature THW becomes equal to or higher than the control start temperature TVVT of the valve timing control at the timing t2, the valve timing control is started, and the valve timing of the
その後、タイミングt3にて、冷却水温THWが所定温度TP以上となると、ウォータポンプ63の駆動が開始される。このとき、上述した「冷却水温の補正制御」を通じて制御装置80により実行されるEGR制御やバルブタイミング制御に対し温度情報として取り込まれる冷却水温THWは所定温度TPに固定される。これにより、引続きEGR制御及びバルブタイミング制御が実行される。
Thereafter, when the coolant temperature THW becomes equal to or higher than the predetermined temperature TP at the timing t3, the driving of the
なお、仮に先の「冷却水温の補正制御」を通じて冷却水温THWの補正、すなわち同冷却水温THWを所定温度TPに固定する処理が実行されていないとすると、図4にて一点鎖線にて示すように、冷却水通路70における冷却水の循環が開始されることに伴う各部の熱交換量が一時的に大きく変化することに起因して、水温センサ81により検出される実際の冷却水温THWが所定温度TPを一時的に下回る状況が発生する点については既に述べたとおりである。そしてこうした水温センサ81により検出される冷却水温THWが、EGR制御の制御開始温度TEGRを一時的に下回る期間(タイミングt5〜t6)や、バルブタイミング制御の制御開始温度TVVTを一時的に下回る期間(タイミングt4〜t7)では、それら各制御が停止されることとなり、排気性状や燃費の悪化、機関出力の低下を招くこととなる。しかしながら、上述した補正制御を通じて、冷却水の循環停止を解除した後の所定期間は水温センサ81により検出される冷却水温THWを無効化し、同冷却水温THWが所定温度TPに固定されるため、EGR制御やバルブタイミング制御が一時的に停止されてしまうことはなく、排気性状の悪化等を招くことはない。そして、タイミングt8にて、水温センサ81により検出される実際の冷却水温THWが再び所定温度TP以上となると、冷却水温THWの固定は解除され、水温センサ81により検出される冷却水温THWが各種制御に用いられるようになる。
Assuming that the correction of the cooling water temperature THW through the previous “cooling water temperature correction control”, that is, the process of fixing the cooling water temperature THW to the predetermined temperature TP has not been executed, as indicated by a one-dot chain line in FIG. Furthermore, the actual cooling water temperature THW detected by the
本実施形態の内燃機関の制御装置によれば以下の効果を奏することができる。
(1)機関暖機時の冷却水の循環停止を解除した後、すなわち冷却水通路70における高温の冷却水と低温の冷却水とが未だ充分に混合されておらず、冷却水温THWが大きく変化する過渡期間において、冷却水温THWを制御情報として取り込むEGR制御を水温センサ81により検出される冷却水温THWが再び所定温度TPとなるまでの期間に継続して実行するようにしている。これにより、冷却水の循環開始に際してその信頼性が一時的に低下した冷却水の冷却水温THWに基づいて、EGR制御が停止されることに起因する排気性状の悪化を未然に回避することができるようになる。
According to the control device for an internal combustion engine of the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) After canceling the circulation stop of the cooling water when the engine is warmed up, that is, the high-temperature cooling water and the low-temperature cooling water in the cooling
(2)機関暖機時の冷却水の循環停止を解除した後、すなわち冷却水通路70における高温の冷却水と低温の冷却水とが未だ充分に混合されておらず、冷却水温THWが大きく変化する過渡期間において、冷却水温THWを制御情報として取り込むバルブタイミング制御を水温センサ81により検出される冷却水温THWが再び所定温度TPとなるまでの期間に継続して実行するようにしている。これにより、冷却水の循環開始に際してその信頼性が一時的に低下した冷却水の冷却水温THWに基づいて、バルブタイミング制御が停止されることに起因する燃費の悪化や機関出力の低下を未然に回避することができるようになる。
(2) After canceling the circulation stop of the cooling water at the time of engine warm-up, that is, the high-temperature cooling water and the low-temperature cooling water in the cooling
(3)冷却水温THWの値を制御情報として取り込む機関制御において、制御情報として取り込まれる冷却水温THWの値を所定温度TPに固定する期間を、冷却水の循環が開始された後に実際の冷却水温THWが再び所定温度TPに達するまでの期間に設定するようにした。これにより、実際の冷却水温THWが再び所定温度TPに達した後は、実際の冷却水温THWに即して冷却水温THWの情報を取り込む機関制御を実行することができるようになる。 (3) In the engine control that takes in the value of the cooling water temperature THW as control information, the actual cooling water temperature after the start of the circulation of the cooling water is a period during which the value of the cooling water temperature THW fetched as control information is fixed to the predetermined temperature TP. The period until THW reaches predetermined temperature TP again is set. As a result, after the actual cooling water temperature THW reaches the predetermined temperature TP again, it is possible to execute engine control that captures information on the cooling water temperature THW in accordance with the actual cooling water temperature THW.
(4)ウォータポンプ63の構成として、同ポンプ63の回転軸とクランクシャフト17との連結状態がそれらの間に介装されたクラッチ18を通じて断接される機関駆動式のウォータポンプとした。これにより、一般に広く用いられている機関駆動式のポンプを流用しこれにクラッチを付加するといった比較的容易な構成の変更を通じて、機関回転速度に依存することなくその駆動を停止状態とすることのできる機能をウォータポンプ63にもたせることができるようになる。
(4) The structure of the
(5)機関暖機時の冷却水の循環停止を解除した後、すなわち冷却水通路70における高温の冷却水と低温の冷却水とが未だ充分に混合されておらず、冷却水温THWが大きく変化する過渡期間において、各種機関制御において制御情報として取り込まれる冷却水温THWの値を所定温度TPに固定するようにした。これにより、例えば冷却水の流量を制限することにより冷却水温THWが所定温度TP未満とならないように設けられるバルブ等を新たに付加する構成に比べて比較的容易な構成にて冷却水の循環開始に際してその信頼性が一時的に低下した冷却水温THWに基づいて、機関制御が実行されることに起因する制御の不安定化等、種々の弊害の発生を未然に回避することができるようになる。
(5) After canceling the circulation stop of the cooling water when the engine is warmed up, that is, the high-temperature cooling water and the low-temperature cooling water in the cooling
(その他の実施形態)
なお、本発明の実施態様は上記実施形態に限られるものではなく、例えば以下に示す態様をもって実施することもできる。また以下の各変形例は、上記実施形態についてのみ適用されるものではなく異なる変形例同士を互いに組み合わせて実施することもできる。
(Other embodiments)
The embodiment of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be carried out, for example, in the following manner. The following modifications are not applied only to the above-described embodiment, and different modifications can be combined with each other.
・上記実施形態では、冷却水温THWを制御情報として取り込む機関制御として、EGR制御及びバルブタイミング制御を一例に挙げて、その制御態様を説明したが、その他、この種の機関制御としては以下に示すものが挙げられる。そしてこれらの機関制御にも本発明を適用することができる。 In the above embodiment, EGR control and valve timing control have been described as an example of engine control that takes in the coolant temperature THW as control information. However, other types of engine control are described below. Things. The present invention can also be applied to these engine controls.
例えば、内燃機関1において、冷却水温THWが低温のときには、燃焼状態の悪化を抑制すべく、その冷却水温THWに基づいて燃料噴射量が増量補正される。ここで、冷却水の循環が開始されて冷却水温THWが一次的に所定温度TPを下回るようになったときに、この冷却水温THWに基づいて燃料噴射量の増量補正を実行するようにすると、不必要に燃料噴射量が増大されて燃費や排気性状の悪化を招く懸念がある。しかしこの変形例によれば、このような燃料噴射量の過度な増量補正に起因する問題の発生を回避することができるようになる。こうした構成であっても、上述した(3)〜(5)の作用効果を奏することができる。また燃料噴射量に限らず燃料噴射時期についても同様に本発明を適用することができる。 For example, in the internal combustion engine 1, when the coolant temperature THW is low, the fuel injection amount is corrected to be increased based on the coolant temperature THW in order to suppress deterioration of the combustion state. Here, when the circulation of the cooling water is started and the cooling water temperature THW is temporarily lower than the predetermined temperature TP, the fuel injection amount increase correction is executed based on the cooling water temperature THW. There is a concern that the fuel injection amount is unnecessarily increased, leading to deterioration of fuel consumption and exhaust properties. However, according to this modification, it is possible to avoid the occurrence of a problem due to such an excessive increase correction of the fuel injection amount. Even if it is such a structure, there can exist the effect of (3)-(5) mentioned above. Further, the present invention can be applied not only to the fuel injection amount but also to the fuel injection timing.
・また、内燃機関1において、冷却水温THWが低温のときには、排気通路31に設けられた触媒装置の暖機を促進すべく、その冷却水温THWに基づいて点火時期が進角される。ここで、冷却水の循環が開始されて冷却水温THWが一次的に所定温度TPを下回るようになったときに、この冷却水温THWに基づいて点火時期の進角を実行するようにすると、過度に点火時期が進角されてノッキングを招く懸念がある。しかしこの変形例によれば、このような点火時期の過度な進角に起因する問題の発生を回避することができるようになる。こうした構成であっても、上述した(3)〜(5)の作用効果を奏することができる。
In the internal combustion engine 1, when the cooling water temperature THW is low, the ignition timing is advanced based on the cooling water temperature THW in order to promote warming up of the catalyst device provided in the
・また、空燃比制御においては、機関暖気完了後に排気中の酸素濃度に基づいて燃焼される混合気の空燃比が理論空燃比となるように燃料噴射量等をフィードバック補正して、空燃比の学習値を更新する。ここで、冷却水の循環が開始されて冷却水温THWが一次的に所定温度TPを下回るようになったときに、この冷却水温THWに基づいて空燃比の学習値を更新するようにすると、不適切な値が空燃比の学習値として更新される懸念がある。しかしこの変形例によれば、このような問題の発生を回避することができるようになる。こうした構成であっても、上述した(3)〜(5)の作用効果を奏することができる。 In the air-fuel ratio control, the fuel injection amount is feedback-corrected so that the air-fuel ratio of the air-fuel mixture burned based on the oxygen concentration in the exhaust gas after the completion of engine warming becomes the stoichiometric air-fuel ratio. Update the learning value. Here, when the circulation of the cooling water is started and the cooling water temperature THW is temporarily lower than the predetermined temperature TP, if the learning value of the air-fuel ratio is updated based on the cooling water temperature THW, the There is a concern that an appropriate value is updated as the learning value of the air-fuel ratio. However, according to this modification, the occurrence of such a problem can be avoided. Even if it is such a structure, there can exist the effect of (3)-(5) mentioned above.
・また、クーリングファン制御においては、冷却水温THWとエアコン(図示略)の作動状態に基づいてクーリングファン(図示略)の回転をHi/Lo/停止に切替える。例えば、冷却水温THWが低温のとき且つエアコンが停止されているときには、クーリングファンの回転が停止される一方、冷却水温THWが高温のとき且つエアコンが停止されているときには、クーリングファンの回転がHiに設定される。ここで、冷却水の循環が開始されて冷却水温THWが一次的に所定温度TPを下回るようになったときに、この冷却水温THWに基づいてクーリングファンの回転を停止するようにすると、クーリングファンの回転が停止されて内燃機関の焼きつきを招く懸念がある。しかしこの変形例によれば、このようなクーリングファンの停止に起因する問題の発生を回避することができるようになる。こうした構成であっても、上述した(3)〜(5)の作用効果を奏することができる。 In the cooling fan control, the rotation of the cooling fan (not shown) is switched to Hi / Lo / stop based on the coolant temperature THW and the operating state of the air conditioner (not shown). For example, when the cooling water temperature THW is low and the air conditioner is stopped, the rotation of the cooling fan is stopped. On the other hand, when the cooling water temperature THW is high and the air conditioner is stopped, the rotation of the cooling fan is Hi. Set to Here, when the circulation of the cooling water is started and the cooling water temperature THW is temporarily lower than the predetermined temperature TP, the cooling fan is stopped based on the cooling water temperature THW. There is a concern that the rotation of the engine is stopped and the internal combustion engine is burned. However, according to this modification, it is possible to avoid the occurrence of a problem due to the stop of the cooling fan. Even if it is such a structure, there can exist the effect of (3)-(5) mentioned above.
・また、ヒータブロア制御においては、冷却水温THWが制御開始温度未満のときには、ヒータブロア(図示略)を停止させる一方、同制御開始温度以上となるときにはヒータブロアを駆動することにより、車室内の温度を安定的に維持する。ここで、冷却水の循環が開始されて冷却水温THWが一次的に所定温度TPを下回るようになったときに、この冷却水温THWに基づいてヒータブロアを停止するようにすると、不必要にヒータブロアが停止されて車室内の温度を効果的に維持することができないといった懸念がある。しかしこの変形例によれば、このようなヒータブロアの停止に起因する問題の発生を回避することができるようになる。こうした構成であっても、上述した(3)〜(5)の作用効果を奏することができる。 In heater blower control, when the coolant temperature THW is lower than the control start temperature, the heater blower (not shown) is stopped, and when the temperature exceeds the control start temperature, the heater blower is driven to stabilize the temperature in the passenger compartment. To maintain. Here, when the circulation of the cooling water is started and the cooling water temperature THW is temporarily lower than the predetermined temperature TP, if the heater blower is stopped based on the cooling water temperature THW, the heater blower is unnecessarily moved. There is a concern that the vehicle interior temperature cannot be effectively maintained by being stopped. However, according to this modification, it is possible to avoid the occurrence of a problem due to the stop of the heater blower. Even if it is such a structure, there can exist the effect of (3)-(5) mentioned above.
・上記実施形態では、各種機関制御において制御情報として取り込まれる冷却水温THWの値を所定温度TPに設定する期間を、冷却水の循環が開始された後に水温センサ81により検出される実際の冷却水温THWが再び所定温度TPに達するまでの期間に設定したが、同期間の設定態様はこれに限られるものではない。すなわち、冷却水の循環が開始された後におけるウォータポンプ63の吐出量積算値が冷却水通路70に滞留する冷却水量以上となる所定量に達するまでの期間に設定することもできる。なお、この吐出量積算値は、回転速度センサ83により検出されるウォータポンプ63の回転速度及び同ポンプ63の稼働時間に基づいて算出される。こうした構成であっても、上述した(1)〜(5)の作用効果を奏することができる。
In the above embodiment, the actual cooling water temperature detected by the
・上記実施形態では、冷却水温THWの値を制御情報として取り込む機関制御として、冷却水温THWが冷却水の循環を開始する所定温度TPよりも低い温度域から制御が開始されるEGR制御およびバルブタイミング制御を例示したが、所定温度TPに達したことをもって開始される機関制御にも本発明を適用することもできる。こうした構成であっても、上述した(1)〜(5)の作用効果を奏することができる。 In the above embodiment, as the engine control that takes in the value of the cooling water temperature THW as control information, EGR control and valve timing at which the control is started from a temperature range where the cooling water temperature THW is lower than the predetermined temperature TP at which the circulation of the cooling water starts. Although control is illustrated, the present invention can also be applied to engine control that is started when the predetermined temperature TP is reached. Even if it is such a structure, there can exist the effect of (1)-(5) mentioned above.
・上記実施形態では、クランクシャフト17とウォータポンプ63の回転軸との間の動力伝達系にクラッチ18を設け、そのクラッチ18によりクランクシャフト17からウォータポンプ63の回転軸に対する動力伝達を断接するようにしたが、例えばクランクシャフト17のプーリとともに回転するベルト(いずれも図示略)に、ウォータポンプ63に回転力を入略するためのプーリを当接/離間させることにより、クランクシャフト17からウォータポンプ63の回転軸に対する動力伝達を断接することもできる。
In the above embodiment, the clutch 18 is provided in the power transmission system between the
・上記実施形態では、クラッチ18の係合/解放状態によりウォータポンプ63を駆動/停止することのできる機関駆動式のウォータポンプ63を用いるようにしたが、モータにより駆動される電動ウォータポンプを用いることもできる。こうした構成であっても、上述した(1)〜(3)、(5)の作用効果を奏することができる。
In the above embodiment, the engine-driven
1…内燃機関、10…機関本体、11…シリンダブロック、12…シリンダヘッド、13…燃焼室、14…燃料噴射弁、15…点火プラグ、16…ピストン、17…クランクシャフト、18…クラッチ、21…吸気通路、22…吸気バルブ、23…カムシャフト、31…排気通路、32…排気バルブ、40…EGR装置、41…EGR通路、42…EGRクーラ、43…EGRバルブ、50…可変動弁装置、60…冷却装置、61…ラジエータ、62…サーモスタット、63…ウォータポンプ、70…冷却水通路、71…ウォータジャケット、72…クーラ通路、73…ラジエータ通路、74…迂回通路、75…ポンプ通路、80…制御装置、81…水温センサ、82…アクセルポジションセンサ、83…回転速度センサ。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Internal combustion engine, 10 ... Engine main body, 11 ... Cylinder block, 12 ... Cylinder head, 13 ... Combustion chamber, 14 ... Fuel injection valve, 15 ... Spark plug, 16 ... Piston, 17 ... Crankshaft, 18 ... Clutch, 21 Intake passage, 22 ... Intake valve, 23 ... Cam shaft, 31 ... Exhaust passage, 32 ... Exhaust valve, 40 ... EGR passage, 41 ... EGR passage, 42 ... EGR cooler, 43 ... EGR valve, 50 ... Variable valve operating device , 60 ... Cooling device, 61 ... Radiator, 62 ... Thermostat, 63 ... Water pump, 70 ... Cooling water passage, 71 ... Water jacket, 72 ... Cooler passage, 73 ... Radiator passage, 74 ... Detour passage, 75 ... Pump passage, DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記ポンプにより冷却水が前記冷却水通路に吐出されて冷却水の循環が開始されたとき、前記検出水温を制御情報として取り込む機関制御のうち少なくとも一つを、その冷却水の循環に伴って生じる前記冷却水通路の各部における一時的な温度変化が収束する期間である過渡期間が経過するまで、冷却水の循環が開始されたときの制御状態のまま維持する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。 A cooling water passage through which the cooling water circulates, a water temperature sensor for detecting the temperature of the cooling water, a pump capable of stopping the discharge of the cooling water to the cooling water passage without depending on the engine rotation speed, and the above-mentioned when the engine is warmed up In a control device for an internal combustion engine, comprising: a cooling device that stops driving of the pump when a detected water temperature detected by a water temperature sensor is lower than a predetermined temperature, and drives the pump when the detected water temperature is equal to or higher than the predetermined temperature. ,
When the cooling water is discharged into the cooling water passage by the pump and circulation of the cooling water is started, at least one of the engine controls that takes in the detected water temperature as control information is generated along with the circulation of the cooling water. Control of the internal combustion engine, characterized in that the control state at the time when the circulation of the cooling water is started is maintained until a transition period in which a temporary temperature change in each part of the cooling water passage converges elapses. apparatus.
請求項1に記載の内燃機関の制御装置。 2. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the transient period is set to a period until the detected water temperature reaches the predetermined temperature again after the detected water temperature detected reaches the predetermined temperature and circulation of cooling water is started. Control device.
請求項1に記載の内燃機関の制御装置。 The transient period is set to a period from when the detected water temperature detected reaches the predetermined temperature until the integrated discharge amount of the pump reaches a predetermined amount after cooling water circulation is started. Control device for internal combustion engine.
請求項3に記載の内燃機関の制御装置。 The control device for an internal combustion engine according to claim 3, wherein the predetermined amount is set to be equal to or greater than an amount of cooling water staying in the cooling water passage.
請求項3又は請求項4に記載の内燃機関の制御装置。 A rotation speed sensor for detecting a rotation speed of the pump is further provided, and the discharge amount integrated value is calculated based on a rotation speed of the pump detected by the rotation speed sensor and an operation time of the pump. 4. The control apparatus for an internal combustion engine according to 4.
前記検出水温を制御情報として取り込む機関制御は、排気系から排気の一部をEGRガスとして吸気系に導入して再循環させるEGR制御であり、同EGR制御は、前記検出水温が前記所定温度よりも低い温度域からその実行が開始されるものである
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。 In the control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 5,
The engine control that takes in the detected water temperature as control information is EGR control in which a part of the exhaust gas from the exhaust system is introduced into the intake system as EGR gas and recirculated, and the detected water temperature is less than the predetermined temperature. The control device for an internal combustion engine is characterized in that its execution is started from a lower temperature range.
前記検出水温を制御情報として取り込む機関制御は、吸気弁および排気弁のうち少なくとも一方のバルブタイミングを変更するバルブタイミング制御であり、同バルブタイミング制御は、前記検出水温が前記所定温度よりも低い温度域からその実行が開始されるものである
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。 In the control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 6,
The engine control that takes in the detected water temperature as control information is valve timing control that changes the valve timing of at least one of the intake valve and the exhaust valve, and the valve timing control is a temperature at which the detected water temperature is lower than the predetermined temperature. The control device for an internal combustion engine, whose execution is started from a region.
前記検出水温が前記所定温度未満のとき、前記クラッチが解放されることにより前記ポンプの駆動が停止される一方、前記検出水温が前記所定温度以上のとき、前記クラッチが係合されることにより前記ポンプが駆動される
ことを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。 The pump is an engine-driven water pump in which the connection state between the rotary shaft and the engine output shaft is connected and disconnected through a clutch interposed therebetween,
When the detected water temperature is lower than the predetermined temperature, the driving of the pump is stopped by releasing the clutch, while when the detected water temperature is equal to or higher than the predetermined temperature, the clutch is engaged. A pump is driven. The control device for an internal-combustion engine according to any one of claims 1 to 7 characterized by things.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2010086242A JP2011214565A (en) | 2010-04-02 | 2010-04-02 | Control device for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
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Publication Number | Publication Date |
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JP2011214565A true JP2011214565A (en) | 2011-10-27 |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013253582A (en) * | 2012-06-08 | 2013-12-19 | Toyota Motor Corp | Control device of cooling system |
JP2018132040A (en) * | 2017-02-17 | 2018-08-23 | スズキ株式会社 | Cooling device of internal combustion engine |
JP2018135792A (en) * | 2017-02-21 | 2018-08-30 | マツダ株式会社 | Engine cooling device |
-
2010
- 2010-04-02 JP JP2010086242A patent/JP2011214565A/en active Pending
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