JP2012184775A - Engine waste heat control apparatus - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To execute waste heat control according to a heat utilization request while minimizing inconvenience such as a drop in engine operational efficiency that occurs due to the execution of the waste heat control.SOLUTION: An ECU 40 controls an engine waste heat amount on the basis of a heat utilization request. That is, the ECU 40 has a plurality of waste heat amount adjusting means to increase the waste heat amount of an engine 10 and performs switching among the plurality of waste heat amount adjusting means so as to allow which of the plurality of waste heat amount adjusting means to increase the waste heat amount. For example, the plurality of waste heat amount adjusting means are respectively set to have a different increase in waste heat amount. At least one of the plurality of waste heat amount adjusting means is selectively used to increase the waste heat amount on the basis of a requested heat amount associated with the heat utilization request.

Description

本発明は、熱利用要求に基づいてエンジンの廃熱量を制御するエンジンの廃熱制御装置に関するものである。   The present invention relates to an engine waste heat control device that controls the amount of waste heat of an engine based on a heat utilization request.

車載エンジンにおいて、燃料の燃焼に伴い発生する燃焼エネルギには、車両走行に用いられる運動エネルギ以外に熱エネルギが多く含まれており、その熱エネルギを利用して車室内の暖房や触媒暖機等が行われている。例えば、エンジン冷却水に含まれるエンジン廃熱を回収するとともにその廃熱を利用して暖房を行う構成が知られている。   In an in-vehicle engine, the combustion energy generated by the combustion of fuel contains a large amount of thermal energy in addition to the kinetic energy used for vehicle travel, and heating the vehicle interior or warming up the catalyst using the thermal energy. Has been done. For example, a configuration is known in which engine waste heat contained in engine coolant is recovered and heating is performed using the waste heat.

また、エンジン運転中において、点火時期や吸排気バルブのバルブ開閉タイミングを制御することで排気温度を上昇させ、それにより触媒の早期暖機を図る技術が各種提案されている(例えば特許文献1参照)。   Further, various technologies have been proposed for increasing the exhaust temperature by controlling the ignition timing and the valve opening / closing timing of the intake / exhaust valves during engine operation, and thereby quickly warming up the catalyst (see, for example, Patent Document 1). ).

特開平11−324746号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-324746

しかしながら、例えば、エンジン運転状態によっては点火時期の変更やバルブタイミングの変更が実施できない場合も生じる。この場合、所望とする排気温度の上昇が見込めず、結果として触媒の早期暖機等が実現できないことが懸念される。例えば、低負荷の領域では廃熱量が小さいため、適切な手段を用いないと要求廃熱量を満足できない。また、エンジン運転状態にかかわらず点火時期の変更やバルブタイミングの変更を実施すると、エンジン運転効率が過剰に低下する等の不都合が生じることが懸念される。   However, for example, depending on the engine operating state, there is a case where the ignition timing or the valve timing cannot be changed. In this case, a desired increase in the exhaust gas temperature cannot be expected, and as a result, there is a concern that early warm-up of the catalyst cannot be realized. For example, since the amount of waste heat is small in a low load region, the required amount of waste heat cannot be satisfied unless appropriate means are used. In addition, if the ignition timing is changed or the valve timing is changed regardless of the engine operating state, there is a concern that inconveniences such as excessive reduction in engine operating efficiency may occur.

本発明は、熱利用要求に応じた廃熱制御を実施でき、しかも廃熱制御の実施に伴い生じるエンジン運転効率の低下等の不都合を最小限に抑えることができるエンジンの廃熱制御装置を提供することを主たる目的とするものである。   The present invention provides an engine waste heat control apparatus capable of performing waste heat control according to heat utilization requirements and minimizing inconveniences such as a decrease in engine operation efficiency caused by the implementation of waste heat control. The main purpose is to do.

以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について説明する。   Hereinafter, means for solving the above-described problems and the effects thereof will be described.

本発明におけるエンジンの廃熱制御装置は、エンジンの廃熱量を増加させる廃熱量調整手段を複数備えるとともに、前記複数の廃熱量調整手段のうちいずれの廃熱量調整手段により廃熱量を増加させるかを切り替える廃熱制御手段を備えることを特徴とする(第1の発明)。   The engine waste heat control device according to the present invention includes a plurality of waste heat amount adjusting means for increasing the amount of waste heat of the engine, and which of the plurality of waste heat amount adjustment means is used to increase the amount of waste heat. A waste heat control means for switching is provided (first invention).

複数の廃熱量調整手段を備える構成では、それら各廃熱量調整手段について、エンジン運転状態による廃熱量調整の可否や、エンジンの運転効率(燃費性能)に対する影響、廃熱量の増量可能範囲(ダイナミックレンジ)、廃熱量変化の応答性等が相違することが考えられる。この点、上記のとおり複数の廃熱量調整手段のうちいずれの廃熱量調整手段により廃熱量を増加させるかを切り替えることにより、必要に応じた最適なる廃熱制御を実現できる。燃料消費量の視点から最適な廃熱量調整手段を選択することも可能となる。その結果、熱利用要求に応じた廃熱制御を実施でき、しかも廃熱制御の実施に伴い生じるエンジン運転効率の低下等の不都合を最小限に抑えることが可能となる。   In a configuration including a plurality of waste heat amount adjusting means, for each of the waste heat amount adjusting means, whether or not the waste heat amount can be adjusted depending on the engine operating state, the influence on the engine operating efficiency (fuel consumption performance), the range in which the waste heat amount can be increased (dynamic range) ), The responsiveness of the change in the amount of waste heat may be different. In this regard, as described above, by switching which waste heat amount adjusting means among the plurality of waste heat amount adjusting means is used to increase the waste heat amount, optimal waste heat control according to need can be realized. It is also possible to select an optimum waste heat amount adjusting means from the viewpoint of fuel consumption. As a result, waste heat control according to the heat utilization request can be performed, and inconveniences such as a decrease in engine operation efficiency caused by the waste heat control can be minimized.

複数の廃熱量調整手段としては、エンジンの点火時期を調整することにより廃熱量を増加させる手段、エンジンの吸気バルブの開閉タイミングを調整することにより廃熱量を増加させる手段、エンジンの排気バルブの開閉タイミングを調整することにより廃熱量を増加させる手段等が含まれる。また、エンジン制御以外の廃熱量調整手段が含まれていてもよい。例えば、変速機のシフト制御を実施することにより廃熱量を増加させる手段が含まれてもよい。   The plurality of waste heat amount adjusting means includes means for increasing the amount of waste heat by adjusting the ignition timing of the engine, means for increasing the amount of waste heat by adjusting the opening / closing timing of the intake valve of the engine, and opening / closing of the exhaust valve of the engine Means for increasing the amount of waste heat by adjusting the timing are included. Further, waste heat amount adjusting means other than engine control may be included. For example, means for increasing the amount of waste heat by performing shift control of the transmission may be included.

複数の廃熱量調整手段による廃熱量の増加手法として以下の各手法が適用できる。
(1)複数の廃熱量調整手段は、各々廃熱量の増加分が相違するものとして設定されており、熱利用要求に伴う要求熱量に基づいて複数の廃熱量調整手段のうち少なくとも1つを選択的に用いて廃熱量を増加させる(第2の発明)。なお、各廃熱量調整手段は、点火時期を調整するもの、バルブタイミングを調整するもののように、1つのアクチュエータを制御対象とするもの以外に、点火時期及びバルブタイミングの両方を調整するもののように、複数のアクチュエータを同時に制御対象とするものであってもよい。
(2)複数の廃熱量調整手段は、エンジンの廃熱量の増量可能範囲(ダイナミックレンジ)が各々定められており、廃熱量の増量可能範囲が大きい廃熱量調整手段を優先的に用いて廃熱量を増加させる(第3の発明)。
(3)熱利用要求に伴う要求熱量が大きいほど、前記複数の廃熱量調整手段のうち、廃熱制御に利用する廃熱量調整手段の数を多くする(第4の発明)。
The following methods can be applied as methods for increasing the amount of waste heat by a plurality of waste heat amount adjusting means.
(1) The plurality of waste heat amount adjusting means are set to have different amounts of increase in waste heat amount, and at least one of the plurality of waste heat amount adjusting means is selected based on the required heat amount accompanying the heat use request To increase the amount of waste heat (second invention). Each waste heat amount adjusting means adjusts both the ignition timing and the valve timing in addition to the one that controls one actuator, such as the one that adjusts the ignition timing and the valve timing. A plurality of actuators may be controlled simultaneously.
(2) Each of the plurality of waste heat amount adjusting means has a settable range (dynamic range) for increasing the amount of waste heat of the engine. (Third invention).
(3) The larger the required heat amount associated with the heat utilization request, the greater the number of waste heat amount adjusting means used for waste heat control among the plurality of waste heat amount adjusting means (fourth invention).

上記(1)〜(3)によれば、熱利用要求に伴う要求熱量が相違しても、その時々の要求熱量に見合う廃熱量調整手段を選択できる。これにより、熱利用要求に十分に応えることができる。   According to the above (1) to (3), even if the required heat amount according to the heat utilization request is different, it is possible to select the waste heat amount adjusting means suitable for the required heat amount at that time. Thereby, it can fully respond to a heat utilization request.

また、上記(1)によれば、各廃熱量調整手段の廃熱量の増加分をあらかじめ定めておくことで廃熱量調整手段の選択が容易となり、廃熱制御を簡易に実施できるという効果が得られる。   In addition, according to the above (1), it is possible to easily select the waste heat amount adjusting means by predetermining an increase in the waste heat amount of each waste heat amount adjusting means, and it is possible to easily perform waste heat control. It is done.

上記(2)によれば、廃熱量の増量可能範囲が大きい廃熱量調整手段を優先的に用いることで、時間の経過に伴い要求熱量が多少変動しても廃熱量調整手段の変更が不要であり、廃熱量調整手段の変更を極力減らすことができる。これにより、廃熱量調整手段の切替に伴い生じるエンジン運転状態の変動(ドライバビリティの悪化を含む)を抑制できる。   According to the above (2), the waste heat amount adjusting means having a large range of possible increase in the amount of waste heat is preferentially used, so that it is not necessary to change the waste heat amount adjusting means even if the required heat amount slightly varies with time. Yes, the change of the waste heat amount adjusting means can be reduced as much as possible. Thereby, the fluctuation | variation (including deterioration of drivability) of the engine operating state which arises with switching of a waste-heat amount adjustment means can be suppressed.

上記(3)によれば、要求熱量が比較的小さい場合には、利用される廃熱量調整手段の数が少ないため、複数の廃熱量調整手段を同時に用いることに起因する相互の影響(制御上の干渉)を抑制できる。また、要求熱量が比較的大きい場合には、利用される廃熱量調整手段の数が多いため、所望とする熱量の大幅増加を実現できる。   According to the above (3), when the required heat quantity is relatively small, the number of waste heat quantity adjusting means used is small, and therefore, the mutual influence (in terms of control) caused by simultaneously using a plurality of waste heat quantity adjusting means. Interference). In addition, when the required heat quantity is relatively large, the number of waste heat quantity adjusting means to be used is large, so that the desired heat quantity can be significantly increased.

第5の発明では、複数の廃熱量調整手段は、主に冷却損失を増やすことで廃熱量を増加させる冷却損失増加手段と、主に排気損失を増やすことで廃熱量を増加させる排気損失増加手段とを含む。そして、熱利用要求の内容及び同熱利用要求に伴う要求熱量の少なくともいずれかに基づいて、冷却損失増加手段及び排気損失増加手段のいずれにより廃熱量を増加させるかを切り替える。   In the fifth aspect of the invention, the plurality of waste heat amount adjusting means mainly includes a cooling loss increasing means for increasing the waste heat amount by increasing the cooling loss, and an exhaust loss increasing means for mainly increasing the waste heat amount by increasing the exhaust loss. Including. Then, based on at least one of the contents of the heat use request and the required heat amount accompanying the heat use request, the waste heat amount is switched by either the cooling loss increasing means or the exhaust loss increasing means.

熱利用要求には、冷却損失による熱エネルギを利用すると都合がよいものと、排気損失による熱エネルギを利用すると都合がよいものとが存在する。この場合、上記のとおり冷却損失増加手段と排気損失増加手段との選択が行われることにより、熱利用要求に即した廃熱制御を実現できる。   There are two types of heat utilization requirements: one that is convenient when using heat energy due to cooling loss and one that is advantageous when utilizing heat energy due to exhaust loss. In this case, by selecting the cooling loss increasing means and the exhaust loss increasing means as described above, it is possible to realize waste heat control that meets the heat utilization request.

第6の発明では、複数の廃熱量調整手段ごとの、熱利用要求に伴い廃熱量を増加させる場合における燃料噴射量の変化分に対する廃熱量の増加比率を表す廃熱効率に基づいて、複数の廃熱量調整手段のうちいずれの廃熱量調整手段により廃熱量を増加させるかを切り替える。   In the sixth aspect of the present invention, a plurality of waste heat amount adjusting units are configured based on the waste heat efficiency representing the increase ratio of the waste heat amount with respect to the change in the fuel injection amount when the waste heat amount is increased in response to a heat use request. The waste heat amount adjusting means of the heat amount adjusting means is switched over to increase the waste heat amount.

上記構成によれば、廃熱制御のパラメータとして、上述した廃熱効率(燃料噴射量の変化分に対する廃熱量の増加比率)が用いられることにより、燃料噴射量の変化に伴う燃費変化を監視しつつ、燃費悪化が最小限となるようにして廃熱制御を実施できる。補足すると、第6の発明は、燃料消費量の視点から廃熱量調整手段を選択するという着想からなされたものであり、必要以上に燃料消費量を増加(燃費を悪化)させることなく、適正な廃熱量調整手段の選択が可能となる。   According to the above configuration, the above-described waste heat efficiency (increase ratio of the waste heat amount with respect to the change in the fuel injection amount) is used as a parameter for waste heat control, thereby monitoring the fuel consumption change accompanying the change in the fuel injection amount. In addition, waste heat control can be performed in such a way that fuel consumption deterioration is minimized. Supplementally, the sixth invention is made from the idea of selecting the waste heat amount adjusting means from the viewpoint of fuel consumption, and is appropriate without increasing the fuel consumption more than necessary (deteriorating fuel consumption). Selection of waste heat amount adjusting means is possible.

第7の発明では、複数の廃熱量調整手段について前記廃熱効率を各々算出し、該算出した廃熱効率が良い廃熱量調整手段を優先的に用いて廃熱量を増加させる。これにより、廃熱制御を実施する場合の燃費低下を一層好適に抑制できる。   In the seventh invention, the waste heat efficiency is calculated for each of the plurality of waste heat amount adjusting means, and the waste heat amount is increased by preferentially using the calculated waste heat amount adjusting means with good waste heat efficiency. Thereby, the fuel consumption fall at the time of implementing waste heat control can be controlled more suitably.

エンジン運転状態が異なると、廃熱制御を実施した場合のエンジン運転効率への影響等が相違すると考えられる。それは、複数の廃熱量調整手段について個々にも言える。それ故に、複数の廃熱量調整手段ごとに、エンジン運転状態に基づいて前記廃熱効率を算出するとよい(第8の発明)。これにより、エンジン運転状態を加味して一層適正な廃熱制御を実現できる。   When the engine operating state is different, it is considered that the influence on the engine operating efficiency when the waste heat control is performed is different. This is also true for each of the plurality of waste heat amount adjusting means. Therefore, it is preferable to calculate the waste heat efficiency for each of the plurality of waste heat amount adjusting means based on the engine operating state (eighth invention). Thereby, more appropriate waste heat control can be realized in consideration of the engine operating state.

第9の発明では、複数の廃熱量調整手段は、前記廃熱量の増量可能範囲(ダイナミックレンジ)が各々定められており、複数の廃熱量調整手段の廃熱効率に加えて、同廃熱量調整手段における前記廃熱量の増量可能範囲に基づいて、いずれの廃熱量調整手段により廃熱量を増加させるかを切り替える。これにより、燃費悪化が最小限となるようにして廃熱制御を実施できることに加え、要求熱量が比較的大きい場合において所望とする熱量の大幅増加を実現できる。   In the ninth invention, the plurality of waste heat amount adjusting means each have an increaseable range (dynamic range) of the waste heat amount, and in addition to the waste heat efficiency of the plurality of waste heat amount adjusting means, the waste heat amount adjusting means The waste heat amount adjusting means is used to switch the waste heat amount to be increased based on the range in which the waste heat amount can be increased. Thereby, in addition to being able to implement waste heat control so that deterioration in fuel consumption is minimized, it is possible to realize a significant increase in desired heat amount when the required heat amount is relatively large.

エンジンの廃熱を積極的に利用する構成では、エンジンの運転効率の低下が生じることが考えられ、それに伴いエンジン出力(図示出力)の低下が生じることが懸念される。この点、第10の発明では、廃熱制御が実施される場合において該廃熱制御の実施に伴うエンジンの出力低下分を増補する出力増補手段を備える。したがって、廃熱制御の実施時においてもエンジン出力が維持される。つまり、車両においては走行エネルギが維持され、ドライバビリティの悪化を抑制できる。   In the configuration in which waste heat of the engine is actively used, it is considered that the engine operation efficiency is lowered, and there is a concern that the engine output (output shown in the figure) is lowered accordingly. In this regard, according to the tenth invention, when waste heat control is performed, output augmenting means for augmenting an output decrease of the engine accompanying the implementation of the waste heat control is provided. Therefore, the engine output is maintained even when waste heat control is performed. That is, running energy is maintained in the vehicle, and deterioration of drivability can be suppressed.

ここで、第11の発明のように、複数の廃熱量調整手段のうち、廃熱制御に利用される廃熱量調整手段に関して燃料噴射量の増加総量を算出し、その燃料噴射量の増加総量に基づいてエンジンの出力制御を実施するとよい。   Here, as in the eleventh aspect, among the plurality of waste heat amount adjusting means, the total increase amount of the fuel injection amount is calculated for the waste heat amount adjusting means used for waste heat control, and the increase total amount of the fuel injection amount is calculated. Based on this, the engine output control may be performed.

発明の実施の形態における廃熱制御システムの概略を示す構成図。The block diagram which shows the outline of the waste heat control system in embodiment of invention. バルブ開閉時期を説明するためのタイムチャート。A time chart for explaining valve opening and closing timing. 第1〜第3調整手段についてエンジン軸効率と発生熱効率との関係を示した図。The figure which showed the relationship between engine shaft efficiency and generated heat efficiency about a 1st-3rd adjustment means. エンジン冷間始動時における廃熱制御の概要を説明するためのタイムチャート。The time chart for demonstrating the outline | summary of the waste heat control at the time of engine cold start. 廃熱制御の処理手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the process sequence of waste heat control. エンジン出力と熱量との関係を示す図。The figure which shows the relationship between an engine output and a calorie | heat amount. 第2の実施形態において廃熱制御に関する機能ブロック図。The functional block diagram regarding waste heat control in 2nd Embodiment. 廃熱制御の処理手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the process sequence of waste heat control. 廃熱制御の処理手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the process sequence of waste heat control.

(第1の実施形態)
以下、火花点火式の多気筒ガソリンエンジンを搭載した車両に本発明を具体化した実施形態について図面に基づいて説明する。図1は、本実施形態の廃熱制御システム(廃熱再利用システム)の概要を示す構成図である。
(First embodiment)
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is embodied in a vehicle equipped with a spark ignition type multi-cylinder gasoline engine will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of a waste heat control system (waste heat reuse system) of the present embodiment.

図1において、エンジン10には、吸気管11と排気管12とが接続されており、吸気管11には気筒内への吸入空気量を調整するためのスロットルバルブ13が設けられている。スロットルバルブ13は、モータ等からなるスロットルアクチュエータ14により電気的に開閉駆動される空気量調整手段である。スロットルアクチュエータ14にはスロットルバルブ13の開度(スロットル開度)を検出するためのスロットルセンサが内蔵されている。   In FIG. 1, an intake pipe 11 and an exhaust pipe 12 are connected to the engine 10, and the intake pipe 11 is provided with a throttle valve 13 for adjusting the amount of intake air into the cylinder. The throttle valve 13 is an air amount adjusting means that is electrically opened and closed by a throttle actuator 14 made of a motor or the like. The throttle actuator 14 has a built-in throttle sensor for detecting the opening of the throttle valve 13 (throttle opening).

エンジン10は、同エンジン10の各気筒に燃料を噴射供給する燃料噴射手段としてのインジェクタ15と、気筒ごとに設けられた点火プラグ16に点火火花を発生させる点火手段としてのイグナイタ(点火装置)17と、吸排気の各バルブの開閉タイミングを調整するバルブタイミング調整手段としての吸気側バルブ駆動機構18及び排気側バルブ駆動機構19とを備えている。本実施形態では、吸気ポート噴射式エンジンを採用しており、インジェクタ15が吸気ポート近傍に設けられる構成としているが、これに代えて、直噴式エンジンを採用し、インジェクタ15が各気筒のシリンダヘッド等に設けられる構成としてもよい。吸気側及び排気側の各バルブ駆動機構18,19は、エンジン10のクランク軸に対する吸気側及び排気側の各カム軸の進角量を調整するものであり、吸気側バルブ駆動機構18によれば、吸気バルブの開閉タイミングが進角側又は遅角側に変更され、排気側バルブ駆動機構19によれば、排気バルブの開閉タイミングが進角側又は遅角側に変更される。   The engine 10 includes an injector 15 as fuel injection means for injecting and supplying fuel to each cylinder of the engine 10, and an igniter (ignition device) 17 as ignition means for generating an ignition spark in a spark plug 16 provided for each cylinder. And an intake side valve drive mechanism 18 and an exhaust side valve drive mechanism 19 as valve timing adjusting means for adjusting the opening and closing timings of the intake and exhaust valves. In the present embodiment, an intake port injection type engine is employed, and the injector 15 is provided in the vicinity of the intake port. Instead, a direct injection type engine is employed, and the injector 15 is a cylinder head of each cylinder. It is good also as a structure provided in etc. The intake side and exhaust side valve drive mechanisms 18 and 19 adjust the advance amounts of the intake side and exhaust side cam shafts with respect to the crankshaft of the engine 10. The opening / closing timing of the intake valve is changed to the advance side or the retard side, and according to the exhaust side valve drive mechanism 19, the opening / closing timing of the exhaust valve is changed to the advance side or the retard side.

また、排気管12には、排気中の酸素濃度を検出する酸素濃度センサ(以下、A/Fセンサという)21が設けられるとともに、その下流側に排気浄化装置としての触媒22が設けられている。触媒22は例えば三元触媒であり、排気が通過する際に排気中の有害成分等を浄化する。また、排気管12において触媒22よりも下流側には、排気に含まれる熱エネルギ(排気熱)を回収する熱回収装置23が設けられている。熱回収装置23は、排気が有する熱をエンジン冷却水に伝えることで回収し、例えば車室内の暖房を実施する場合の熱源として利用されるものとなっている。   The exhaust pipe 12 is provided with an oxygen concentration sensor (hereinafter referred to as A / F sensor) 21 for detecting the oxygen concentration in the exhaust, and a catalyst 22 as an exhaust purification device is provided downstream thereof. . The catalyst 22 is, for example, a three-way catalyst, and purifies harmful components and the like in the exhaust when the exhaust passes. Further, a heat recovery device 23 that recovers thermal energy (exhaust heat) contained in the exhaust is provided downstream of the catalyst 22 in the exhaust pipe 12. The heat recovery device 23 recovers the heat of the exhaust gas by transmitting it to the engine cooling water, and is used as a heat source when heating the interior of the vehicle, for example.

また、本システムには、排気の一部をEGRガスとして吸気系に導入するEGR装置(排気再循環装置)が設けられている。すなわち、吸気管11と排気管12との間には一端が吸気管11のスロットルバルブ下流側に接続され、他端が排気管12の触媒下流側(上流側でも可)に接続されたEGR配管25が設けられ、そのEGR配管25の途中に電磁式のEGR弁26が設けられている。この場合、EGR弁26の開度を調整することで、EGRガス量が増減調整されるようになっている。   In addition, the present system is provided with an EGR device (exhaust gas recirculation device) that introduces a part of the exhaust gas into the intake system as EGR gas. That is, between the intake pipe 11 and the exhaust pipe 12, one end is connected to the throttle valve downstream side of the intake pipe 11, and the other end is connected to the catalyst downstream side (or upstream side) of the exhaust pipe 12. 25 is provided, and an electromagnetic EGR valve 26 is provided in the middle of the EGR pipe 25. In this case, the amount of EGR gas is adjusted to increase or decrease by adjusting the opening of the EGR valve 26.

次に、エンジン10の冷却系の構成について説明する。   Next, the configuration of the cooling system of the engine 10 will be described.

エンジン10のシリンダブロックやシリンダヘッドの内部にはウォータジャケット31が形成されており、このウォータジャケット31に冷却水が循環供給されることでエンジン10の冷却が行われるようになっている。ウォータジャケット31内の冷却水の温度(冷却水温)は水温センサ32により検出される。ウォータジャケット31には冷却水配管等からなる循環経路33が接続されており、その循環経路33には、冷却水を循環させるためのウォータポンプ34が設けられている。ウォータポンプ34は例えばエンジン10の回転に伴い駆動される機械式ポンプであるが、電動式ポンプであってもよい。また、ウォータポンプ34により冷却水量が調整できる構成であってもよい。   A water jacket 31 is formed in the cylinder block and cylinder head of the engine 10, and cooling water is circulated and supplied to the water jacket 31 so that the engine 10 is cooled. The temperature (cooling water temperature) of the cooling water in the water jacket 31 is detected by the water temperature sensor 32. A circulation path 33 composed of cooling water piping or the like is connected to the water jacket 31, and the circulation path 33 is provided with a water pump 34 for circulating the cooling water. The water pump 34 is, for example, a mechanical pump that is driven as the engine 10 rotates, but may be an electric pump. Moreover, the structure which can adjust the amount of cooling water with the water pump 34 may be sufficient.

循環経路33は、エンジン10(ウォータジャケット31)の出口側において熱回収装置23に向けて延び、熱回収装置23を経由して再びエンジン10に戻るようにして設けられている。循環経路33において熱回収装置23の下流側にはヒータコア35が設けられている。ヒータコア35には、図示しないブロアファンから空調風が送り込まれるようになっており、空調風がヒータコア35又はその付近を通過することで、ヒータコア35からの受熱により空調風が加熱され、温風が車室内に供給される。   The circulation path 33 is provided so as to extend toward the heat recovery device 23 on the outlet side of the engine 10 (water jacket 31) and return to the engine 10 again via the heat recovery device 23. A heater core 35 is provided on the downstream side of the heat recovery device 23 in the circulation path 33. Air conditioning air is sent to the heater core 35 from a blower fan (not shown). When the air conditioning air passes through the heater core 35 or the vicinity thereof, the air conditioning air is heated by heat received from the heater core 35, and the hot air is Supplied in the passenger compartment.

循環経路33はヒータコア35の下流側で二方に分岐され、その一方の循環経路33Aに大気放熱部としてのラジエータ36が設けられている。また、循環経路33の分岐部には、冷却水温度に応じて作動することで冷却水の流路を変更するサーモスタット37が設けられている。したがって、冷却水が低温(サーモスタット作動温度未満)である場合には、ラジエータ36側への冷却水の流入がサーモスタット37により阻止され、冷却水はラジエータ36で放熱されることなく循環経路33内を循環する。例えば、エンジン10の暖機完了前(暖機運転時)にはラジエータ36での冷却水の冷却(放熱)が抑制される。また、冷却水が高温(サーモスタット作動温度以上)になると、ラジエータ36側への冷却水の流入がサーモスタット37により許容され、冷却水はラジエータ36で放熱されつつ循環経路33内を循環する。これにより、エンジン運転状態下において冷却水が適温(例えば80℃程度)で維持される。   The circulation path 33 is bifurcated in two directions on the downstream side of the heater core 35, and a radiator 36 as an atmospheric heat radiating portion is provided in one of the circulation paths 33A. Further, a thermostat 37 that changes the flow path of the cooling water by operating according to the cooling water temperature is provided at a branch portion of the circulation path 33. Therefore, when the cooling water is at a low temperature (below the thermostat operating temperature), the inflow of the cooling water to the radiator 36 side is blocked by the thermostat 37, and the cooling water is not radiated by the radiator 36 and passes through the circulation path 33. Circulate. For example, before the engine 10 is warmed up (during warm-up operation), cooling of the cooling water (radiation) in the radiator 36 is suppressed. Further, when the cooling water reaches a high temperature (above the thermostat operating temperature), the cooling water is allowed to flow into the radiator 36 by the thermostat 37, and the cooling water circulates in the circulation path 33 while being radiated by the radiator 36. Thereby, the cooling water is maintained at an appropriate temperature (for example, about 80 ° C.) under the engine operating condition.

本制御システムは、エンジン制御の中枢をなすECU(電子制御装置)40を備えており、そのECU40によりエンジン10の運転に関する各種制御が実施される。すなわち、ECU40は、周知の通りCPU、ROM、RAM等よりなるマイクロコンピュータを主体として構成され、ROMに記憶された各種の制御プログラムを実行することで、エンジン運転状態に応じてエンジン10の各種制御を実施する。本システムでは、エンジン運転状態を検出するための運転状態検出手段として、エンジン回転速度を検出する回転速度センサ41、吸入空気量や吸気管負圧といったエンジン負荷を検出する負荷センサ42等を備えており、これら各センサ41,42や上述したA/Fセンサ21、水温センサ32等の各検出信号がECU40に適宜入力される。   The control system includes an ECU (electronic control unit) 40 that forms the center of engine control, and the ECU 40 performs various controls related to the operation of the engine 10. That is, as is well known, the ECU 40 is mainly composed of a microcomputer composed of a CPU, ROM, RAM, and the like, and executes various control programs stored in the ROM, whereby various controls of the engine 10 are performed according to the engine operating state. To implement. In this system, as an operation state detection means for detecting an engine operation state, a rotation speed sensor 41 that detects an engine rotation speed, a load sensor 42 that detects an engine load such as an intake air amount and intake pipe negative pressure, and the like are provided. The detection signals of the sensors 41 and 42, the A / F sensor 21 and the water temperature sensor 32 described above, etc. are input to the ECU 40 as appropriate.

そして、ECU40は、上述した各種センサから各々検出信号を入力し、それらの各種検出信号に基づいてインジェクタ15による燃料噴射制御、イグナイタ17による点火時期制御、バルブ駆動機構18,19によるバルブタイミング制御、スロットルバルブ13(スロットルアクチュエータ14)による空気量制御を実施する。かかる場合、上記の各種制御は、基本的にエンジン10の最高効率(最適燃費)が得られるようにして適合データ等に基づいて実施される。なお、エンジン10の効率特性は、エンジン回転速度やエンジン負荷等をパラメータとして定められている。   The ECU 40 receives detection signals from the various sensors described above, and based on the various detection signals, the fuel injection control by the injector 15, the ignition timing control by the igniter 17, the valve timing control by the valve drive mechanisms 18 and 19, The air amount is controlled by the throttle valve 13 (throttle actuator 14). In such a case, the above-described various controls are basically performed based on the adaptation data and the like so as to obtain the maximum efficiency (optimum fuel consumption) of the engine 10. The efficiency characteristics of the engine 10 are determined using parameters such as engine speed and engine load.

また、本制御システムでは、エンジン10において燃料の燃焼により生じる燃料燃焼エネルギのうち、熱損失分となる熱エネルギ(運動エネルギ以外のエネルギ)を回収し再利用することで、システム全体としての燃費改善を図るようにしており、都度の熱利用要求とエンジン運転状態とに基づいてエンジン10の廃熱制御を実施する。   Further, in the present control system, the fuel efficiency of the entire system is improved by recovering and reusing heat energy (energy other than kinetic energy) that is a heat loss among fuel combustion energy generated by fuel combustion in the engine 10. The waste heat control of the engine 10 is performed based on the respective heat use request and the engine operating state.

特に本実施形態では、エンジン10の熱エネルギ(熱損失)である廃熱量(発生熱量)を増加させるための廃熱量調整手段を複数備えるとともに、暖房要求や触媒暖機要求など熱利用要求が生じた場合に、複数の廃熱量調整手段のうちいずれの廃熱量調整手段により廃熱量を増加させるかを切り替える構成としている。   In particular, in the present embodiment, a plurality of waste heat amount adjusting means for increasing the amount of waste heat (generated heat amount) that is the heat energy (heat loss) of the engine 10 is provided, and a heat utilization request such as a heating request or a catalyst warm-up request is generated. In this case, it is configured to switch which waste heat amount adjusting means among the plurality of waste heat amount adjusting means to increase the waste heat amount.

本廃熱制御においては、
・点火時期を遅角させると廃熱量が増加すること、
・吸気バルブの開弁時期を進角側に変更すると(すなわち吸気早開きにすると)廃熱量が増加すること、
・排気バルブの開弁時期を遅角側に変更すると(すなわち排気遅開きにすると)廃熱量が増加すること、
・点火時期の遅角に、吸気バルブや排気バルブの開閉時期制御(吸気早開きや排気遅開き)を組み合わせると、さらに大きな廃熱量が得られること、
を利用して廃熱量の増加を図る構成としている。この場合、廃熱量を大きくするには点火遅角が第1に有効な手段である。また、吸気バルブの早開きや排気バルブの遅開きを実施すると、吸排気の各バルブが共に開放状態となるバルブオーバーラップ期間が大きくなり、それに伴い内部EGR量が増えて廃熱量が大きくなる。ただし、エンジン運転状態等の条件によっては内部EGRの実施に起因してドライバビリティ悪化等の不都合が生じる。ゆえに、内部EGR増加にはエンジン運転状態等の制限がある。
In this waste heat control,
・ If the ignition timing is retarded, the amount of waste heat increases,
・ If the intake valve opening timing is changed to the advance side (that is, if the intake valve is opened quickly), the amount of waste heat increases.
・ If the exhaust valve opening timing is changed to the retarded angle side (ie exhaust exhaust delay opening), the amount of waste heat increases.
・ By combining the timing of ignition timing with the opening / closing timing control of intake valves and exhaust valves (swift intake opening and exhaust opening), a greater amount of waste heat can be obtained.
Is used to increase the amount of waste heat. In this case, the ignition delay is the first effective means for increasing the amount of waste heat. Further, when the intake valve is opened early or the exhaust valve is opened slowly, the valve overlap period during which both the intake and exhaust valves are opened increases, and the amount of internal EGR increases accordingly, and the amount of waste heat increases. However, inconveniences such as drivability deterioration occur due to the implementation of internal EGR depending on conditions such as the engine operating state. Therefore, the increase in internal EGR has limitations such as engine operating conditions.

図2は、吸気バルブInと排気バルブExとの開閉時期を示すタイムチャートである。図2の(a)は両バルブの基本開閉時期を示している。これに対し、(b)は吸気バルブInの開閉時期を進角させて吸気早開きとした場合を示し、(c)は排気バルブExの開閉時期を遅角させて排気遅開きとした場合を示している。なお、(d)は、吸気早開きと排気遅開きとを同時に行い、バルブーバーラップ期間を最大とした状態を示している。   FIG. 2 is a time chart showing the opening / closing timing of the intake valve In and the exhaust valve Ex. FIG. 2A shows the basic opening / closing timing of both valves. On the other hand, (b) shows a case where the opening / closing timing of the intake valve In is advanced and the intake valve is opened early, and (c) is a case where the opening / closing timing of the exhaust valve Ex is retarded and the exhaust valve is opened slowly. Show. Note that (d) shows a state in which the intake air early opening and the exhaust gas slow opening are performed simultaneously to maximize the valve burlap period.

本実施形態では、廃熱量調整手段として、第1調整手段、第2調整手段及び第3調整手段を想定している。具体的には、
(1)第1調整手段は、点火遅角と排気バルブの遅開きとを実施するものであり、
(2)第2調整手段は、点火遅角と吸気バルブの早開きとを実施するものであり、
(3)第3調整手段は、点火遅角を実施するものである。
In the present embodiment, a first adjustment unit, a second adjustment unit, and a third adjustment unit are assumed as the waste heat amount adjustment unit. In particular,
(1) The first adjusting means performs ignition retard and exhaust valve slow opening,
(2) The second adjusting means performs ignition retard and quick opening of the intake valve,
(3) The third adjusting means performs ignition retard.

この場合、第1〜第3の各調整手段はそれぞれ、廃熱量調整可能なエンジン運転領域、或いは廃熱量調整を実施する上で有利なエンジン運転領域が相違する。そのため、本実施形態では、要求熱量やエンジン運転状態等に基づいて各調整手段を選択的に用いて廃熱制御を実施する。   In this case, the first to third adjustment means are different from each other in an engine operation region in which the amount of waste heat can be adjusted, or an engine operation region that is advantageous in performing the waste heat amount adjustment. Therefore, in the present embodiment, waste heat control is performed by selectively using each adjustment unit based on the required heat amount, the engine operating state, and the like.

ここで、第1〜第3の各調整手段は、各調整手段により廃熱制御を実施した場合に増加する廃熱量が各々相違するものとして設定されており、熱利用要求に伴う要求熱量に基づいて複数の廃熱量調整手段のうち少なくとも1つを選択して廃熱量を増加させるようにしている。この場合、各調整手段によりどれほどの廃熱量の増加が見込めるか、またその廃熱量の増加によりどれほどの運転効率(燃費)の低下が生じるかはあらかじめ定められ、マップデータ等としてECU40のメモリに記憶されている。   Here, each of the first to third adjustment means is set such that the amount of waste heat that increases when waste heat control is performed by each adjustment means is different from each other, and is based on the required heat amount accompanying the heat utilization request. The waste heat amount is increased by selecting at least one of the plurality of waste heat amount adjusting means. In this case, it is determined in advance how much the waste heat amount can be expected by each adjusting means and how much the operation efficiency (fuel consumption) is reduced due to the increase in the waste heat amount, and is stored in the memory of the ECU 40 as map data or the like. Has been.

図3は、上記3つの廃熱量調整手段(第1〜第3の調整手段)についてエンジン軸効率(燃費に相当)と発生熱効率との関係を示した図である。なお、発生熱効率は、総燃料〔kW〕に対する発生熱量〔kW〕の比率である。   FIG. 3 is a diagram showing the relationship between engine shaft efficiency (equivalent to fuel efficiency) and generated heat efficiency for the three waste heat amount adjusting means (first to third adjusting means). The generated heat efficiency is a ratio of the generated heat amount [kW] to the total fuel [kW].

図3には、第1調整手段(点火遅角+排気遅開き)による発生熱効率の特性(1)と、第2調整手段(点火遅角+吸気早開き)による発生熱効率の特性(2)と、第3調整手段(点火遅角)による発生熱効率の特性(3)とを示している。この場合、これら3つを比較すると概ね、第3調整手段(点火遅角)→第2調整手段(点火遅角+吸気早開き)→第1調整手段(点火遅角+排気遅開き)の順に発生熱効率が良くなることが確認できる。また、図3のGAは、第1調整手段と第2調整手段との実施限界を示しており、エンジン軸効率がGA以下の領域では、内部EGRの実施によりドライバビリティ悪化等の不都合が顕著になることから、これら第1調整手段と第2調整手段との実施が制限(禁止)されるようになっている。   FIG. 3 shows a characteristic (1) of the generated heat efficiency by the first adjustment means (ignition delay angle + exhaust delay opening), and a characteristic (2) of the generated heat efficiency by the second adjustment means (ignition delay angle + rapid opening of the intake air). The characteristic (3) of the generated heat efficiency by the 3rd adjustment means (ignition retarding angle) is shown. In this case, when these three are compared, the third adjustment means (ignition delay angle) → second adjustment means (ignition delay angle + intake early opening) → first adjustment means (ignition delay angle + exhaust delay opening) is generally performed in this order. It can be confirmed that the generated heat efficiency is improved. In addition, GA in FIG. 3 indicates the implementation limit of the first adjustment means and the second adjustment means, and in the region where the engine shaft efficiency is GA or less, inconvenience such as deterioration of drivability is remarkable due to the implementation of internal EGR. Therefore, the implementation of the first adjustment unit and the second adjustment unit is restricted (prohibited).

次に、エンジン10の冷間始動時における廃熱制御の概要を図4により説明する。図4は、エンジン冷間始動後における冷却水温の推移とその水温推移に応じて実施される廃熱制御の概要とを示すタイムチャートである。   Next, an outline of waste heat control at the time of cold start of the engine 10 will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a time chart showing the transition of the cooling water temperature after the engine cold start and the outline of the waste heat control performed in accordance with the transition of the water temperature.

さて、図4では、エンジン始動に伴い冷却水温Twが常温付近から徐々に上昇し、エンジン10としての適正温度域に達する。本実施形態では、TH0〜TH1の温度域を冷却水温の適正温度域としており、この温度域ではエンジン10の適正な暖機状態が維持される。TH0はサーモスタット37の作動温度(開弁温度)であり、Tw≧TH0の状態になると、サーモスタット37が作動(開弁)する。これにより、ラジエータ36側への冷却水の循環が開始され、同ラジエータ36での放熱が行われる。なお、例えばTH0=90℃、TH1=80℃である。   In FIG. 4, the coolant temperature Tw gradually rises from around normal temperature as the engine is started, and reaches an appropriate temperature range for the engine 10. In the present embodiment, the temperature range of TH0 to TH1 is set as an appropriate temperature range of the cooling water temperature, and an appropriate warm-up state of the engine 10 is maintained in this temperature range. TH0 is the operating temperature (valve opening temperature) of the thermostat 37. When Tw ≧ TH0, the thermostat 37 operates (opens). As a result, circulation of the cooling water to the radiator 36 side is started, and heat is radiated from the radiator 36. For example, TH0 = 90 ° C. and TH1 = 80 ° C.

その後、タイミングt1で熱利用要求として暖房要求が発生すると、それに伴いヒータコア35での熱利用(温風の生成)が行われて冷却水温が低下する。そして、冷却水温Twが適正温度域の下限値でもあるTH1よりも低下すると、エンジン10の廃熱制御が実施される。すなわち、冷却水温Twが図示のように低下した状態では、その時の暖房要求に十分に応えることができないため、廃熱制御により冷却水温Twの上昇を図る。   Thereafter, when a heating request is generated as a heat use request at timing t1, heat use (generation of hot air) is performed in the heater core 35 accordingly, and the cooling water temperature is lowered. Then, when the coolant temperature Tw falls below TH1, which is also the lower limit value of the appropriate temperature range, waste heat control of the engine 10 is performed. That is, in the state where the cooling water temperature Tw is lowered as shown in the drawing, the heating request at that time cannot be sufficiently satisfied, so that the cooling water temperature Tw is increased by waste heat control.

ここで、適正温度域よりも低温側には複数の温度判定値(TH2,TH3等)が設定されており、冷却水温Twがこれら温度判定値により規定される温度域のいずれにあるかに応じて廃熱制御の内容が切り替えられる。冷却水温Twと適正温度域との温度差は要求熱量に対応するものとなっている。   Here, a plurality of temperature determination values (TH2, TH3, etc.) are set on the lower temperature side than the appropriate temperature range, and depending on which of the temperature ranges defined by these temperature determination values is the cooling water temperature Tw. The content of waste heat control can be switched. The temperature difference between the cooling water temperature Tw and the appropriate temperature range corresponds to the required amount of heat.

図4の事例では、冷却水温Twが低下し、タイミングt2でTH1〜TH2の温度域に入ると、第1調整手段(点火遅角+排気遅開き)による廃熱制御が実施される。つまり、タイミングt2の時点では、冷却水温Twと適正温度域との温度差が比較的小さく、要求熱量がさほど大きくないことから、上記3つの調整手段のうち最も発生熱効率が高い第1調整手段が選択されて実行される。   In the case of FIG. 4, when the cooling water temperature Tw decreases and enters the temperature range of TH1 to TH2 at the timing t2, waste heat control is performed by the first adjusting means (ignition delay angle + exhaust delay opening). That is, since the temperature difference between the cooling water temperature Tw and the appropriate temperature range is relatively small and the required heat quantity is not so large at the timing t2, the first adjustment means having the highest generated heat efficiency among the three adjustment means is Selected and executed.

その後、さらに冷却水温Twが低下し、タイミングt3でTH2〜TH3の温度域に入ると、第1調整手段(点火遅角+排気遅開き)による廃熱制御に代えて第3調整手段(点火遅角)による廃熱制御が実施される。つまり、タイミングt3では、冷却水温Twと適正温度域との温度差が比較的大きくなり、要求熱量もそれに合わせて大きくなっていることから、上記3つの調整手段のうち最も大きな廃熱量の増加が見込める第3調整手段が選択されて実行される。言い加えると、タイミングt3では要求熱量が増加することから、その要求に応えるにはエンジン軸効率(燃費)の悪化が生じる。このとき、第1調整手段による廃熱制御を継続した場合に生じるドライバビリティ悪化等を回避する狙いもあって、第1調整手段から第3調整手段への切替が行われる。   Thereafter, when the cooling water temperature Tw further falls and enters the temperature range of TH2 to TH3 at timing t3, the third adjusting means (ignition delay) is substituted for the waste heat control by the first adjusting means (ignition delay angle + exhaust delay opening). Waste heat control by corners) is implemented. That is, at the timing t3, the temperature difference between the cooling water temperature Tw and the appropriate temperature range is relatively large, and the required heat amount is also increased accordingly. Therefore, the largest increase in waste heat amount among the above three adjusting means is achieved. The expected third adjusting means is selected and executed. In other words, since the required heat quantity increases at timing t3, engine shaft efficiency (fuel consumption) deteriorates in order to meet the demand. At this time, switching from the first adjusting means to the third adjusting means is performed with the aim of avoiding deterioration of drivability that occurs when the waste heat control by the first adjusting means is continued.

なお、冷却水温TwがTH1〜TH2の温度域に入った場合に、第1調整手段(点火遅角+排気遅開き)ではなく第2調整手段(点火遅角+吸気早開き)を実施するようにしてもよく、また、第1調整手段(点火遅角+排気遅開き)から第3調整手段(点火遅角)に移行する間に第2調整手段(点火遅角+吸気早開き)を実施することも可能である。   When the cooling water temperature Tw falls within the temperature range of TH1 to TH2, the second adjustment means (ignition delay angle + early intake opening) is performed instead of the first adjustment means (ignition delay angle + exhaust delay opening). Alternatively, the second adjustment means (ignition delay angle + early intake opening) is performed during the transition from the first adjustment means (ignition delay angle + exhaust delay opening) to the third adjustment means (ignition delay angle). It is also possible to do.

その後、冷却水温Twが上昇に転じ、タイミングt4で冷却水温TwがTH2に達すると、第3調整手段(点火遅角)による廃熱制御から第1調整手段(点火遅角+排気遅開き)による廃熱制御に切り替えられる。さらに、タイミングt5で冷却水温TwがTH1に達すると、第1調整手段(点火遅角+排気遅開き)による廃熱制御が終了される。   Thereafter, the cooling water temperature Tw starts to rise, and when the cooling water temperature Tw reaches TH2 at timing t4, from the waste heat control by the third adjustment means (ignition delay angle) to the first adjustment means (ignition delay angle + exhaust delay opening). Switch to waste heat control. Further, when the cooling water temperature Tw reaches TH1 at timing t5, the waste heat control by the first adjusting means (ignition delay angle + exhaust delay opening) is ended.

熱利用要求として、暖房要求以外に触媒暖機要求が発生した場合については図示による説明を省略するが、概要としては、例えば、触媒22の温度低下に伴い触媒暖機要求が生じた場合において、同触媒22の目標温度(触媒活性温度)と実触媒温度(センサによる測定値又は推定による算出値)との偏差に基づいて、その温度偏差が比較的小さければ(要求熱量が比較的小さければ)、第1調整手段(点火遅角+排気遅開き)による廃熱制御が実施される。また、触媒活性温度と実触媒温度との偏差が比較的大きければ(要求熱量が比較的大きければ)、第3調整手段(点火遅角)による廃熱制御が実施される。なお、触媒暖機要求は、触媒温度の低下をトリガとして生じる以外に、アイドルストップ制御のエンジン再始動時であること等に基づいて発生するものであってもよい。   As a heat utilization request, the description of the illustration is omitted when a catalyst warm-up request other than the heating request is generated, but as an overview, for example, in the case where a catalyst warm-up request occurs due to a temperature decrease of the catalyst 22, Based on the deviation between the target temperature (catalyst activation temperature) of the catalyst 22 and the actual catalyst temperature (measured value by sensor or calculated value by estimation), if the temperature deviation is relatively small (if the required heat quantity is relatively small) The waste heat control by the first adjusting means (ignition delay angle + exhaust exhaust delay) is performed. Further, if the deviation between the catalyst activation temperature and the actual catalyst temperature is relatively large (if the required heat amount is relatively large), waste heat control by the third adjusting means (ignition delay angle) is performed. Note that the catalyst warm-up request may be generated based on, for example, when the engine is restarted during idle stop control, in addition to being triggered by a decrease in the catalyst temperature.

また、廃熱量調整手段として、排気バルブの開弁時期を進角側に変更して(すなわち排気早開きを実施して)廃熱量を増加させる手段を採用することも可能であり、この廃熱量調整手段を用いる場合には、触媒22の温度偏差(目標温度と実触媒温度との差)に基づいて、その温度偏差が比較的小さければ(要求熱量が比較的小さければ)、点火遅角による廃熱制御を実施し、同温度偏差が比較的大きければ(要求熱量が比較的大きければ)、点火遅角+排気早開きによる廃熱制御を実施する構成としてもよい。   Further, as a means for adjusting the amount of waste heat, it is also possible to adopt a means for increasing the amount of waste heat by changing the valve opening timing of the exhaust valve to the advance side (that is, by performing quick exhaust opening). In the case of using the adjusting means, based on the temperature deviation of the catalyst 22 (difference between the target temperature and the actual catalyst temperature), if the temperature deviation is relatively small (if the required heat amount is relatively small), it depends on the ignition delay angle. A configuration may be adopted in which waste heat control is performed, and if the temperature deviation is relatively large (the required heat amount is relatively large), waste heat control is performed by ignition delay + exhaust early opening.

図5は、本実施形態における廃熱制御の処理手順を示すフローチャートであり、本処理はECU40により所定周期で繰り返し実行される。   FIG. 5 is a flowchart showing a processing procedure of waste heat control in the present embodiment, and this processing is repeatedly executed by the ECU 40 at a predetermined cycle.

図5において、まずステップS11では、熱利用要求が生じているか否かを判定する。熱利用要求には、例えば、暖房要求や触媒暖機要求などが含まれる。暖房要求は、車室内の暖房が行われる場合に発生するものであり、車両搭乗者の操作又は自動空調制御の制御指令に基づき発生する。また、触媒暖機要求は、排気管12の触媒22が低温状態にある場合に発生するものであり、エンジン10の冷間始動時や車両運転途中の一時的な温度低下時に発生する。例えば、エンジン10のアイドルストップ制御(自動停止再始動制御)を実施するシステムでは、アイドルストップ中に触媒温度が低下することが考えられ、かかる場合、エンジン再始動後に触媒暖機要求が発生する。そして、ステップS11がNOであればそのまま本処理を終了し、ステップS11がYESであれば後続のステップS12に進む。   In FIG. 5, first, in step S11, it is determined whether or not a heat utilization request has occurred. The heat utilization request includes, for example, a heating request and a catalyst warm-up request. The heating request is generated when the passenger compartment is heated, and is generated based on a vehicle occupant operation or a control command for automatic air conditioning control. The catalyst warm-up request is generated when the catalyst 22 of the exhaust pipe 12 is in a low temperature state, and is generated when the engine 10 is cold started or when the temperature is temporarily lowered during vehicle operation. For example, in a system that performs idle stop control (automatic stop / restart control) of the engine 10, it is conceivable that the catalyst temperature decreases during idle stop. In such a case, a catalyst warm-up request is generated after the engine is restarted. And if step S11 is NO, this process will be complete | finished as it is, and if step S11 is YES, it will progress to subsequent step S12.

ステップS12では、燃費最良点にて実施される通常のエンジン制御でその時の要求熱量を満足できるか否か、すなわち上述した第1〜第3の各調整手段により廃熱量を増加する必要がないか否かを判定する。例えば暖房要求が入っている場合においては、水温センサ32により検出した冷却水温Twが適正温度域(TH1〜TH0)よりも低温域にあるか否かを判定する。そして、ステップS12がYESであれば、要求熱量を満足できており廃熱量の増加が不要であるとしてそのまま本処理を終了し、ステップS12がNOであれば、要求熱量を満足できておらず廃熱量の増加を要するとして後続のステップS13に進む。   In step S12, it is determined whether or not the required heat quantity at that time can be satisfied by normal engine control performed at the best fuel efficiency, that is, whether or not the waste heat quantity needs to be increased by the first to third adjusting means described above. Determine whether or not. For example, when a heating request is received, it is determined whether or not the cooling water temperature Tw detected by the water temperature sensor 32 is in a lower temperature range than the appropriate temperature range (TH1 to TH0). If step S12 is YES, the required heat quantity is satisfied and the increase in waste heat quantity is unnecessary, and the process is terminated. If step S12 is NO, the required heat quantity is not satisfied and is discarded. Since it is necessary to increase the amount of heat, the process proceeds to the subsequent step S13.

ステップS13〜S17では、要求熱量を満足するために要する廃熱量の増加分(増加廃熱量)がどの程度かを判定するとともに、その増加廃熱量に基づいて廃熱制御を実施する。暖房要求が入っている場合を想定すると、適正温度域よりも低温側に設定された複数の温度判定値とその時々の冷却水温Twとを比較し、冷却水温Twがどの温度域にあるかを判定するとともに、該当する温度域に応じた内容で廃熱制御を実施する。   In steps S13 to S17, it is determined how much the amount of increase in the amount of waste heat required to satisfy the required heat amount (increased amount of waste heat), and waste heat control is performed based on the increased amount of waste heat. Assuming that there is a heating request, a comparison is made between a plurality of temperature judgment values set on the lower temperature side than the appropriate temperature range and the cooling water temperature Tw at that time, and in which temperature range the cooling water temperature Tw is At the same time as determining, waste heat control is carried out with the contents corresponding to the corresponding temperature range.

詳しくは、
・ステップS13では、増加廃熱量が第1要求量K1以下であるか否かを判定し、
・ステップS14では、増加廃熱量が第2要求量K2以下であるか否かを判定する。なお、K2>K1である。増加廃熱量の要求判定値(K1,K2)は3つ以上設定しておくことも可能である。
For more information,
In step S13, it is determined whether the increased waste heat amount is equal to or less than the first required amount K1,
In step S14, it is determined whether the increased waste heat amount is equal to or less than the second required amount K2. Note that K2> K1. It is also possible to set three or more request determination values (K1, K2) for the increased amount of waste heat.

そして、増加廃熱量が第1要求量K1以下であればステップS15に進み、増加廃熱量が第1要求量K1より大きくかつ第2要求量K2以下であればステップS16に進み、増加廃熱量が第2要求量K2より大きければステップS17に進む。ステップS15〜S17では、増加廃熱量が各々相違する廃熱制御を選択的に実施する。すなわち、ステップS15では、増加廃熱量が比較的小さい廃熱制御として第1制御を実施し、ステップS16では、増加廃熱量が第1制御よりも大きい第2制御を実施し、ステップS17では、増加廃熱量が第2制御よりも大きい第3制御を実施する。   If the increased amount of waste heat is equal to or less than the first required amount K1, the process proceeds to step S15, and if the increased amount of waste heat is greater than the first required amount K1 and equal to or less than the second required amount K2, the process proceeds to step S16. If it is larger than the second required amount K2, the process proceeds to step S17. In steps S15 to S17, waste heat control with different amounts of increased waste heat is selectively performed. That is, in step S15, the first control is performed as waste heat control with a relatively small amount of increased waste heat. In step S16, second control in which the increased waste heat amount is larger than the first control is performed. In step S17, the increase is performed. The third control in which the amount of waste heat is larger than the second control is performed.

ステップS13〜S17について暖房要求の場合でいえば、
・ステップS13では、冷却水温Twが第1温度域(図4のTH1〜TH2の温度域)にあるか否かを判定し、
・ステップS14では、冷却水温Twが第2温度域(図4のTH2〜TH3の温度域)にあるか否かを判定する。
In the case of a heating request for steps S13 to S17,
In step S13, it is determined whether or not the coolant temperature Tw is in the first temperature range (the temperature range TH1 to TH2 in FIG. 4).
In step S14, it is determined whether or not the coolant temperature Tw is in the second temperature range (the temperature range TH2 to TH3 in FIG. 4).

そして、冷却水温Twが第1温度域にある場合、第1制御として第1調整手段(点火遅角+排気遅開き)による廃熱制御を実施する(ステップS15)。また、冷却水温Twが第2温度域にある場合、第2制御として第3調整手段(点火遅角)による廃熱制御を実施する(ステップS16)。なおこの場合には、第3制御の実施は任意である。   And when the cooling water temperature Tw exists in a 1st temperature range, waste heat control by a 1st adjustment means (ignition delay angle + exhaust gas delay opening) is implemented as 1st control (step S15). Further, when the coolant temperature Tw is in the second temperature range, waste heat control by the third adjusting means (ignition delay angle) is performed as the second control (step S16). In this case, the execution of the third control is arbitrary.

最後に、ステップS18では、エンジン出力増補処理を実施する。このエンジン出力増補処理は、上記のとおり廃熱制御が実施された場合においてその廃熱制御により低下したエンジン出力を増補するための処理であり、燃料噴射量の増量補正や空気量(スロットル開度)の増量補正が適宜実施される。   Finally, in step S18, engine output augmentation processing is performed. This engine output augmentation process is a process for augmenting the engine output that has been reduced by the waste heat control when the waste heat control is performed as described above. ) Is corrected as appropriate.

以上詳述した本実施形態によれば、以下の優れた効果が得られる。   According to the embodiment described in detail above, the following excellent effects can be obtained.

暖房要求や触媒暖機要求などの熱利用要求が発生した場合に、複数の廃熱量調整手段(例えば第1〜第3の調整手段)のうちいずれの廃熱量調整手段により廃熱量を増加させるかを切り替える構成としたため、必要に応じた最適なる廃熱制御を実現できる。その結果、熱利用要求に応じた廃熱制御を実施でき、しかも廃熱制御の実施に伴い生じるエンジン運転効率の低下等の不都合を最小限に抑えることが可能となる。   When a heat utilization request such as a heating request or a catalyst warm-up request occurs, which waste heat amount adjusting means among a plurality of waste heat amount adjusting means (for example, first to third adjusting means) increases the amount of waste heat. Therefore, the optimum waste heat control according to need can be realized. As a result, waste heat control according to the heat utilization request can be performed, and inconveniences such as a decrease in engine operation efficiency caused by the waste heat control can be minimized.

複数の廃熱量調整手段を、各々廃熱量の増加分が相違するものとして設定しておき、熱利用要求に伴う要求熱量に基づいて複数の廃熱量調整手段のうち少なくとも1つを選択して廃熱量を増加させる構成とした。これにより、熱利用要求に伴う要求熱量が都度相違しても、その時々の要求熱量に見合う廃熱量調整手段を選択できる。これにより、都度の熱利用要求に十分に応えることができる。この場合、各廃熱量調整手段の廃熱量の増加分をあらかじめ定めておくことで廃熱制御を簡易に実施できるという効果が得られる。   A plurality of waste heat amount adjusting means are set so that the amount of increase in the waste heat amount is different from each other, and at least one of the plurality of waste heat amount adjusting means is selected and discarded based on the required heat amount accompanying the heat use request. It was set as the structure which increases an amount of heat. As a result, even if the required heat amount associated with the heat use request is different every time, it is possible to select the waste heat amount adjusting means that matches the required heat amount at that time. Thereby, it can fully respond to a heat utilization request | requirement of each time. In this case, the effect that the waste heat control can be easily performed can be obtained by determining the amount of increase in the waste heat amount of each waste heat amount adjusting means in advance.

廃熱制御が実施される場合において該廃熱制御の実施に伴うエンジンの出力低下分を増補する構成としたため、廃熱制御の実施時においてもエンジン出力が維持される。つまり、車両においては走行エネルギが維持され、ドライバビリティの悪化を抑制できる。   In the case where waste heat control is performed, the engine output is reduced due to the implementation of the waste heat control. Therefore, the engine output is maintained even when the waste heat control is performed. That is, running energy is maintained in the vehicle, and deterioration of drivability can be suppressed.

(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態について、上述した第1の実施形態との相違点を中心に説明する。本実施形態では、熱利用要求に伴い廃熱量を増加させる場合に、複数の廃熱量調整手段ごとの燃料噴射量の増加分に対する廃熱量の増加分(熱量増加量)の比率を表す廃熱効率ηを算出するとともに、その廃熱効率ηを制御パラメータとして、複数の廃熱量調整手段のうちいずれの廃熱量調整手段により廃熱量を増加させるかを切り替えるものである。
(Second Embodiment)
Next, the second embodiment of the present invention will be described focusing on the differences from the first embodiment described above. In this embodiment, when the amount of waste heat is increased in response to a heat utilization request, waste heat efficiency η representing the ratio of the amount of increase in waste heat (heat amount increase) to the amount of increase in fuel injection amount for each of the plurality of waste heat amount adjustment means In addition, the waste heat efficiency η is used as a control parameter to switch which waste heat amount adjusting means among the plurality of waste heat amount adjusting means to increase the amount of waste heat.

ここで、廃熱効率ηは、
η=熱量増加量ΔQ〔kW〕/燃料増加量Δqf〔kW〕
で求められ、例えば百分率(%)で算出される。上式分子の熱量増加量ΔQ〔kW〕は、点火遅角やバルブタイミング制御等の廃熱量調整手段により創出可能な創出可能熱量であり、廃熱効率ηは、燃料増加量に対する創出可能熱量を表すものであるから熱創出効率とも言える。
Here, the waste heat efficiency η is
η = heat increase ΔQ [kW] / fuel increase Δqf [kW]
For example, it is calculated as a percentage (%). The amount of heat increase ΔQ [kW] of the numerator in the above formula is the heat amount that can be generated by the waste heat amount adjusting means such as the ignition delay and valve timing control, and the waste heat efficiency η represents the heat amount that can be generated with respect to the fuel increase amount. It can be said to be heat generation efficiency.

本実施形態では、複数の廃熱量調整手段について廃熱効率η1〜ηnを各々算出するとともに、該算出した各廃熱効率η1〜ηnを良好なもの順で並び替える(ソートする)。そして、熱利用要求に応じて要求される要求熱量に基づいて、上述した廃熱効率η1〜ηnの並び替え結果(ソート結果)に従い複数の廃熱量調整手段から少なくとも1つを選択する。この場合、廃熱効率ηが良い廃熱量調整手段を優先的に用いて廃熱制御が実施されることとなる。複数の廃熱量調整手段ごとの廃熱効率η1〜ηnは、都度のエンジン運転状態に基づいてそれぞれ算出される。また、複数の廃熱量調整手段ごとの熱量増加量ΔQ1〜ΔQnも同様に、都度のエンジン運転状態に基づいてそれぞれ算出される。   In the present embodiment, the waste heat efficiencies η1 to ηn are respectively calculated for the plurality of waste heat amount adjusting means, and the calculated waste heat efficiencies η1 to ηn are rearranged (sorted) in the order of goodness. Then, based on the required heat amount required in response to the heat use request, at least one is selected from the plurality of waste heat amount adjusting means according to the rearrangement result (sort result) of the waste heat efficiency η1 to ηn described above. In this case, the waste heat control is performed by preferentially using the waste heat amount adjusting means with good waste heat efficiency η. The waste heat efficiencies η1 to ηn for each of the plurality of waste heat amount adjusting means are respectively calculated based on the respective engine operating conditions. Similarly, the amount of heat increase ΔQ1 to ΔQn for each of the plurality of waste heat amount adjusting means is calculated based on the respective engine operating conditions.

また本実施形態では、廃熱制御が実施されることに伴うエンジン出力低下分を増補するためのエンジン出力増補処理として、廃熱制御に利用される廃熱量調整手段に関して燃料噴射量の増加総量を算出し、その燃料噴射量の増加総量に基づいてエンジンの出力制御を実施する。   Further, in this embodiment, as an engine output augmentation process for augmenting a decrease in engine output due to the implementation of waste heat control, the total increase in fuel injection amount for the waste heat amount adjusting means used for waste heat control is calculated. The engine output control is performed based on the calculated total increase in fuel injection amount.

図6は、エンジン出力〔kW〕と熱量〔kW〕との関係を示す図であり、同図にはエンジン出力が大きいほど熱量が大きくなる関係が示されている。図6において、実線は燃費最良点でのエンジン特性を示している。   FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the engine output [kW] and the amount of heat [kW]. FIG. 6 shows the relationship in which the amount of heat increases as the engine output increases. In FIG. 6, the solid line shows the engine characteristics at the best fuel consumption.

例えばエンジン出力がAである時に要求熱量Qreが生じた場合を想定する。この場合、燃費最良点からすればΔQ分の熱量が不足する。このΔQの熱量不足分を補うべく、廃熱制御を実施する。ここで、要求熱量Qreを満足するには、燃費最良点よりも燃料増加側(燃費悪化側)に制御点を移行させる必要があり、その制御点の移行に際して、廃熱効率η1〜ηnに基づいて廃熱量調整手段の選択(切替)を実施する。また、熱量を増加させる場合には、エンジン出力の低下が招来されるため、そのエンジン出力低下分の増補が行われる。   For example, it is assumed that the required heat quantity Qre is generated when the engine output is A. In this case, the heat quantity corresponding to ΔQ is insufficient from the viewpoint of the best fuel efficiency. Waste heat control is performed to compensate for the shortage of heat of ΔQ. Here, in order to satisfy the required heat quantity Qre, it is necessary to shift the control point to the fuel increase side (fuel consumption deterioration side) from the fuel efficiency best point, and based on the waste heat efficiency η1 to ηn at the time of the control point transition. Select (switch) the waste heat amount adjusting means. Further, when the amount of heat is increased, the engine output is reduced, so that the engine output is reduced.

図7は、本実施形態における廃熱制御に関する機能ブロック図である。   FIG. 7 is a functional block diagram relating to waste heat control in the present embodiment.

廃熱効率算出部M1では、廃熱量調整手段ごとに設定される複数の効率算出マップを用い、廃熱量調整手段ごとに都度のエンジン運転状態に基づいて廃熱効率η1〜ηnを算出する。エンジン運転状態を表すパラメータとしては、例えばエンジン回転速度NEやエンジン負荷(吸気管圧力や吸入空気量等)が含まれる。廃熱量調整手段ごとに異なる定数を設定しておいて個々に数式演算により廃熱効率η1〜ηnを算出することも可能である。   The waste heat efficiency calculation unit M1 calculates the waste heat efficiency η1 to ηn based on the engine operating state for each waste heat amount adjustment unit using a plurality of efficiency calculation maps set for each waste heat amount adjustment unit. The parameters representing the engine operating state include, for example, the engine speed NE and the engine load (intake pipe pressure, intake air amount, etc.). It is also possible to set different constants for each waste heat amount adjusting means and individually calculate the waste heat efficiency η1 to ηn by mathematical calculation.

また、熱量増加量算出部M2では、廃熱量調整手段ごとに設定される複数の熱量算出マップを用い、廃熱量調整手段ごとに都度のエンジン運転状態に基づいて熱量増加量ΔQ1〜ΔQnを算出する。廃熱量調整手段ごとに異なる定数を設定しておいて個々に数式演算により熱量増加量ΔQ1〜ΔQnを算出することも可能である。   Further, the heat quantity increase calculation unit M2 uses a plurality of heat quantity calculation maps set for each waste heat quantity adjustment unit, and calculates the heat quantity increase amounts ΔQ1 to ΔQn for each waste heat quantity adjustment unit based on the engine operating state for each time. . It is also possible to set different constants for each waste heat amount adjusting means and individually calculate the heat amount increase amounts ΔQ1 to ΔQn by mathematical calculation.

また、選択部M3では、廃熱効率算出部M1で算出した廃熱量調整手段ごとの廃熱効率η1〜ηnを効率の良いもの順に並び替えるとともに、その並び替え結果に基づいて効率のよいものを優先して今回の廃熱制御に用いる廃熱量調整手段を選択する。この場合、都度の要求熱量を満足する必要もあることから、熱量増加量算出部M2で算出した廃熱量調整手段ごとの熱量増加量ΔQ1〜ΔQnも加味される。すなわち、当該選択部M3では、複数の廃熱量調整手段から、廃熱効率η1〜ηnの効率の良いもの順であり、かつ要求熱量を満足できる熱量を発生できる廃熱量調整手段が選択される。そして、こうして選択部M3により選択された廃熱量調整手段(1つ又は複数の廃熱量調整手段)により廃熱制御が実施される。   Further, the selection unit M3 sorts the waste heat efficiency η1 to ηn for each waste heat amount adjusting unit calculated by the waste heat efficiency calculation unit M1 in order of efficiency, and gives priority to the efficient one based on the rearrangement result. Select the waste heat amount adjustment means used for the waste heat control this time. In this case, since it is necessary to satisfy the required amount of heat every time, the amount of heat increase ΔQ1 to ΔQn for each waste heat amount adjustment unit calculated by the amount-of-heat increase calculation unit M2 is also taken into account. That is, in the selection unit M3, a waste heat amount adjusting unit that can generate a heat amount that satisfies the required heat amount in the order of efficiency of the waste heat efficiency η1 to ηn is selected from the plurality of waste heat amount adjusting units. And waste heat control is implemented by the waste heat amount adjustment means (one or several waste heat amount adjustment means) selected by the selection part M3 in this way.

また、エンジン軸効率算出部M4では、選択部M3で選択した各廃熱量調整手段について廃熱量調整手段ごとのエンジン軸効率ηtを算出する。この場合、廃熱量調整手段ごとに設定される複数の効率算出マップ又は数式を用い、都度のエンジン運転状態(NEやエンジン負荷)に基づいてエンジン軸効率ηtを算出する。特に本実施形態では、廃熱量増加前のエンジン軸効率ηtAと廃熱量増加後のエンジン軸効率ηtBとを算出する。   Further, the engine shaft efficiency calculation unit M4 calculates the engine shaft efficiency ηt for each waste heat amount adjustment unit for each waste heat amount adjustment unit selected by the selection unit M3. In this case, the engine shaft efficiency ηt is calculated based on the engine operating state (NE or engine load) each time using a plurality of efficiency calculation maps or mathematical formulas set for each waste heat amount adjusting means. In particular, in the present embodiment, the engine shaft efficiency ηtA before the increase in the amount of waste heat and the engine shaft efficiency ηtB after the increase in the amount of waste heat are calculated.

燃料補正量算出部M5では、エンジン軸効率算出部M4で算出したエンジン軸効率ηtに基づいて、選択部M3で選択した各廃熱量調整手段について燃料増加量Δqfを算出するとともに、その燃料増加量Δqfの総和(燃料噴射量の増加総量ΣΔqf)を燃料補正量Kfとして算出する。燃料増加量Δqfは、廃熱量増加前後のエンジン軸効率ηtA,ηtBと廃熱量増加後の燃料噴射量qfinとに基づいて以下のようにして算出される。   The fuel correction amount calculation unit M5 calculates the fuel increase amount Δqf for each waste heat amount adjusting means selected by the selection unit M3 based on the engine shaft efficiency ηt calculated by the engine shaft efficiency calculation unit M4, and also increases the fuel increase amount. A total sum of Δqf (a total increase amount ΣΔqf of the fuel injection amount) is calculated as a fuel correction amount Kf. The fuel increase amount Δqf is calculated as follows based on the engine shaft efficiency ηtA and ηtB before and after the increase in the waste heat amount and the fuel injection amount qfin after the increase in the waste heat amount.

Δqf=(1−ηtB/ηtA)×qfin
このとき、例えば廃熱量増加後にエンジン軸効率(燃費)が悪化する場合には、ηtB値が小さくなることに伴いΔqf値が大きくなる。これにより、燃費悪化分に対応する燃料増加量Δqfが算出される。
Δqf = (1−ηtB / ηtA) × qfin
At this time, for example, when the engine shaft efficiency (fuel consumption) deteriorates after the amount of waste heat increases, the Δqf value increases as the ηtB value decreases. Thereby, the fuel increase amount Δqf corresponding to the fuel consumption deterioration is calculated.

燃料補正量Kf(増加総量ΣΔqf)は、廃熱制御が実施されることに伴うエンジン出力低下分を増補するための燃料補正量であり、この燃料補正量Kfを用いて出力増補処理としてのトルク補正処理が実施される。   The fuel correction amount Kf (increased total amount ΣΔqf) is a fuel correction amount for augmenting a decrease in engine output due to the execution of waste heat control, and a torque as output augmentation processing using this fuel correction amount Kf. Correction processing is performed.

トルク補正部M6では、燃料補正量算出部M5で算出した燃料補正量Kfに基づいてスロットル開度補正を指令するとともに、同燃料補正量Kfに基づいて燃料噴射量補正を指令する。このとき、スロットル開度補正に関しては、目標空燃比と燃料補正量Kfとに基づいて空気量補正量が算出されるとともに、その空気量補正量に基づいてスロットル開度指令値が算出される。また、燃料噴射量に対しては燃料補正量Kfによる噴射量補正が行われる。   The torque correction unit M6 commands the throttle opening correction based on the fuel correction amount Kf calculated by the fuel correction amount calculation unit M5, and commands the fuel injection amount correction based on the fuel correction amount Kf. At this time, regarding the throttle opening correction, the air amount correction amount is calculated based on the target air-fuel ratio and the fuel correction amount Kf, and the throttle opening command value is calculated based on the air amount correction amount. The fuel injection amount is corrected by the fuel correction amount Kf.

図8は、本実施形態における廃熱制御の処理手順を示すフローチャートであり、本処理はECU40により所定周期で繰り返し実行される。   FIG. 8 is a flowchart showing a processing procedure of waste heat control in the present embodiment, and this processing is repeatedly executed by the ECU 40 at a predetermined cycle.

図8において、まずステップS21では、熱利用要求が生じているか否かを判定し、続くステップS22では、燃費最良点にて実施される通常のエンジン制御でその時の要求熱量を満足できるか否かを判定する(図5のステップS11,S12と同様)。そして、熱利用要求が生じており、かつ要求熱量を満足できない場合に、後続のステップS23に進む。   In FIG. 8, first, in step S21, it is determined whether or not a heat utilization request has occurred. In subsequent step S22, it is determined whether or not the required heat quantity at that time can be satisfied by normal engine control performed at the fuel economy best point. (Similar to steps S11 and S12 in FIG. 5). And when the heat utilization request | requirement has arisen and the request | requirement calorie | heat amount cannot be satisfied, it progresses to subsequent step S23.

ステップS23では、複数の廃熱量調整手段についてそれら調整手段ごとの効率算出マップを用いて、廃熱効率η1〜ηnを算出する。続くステップS24では、複数の廃熱量調整手段についてそれら調整手段ごとの熱量算出マップを用いて、熱量増加量ΔQ1〜ΔQnを算出する。   In step S23, waste heat efficiencies η1 to ηn are calculated using an efficiency calculation map for each of the plurality of waste heat amount adjusting means. In the subsequent step S24, the amount of heat increase ΔQ1 to ΔQn is calculated using a heat amount calculation map for each of the plurality of waste heat amount adjusting means.

その後、ステップS25では、ステップS23で算出した廃熱効率η1〜ηnを効率の良いもの順に並び替えるとともに、効率のよいものを優先して今回の廃熱制御に用いる廃熱量調整手段を選択する。この場合、廃熱効率η1〜ηnの良いもの順であり、かつ現状の要求熱量を満足する熱量を発生できる廃熱量調整手段が選択される。   Thereafter, in step S25, the waste heat efficiencies η1 to ηn calculated in step S23 are rearranged in descending order of efficiency, and the waste heat amount adjusting means used for the current waste heat control is selected giving priority to the efficient one. In this case, waste heat amount adjusting means is selected which is in the order of good waste heat efficiency η1 to ηn and can generate a heat amount satisfying the current required heat amount.

ステップS26では、エンジン出力増補処理を実施する。具体的には、廃熱制御に利用される廃熱量調整手段に関して燃料噴射量の増加総量ΣΔqfを算出するとともに、その増加総量ΣΔqfを燃料補正量Kfとする。そして、その燃料補正量Kfに基づいて空気量の増量補正や燃料噴射量の増量補正を実施する。   In step S26, an engine output augmentation process is performed. Specifically, the fuel injection amount increase total amount ΣΔqf is calculated for the waste heat amount adjusting means used for waste heat control, and the increase total amount ΣΔqf is set as the fuel correction amount Kf. Then, the air amount increase correction and the fuel injection amount increase correction are performed based on the fuel correction amount Kf.

以上詳述した第2の実施形態によれば、第1の実施形態と同様に、都度の熱利用要求に応じた廃熱制御を実施でき、しかも廃熱制御の実施に伴い生じるエンジン運転効率の低下等の不都合を最小限に抑えることが可能となる。   According to the second embodiment described in detail above, similarly to the first embodiment, waste heat control according to each heat utilization request can be performed, and the engine operating efficiency generated by the implementation of waste heat control is reduced. It is possible to minimize inconvenience such as reduction.

また、複数の廃熱量調整手段ごとに廃熱効率η1〜ηn(燃料噴射量の増加分に対する廃熱量の増加比率)を算出し、その廃熱効率η1〜ηnを制御パラメータとして廃熱制御を実施する構成とした。特に、廃熱効率η1〜ηnが良い廃熱量調整手段を優先的に用いて廃熱量を増加させる構成とした。これにより、燃料噴射量増加に伴う燃費変化を監視しつつ、燃費悪化が最小限となるようにして廃熱制御を実施できる。つまり、必要以上に燃料消費量を増加(燃費を悪化)させることなく、適正な廃熱量調整手段の選択が可能となる。   Also, a configuration for calculating waste heat efficiency η1 to ηn (increase ratio of waste heat amount with respect to an increase in fuel injection amount) for each of the plurality of waste heat amount adjusting means and implementing waste heat control using the waste heat efficiency η1 to ηn as control parameters It was. In particular, the waste heat amount adjusting means having good waste heat efficiency η1 to ηn is preferentially used to increase the waste heat amount. As a result, waste heat control can be performed while minimizing deterioration in fuel consumption while monitoring changes in fuel consumption accompanying an increase in fuel injection amount. That is, it is possible to select an appropriate waste heat amount adjusting means without increasing the fuel consumption more than necessary (deteriorating fuel consumption).

各廃熱量調整手段の廃熱効率η1〜ηnをそれぞれエンジン運転状態に基づいて算出する構成としたため、各廃熱量調整手段の廃熱効率η1〜ηnがエンジン運転状態に応じて変動することを考慮して廃熱制御を実施することができ、一層適正な廃熱制御を実現できる。   Since the waste heat efficiency η1 to ηn of each waste heat amount adjusting means is calculated based on the engine operating state, considering that the waste heat efficiency η1 to ηn of each waste heat amount adjusting means varies depending on the engine operating state. Waste heat control can be implemented, and more appropriate waste heat control can be realized.

(他の実施形態)
本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施されてもよい。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the description of the above embodiment, and may be implemented as follows, for example.

・複数の廃熱量調整手段について、エンジン10の廃熱量の増量可能範囲(ダイナミックレンジ)を各々定めておき、その増量可能範囲が大きい廃熱量調整手段を優先的に用いて廃熱量を増加させる構成としてもよい。例えば、第1の実施形態で説明した第1調整手段(点火遅角+排気遅開き)、第2調整手段(点火遅角+吸気早開き)、第3調整手段(点火遅角)について、第1調整手段→第2調整手段→第3調整手段の順に増量可能範囲が広くなる場合には、このうち第3調整手段を優先的に用いて廃熱制御を実施する。なお、廃熱量調整手段ごとに、エンジン運転状態に基づいて廃熱量の増量可能範囲が算出されるとよい。   A configuration in which a range of possible increase in the amount of waste heat of the engine 10 (dynamic range) is determined for each of the plurality of waste heat amount adjustment means, and the waste heat amount adjustment means having a large increase range is preferentially used to increase the amount of waste heat. It is good. For example, the first adjustment means (ignition delay angle + exhaust delay opening), the second adjustment means (ignition delay angle + intake early opening), and the third adjustment means (ignition delay angle) described in the first embodiment are When the possible increase range is increased in the order of 1 adjustment means → second adjustment means → third adjustment means, the third adjustment means is preferentially used to perform waste heat control. It should be noted that for each waste heat amount adjusting means, a possible range for increasing the amount of waste heat may be calculated based on the engine operating state.

本構成によれば、時間の経過に伴い廃熱制御の開始当初(廃熱量増加当初)から要求熱量が多少変動したとしても廃熱量調整手段の変更が不要であり、廃熱量調整手段の変更を極力減らすことができる。これにより、廃熱量調整手段の切替に伴い生じるエンジン運転状態の変動(ドライバビリティの悪化を含む)を抑制できる。   According to this configuration, even if the required heat quantity slightly fluctuates from the beginning of waste heat control (the beginning of increase in waste heat quantity) with the passage of time, it is not necessary to change the waste heat quantity adjustment means. It can be reduced as much as possible. Thereby, the fluctuation | variation (including deterioration of drivability) of the engine operating state which arises with switching of a waste-heat amount adjustment means can be suppressed.

・複数の廃熱量調整手段について、熱利用要求に伴う要求熱量が大きいほど、複数の廃熱量調整手段のうち、廃熱制御に利用する廃熱量調整手段の数を多くする構成としてもよい。   -About several waste heat amount adjustment means, it is good also as a structure which increases the number of waste heat amount adjustment means utilized for waste heat control among some waste heat amount adjustment means, so that the required heat amount accompanying a heat utilization request | requirement is large.

本構成によれば、要求熱量が比較的小さい場合(例えば、暖房要求時において適正温度域に対する温度偏差が小さい場合)には、利用される廃熱量調整手段の数が少ないため、複数の廃熱量調整手段を同時に用いることに起因する相互の影響(制御上の干渉)を抑制できる。また、要求熱量が比較的大きい場合(例えば、暖房要求時において適正温度域に対する温度偏差が大きい場合)には、利用される廃熱量調整手段の数が多いため、所望とする熱量の大幅増加を実現できる。   According to this configuration, when the required heat amount is relatively small (for example, when the temperature deviation with respect to the appropriate temperature range is small at the time of the heating request), the number of waste heat amount adjusting means used is small, and thus a plurality of waste heat amounts are used. Mutual influence (control interference) resulting from the simultaneous use of the adjusting means can be suppressed. In addition, when the required heat quantity is relatively large (for example, when there is a large temperature deviation with respect to the appropriate temperature range at the time of heating request), the number of waste heat quantity adjusting means used is large, so that the desired heat quantity can be significantly increased. realizable.

・複数の廃熱量調整手段として、エンジン10の運転効率が各々異なる複数の廃熱量調整手段を設定してもよい。この場合、制御対象はいずれも同一であっても個々に運転効率を異ならせることで、複数の廃熱量調整手段を設定する。具体的には、制御対象をいずれも点火時期とする場合において、エンジン運転効率が各々異なる点火時期マップを複数用意しておき、都度の熱利用要求の内容や要求熱量に応じて点火時期マップを切り替えて使用する。この場合、エンジン運転効率が悪い点火時期マップほど点火遅角量が大きく、廃熱量が大きいものとなっている。本構成によっても、都度の熱利用要求に応じた廃熱制御を実施でき、しかも廃熱制御の実施に伴い生じるエンジン運転効率の低下等の不都合を最小限に抑えることが可能となる。   -You may set the some waste heat amount adjustment means from which the operating efficiency of the engine 10 differs, respectively as a some waste heat amount adjustment means. In this case, a plurality of waste heat amount adjusting means are set by varying the operation efficiency individually even if the controlled objects are the same. Specifically, when all of the objects to be controlled are set to the ignition timing, a plurality of ignition timing maps having different engine operating efficiencies are prepared, and the ignition timing map is set according to the contents of the heat use request and the required heat amount. Switch to use. In this case, the ignition timing map with lower engine operating efficiency has a larger ignition delay amount and a larger amount of waste heat. Also with this configuration, it is possible to perform waste heat control according to each heat utilization request, and it is possible to minimize inconveniences such as a decrease in engine operation efficiency caused by the implementation of waste heat control.

・複数の廃熱量調整手段として、廃熱量変化の応答性が各々異なる廃熱量調整手段を設定してもよい。   -As a plurality of waste heat amount adjusting means, waste heat amount adjusting means having different responsiveness to changes in waste heat amount may be set.

・複数の廃熱量調整手段として、主に冷却損失を増やすことで廃熱量を増加させる冷却損失増加手段と、主に排気損失を増やすことで廃熱量を増加させる排気損失増加手段とを設定しておき、熱利用要求の内容及び同熱利用要求に伴う要求熱量の少なくともいずれかに基づいて、冷却損失増加手段及び排気損失増加手段のいずれにより廃熱量を増加させるかを切り替える構成としてもよい。なお、冷却損失増加手段としては、EGR装置のEGRガス量を調整する、トルクを維持した状態で点火遅角を実施する等により燃料燃焼時における筒内温度(燃焼温度)を高める手段や、排気バルブの開弁時期を遅くすることで高温の燃焼ガスが筒内に滞在する滞在時間を長くする手段などが考えられる。また、排気損失増加手段としては、大幅点火遅角や排気早開きを行い、排気管内で燃焼を行わせる手段などが考えられる。その他、排気損失増加手段として、EGR量(内部EGR量、又はEGR装置による外部EGR量)を増やして燃焼を緩慢にする(燃焼速度を遅くする)手段を適用することも可能である。   ・ As multiple waste heat quantity adjustment means, there are mainly set the cooling loss increase means to increase the waste heat quantity by increasing the cooling loss and the exhaust loss increase means to increase the waste heat quantity mainly by increasing the exhaust loss. Alternatively, it may be configured to switch whether the amount of waste heat is increased by either the cooling loss increasing means or the exhaust loss increasing means, based on at least one of the contents of the heat use request and the required heat quantity accompanying the heat use request. The cooling loss increasing means includes means for increasing the in-cylinder temperature (combustion temperature) during fuel combustion by adjusting the amount of EGR gas of the EGR device, performing ignition delay while maintaining the torque, etc. There can be considered a means for extending the stay time in which the high-temperature combustion gas stays in the cylinder by delaying the valve opening timing. Further, as the exhaust loss increasing means, a means for performing ignition in the exhaust pipe by performing a large ignition delay or a quick opening of the exhaust can be considered. In addition, as the exhaust loss increasing means, it is also possible to apply means for increasing the EGR amount (internal EGR amount or external EGR amount by the EGR device) and slowing the combustion (decreasing the combustion speed).

例えば、暖房要求に対しては、冷却損失による熱エネルギを利用するとよく、触媒暖機要求に対しては、排気損失による熱エネルギを利用するとよいと考えられる。したがって、暖房要求が入っている場合には冷却損失増加手段による廃熱量増加を図り、触媒暖機要求が入っている場合には排気損失増加手段による廃熱量増加を図る構成とする。上記構成によれば、冷却損失増加手段と排気損失増加手段との選択が行われることにより、都度の熱利用要求に即した廃熱制御を実現できる。   For example, it is considered that heat energy due to cooling loss may be used for a heating request, and heat energy due to exhaust loss may be used for a catalyst warm-up request. Therefore, when the heating request is received, the waste heat amount is increased by the cooling loss increasing means, and when the catalyst warm-up request is received, the exhaust heat amount is increased by the exhaust loss increasing means. According to the above configuration, by selecting the cooling loss increasing means and the exhaust loss increasing means, it is possible to realize waste heat control in accordance with each heat utilization request.

・上記第2の実施形態において、複数の廃熱量調整手段の廃熱効率η1〜ηnだけでなく、同廃熱量調整手段における廃熱量の増量可能範囲(ダイナミックレンジ)を制御パラメータとし、これら廃熱効率η1〜ηnと廃熱量の増量可能範囲とに基づいて、いずれの廃熱量調整手段により廃熱量を増加させるかを切り替える構成としてもよい。これにより、燃費悪化が最小限となるようにして廃熱制御を実施できることに加え、要求熱量が比較的大きい場合に所望とする大熱量の実現が可能となる。   In the second embodiment, not only the waste heat efficiency η1 to ηn of the plurality of waste heat amount adjusting means, but also the increase range (dynamic range) of the waste heat amount in the waste heat amount adjusting means is used as a control parameter, and these waste heat efficiency η1 It is good also as a structure which switches which waste heat amount is made to increase by which waste heat amount adjustment means based on-(eta) n and the increase possible range of waste heat amount. As a result, waste heat control can be performed so that fuel consumption deterioration is minimized, and a desired large amount of heat can be realized when the required amount of heat is relatively large.

・第2の実施形態における廃熱制御の処理手順を図9のように変更する。図9のフローチャートは、上述した図8の一部を変更したものであり、図8と同一の処理については同じステップ番号を付すとともに説明を簡略する。ステップS31,S32が追加処理である。   The processing procedure for waste heat control in the second embodiment is changed as shown in FIG. The flowchart in FIG. 9 is obtained by changing a part of FIG. 8 described above, and the same processing as in FIG. Steps S31 and S32 are additional processing.

図9において、熱利用要求が生じており、かつ要求熱量を満足できない場合(ステップS21がYES、S22がNOである場合)、ステップS31に進み、既にいずれかの廃熱量調整手段による廃熱量の増加が実施された後であるか否かを判定する。このとき、廃熱量増加から所定時間が経過していることを併せて判定するとよい。そして、廃熱量の増加前(又は、増加から所定時間の経過前)であれば、ステップS23に進み、前述のとおり廃熱効率η1〜ηnの算出、熱量増加量ΔQ1〜ΔQnの算出、廃熱効率η1〜ηnに基づく廃熱量調整手段の選択を実施する(ステップS23〜S25)。   In FIG. 9, when the heat utilization request has occurred and the required heat amount cannot be satisfied (when step S21 is YES and S22 is NO), the process proceeds to step S31, and the amount of waste heat by one of the waste heat amount adjusting means has already been reached. It is determined whether or not the increase has been performed. At this time, it may be determined that a predetermined time has elapsed since the increase in the amount of waste heat. If it is before the increase in the amount of waste heat (or before the elapse of a predetermined time from the increase), the process proceeds to step S23, as described above, the calculation of the waste heat efficiency η1 to ηn, the calculation of the heat amount increase ΔQ1 to ΔQn, the waste heat efficiency η1. Selection of waste heat amount adjusting means based on ~ ηn is performed (steps S23 to S25).

一方、廃熱量の増加後(又は、増加から所定時間の経過後)であれば、ステップS32に進み、廃熱制御の内容を変更する。つまり、廃熱量の増加後(又は、増加から所定時間の経過後)にあっても要求熱量を満足できない場合には、廃熱量をもっと増加させるべく廃熱制御の内容を変更する。この場合、現在利用している廃熱量調整手段で更なる熱量増加が可能であれば、同一手段での熱量増加を図り、同一手段では更なる熱量増加が不可能であれば、他の廃熱量調整手段の追加又は他の廃熱量調整手段への変更を実施する。   On the other hand, if the amount of waste heat is increased (or after a lapse of a predetermined time from the increase), the process proceeds to step S32, and the content of waste heat control is changed. That is, if the required heat amount cannot be satisfied even after the amount of waste heat increases (or after a predetermined time has elapsed since the increase), the content of waste heat control is changed to further increase the amount of waste heat. In this case, if the waste heat amount adjusting means currently used can further increase the amount of heat, the same means will increase the heat amount. Add adjustment means or change to other waste heat amount adjustment means.

図9のフローチャートを採用することにより、廃熱量増加の実施中において要求熱量が満たされているかどうかを監視しつつ、適正なる廃熱制御を実施できる。   By adopting the flowchart of FIG. 9, it is possible to perform appropriate waste heat control while monitoring whether the required heat amount is satisfied while the waste heat amount is being increased.

・第2の実施形態において、廃熱量を増加させる際に、燃料噴射量を減量する場合も想定される。このとき、廃熱効率ηが、
η=熱量増加量ΔQ〔kW〕/燃料減少量Δqf〔kW〕
として算出される。かかる場合にも、廃熱制御の実施に伴う燃費悪化が最小限となるようにして、廃熱効率ηに基づいて廃熱制御が実施されるとよい。
-In 2nd Embodiment, when increasing waste heat amount, the case where fuel injection amount is reduced is also assumed. At this time, the waste heat efficiency η is
η = heat increase ΔQ [kW] / fuel decrease Δqf [kW]
Is calculated as Even in such a case, it is preferable that the waste heat control is performed based on the waste heat efficiency η so that the deterioration of the fuel consumption accompanying the implementation of the waste heat control is minimized.

・上記各実施形態では、エンジンの点火遅角、吸気バルブの早開き、排気バルブの遅開きにより廃熱量を増加させる構成を採用したが、廃熱量調整手段としてその他の構成を採用することも可能である。例えば、ノックに余裕がある領域で点火時期を過進角させることで廃熱量を増加させたり、EGR装置によるEGRガス量(外部EGR量)を増減させることで廃熱量を増加させたり、電動ウォータポンプによる流量制御を行うことで利用可能な廃熱量を増加させたり、エンジン吸気流を制御することで廃熱量を増加させたりすることも可能である。吸気流制御に関して具体的には、吸気管に設けられるTCV(タンブル制御弁)又はSCV(スワール制御弁)の開度を制御し、それによりエンジン10の廃熱量を調整するとよい。   In each of the above embodiments, the configuration is adopted in which the amount of waste heat is increased by delaying the ignition of the engine, opening the intake valve early, and opening the exhaust valve slowly, but other configurations can also be adopted as the waste heat amount adjustment means. It is. For example, the amount of waste heat is increased by over-advancing the ignition timing in a region where there is a margin for knocking, the amount of waste heat is increased by increasing or decreasing the amount of EGR gas (external EGR amount) by the EGR device, It is also possible to increase the amount of waste heat that can be used by controlling the flow rate using a pump, or to increase the amount of waste heat by controlling the intake air flow of the engine. Specifically, regarding the intake flow control, the opening degree of a TCV (tumble control valve) or SCV (swirl control valve) provided in the intake pipe may be controlled, and thereby the amount of waste heat of the engine 10 may be adjusted.

・エンジン制御以外に、変速機のシフト制御を実施することにより廃熱量を増加させる構成を採用することも可能である。   In addition to engine control, it is also possible to adopt a configuration that increases the amount of waste heat by performing shift control of the transmission.

・ディーゼルエンジンを備えるエンジンシステムにも適用可能である。ディーゼルエンジンの場合、複数の廃熱量調整手段として、例えば、
・排気バルブの開閉時期制御(早開き、遅開き)により廃熱量を増加させる廃熱量調整手段、
・吸気バルブの開閉時期制御(早開き、遅開き)により廃熱量を増加させる廃熱量調整手段、
・外部EGRの導入により廃熱量を増加させる廃熱量調整手段、
・ターボチャージャの過給圧制御により廃熱量を増加させる廃熱量調整手段、
・インタークーラの冷却水の流量制御により廃熱量を増加させる廃熱量調整手段、
等のうちいずれかを備える構成を採用する。
・ It can also be applied to engine systems equipped with diesel engines. In the case of a diesel engine, as a plurality of waste heat amount adjusting means, for example,
-Waste heat amount adjustment means to increase the amount of waste heat by controlling the opening / closing timing of the exhaust valve (early opening, slow opening),
-Waste heat amount adjustment means to increase the amount of waste heat by controlling the opening / closing timing of the intake valve (early opening, slow opening),
-Waste heat amount adjustment means to increase waste heat amount by introducing external EGR,
・ Waste heat amount adjustment means to increase the amount of waste heat by turbocharger supercharging pressure control,
・ Waste heat amount adjustment means to increase the amount of waste heat by controlling the flow rate of intercooler cooling water,
A configuration including any one of the above is employed.

・熱利用要求としては、暖房要求や触媒暖機要求以外に、車載バッテリの昇温要求など、車載部品の昇温要求が含まれる。例えば、車両の走行用モータの電源装置として高電圧バッテリが搭載されている場合において、高電圧バッテリによる電力供給の安定化を図るには当該バッテリを所定温度に保持することが考えられる。かかる場合、夜間や冬季の車両走行時において外気温が低温になると熱利用要求としてバッテリ昇温要求が生じ、そのバッテリ昇温要求に応えるべく、複数の廃熱量調整手段のうちいずれかにより廃熱制御が実施される。   The heat use request includes a request for raising the temperature of the in-vehicle component such as a request for raising the temperature of the in-vehicle battery, in addition to the request for heating and the catalyst warm-up. For example, in the case where a high voltage battery is mounted as a power supply device for a vehicle running motor, it is conceivable to maintain the battery at a predetermined temperature in order to stabilize the power supply by the high voltage battery. In such a case, when the outside air temperature is low during running of the vehicle at night or in winter, a battery temperature increase request is generated as a heat utilization request, and the waste heat is adjusted by any one of a plurality of waste heat amount adjusting means to meet the battery temperature increase request. Control is implemented.

10…エンジン、13…スロットルバルブ、15…インジェクタ、17…イグナイタ、18,19…バルブ駆動機構、22…触媒、23…熱回収装置、33…循環経路、35…ヒータコア、40…ECU(廃熱量調整手段、廃熱制御手段)。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Engine, 13 ... Throttle valve, 15 ... Injector, 17 ... Igniter, 18, 19 ... Valve drive mechanism, 22 ... Catalyst, 23 ... Heat recovery device, 33 ... Circulation path, 35 ... Heater core, 40 ... ECU (waste heat amount) Adjustment means, waste heat control means).

Claims (6)

エンジンの廃熱を再利用する廃熱再利用システムに適用され、熱利用要求に基づいてエンジンの廃熱量を制御するエンジンの廃熱制御装置において、
エンジンの廃熱量を増加させる廃熱量調整手段を複数備えるとともに、
前記複数の廃熱量調整手段のうちいずれの廃熱量調整手段により廃熱量を増加させるかを切り替える廃熱制御手段を備え、
前記廃熱制御手段は、前記複数の廃熱量調整手段ごとの、前記熱利用要求に伴い廃熱量を増加させる場合における燃料噴射量の変化分に対する廃熱量の増加比率を表す廃熱効率に基づいて、前記複数の廃熱量調整手段のうちいずれの廃熱量調整手段により廃熱量を増加させるかを切り替えることを特徴とするエンジンの廃熱制御装置。
In an engine waste heat control device that is applied to a waste heat reuse system that reuses engine waste heat and controls the amount of engine waste heat based on heat utilization requirements,
While equipped with multiple waste heat amount adjustment means to increase the amount of waste heat of the engine,
A waste heat control means for switching whether the waste heat amount is increased by any one of the plurality of waste heat amount adjustment means;
The waste heat control means, for each of the plurality of waste heat amount adjustment means, based on waste heat efficiency representing an increase ratio of waste heat amount with respect to a change in fuel injection amount when increasing the waste heat amount in accordance with the heat use request, A waste heat control apparatus for an engine, wherein the waste heat amount adjusting means switches among the plurality of waste heat amount adjusting means to increase the amount of waste heat.
前記廃熱制御手段は、前記複数の廃熱量調整手段について前記廃熱効率を各々算出し、該算出した廃熱効率が良い廃熱量調整手段を優先的に用いて廃熱量を増加させる請求項1に記載のエンジンの廃熱制御装置。   The waste heat control unit calculates the waste heat efficiency for each of the plurality of waste heat amount adjusting units, and preferentially uses the calculated waste heat amount adjusting unit with good waste heat efficiency to increase the amount of waste heat. Engine waste heat control device. 前記複数の廃熱量調整手段ごとに、エンジン運転状態に基づいて前記廃熱効率を算出する手段を備える請求項1又は2に記載のエンジンの廃熱制御装置。   The engine waste heat control device according to claim 1, further comprising means for calculating the waste heat efficiency based on an engine operating state for each of the plurality of waste heat amount adjusting means. 前記複数の廃熱量調整手段は、前記廃熱量の増量可能範囲が各々定められており、
前記廃熱制御手段は、前記複数の廃熱量調整手段の廃熱効率に加えて、同廃熱量調整手段における前記廃熱量の増量可能範囲に基づいて、いずれの廃熱量調整手段により廃熱量を増加させるかを切り替える請求項1乃至3のいずれか一項に記載のエンジンの廃熱制御装置。
Each of the plurality of waste heat amount adjusting means has a range in which the amount of waste heat can be increased,
In addition to the waste heat efficiency of the plurality of waste heat amount adjusting means, the waste heat control means increases the amount of waste heat by any of the waste heat amount adjustment means based on a possible range of increase of the waste heat amount in the waste heat amount adjustment means. The waste heat control apparatus for an engine according to any one of claims 1 to 3, wherein the engine is switched.
前記廃熱制御手段による廃熱制御が実施される場合において該廃熱制御の実施に伴う前記エンジンの出力低下分を増補する出力増補手段を備える請求項1乃至4のいずれか一項に記載のエンジンの廃熱制御装置。   5. The apparatus according to claim 1, further comprising an output augmenting unit configured to augment an output decrease of the engine accompanying the implementation of the waste heat control when the waste heat control is performed by the waste heat control unit. Engine waste heat control device. 前記出力増補手段は、前記複数の廃熱量調整手段のうち、廃熱制御に利用される廃熱量調整手段に関して燃料噴射量の増加総量を算出し、その燃料噴射量の増加総量に基づいてエンジンの出力制御を実施する請求項5に記載のエンジンの廃熱制御装置。   The output augmentation means calculates a total increase in fuel injection amount for the waste heat amount adjustment means used for waste heat control among the plurality of waste heat amount adjustment means, and based on the increase total amount of the fuel injection amount, calculates the fuel injection amount. The engine waste heat control apparatus according to claim 5, wherein output control is performed.
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