JP2014080925A - Control device of internal combustion engine and control method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の制御装置及びその制御方法に関するものである。 The present invention relates to a control device for an internal combustion engine and a control method therefor.
従来、内燃機関からのNOx排出量を低減させる方法の一つとして、EGR(排ガス再循環装置)を設けることが行われている。
また、一般的に、内燃機関には、内燃機関の各部の温度を適温に維持するために、内燃機関内に冷却水を循環させる冷却水循環回路が設けられている。図2は、一般的な冷却水循環回路の一例を示した図である。図2に示すように、冷却水循環回路20は冷却水ポンプ21により冷却水が循環させられる。
Conventionally, an EGR (exhaust gas recirculation device) has been provided as one method for reducing the NOx emission amount from an internal combustion engine.
In general, the internal combustion engine is provided with a cooling water circulation circuit that circulates the cooling water in the internal combustion engine in order to maintain the temperature of each part of the internal combustion engine at an appropriate temperature. FIG. 2 is a diagram showing an example of a general cooling water circulation circuit. As shown in FIG. 2, in the cooling
冷却水循環回路20は、ラジエータ22からクランクケース23、クランクケース23内に設けられたオイルクーラ24、更にシリンダヘッド2aを経由してラジエータ22に戻る第1循環流路L1を有している。第1循環流路L1には、ラジエータ22をバイパスさせるラジエータバイパス流路B1が接続されている。ラジエータバイパス流路B1と第1循環流路L1との接続部には、サーモスタット25が設けられている。更に、第1循環流路L1には、オイルクーラ24に送られた冷却水の一部をEGRクーラ11に供給し、EGRクーラ11を通過した冷却水を第1循環流路L1に合流させる第2流路L2が接続されている。
The cooling
上記のような冷却水循環回路20において、エンジンの暖機運転時には、冷却水温度の上昇を促進させるため、サーモスタット25を閉じ、ラジエータバイパス流路B1を流れる冷却水量を増加させてラジエータ22への冷却水流通量を減らすことが行われている。通常、ラジエータバイパス流路B1の管断面積は、第1循環流路L1の管断面積よりも小さく設計されている。したがって、暖機運転時には、冷却水ポンプ21の吐出流量が減少し、オイルクーラ24からEGRクーラ11へ供給される冷却水量が減少する。そして、このような状態において、エンジンが高負荷運転となり、EGRクーラ11に流入するEGRガス温度が高くなると、EGRクーラ内部で局所的に冷却水が沸騰し、最悪の場合、EGRクーラが破損する可能性があった。
In the cooling
また、エンジンの暖機運転時においても水量を十分確保するために、ラジエータバイパス流路B1の管断面積を大きくする等の対策が考えられる。しかしながら、ラジエータバイパス流路B1の管断面積を大きくし、バイパス量を増加させると、冷却水の温度上昇効率が低下し、暖機時間が長くなり、燃費の悪化などを招く。 Further, in order to ensure a sufficient amount of water even when the engine is warming up, measures such as increasing the pipe cross-sectional area of the radiator bypass passage B1 can be considered. However, if the pipe cross-sectional area of the radiator bypass passage B1 is increased and the amount of bypass is increased, the temperature rise efficiency of the cooling water is lowered, the warm-up time is lengthened, and fuel consumption is deteriorated.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、エンジン暖機時におけるEGRクーラ内部の冷却水の局所的な沸騰を防止することのできる内燃機関の制御装置及びその制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a control device for an internal combustion engine and a control method therefor capable of preventing local boiling of cooling water inside the EGR cooler during engine warm-up. The purpose is to provide.
本発明の第1態様は、EGRクーラを有する内燃機関に適用される制御装置であって、燃料噴射量を制御する燃料制御手段を有し、前記燃料制御手段は、暖機運転時に前記EGRクーラ内部で冷却水の局所的な沸騰が生じる領域として規定された運転領域において、燃料噴射量を制限する内燃機関の制御装置である。 A first aspect of the present invention is a control device applied to an internal combustion engine having an EGR cooler, comprising fuel control means for controlling a fuel injection amount, wherein the fuel control means is the EGR cooler during warm-up operation. It is a control device for an internal combustion engine that limits the amount of fuel injection in an operation region defined as a region where local boiling of cooling water occurs.
この態様によれば、暖機運転時にEGRクーラ内部で冷却水の局所的な沸騰が生じる領域として規定された運転領域において燃料噴射量を制限するので、該運転領域における排気ガスの温度を低下させることが可能となる。これにより、EGRクーラに流入するEGRガスの熱量を低下させることができる。この結果、EGRクーラにおける冷却水の局所的な沸騰を回避することが可能となる。 According to this aspect, since the fuel injection amount is limited in the operation region defined as the region where the local boiling of the cooling water occurs in the EGR cooler during the warm-up operation, the temperature of the exhaust gas in the operation region is reduced. It becomes possible. Thereby, the calorie | heat amount of EGR gas which flows in into an EGR cooler can be reduced. As a result, local boiling of the cooling water in the EGR cooler can be avoided.
上記内燃機関の制御装置において、前記燃料制御手段は、暖機運転時に用いられる、回転数と最大燃料噴射量とが関連付けられた最大燃料情報を保有し、暖機運転時において、前記最大燃料情報から回転数に応じた最大燃料噴射量を取得し、取得した最大燃料噴射量以下となるように燃料噴射量を制限し、前記最大燃料情報の最大燃料噴射量は、前記EGRクーラ内部で冷却水の局所的な沸騰が生じない値に予め設定されていることとしてもよい。 In the control device for an internal combustion engine, the fuel control means has maximum fuel information that is used at the time of warm-up operation and that associates the rotational speed and the maximum fuel injection amount, and at the time of warm-up operation, the maximum fuel information The maximum fuel injection amount corresponding to the rotational speed is acquired from the engine, the fuel injection amount is limited to be equal to or less than the acquired maximum fuel injection amount, and the maximum fuel injection amount of the maximum fuel information is determined by cooling water inside the EGR cooler. It is good also as setting beforehand to the value which does not produce local boiling of.
EGRクーラ内部で冷却水の局所的な沸騰が生じないように設定された最大燃料情報を予め用意しておき、この最大燃料情報を用いて燃料噴射量を制限するので、EGRクーラ内部における冷却水の局所的な沸騰を容易に回避することが可能となる。 The maximum fuel information set so that local boiling of the cooling water does not occur inside the EGR cooler is prepared in advance, and the fuel injection amount is limited using this maximum fuel information. Therefore, the cooling water inside the EGR cooler is limited. It is possible to easily avoid local boiling of the water.
上記内燃機関の制御装置において、前記最大燃料情報は、回転数と冷却水温度と最大燃料噴射量とが関連付けられており、前記燃料制御手段は、回転数と冷却水温度とに応じた最大燃料噴射量を前記最大燃料情報から取得することとしてもよい。 In the control device for an internal combustion engine, the maximum fuel information is associated with a rotational speed, a cooling water temperature, and a maximum fuel injection amount, and the fuel control means is configured to control the maximum fuel according to the rotational speed and the cooling water temperature. The injection amount may be obtained from the maximum fuel information.
冷却水温度と回転数とに基づいて燃料噴射量を制御することにより、燃料噴射量を制限する範囲を細やかに設定することが可能となる。この結果、エンジン回転数のみに関連付けて最大燃料噴射量を設定する場合と比べて、出力制限を行う範囲を狭くすることが可能となり、暖機運転時に取り出すことのできる上限出力を高めることが可能となる。 By controlling the fuel injection amount based on the cooling water temperature and the rotational speed, it is possible to set the range for limiting the fuel injection amount finely. As a result, compared with the case where the maximum fuel injection amount is set only in association with the engine speed, it is possible to narrow the range of output limitation and increase the upper limit output that can be taken out during warm-up operation. It becomes.
上記内燃機関の制御装置は、前記EGRクーラ出口の冷却水温度を計測または推定する温度取得手段を有し、前記燃料制御手段は、前記温度取得手段によって取得された温度が、既定の温度閾値以上である場合に、該温度が該温度閾値を超えないように、燃料噴射量を制御することとしてもよい。 The control apparatus for an internal combustion engine includes a temperature acquisition unit that measures or estimates a coolant temperature at the outlet of the EGR cooler, and the fuel control unit has a temperature acquired by the temperature acquisition unit equal to or higher than a predetermined temperature threshold value. In this case, the fuel injection amount may be controlled so that the temperature does not exceed the temperature threshold.
EGRクーラの出口温度を直接計測または推定し、この温度に基づいて燃料噴射量を制限するので、回転数等に基づいて出力制限を行う場合と比べて、出力制限を行う範囲をより一層狭くすることが可能となる。これにより、EGRクーラ内部の冷却水の局所的な沸騰を回避しつつ、暖機運転時に取り出すことのできる上限出力を一層高めることが可能となる。 The outlet temperature of the EGR cooler is directly measured or estimated, and the fuel injection amount is limited based on this temperature, so that the range for limiting the output is made narrower than when the output is limited based on the rotational speed or the like. It becomes possible. This makes it possible to further increase the upper limit output that can be taken out during the warm-up operation while avoiding local boiling of the cooling water inside the EGR cooler.
本発明の第2態様は、EGRクーラと、EGRガス量を調整するためのEGR弁とを有する内燃機関に適用される制御装置であって、EGRガス量を制御するEGR制御手段を有し、前記EGR制御手段は、暖機運転時に前記EGRクーラ内部で冷却水の局所的な沸騰が生じる領域として規定された運転領域において、EGRガス量を制限する内燃機関の制御装置である。 A second aspect of the present invention is a control device applied to an internal combustion engine having an EGR cooler and an EGR valve for adjusting the EGR gas amount, and has an EGR control means for controlling the EGR gas amount, The EGR control means is a control device for an internal combustion engine that limits the amount of EGR gas in an operation region that is defined as a region where local boiling of cooling water occurs in the EGR cooler during warm-up operation.
この態様によれば、暖機運転時にEGRクーラ内部で冷却水の局所的な沸騰が生じる領域として規定された運転領域においてEGRガス量を制限するので、該運転領域においてEGRクーラを通過するEGRガス量を減少させることが可能となる。これにより、EGRクーラ11において、EGRガスを冷却するのに必要とされる冷却水熱量を低下させることができる。この結果、EGRクーラにおける冷却水の局所的な沸騰を回避することが可能となる。
According to this aspect, since the EGR gas amount is limited in the operation region defined as the region where the local boiling of the cooling water occurs in the EGR cooler during the warm-up operation, the EGR gas that passes through the EGR cooler in the operation region The amount can be reduced. Thereby, in the EGR
上記内燃機関の制御装置において、前記EGR制御手段は、暖機運転時に用いられる、回転数と燃料噴射量とEGR弁開度とが関連付けられたEGR弁開度情報を保有し、暖機運転時において、前記EGR弁開度情報から回転数及び燃料噴射量に応じたEGR弁開度を取得し、取得したEGR弁開度でEGR弁を制御し、前記最大燃料情報におけるEGR弁開度は、前記EGRクーラ内部で冷却水の局所的な沸騰が生じない値に予め設定されていてもよい。 In the control apparatus for an internal combustion engine, the EGR control means has EGR valve opening information associated with the rotational speed, the fuel injection amount, and the EGR valve opening, which is used during warm-up operation, and is used during warm-up operation. The EGR valve opening according to the rotational speed and the fuel injection amount is acquired from the EGR valve opening information, the EGR valve opening is controlled by the acquired EGR valve opening, and the EGR valve opening in the maximum fuel information is The EGR cooler may be preset to a value that does not cause local boiling of the cooling water.
EGRクーラ内部で冷却水の局所的な沸騰が生じないように設定されたEGR弁開度情報を予め用意しておき、このEGR弁開度情報を用いてEGR弁開度を制限するので、EGRクーラ内部における冷却水の局所的な沸騰を容易に回避することが可能となる。 Since EGR valve opening information set so that local boiling of the cooling water does not occur inside the EGR cooler is prepared in advance, and the EGR valve opening information is limited using this EGR valve opening information. It becomes possible to easily avoid local boiling of the cooling water inside the cooler.
上記内燃機関の制御装置において、前記EGR弁開度情報は、回転数と燃料噴射量と冷却水温度とEGR弁開度とが関連付けられており、前記EGR制御手段は、回転数と燃料噴射量と冷却水温度とに応じたEGR弁開度を前記EGR弁開度情報から取得することとしてもよい。 In the control device for an internal combustion engine, the EGR valve opening information is associated with a rotational speed, a fuel injection amount, a coolant temperature, and an EGR valve opening, and the EGR control means includes the rotational speed and the fuel injection amount. The EGR valve opening corresponding to the coolant temperature may be obtained from the EGR valve opening information.
冷却水温度と回転数と燃料噴射量とに基づいてEGR弁開度を制御することにより、EGR弁開度を制限する範囲を細やかに設定することが可能となる。この結果、回転数及び燃料噴射量のみに関連付けてEGR弁開度を制御する場合と比べて、EGR弁開度を制限する範囲を狭くすることが可能となり、暖機運転時におけるNOxの抑制効果の低下を抑制することが可能となる。 By controlling the EGR valve opening based on the cooling water temperature, the rotation speed, and the fuel injection amount, it is possible to set the range for limiting the EGR valve opening finely. As a result, compared with the case where the EGR valve opening is controlled only in association with the rotational speed and the fuel injection amount, the range for limiting the EGR valve opening can be narrowed, and the NOx suppression effect during the warm-up operation can be reduced. Can be suppressed.
上記内燃機関の制御装置は、前記EGRクーラ出口の冷却水温度を計測または推定する温度取得手段を有し、前記EGR制御手段は、前記温度取得手段によって取得された温度が、既定の温度閾値以上である場合に、該温度が該温度閾値を超えないように、EGR弁を制御することとしてもよい。 The control apparatus for an internal combustion engine includes a temperature acquisition unit that measures or estimates a coolant temperature at the outlet of the EGR cooler, and the EGR control unit has a temperature acquired by the temperature acquisition unit equal to or higher than a predetermined temperature threshold value. In this case, the EGR valve may be controlled so that the temperature does not exceed the temperature threshold.
EGRクーラの出口温度を直接計測または推定し、この温度に基づいてEGR弁開度を制限するので、回転数等に基づいて出力制限を行う場合と比べて、出力制限を行う範囲をより一層狭くすることが可能となる。これにより、EGRクーラ内部の冷却水の局所的な沸騰を回避しつつ、暖機運転時におけるNOx抑制効果の低下を一層抑制することが可能となる。 Since the outlet temperature of the EGR cooler is directly measured or estimated, and the EGR valve opening is limited based on this temperature, the range for limiting the output is narrower than when the output is limited based on the rotational speed or the like. It becomes possible to do. As a result, it is possible to further suppress a reduction in the NOx suppression effect during the warm-up operation while avoiding local boiling of the cooling water inside the EGR cooler.
本発明の第3態様は、EGRクーラを有する内燃機関に適用される制御装置であって、EGRクーラに流入する冷却水流量を調節する流量調節手段と、前記流量調節手段を制御する冷却水制御手段とを備え、前記冷却水制御手段は、暖機運転時に前記EGRクーラ内部で冷却水の局所的な沸騰が生じる領域として規定された運転領域において、前記EGRクーラに流入する冷却水流量を増加させるように、前記流量調節手段を制御する内燃機関の制御装置である。 A third aspect of the present invention is a control device applied to an internal combustion engine having an EGR cooler, the flow rate adjusting means for adjusting the flow rate of cooling water flowing into the EGR cooler, and the cooling water control for controlling the flow rate adjusting means. The cooling water control means increases the flow rate of the cooling water flowing into the EGR cooler in an operation region defined as a region where local boiling of the cooling water occurs in the EGR cooler during the warm-up operation. An internal combustion engine control device that controls the flow rate adjusting means.
この態様によれば、暖機運転時にEGRクーラ内部で冷却水の局所的な沸騰が生じる領域として規定された運転領域において冷却水流量を増加させるので、EGRクーラにおける冷却水の局所的な沸騰を回避することが可能となる。 According to this aspect, since the cooling water flow rate is increased in the operation region defined as the region where the local boiling of the cooling water occurs in the EGR cooler during the warm-up operation, the local boiling of the cooling water in the EGR cooler is reduced. It can be avoided.
上記内燃機関の制御装置において、前記冷却水制御手段は、暖機運転時に用いられる、回転数と燃料噴射量と前記流量調節手段の操作量とが関連付けられた操作量情報を保有し、暖機運転時において、前記操作量情報から回転数及び燃料噴射量に応じた操作量を取得し、取得した操作量で流量調節手段を制御し、前記操作量情報における操作量は、前記EGRクーラ内部で冷却水の局所的な沸騰が生じない値に予め設定されていてもよい。 In the control apparatus for an internal combustion engine, the cooling water control unit has operation amount information associated with the rotation speed, the fuel injection amount, and the operation amount of the flow rate adjustment unit, which is used during warm-up operation, During operation, an operation amount corresponding to the rotational speed and the fuel injection amount is acquired from the operation amount information, and the flow rate adjusting means is controlled by the acquired operation amount. The operation amount in the operation amount information is stored in the EGR cooler. It may be preset to a value that does not cause local boiling of the cooling water.
EGRクーラ内部で冷却水の局所的な沸騰が生じないように設定された操作量情報を予め用意しておき、この操作量情報を用いて流量調節手段を制御するので、EGRクーラ内部における冷却水の局所的な沸騰を容易に回避することが可能となる。 The operation amount information set so that local boiling of the cooling water does not occur inside the EGR cooler is prepared in advance, and the flow rate adjusting means is controlled using this operation amount information, so the cooling water inside the EGR cooler is controlled. It is possible to easily avoid local boiling of the water.
上記内燃機関の制御装置において、前記操作量情報は、回転数と燃料噴射量と冷却水温度と操作量とが関連付けられており、前記冷却水制御手段は、回転数と燃料噴射量と冷却水温度とに応じた操作量を前記操作量情報から取得することとしてもよい。 In the control apparatus for an internal combustion engine, the operation amount information is associated with a rotation speed, a fuel injection amount, a cooling water temperature, and an operation amount, and the cooling water control means includes the rotation speed, the fuel injection amount, and the cooling water. An operation amount corresponding to the temperature may be acquired from the operation amount information.
冷却水温度と回転数と燃料噴射量とに基づいて流量調節手段を制御することにより、流量調節手段を制御する範囲を細やかに設定することが可能となる。 By controlling the flow rate adjusting means based on the coolant temperature, the rotation speed, and the fuel injection amount, it is possible to set the range for controlling the flow rate adjusting means finely.
上記内燃機関の制御装置は、前記EGRクーラ出口の冷却水温度を計測または推定する温度取得手段を有し、前記冷却水制御手段は、前記温度取得手段によって取得された温度が、既定の温度閾値以上である場合に、該温度が該温度閾値を超えないように、流量調節手段を制御することとしてもよい。 The control apparatus for an internal combustion engine includes a temperature acquisition unit that measures or estimates a cooling water temperature at the outlet of the EGR cooler, and the cooling water control unit is configured such that the temperature acquired by the temperature acquisition unit is a predetermined temperature threshold value. In the case described above, the flow rate adjusting means may be controlled so that the temperature does not exceed the temperature threshold.
EGRクーラの出口温度を直接計測または推定し、この温度に基づいて冷却水流量を制御するので、回転数等に基づいて流量制御を行う場合と比べて、流量制御を行う範囲をより一層狭くすることが可能となる。 Since the outlet temperature of the EGR cooler is directly measured or estimated and the cooling water flow rate is controlled based on this temperature, the flow rate control range is further narrowed compared to the case where the flow rate control is performed based on the rotational speed or the like. It becomes possible.
上記内燃機関の制御装置において、前記流量調節手段は、例えば、EGRクーラを流通する冷却水流路に接続され、サーモスタットをバイパスするサーモスタットバイパス流路に設けられた流量調節弁である。 In the control apparatus for an internal combustion engine, the flow rate adjusting means is, for example, a flow rate adjusting valve that is connected to a cooling water flow path that circulates an EGR cooler and that is provided in a thermostat bypass flow path that bypasses the thermostat.
流量調節弁により冷却水流量を制御することにより、EGRクーラに流入する冷却水流量のみを制御することが可能となる。 By controlling the cooling water flow rate with the flow rate adjusting valve, only the cooling water flow rate flowing into the EGR cooler can be controlled.
上記内燃機関の制御装置において、前記流量調節手段は、例えば、冷却水を循環させる電動ポンプである。 In the control device for an internal combustion engine, the flow rate adjusting means is, for example, an electric pump for circulating cooling water.
電動ポンプにより冷却水流量を制御することにより、流量調節弁の追加設置を不要とすることができ、追加コストの発生を回避することが可能となる。 By controlling the cooling water flow rate with the electric pump, it is possible to eliminate the need for additional installation of a flow rate control valve, and to avoid the generation of additional costs.
上記内燃機関の制御装置において、前記EGRクーラ出口の冷却水温度は、例えば、シリンダヘッドから流出された冷却水と前記EGRクーラから流出された冷却水とが合流する合流点の冷却水流れ下流側における冷却水温度と、冷却水の全流量に対するEGRクーラに流入する冷却水流量の割合とを用いて推定される。 In the control device for an internal combustion engine, the cooling water temperature at the outlet of the EGR cooler is, for example, the downstream side of the cooling water flow at the junction where the cooling water flowing out from the cylinder head and the cooling water flowing out from the EGR cooler merge And the ratio of the flow rate of cooling water flowing into the EGR cooler with respect to the total flow rate of cooling water.
このようにしてEGRクーラ出口の冷却水温度を推定することにより、既存の温度センサを流用することができる。これにより、温度センサの追加設置を不要とすることができる。 By estimating the cooling water temperature at the outlet of the EGR cooler in this way, an existing temperature sensor can be used. Thereby, the additional installation of a temperature sensor can be made unnecessary.
上記内燃機関の制御装置において、前記EGRクーラ出口の冷却水の温度は、例えば、EGRガス入口温度、EGRガス流量、EGRクーラの冷却水流量、EGRクーラ冷却水入口温度をパラメータとする演算式を用いて推定される。 In the control device for an internal combustion engine, the temperature of the cooling water at the outlet of the EGR cooler is, for example, an arithmetic expression using EGR gas inlet temperature, EGR gas flow rate, EGR cooler cooling water flow rate, and EGR cooler cooling water inlet temperature as parameters. Estimated.
このようにしてEGRクーラ出口の冷却水温度を推定することにより、既存のセンサを流用することができる。これにより、温度センサの追加設置を不要とすることができる。 By estimating the coolant temperature at the outlet of the EGR cooler in this way, existing sensors can be used. Thereby, the additional installation of a temperature sensor can be made unnecessary.
本発明の第4態様は、EGRクーラを有する内燃機関に適用される制御方法であって、暖機運転時に前記EGRクーラ内部で冷却水の局所的な沸騰が生じる領域として規定された運転領域において、燃料噴射量を制限する内燃機関の制御方法である。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a control method applied to an internal combustion engine having an EGR cooler, in an operation region defined as a region where local boiling of cooling water occurs in the EGR cooler during warm-up operation. A control method for an internal combustion engine that limits the fuel injection amount.
本発明によれば、エンジン暖機時におけるEGRクーラ内部の冷却水の局所的な沸騰を防止することができるという効果を奏する。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, there exists an effect that the local boiling of the cooling water inside an EGR cooler at the time of engine warm-up can be prevented.
〔第1実施形態〕
以下に、本発明の第1実施形態に係る内燃機関の制御装置及びその制御方法について、図面を参照して説明する。
図1は、内燃機関の一例としてディーゼルエンジンを適用した場合の内燃機関の概略構成を示した図である。図1に示すように、ディーゼルエンジン(以下「エンジン」という。)1は、シリンダ2内に往復摺動自在に嵌合されたピストン3、ピストン3の往復動をコネクティングロッド4を介して回転に変換する図示しないクランク軸を備えている。
エンジン1は、ピストン3の上面とシリンダ2の内面との間に区画形成される燃焼室5を形成している。燃焼室5には吸気通路6が接続され、吸気ポートを開閉する吸気弁7が設けられている。更に、燃焼室5には排気通路8が接続され、排気ポートを開閉する排気弁9が設けられている。
[First Embodiment]
Hereinafter, a control device and a control method for an internal combustion engine according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an internal combustion engine when a diesel engine is applied as an example of the internal combustion engine. As shown in FIG. 1, a diesel engine (hereinafter referred to as an “engine”) 1 is a
The
排気通路8の途中には、排気通路8を流通する排ガスの一部を吸気通路6に再循環させるためのEGR(排ガス再循環)通路10が接続されている。EGR通路10には、EGRガスを冷却するEGRクーラ11及びEGRガス流量を制御するEGR弁12が設けられている。吸気通路6において、EGR通路10の接続部よりも空気流れ上流側には、吸気スロットル弁13が設けられている。
In the middle of the
更に、燃焼室5には、図示しない燃料噴射ポンプによって高圧化された燃料を燃焼室5に噴射する燃料噴射口14が設けられている。ここで、上記燃料噴射ポンプに代えて、コモンレール方式を採用してもよい。燃料噴射口14による燃料噴射量及び噴射タイミングは、後述する制御装置30aが燃料噴射口14よりも燃料流れの上流側に設けられた燃料噴射弁15を制御することにより制御される。
Further, the
吸気通路6の吸気スロットル弁13の空気流れ上流側には、吸気通路6を通じて燃焼室5に吸入する吸気量を検出するためのエアフローメータ16が設けられている。また、EGR通路10において、EGR弁12の排ガス流れ上流側には、EGR通路10から吸気通路6に流入するEGRガス量を検出するためのEGRガスフローメータ17が設けられている。
An
吸気通路6の燃焼室5側の先端部分における吸気マニホールドには、吸気マニホールド内の圧力及び温度をそれぞれ検出する吸気マニホールド圧力センサ18、吸気マニホールド温度センサ19がそれぞれ設けられている。
上記エアフローメータ16、EGRガスフローメータ17、吸気マニホールド圧力センサ18、及び吸気マニホールド温度センサ19による計測値は、制御装置30aに入力される。
An intake
The values measured by the
そして、上記エンジン1には、エンジン1の各部の温度を適温に維持するために、冷却水を循環させる冷却水循環回路20(図2参照)が設けられている。冷却水循環回路20において、冷却水は冷却水ポンプ21により循環させられる。冷却水循環回路20は、ラジエータ22からクランクケース23、クランクケース23内に設けられたオイルクーラ24、更にシリンダヘッド2aを経由してラジエータ22に戻る第1循環流路L1を有している。
The
第1循環流路L1には、ラジエータ22をバイパスさせるラジエータバイパス流路B1が接続されている。ラジエータバイパス流路B1と第1循環流路L1との接続部には、サーモスタット25が設けられている。図2では、サーモスタット25がシリンダヘッド2aの出口側に設けられている例を示しているが、これに代えて、オイルクーラ24の入口側にサーモスタット25が設けられていてもよい。
A radiator bypass flow path B1 that bypasses the
更に、第1循環流路L1には、オイルクーラ24に送られた冷却水の一部をEGRクーラ11に供給し、EGRクーラ11を通過した冷却水を第1循環流路L1におけるサーモスタット25よりも冷却水流れの上流側に合流させる第2流路L2が接続されている。また、図2において、符号26はオイルパンである。
Furthermore, a part of the cooling water sent to the
次に、図1に示した制御装置30aについて説明する。制御装置30aは、例えば、マイクロコンピュータであり、図3に示すように、中央処理装置31、RAM(Random Access Memory)等の主記憶装置32、補助記憶装置33、出力装置34、入力装置35、及び外部の機器と通信を行うことにより情報の授受を行う通信装置36などを備えている。
補助記憶装置33は、コンピュータ読取可能な記録媒体であり、例えば、磁気ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、DVD−ROM、半導体メモリ等である。この補助記憶装置33には、各種プログラムが格納されており、中央処理装置31が補助記憶装置33から主記憶装置32にプログラムを読み出し、実行することにより種々の処理を実現させる。
Next, the
The auxiliary storage device 33 is a computer-readable recording medium, such as a magnetic disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a DVD-ROM, or a semiconductor memory. Various programs are stored in the auxiliary storage device 33, and the
図4は、制御装置30の機能ブロック図である。図4に示すように、制御装置30aは、燃料噴射弁15を制御することにより、燃焼室5への燃料噴射量及び噴射タイミングを制御する燃料制御部41aと、EGR弁12を制御することにより、EGRガス量を制御するEGR制御部43aとを備えている。
FIG. 4 is a functional block diagram of the
燃料制御部41aは、エンジン回転数と最大燃料噴射量とが関連付けられた最大燃料情報を有しており、この最大燃料情報からエンジン回転数に応じた最大燃料噴射量を取得し、この最大燃料噴射量以下となるように燃料噴射量を制限する。
The
最大燃料情報は、暖機運転時に用いる最大燃料情報と、通常運転時に用いる最大燃料情報とが設けられている。ここで、通常運転時とは、例えば、図2に示した冷却水循環回路20において、サーモスタット25が全開状態とされている状態をいう。
The maximum fuel information includes maximum fuel information used during warm-up operation and maximum fuel information used during normal operation. Here, the time of normal operation means, for example, a state in which the
図5に、最大燃料情報の一例を示す。図5において、網掛け部で示されるように、暖機運転時においては、EGRクーラ内部で冷却水の局所的な沸騰が生じると想定されるエンジン回転数領域の最大燃料噴射量が、通常運転時の最大燃料情報に比べて制限されている。最大燃料情報は、例えば、ルックアップテーブル、演算式等として、燃料制御部41に登録されている。 FIG. 5 shows an example of maximum fuel information. In FIG. 5, as indicated by the shaded portion, during the warm-up operation, the maximum fuel injection amount in the engine speed region where local boiling of the cooling water is assumed to occur inside the EGR cooler is the normal operation. Limited compared to the maximum fuel information at the time. The maximum fuel information is registered in the fuel control unit 41 as, for example, a look-up table or an arithmetic expression.
例えば、暖機運転時の最大燃料情報は、事前試験において、暖機運転時にEGRクーラ内部で冷却水の局所的な沸騰が生ずるエンジン回転数領域を特定し、特定したエンジン回転数領域においてEGRクーラ内部に冷却水の局所的な沸騰を生じさせない最大の燃料噴射量を求め、その燃料噴射量とエンジン回転数とを関連付けることにより作成される。
したがって、暖機運転時においては、このような暖機運転時の最大燃料情報を用いて燃料噴射量を制御することにより、EGRクーラ内部の冷却水の局所的な沸騰を容易に防ぐことが可能となる。
For example, the maximum fuel information during the warm-up operation specifies an engine speed region in which local boiling of cooling water occurs in the EGR cooler during the warm-up operation in the preliminary test, and the EGR cooler in the specified engine speed region. It is created by determining the maximum fuel injection amount that does not cause local boiling of cooling water inside, and associating the fuel injection amount with the engine speed.
Therefore, during the warm-up operation, it is possible to easily prevent local boiling of the cooling water inside the EGR cooler by controlling the fuel injection amount using the maximum fuel information during the warm-up operation. It becomes.
このような制御装置30においては、エンジン回転数が所定のサンプリング周期で燃料制御部41に入力され、暖機運転時には暖機運転時用の、通常運転時には通常運転時用の最大燃料情報が参照され、エンジン回転数に応じた最大燃料噴射量が取得される。そして、この最大燃料噴射量以下となるように、燃料噴射量が制限される。
このように、暖機運転時においては、EGRクーラ内部の冷却水に局所的な沸騰が生ずるエンジン回転数領域において燃料噴射量が制限されるので、燃焼室5における燃焼温度が下がり、排ガス温度を低減させることが可能となる。これにより、EGRクーラ11に流入するEGRガスの熱量を低下させることができ、冷却水が局所的に沸騰することを防止することが可能となる。
In such a
Thus, during the warm-up operation, the fuel injection amount is limited in the engine speed region where local boiling occurs in the cooling water inside the EGR cooler, so the combustion temperature in the
以上説明したように、本実施形態に係る内燃機関の制御装置及びその制御方法によれば、暖機運転時において、EGRクーラ内部における冷却水の局所的な沸騰が生ずる運転領域での運転を回避するような最大燃料情報を予め用意し、暖機運転時においては、この最大燃料情報を用いて燃料噴射量を制御する。これにより、EGRクーラ内部における冷却水の局所的な沸騰を容易に防ぐことが可能となる。 As described above, according to the control apparatus and control method for an internal combustion engine according to the present embodiment, during the warm-up operation, the operation in the operation region in which the local boiling of the cooling water inside the EGR cooler is avoided. Such maximum fuel information is prepared in advance, and the fuel injection amount is controlled using this maximum fuel information during warm-up operation. This makes it possible to easily prevent local boiling of the cooling water inside the EGR cooler.
図6は、エンジン回転数に対する軸トルクを示した図であり、全負荷トルク曲線の一例が実線で、暖機運転時における最大トルク曲線の一例が破線で示されている。図6からわかるように、エンジン回転数が所定のエンジン回転数以上の領域においては、燃料噴射量が制限され、軸トルクが抑制される。 FIG. 6 is a diagram illustrating the shaft torque with respect to the engine speed, and an example of a full load torque curve is indicated by a solid line, and an example of a maximum torque curve during warm-up operation is indicated by a broken line. As can be seen from FIG. 6, in the region where the engine speed is equal to or higher than the predetermined engine speed, the fuel injection amount is limited and the shaft torque is suppressed.
〔第2実施形態〕
次に、本発明の第2実施形態に係る内燃機関の制御装置及びその制御方法について説明する。上述した第1実施形態に係る最大燃料情報は、図5に示すように、最大燃料噴射量とエンジン回転数とが関連付けられていたが、本実施形態における最大燃料情報は、図7に示すように、冷却水温度が更にパラメータとして加えられ、エンジン回転数毎、冷却水温度毎に最大燃料噴射量が設定されている。図7において、網掛け部分が燃料噴射量の制限が行われる運転領域である。また、最大燃料噴射量は、第1実施形態と同様、事前試験等により、EGRクーラ内部の冷却水の局所的な沸騰が生じない燃料噴射量に設定されている。
[Second Embodiment]
Next, a control device and a control method for an internal combustion engine according to a second embodiment of the present invention will be described. The maximum fuel information according to the first embodiment described above is associated with the maximum fuel injection amount and the engine speed as shown in FIG. 5, but the maximum fuel information in the present embodiment is as shown in FIG. Further, the coolant temperature is further added as a parameter, and the maximum fuel injection amount is set for each engine speed and each coolant temperature. In FIG. 7, the shaded portion is the operating region where the fuel injection amount is limited. Further, the maximum fuel injection amount is set to a fuel injection amount that does not cause local boiling of the cooling water inside the EGR cooler by a preliminary test or the like, as in the first embodiment.
また、冷却水温度とは、図2に示した冷却水循環回路20内を循環する冷却水の温度であり、計測場所については特に限定されない。例えば、第2流路L2と第1循環流路L1との合流点とサーモスタット25との間に設けられた温度センサ(図示略)により計測される温度が用いられる。
The cooling water temperature is the temperature of the cooling water circulating in the cooling
このように、冷却水温度にも関連付けて最大燃料噴射量を設定することで、燃料噴射量を制限する範囲を細やかに設定することが可能となる。この結果、エンジン回転数のみに関連付けて最大燃料噴射量を設定する場合と比べて、出力制限を行う範囲を狭くすることが可能となり、暖機運転時に取り出すことのできる上限出力を高めることが可能となる。
図8は、エンジン回転数に対する軸トルクを示した図であり、全負荷トルク曲線の一例が実線で、暖機運転時における各冷却水温度の最大トルク曲線の一例が破線で示されている。
Thus, by setting the maximum fuel injection amount in association with the cooling water temperature, it is possible to finely set the range for limiting the fuel injection amount. As a result, compared with the case where the maximum fuel injection amount is set only in association with the engine speed, it is possible to narrow the range of output limitation and increase the upper limit output that can be taken out during warm-up operation. It becomes.
FIG. 8 is a diagram showing the shaft torque with respect to the engine speed, and an example of a full load torque curve is indicated by a solid line, and an example of a maximum torque curve of each cooling water temperature during warm-up operation is indicated by a broken line.
〔第3実施形態〕
次に、本発明の第3実施形態に係る内燃機関の制御装置及びその制御方法について説明する。上述した第1または第2実施形態では、エンジン回転数等に応じて最大燃料噴射量を変更することで燃料噴射量の制限を行っていたが、本実施形態では、EGRクーラ出口の冷却水温度を計測する温度センサを設け、暖機運転時において、この温度センサの計測値が予め設定されている所定の閾値以上となった場合に、燃料噴射量の制限を行う。
以下、本実施形態に係る内燃機関の制御装置及びその制御方法について、上述した第1実施形態と異なる点について主に説明する。
[Third Embodiment]
Next, a control device and a control method for an internal combustion engine according to a third embodiment of the present invention will be described. In the first or second embodiment described above, the fuel injection amount is limited by changing the maximum fuel injection amount in accordance with the engine speed or the like. However, in this embodiment, the coolant temperature at the outlet of the EGR cooler A temperature sensor for measuring the fuel injection amount is provided, and the fuel injection amount is limited when the measured value of the temperature sensor exceeds a predetermined threshold value during warm-up operation.
Hereinafter, the control device for an internal combustion engine and the control method thereof according to the present embodiment will be described mainly with respect to differences from the first embodiment described above.
図9に示すように、本実施形態に係る冷却水循環回路20aには、EGRクーラ11の出口温度を計測するための温度センサ28が設けられている。制御装置の燃料制御部は、暖機運転時において、EGRクーラ内部に冷却水の局所的な沸騰が発生するEGRクーラ出口温度またはその温度付近に設定された温度閾値を保有しており、温度センサ28による計測値が閾値以上となった場合に、燃料噴射量を制限する。例えば、温度センサ28による計測値が温度閾値以上とならないように、燃料噴射量をフィードバック制御する。
また、冷却水温度に加えて、冷却水温度の上昇率が予め設定された所定の閾値を超えた場合にも、温度センサ28による計測値が閾値を超えないように、フィードバック制御することとしてもよい。
As shown in FIG. 9, the cooling
Further, in addition to the cooling water temperature, when the rate of increase of the cooling water temperature exceeds a predetermined threshold value, feedback control may be performed so that the measurement value by the
以上説明したように、本実施形態に係る内燃機関の制御装置及びその制御方法によれば、EGRクーラの出口温度を直接計測または推定し、この温度に基づいて燃料噴射量を制限するので、第1または第2実施形態と比較して、出力制限を行う範囲をより一層狭くすることが可能となる。これにより、EGRクーラ内部の冷却水の局所的な沸騰を回避しつつ、暖機運転時に取り出すことのできる上限出力を一層高めることが可能となる。 As described above, according to the control device and control method for an internal combustion engine according to the present embodiment, the outlet temperature of the EGR cooler is directly measured or estimated, and the fuel injection amount is limited based on this temperature. Compared with the first or second embodiment, it is possible to further narrow the range in which the output is limited. This makes it possible to further increase the upper limit output that can be taken out during the warm-up operation while avoiding local boiling of the cooling water inside the EGR cooler.
図10は、本実施形態に係る内燃機関の制御装置による制御が行われる際のサーモスタットの開閉タイミング、EGRクーラの冷却水量、シリンダヘッドの出口冷却水温度、EGRクーラの出口冷却水温度、燃料噴射量のタイミングチャートの一例を示した図である。図10に示すように、時刻t1において、EGRクーラの出口温度が温度閾値を超えると、燃料噴射量が制限される。そして、時刻t2において、シリンダヘッドの出口冷却水温度が予め設定されている所定の値に達すると、サーモスタットが全開状態とされ、これに伴い、EGRクーラの冷却水流量が増加することから、燃料噴射量の制限が解かれることとなる。 FIG. 10 shows the opening / closing timing of the thermostat, the amount of cooling water of the EGR cooler, the outlet cooling water temperature of the cylinder head, the outlet cooling water temperature of the EGR cooler, and the fuel injection when the control by the control device for the internal combustion engine according to the present embodiment is performed. It is the figure which showed an example of the timing chart of quantity. As shown in FIG. 10, when the outlet temperature of the EGR cooler exceeds the temperature threshold at time t1, the fuel injection amount is limited. At time t2, when the outlet coolant temperature of the cylinder head reaches a predetermined value set in advance, the thermostat is fully opened, and accordingly, the coolant flow rate of the EGR cooler increases. The restriction on the injection amount is lifted.
なお、EGRクーラ11の出口温度は、上記温度センサ28による計測値に代えて、図11に示すように、第1循環流路L1と第2流路L2との合流点よりも冷却水流れの下流側であり、かつ、該合流点近傍に温度センサ27を設け、この温度センサ27の計測値からEGRクーラ11の出口温度を推定することとしてもよい。この場合、予め冷却水ポンプ21からの吐出全水量とEGRクーラ11へ流入する流量割合を情報として保有しており、この流量割合と温度センサ27の計測値とからEGRクーラ11の出口温度を推定する。
一般的に、第1循環流路L1と第2流路L2との合流点よりも冷却水流れの下流側であり、かつ、該合流点近傍には、温度センサ27が設けられている。したがって、この方法によれば、既存の温度センサによる計測値を流用することができ、新たな温度センサの設置が不要となる。これにより、コスト低減を図ることが可能となる。
In addition, instead of the measured value by the
In general, a
また、EGRクーラ11の出口温度は、EGRガス入口温度、EGRガス流量、EGRクーラ冷却水流量、EGRクーラ入口冷却水温度を用いて推定することとしてもよい。この場合、事前に上記のパラメータとEGRクーラ11の出口温度との関係式を数値解析等により得ておき、この関係式と各種パラメータの計測値または演算値を用いてEGRクーラの出口温度を推定する。
In addition, the outlet temperature of the
上記EGRガス入口温度は、例えば、エンジン回転数、燃料噴射量、およびEGRガス温度を関連付けたマップを事前試験などにより得ておき、このマップを用いて推定することが可能である。
EGRガス流量は、例えば、エンジン回転数、負荷、EGR弁開度、およびEGRガス流量を関連付けたマップまたは演算式を事前試験などにより得ておき、このマップまたは演算式を用いて推定することが可能である。あるいは、吸気流量、吸気マニホールド圧力及び温度、体積効率、及びEGRガス流量を関連付けたマップまたは演算式を事前試験などにより得ておき、このマップまたは演算式を用いて推定することとしてもよい。
The EGR gas inlet temperature can be estimated using, for example, a map obtained by associating the engine speed, the fuel injection amount, and the EGR gas temperature with a preliminary test.
The EGR gas flow rate may be estimated using, for example, a map or an arithmetic expression that associates the engine speed, the load, the EGR valve opening, and the EGR gas flow rate by a preliminary test or the like. Is possible. Alternatively, a map or an arithmetic expression that correlates the intake air flow rate, the intake manifold pressure and temperature, the volumetric efficiency, and the EGR gas flow rate may be obtained by a preliminary test or the like, and may be estimated using the map or the arithmetic expression.
EGRクーラ冷却水流量は、例えば、エンジン回転数とEGRクーラ冷却水流量とを関連付けたマップまたは演算式を事前試験などにより得ておき、このマップまたは演算式を用いて推定することが可能である。
上記EGRクーラ入口冷却水温度は、例えば、シリンダヘッド出口冷却水温度とEGRクーラ入口冷却水温度とを関連付けたマップまたは演算式を事前試験などにより得ておき、このマップまたは演算式を用いて推定することが可能である。
The EGR cooler cooling water flow rate can be estimated using, for example, a map or an arithmetic expression in which the engine speed and the EGR cooler cooling water flow rate are associated with each other by a preliminary test or the like. .
The EGR cooler inlet cooling water temperature is estimated by, for example, obtaining a map or an arithmetic expression that associates the cylinder head outlet cooling water temperature and the EGR cooler inlet cooling water temperature by a preliminary test or the like, and using the map or the arithmetic expression. Is possible.
このように、EGRガス入口温度、EGRガス流量、EGRクーラ冷却水流量、EGRクーラ入口冷却水温度を用いることにより、既存のセンサによる計測値を流用してEGRクーラの出口温度を推定することが可能となる。これにより、新規センサの設置などを行う必要がなく、追加コストの発生を回避することができる。 As described above, by using the EGR gas inlet temperature, the EGR gas flow rate, the EGR cooler cooling water flow rate, and the EGR cooler inlet cooling water temperature, it is possible to estimate the outlet temperature of the EGR cooler by diverting the measurement value of the existing sensor. It becomes possible. Thereby, it is not necessary to install a new sensor or the like, and generation of additional costs can be avoided.
〔第4実施形態〕
次に、本発明の第4実施形態に係る内燃機関の制御装置及びその制御方法について説明する。上述した第1から第3実施形態では、燃料噴射量を制限することにより、EGRクーラ内部における冷却水の局所的な沸騰を回避していたが、本実施形態においては、EGRガス量を制限することで、EGRクーラ内部における冷却水の局所的な沸騰を回避する。以下、第1実施形態と共通する点については説明を省略し、異なる点について主に説明する。
[Fourth Embodiment]
Next, a control device and a control method for an internal combustion engine according to a fourth embodiment of the present invention will be described. In the first to third embodiments described above, local boiling of the cooling water inside the EGR cooler is avoided by limiting the fuel injection amount, but in this embodiment, the EGR gas amount is limited. This avoids local boiling of the cooling water inside the EGR cooler. Hereinafter, description of points common to the first embodiment will be omitted, and different points will be mainly described.
図12は、本実施形態に係る制御装置30bの機能ブロック図である。図12に示すように、制御装置30bは、燃料噴射弁15を制御することにより、燃焼室5への燃料噴射量及び噴射タイミングを制御する燃料制御部41bと、EGR弁12を制御することにより、EGRガス量を制御するEGR制御部43bとを備えている。
FIG. 12 is a functional block diagram of the control device 30b according to the present embodiment. As shown in FIG. 12, the control device 30 b controls the
EGR制御部43bは、エンジン回転数と燃料噴射量とEGR弁開度とが関連付けられたEGR弁開度情報を有しており、このEGR弁開度情報からエンジン回転数及び燃料噴射量に応じたEGR弁開度を取得し、このEGR弁開度でEGR弁12の弁開度を制限する。
The
EGR弁開度情報は、暖機運転時に用いるEGR弁開度情報と、通常運転時に用いるEGR弁開度情報とが設けられている。暖機運転時のEGR弁開度情報は、EGRクーラ内部で冷却水の局所的な沸騰が生じる領域であると規定された運転領域におけるEGR弁開度が、通常運転時における同運転領域のEGR弁開度よりも小さい値に設定されている。EGR弁開度情報は、例えば、3次元マップ、演算式等として、EGR制御部43bに登録されている。
The EGR valve opening information includes EGR valve opening information used during warm-up operation and EGR valve opening information used during normal operation. The EGR valve opening information during the warm-up operation indicates that the EGR valve opening in the operation region defined as the region where the local boiling of the cooling water occurs within the EGR cooler is the EGR valve in the same operation region during the normal operation. A value smaller than the valve opening is set. The EGR valve opening information is registered in the
例えば、暖機運転時のEGR弁開度情報は、事前試験において、暖機運転時にEGRクーラ内部で冷却水の局所的な沸騰が生ずるエンジン回転数及び燃料噴射量で特定される運転領域を特定し、特定した運転領域においてEGRクーラ内部に冷却水の局所的な沸騰を生じさせない最大EGR弁開度を求め、そのEGR弁開度とエンジン回転数及び燃料噴射量とを関連付けることにより作成される。
したがって、暖機運転時においては、このような暖機運転時のEGR弁開度情報を用いてEGR弁開度を制御することにより、EGRクーラ内部の冷却水の局所的な沸騰を容易に防ぐことが可能となる。
For example, the EGR valve opening information at the time of warm-up operation specifies the operation region specified by the engine speed and the fuel injection amount at which local boiling of cooling water occurs in the EGR cooler during the warm-up operation in the preliminary test. The maximum EGR valve opening that does not cause local boiling of cooling water in the EGR cooler in the specified operating region is obtained, and the EGR valve opening is created by associating it with the engine speed and the fuel injection amount. .
Therefore, during warm-up operation, local boiling of the cooling water inside the EGR cooler is easily prevented by controlling the EGR valve opening degree using the EGR valve opening degree information during such warm-up operation. It becomes possible.
図13は、暖機運転時にEGRクーラ内部で冷却水の局所的な沸騰が生ずる運転領域、換言すると、EGR弁開度の制限が行われる運転領域の一例を示した図である。図13において横軸はエンジン回転数、縦軸は軸トルクであり、斜線部がEGR弁開度が制限される範囲である。 FIG. 13 is a diagram illustrating an example of an operation region where local boiling of cooling water occurs in the EGR cooler during the warm-up operation, in other words, an operation region where the EGR valve opening degree is limited. In FIG. 13, the horizontal axis is the engine speed, the vertical axis is the shaft torque, and the shaded area is the range where the EGR valve opening is limited.
このような制御装置30bにおいては、エンジン回転数及び燃料噴射量が所定のサンプリング周期でEGR制御部43bに入力され、暖機運転時には暖機運転時用の、通常運転時には通常運転時用のEGR弁開度情報が参照され、エンジン回転数及び燃料噴射量に応じたEGR弁開度が取得され、このEGR弁開度でEGR弁12が制御される。
このように、暖機運転時においては、EGRクーラ内部の冷却水に局所的な沸騰が生ずる運転領域においてEGR弁開度が制限されるので、該局所的な沸騰が生ずる運転領域において、EGRクーラ11に流入するEGRガス量を低下させることが可能となる。これにより、EGRクーラ11において熱交換に必要とされる冷却水熱量を低下させることができ、冷却水の沸騰を回避することができる。
In such a control device 30b, the engine speed and the fuel injection amount are input to the
As described above, during the warm-up operation, the EGR valve opening degree is limited in the operation region where the local boiling occurs in the cooling water inside the EGR cooler. Therefore, in the operation region where the local boiling occurs, the EGR cooler It is possible to reduce the amount of EGR gas flowing into the
以上説明したように、本実施形態に係る内燃機関の制御装置及びその制御方法によれば、暖機運転時において、EGRクーラ内部における冷却水の局所的な沸騰が生ずる運転領域での運転を回避するようなEGR弁開度情報を予め用意し、暖機運転時においては、このEGR弁開度情報を用いてEGR弁の開度を制御する。これにより、EGRクーラ内部における冷却水の局所的な沸騰を容易に防ぐことが可能となる。 As described above, according to the control apparatus and control method for an internal combustion engine according to the present embodiment, during the warm-up operation, the operation in the operation region in which the local boiling of the cooling water inside the EGR cooler is avoided. Such EGR valve opening information is prepared in advance, and during the warm-up operation, the opening degree of the EGR valve is controlled using this EGR valve opening information. This makes it possible to easily prevent local boiling of the cooling water inside the EGR cooler.
〔第5実施形態〕
次に、本発明の第5実施形態に係る内燃機関の制御装置及びその制御方法について説明する。上述した第4実施形態では、エンジン回転数及び燃料噴射量に応じてEGR弁開度を決定していたが、本実施形態においては、更に、冷却水温度に応じてEGR弁開度を調整する点で、上述した第4実施形態と異なる。ここで、冷却水温度については、上述した第2実施形態と同様である。
[Fifth Embodiment]
Next, a control device and a control method for an internal combustion engine according to a fifth embodiment of the present invention will be described. In the above-described fourth embodiment, the EGR valve opening is determined according to the engine speed and the fuel injection amount. However, in this embodiment, the EGR valve opening is further adjusted according to the coolant temperature. This is different from the fourth embodiment described above. Here, about the cooling water temperature, it is the same as that of 2nd Embodiment mentioned above.
例えば、EGR制御部は、エンジン回転数、燃料噴射量、冷却水温度、及びEGR弁開度が関連付けられた4次元のマップまたは演算式を有しており、この4次元マップまたは演算式からエンジン回転数、燃料噴射量、及び冷却水温度に応じたEGR弁開度を取得する。 For example, the EGR control unit has a four-dimensional map or an arithmetic expression in which the engine speed, the fuel injection amount, the coolant temperature, and the EGR valve opening are associated, and the engine is calculated from the four-dimensional map or the arithmetic expression. The EGR valve opening according to the rotation speed, the fuel injection amount, and the coolant temperature is acquired.
また、例えば、エンジン回転数と燃料噴射量とEGR弁開度とが関連付けられた3次元マップまたは演算式からEGR弁開度を取得し、このEGR弁開度を冷却水に応じて決定づけられる補正値を用いて補正することにより、最終的なEGR弁開度を得ることとしてもよい。この場合におけるEGR制御部の内部概略構成の一例を図14に示す。 In addition, for example, the EGR valve opening is acquired from a three-dimensional map or an arithmetic expression in which the engine speed, the fuel injection amount, and the EGR valve opening are associated, and the EGR valve opening is determined according to the cooling water. It is good also as obtaining the final EGR valve opening degree by correct | amending using a value. An example of an internal schematic configuration of the EGR control unit in this case is shown in FIG.
図14に示すように、EGR制御部は、EGR弁開度取得部51、補正開度取得部52、及び補正部53を有する。
EGR弁開度取得部51は、エンジン回転数と燃料噴射量とEGR弁開度とが関連付けられたEGR弁開度情報(3次元マップ、演算式等)からEGR弁開度を取得する。ここで使用されるEGR弁開度情報は、暖機運転時のEGR弁開度情報である。
As shown in FIG. 14, the EGR control unit includes an EGR valve opening
The EGR valve opening
補正開度取得部52は、冷却水温度と補正係数とが関連付けられたテーブルまたは演算式を用いて補正係数を取得し、この補正係数をEGR弁開度取得部51で得られたEGR弁開度に乗算することにより、補正開度を取得する。
補正部53は、EGR弁開度取得部51において取得されたEGR弁開度と、補正開度取得部52において取得された補正開度とを加算することにより、補正後のEGR弁開度を得る。
The correction opening
The
なお、図14では、EGR弁開度取得部51において暖機運転時のEGR弁開度情報を用いることとしたが、これに代えて、通常運転時のEGR弁開度情報を用いることとしてもよい。この場合には、補正開度取得部52において取得される補正開度を、エンジン回転数、燃料噴射量及び冷却水温度に応じて決定すればよい。
In FIG. 14, the EGR valve opening
このように、冷却水温度に応じてEGR弁開度を制御することにより、EGR弁開度を制限する範囲を細やかに設定することが可能となる。この結果、冷却水温度を用いない場合と比べて、EGRガス量の制限を行う範囲を狭くすることが可能となり、暖機運転時におけるNOx抑制効果の低下を抑制することが可能となる。 Thus, by controlling the EGR valve opening according to the cooling water temperature, it is possible to finely set the range for limiting the EGR valve opening. As a result, it is possible to narrow the range for limiting the amount of EGR gas compared to the case where the cooling water temperature is not used, and it is possible to suppress a decrease in the NOx suppression effect during the warm-up operation.
〔第6実施形態〕
次に、本発明の第6実施形態に係る内燃機関の制御装置及びその制御方法について説明する。上述した第4実施形態では、エンジン回転数等に応じてEGR弁開度の制御を行うこととしたが、本実施形態では、EGRクーラ出口の冷却水温度が予め設定されている所定の温度閾値以上となった場合に、EGR弁開度の制限を行う。
[Sixth Embodiment]
Next, a control device and a control method for an internal combustion engine according to a sixth embodiment of the present invention will be described. In the fourth embodiment described above, the EGR valve opening degree is controlled according to the engine speed or the like, but in this embodiment, a predetermined temperature threshold value at which the coolant temperature at the EGR cooler outlet is set in advance. When it becomes above, the EGR valve opening degree is limited.
具体的には、EGRクーラ11の出口温度が閾値以上となった場合に、EGR弁開度を閉じる方向に制御し、EGRクーラ11の出口温度が温度閾値以上とならないように、EGR弁開度をフィードバック制御する。
ここで、閾値の設定、EGRクーラ出口温度の計測、推定方法については、上述した第3実施形態における方法に準じるものとする。すなわち、EGRクーラ出口温度については温度センサ28(図9参照)の計測値を用いる他、温度センサ27(図11参照)の計測値に基づく推定値、あるいはEGRガス入口温度、EGRガス流量、EGRクーラ冷却水流量、EGRクーラ入口冷却水温度を用いて推定された温度を用いることとしてもよい。
Specifically, when the outlet temperature of the
Here, the threshold value setting, the EGR cooler outlet temperature measurement, and the estimation method are based on the method in the third embodiment described above. That is, as for the EGR cooler outlet temperature, in addition to using the measured value of the temperature sensor 28 (see FIG. 9), the estimated value based on the measured value of the temperature sensor 27 (see FIG. 11), or the EGR gas inlet temperature, EGR gas flow rate, EGR The temperature estimated using the cooler coolant flow rate and the EGR cooler inlet coolant temperature may be used.
本実施形態に係る内燃機関の制御装置及びその制御方法によれば、EGRクーラ11の出口温度を直接計測または推定し、この温度に基づいてEGR弁開度を制限するので、第4または第5実施形態と比較して、EGR弁開度の制限を行う範囲をより一層狭くすることが可能となる。
According to the control apparatus and control method for an internal combustion engine according to the present embodiment, the outlet temperature of the
図15は、本実施形態に係る内燃機関の制御装置による制御が行われる際のサーモスタットの開閉タイミング、EGRクーラの冷却水量、シリンダヘッドの出口冷却水温度、EGRクーラの出口冷却水温度、EGR弁開度のタイミングチャートの一例を示した図である。図15に示すように、時刻t1において、EGRクーラの出口冷却水温度が閾値を超えると、EGR弁開度が制限される。そして、時刻t2において、シリンダヘッドの出口冷却水温度が予め設定されている所定の値に達するとサーモスタットが全開状態となり、これに伴い、EGRクーラの冷却水流量が増加することから、EGRクーラに十分な冷却水が供給されることとなり、EGR弁開度の制限が解かれることとなる。 FIG. 15 shows the opening / closing timing of the thermostat, the amount of cooling water of the EGR cooler, the outlet cooling water temperature of the cylinder head, the outlet cooling water temperature of the EGR cooler, and the EGR valve when the control by the control device for the internal combustion engine according to the present embodiment is performed. It is the figure which showed an example of the timing chart of an opening degree. As shown in FIG. 15, when the outlet cooling water temperature of the EGR cooler exceeds the threshold value at time t1, the EGR valve opening degree is limited. At time t2, when the temperature of the coolant coolant at the cylinder head reaches a predetermined value set in advance, the thermostat is fully opened, and the coolant flow rate of the EGR cooler increases accordingly. Sufficient cooling water will be supplied, and the restriction on the EGR valve opening will be released.
〔第7実施形態〕
次に、本発明の第7実施形態に係る内燃機関の制御装置及びその制御方法について説明する。上述した第1から第3実施形態では、燃料噴射量を制限することにより、EGRクーラ内部における冷却水の局所的な沸騰を回避していたが、本実施形態においては、EGRクーラ11に流入させる冷却水量を増加させることにより、EGRクーラ内部における冷却水の局所的な沸騰を回避する。以下、第1実施形態と共通する点については説明を省略し、異なる点について主に説明する。
[Seventh Embodiment]
Next, a control device and a control method for an internal combustion engine according to a seventh embodiment of the present invention will be described. In the first to third embodiments described above, local boiling of the cooling water inside the EGR cooler is avoided by limiting the fuel injection amount. However, in the present embodiment, the fuel is introduced into the
図16は、本実施形態に係る冷却水循環回路20cを示した図である。図16に示すように、第2流路L2には、EGRクーラ11に送られた冷却水の一部を第1循環流路L1におけるサーモスタット25よりも冷却水流れの下流側に合流させるサーモスタットバイパス流路B2が接続されている。また、サーモスタットバイパス流路B2には、バイパス流量を調整するための流量調節弁29が設けられている。
FIG. 16 is a diagram showing a cooling
図17は、本実施形態に係る制御装置30cの機能ブロック図である。図17に示すように、制御装置30cは、燃料噴射弁15を制御することにより、燃焼室5への燃料噴射量及び噴射タイミングを制御する燃料制御部41b、EGR弁12を制御することにより、EGRガス量を制御するEGR制御部43a、及び流量調節弁29の弁開度を制御することにより冷却水量を制御する冷却水制御部45を備えている。
FIG. 17 is a functional block diagram of the
冷却水制御部45は、暖機運転時に用いる流量調節弁開度情報を有している。流量調節弁開度情報は、エンジン回転数と燃料噴射量と流量調節弁29の開度とが関連付けられたマップまたは演算式である。冷却水制御部45は、この流量調節弁開度情報からエンジン回転数及び燃料噴射量に応じた流量調節弁開度を取得し、この流量調節弁開度で流量調節弁の弁開度を制限する。
なお、通常運転時においては、流量調節弁は全閉状態または一定の開度状態とされている。
The cooling
During normal operation, the flow control valve is in a fully closed state or a constant opening state.
図18に、流量調節弁開度情報の一例を示す。図18に示すように、流量調節弁開度情報は、流量調節クーラ内部で冷却水の局所的な沸騰が生じる領域として規定された運転領域(エンジン回転数及び燃料噴射量により特定される)において、弁開度を全開とするように設定されている。なお、弁開度は、運転状態に応じた値に設定されていてもよい。この場合、回転数が高くなるほど、燃料噴射量が多くなるほど大きな値に設定される。 FIG. 18 shows an example of the flow control valve opening information. As shown in FIG. 18, the flow control valve opening information is in an operation region (specified by the engine speed and the fuel injection amount) defined as a region where local boiling of cooling water occurs inside the flow control cooler. The valve opening is set to be fully open. In addition, the valve opening degree may be set to a value according to the operating state. In this case, the higher the rotation speed, the larger the fuel injection amount.
ここで、EGRクーラ内部における冷却水の局所的な沸騰を回避させるためには、温度を低下させるのに十分な冷却水量が供給されればよいため、流量調節弁29の弁開度は全閉か全開かに制御すれば足りる。しかし、例えば、EGRガス量に対して多くの冷却水を供給しすぎると、EGRクーラ11においてEGRガス量に含まれている水蒸気が凝縮して凝縮水が発生し、この凝縮水によりEGRクーラ内部等に腐食が発生してしまうおそれがある。したがって、このような事象を回避するために、EGR弁開度や燃料噴射量等に応じて冷却水量を調整することが好ましい。
Here, in order to avoid local boiling of the cooling water inside the EGR cooler, it is only necessary to supply an amount of cooling water sufficient to lower the temperature. It is sufficient to control it to be fully open. However, for example, if a large amount of cooling water is supplied with respect to the amount of EGR gas, water vapor contained in the amount of EGR gas is condensed in the
図19は、暖機運転時にEGRクーラ内部で冷却水の局所的な沸騰が生ずる運転領域、換言すると、流量調節弁開度の制限制御が行われる運転領域の一例を示した図である。図19において横軸はエンジン回転数、縦軸は軸トルクであり、斜線部が流量調節弁29の開度が調整される範囲である。
FIG. 19 is a diagram illustrating an example of an operation region in which local boiling of cooling water occurs in the EGR cooler during warm-up operation, in other words, an operation region in which restriction control of the flow rate control valve opening is performed. In FIG. 19, the horizontal axis is the engine speed, the vertical axis is the shaft torque, and the shaded area is the range in which the opening degree of the
このような制御装置30cにおいては、暖機運転時において、エンジン回転数及び燃料噴射量が所定のサンプリング周期で冷却水制御部45に入力され、エンジン回転数及び燃料噴射量に応じた流量調節弁開度が流量調節弁開度情報から取得され、この弁開度で流量調節弁29が制御される。
このように、暖機運転時においては、EGRクーラ内部の冷却水に局所的な沸騰が生ずる運転領域において流量調節弁29の弁開度が開く方向に制御されることにより、EGRクーラ11への冷却水流量を増加させる。これにより、EGRクーラ内部における冷却水の局所的な沸騰を回避することが可能となる。
In such a
Thus, during the warm-up operation, the valve opening degree of the
以上説明したように、本実施形態に係る内燃機関の制御装置及びその制御方法によれば、暖機運転時において、流量調節クーラ内部における冷却水の局所的な沸騰が生ずる運転領域での運転を回避するような流量調節弁開度情報を予め用意し、暖機運転時においては、この流量調節弁開度情報を用いて流量調節弁29の開度を制御する。これにより、流量調節クーラ内部における冷却水の局所的な沸騰を容易に防ぐことが可能となる。
As described above, according to the control apparatus and control method for an internal combustion engine according to the present embodiment, during the warm-up operation, the operation in the operation region in which the local boiling of the cooling water in the flow rate adjustment cooler occurs. Flow control valve opening information to be avoided is prepared in advance, and the opening of the
〔第8実施形態〕
次に、本発明の第8実施形態に係る内燃機関の制御装置及びその制御方法について説明する。上述した第7実施形態では、エンジン回転数及び燃料噴射量に応じて流量調節弁開度を決定していたが、本実施形態においては、更に、冷却水温度に応じて流量調節弁開度を決定する点で、上述した第7実施形態と異なる。ここで、冷却水温度については、上述した第2実施形態と同様である。
[Eighth Embodiment]
Next, a control device and a control method for an internal combustion engine according to an eighth embodiment of the present invention will be described. In the seventh embodiment described above, the flow rate control valve opening is determined according to the engine speed and the fuel injection amount. However, in this embodiment, the flow rate control valve opening is further set according to the coolant temperature. It differs from the seventh embodiment described above in that it is determined. Here, about the cooling water temperature, it is the same as that of 2nd Embodiment mentioned above.
例えば、冷却水制御部は、冷却水温度毎に、上記流量調節弁開度情報を有しており、該当する冷却水温度の流量調節弁開度情報を用いて流量調節弁開度を制御する。図20(a)に、水温50℃の場合の流量調節弁開度情報の一例を、図20(b)に水温60℃の場合の流量調節弁開度情報の一例を示す。図20には、全開状態を1としたときの弁開度の値が示されている。 For example, the cooling water control unit has the flow rate control valve opening information for each cooling water temperature, and controls the flow rate control valve opening using the flow rate control valve opening information of the corresponding cooling water temperature. . FIG. 20A shows an example of flow control valve opening information when the water temperature is 50 ° C., and FIG. 20B shows an example of flow control valve opening information when the water temperature is 60 ° C. FIG. 20 shows the value of the valve opening when the fully opened state is 1.
このように、冷却水温度に応じて流量調節弁開度を制御することにより、流量調節弁開度を制限する範囲を細やかに設定することが可能となる。 Thus, by controlling the flow rate control valve opening according to the cooling water temperature, it is possible to finely set the range for limiting the flow rate control valve opening.
〔第9実施形態〕
次に、本発明の第9実施形態に係る内燃機関の制御装置及びその制御方法について説明する。上述した第7実施形態では、エンジン回転数等に応じて流量調節弁の開度制御を行うこととしたが、本実施形態では、EGRクーラ出口の冷却水温度が予め設定されている所定の温度閾値以上となった場合に、流量調節弁29を全開とし、EGRクーラ11へ流れる冷却水量を増加させる。
[Ninth Embodiment]
Next, a control device and a control method for an internal combustion engine according to a ninth embodiment of the present invention will be described. In the seventh embodiment described above, the opening degree of the flow rate control valve is controlled according to the engine speed or the like, but in this embodiment, the cooling water temperature at the outlet of the EGR cooler is set to a predetermined temperature. When it becomes more than a threshold value, the
ここで、閾値の設定、流量調節クーラ出口温度の計測、推定方法については、上述した第3実施形態における方法に準じるものとする。すなわち、流量調節クーラ出口冷却水温度については温度センサ28(図9参照)の計測値を用いる他、温度センサ27(図11参照)の計測値に基づく推定値、流量調節ガス入口温度、流量調節ガス流量、流量調節クーラ冷却水流量、流量調節クーラ入口冷却水温度を用いて推定された温度を用いることとしてもよい。 Here, the threshold value setting, the flow rate adjustment cooler outlet temperature measurement, and the estimation method are based on the method in the third embodiment described above. That is, for the flow rate adjustment cooler outlet cooling water temperature, in addition to using the measurement value of the temperature sensor 28 (see FIG. 9), the estimated value based on the measurement value of the temperature sensor 27 (see FIG. 11), the flow adjustment gas inlet temperature, the flow adjustment The temperature estimated using the gas flow rate, the flow rate adjusting cooler cooling water flow rate, and the flow rate adjusting cooler inlet cooling water temperature may be used.
本実施形態に係る内燃機関の制御装置及びその制御方法によれば、流量調節クーラの出口温度を直接計測または推定し、この温度に基づいて流量調節弁開度を制御するので、第7または第8実施形態と比較して、流量調節弁開度の制限を行う範囲をより一層狭くすることが可能となる。 According to the control apparatus and control method for an internal combustion engine according to the present embodiment, the outlet temperature of the flow control cooler is directly measured or estimated, and the flow control valve opening is controlled based on this temperature. Compared to the eighth embodiment, it is possible to further narrow the range in which the flow control valve opening degree is limited.
図21は、本実施形態に係る内燃機関の制御装置による制御が行われる際のサーモスタットの開閉タイミング、EGRクーラの冷却水量、シリンダヘッドの出口冷却水温度、EGRクーラの出口冷却水温度、流量調節弁の開閉タイミングを示したタイミングチャートの一例を示した図である。図21に示すように、時刻t1において、EGRクーラ11の出口温度が閾値を超えると、流量調節弁が全開状態とされる。そして、時刻t2において、シリンダヘッドの出口冷却水温度が予め設定されている所定の値に達するとサーモスタットが全開状態となり、これに伴い、流量調節クーラの冷却水流量が増加することから、流量調節クーラに十分な冷却水が供給されることとなり、流量調節弁開度が全閉状態とされる。
FIG. 21 shows the thermostat opening / closing timing, the EGR cooler cooling water amount, the cylinder head outlet cooling water temperature, the EGR cooler outlet cooling water temperature, and the flow rate adjustment when the control by the control apparatus for an internal combustion engine according to the present embodiment is performed. It is the figure which showed an example of the timing chart which showed the opening / closing timing of the valve. As shown in FIG. 21, when the outlet temperature of the
なお、上記第7から第9実施形態においては、流量調節弁29の開度を変更することにより冷却水の流量を増加させていたが、これに代えて、冷却水ポンプ21の回転数を上昇させることによりEGRクーラ11へ供給する冷却水の流量を増加させることとしてもよい。この場合には、エンジン回転数と燃料噴射量と冷却水ポンプ21の回転数とを関連付けた情報を用意し、この情報に基づいて冷却水ポンプ21の回転数等を制御すればよい。あるいは、EGRクーラの出口冷却水温度が温度閾値を超えた場合に、該温度が温度閾値以下となるように冷却水ポンプ21の回転数をフィードバック制御させることとしてもよい。
In the seventh to ninth embodiments, the flow rate of the cooling water is increased by changing the opening degree of the flow
このように、冷却水ポンプ21の回転数を増加させて冷却水を増加させることにより、サーモスタットバイパス流路B2における流量調節弁29を不要とすることができる。これにより、流量調節弁29を設けることによる追加コストの発生を回避することができる。また、その一方で、冷却水ポンプ21の回転数を上げると、クランクケース等へ供給される冷却水の流量も増加することから、冷却水の温度上昇効率が低下し、暖機運転の時間が長引くという不都合もある。
Thus, by increasing the number of rotations of the cooling
そこで、例えば、流量調節弁29と冷却水ポンプ21の両方を制御することで冷却水流量を増加させることとしてもよい。例えば、最初に流量調節弁29の弁開度を全開にし、この状態でもEGRクーラ内部で冷却水が沸騰してしまうような場合には、冷却水ポンプ21の回転数を増加させて、冷却水流量を更に増加させることとしてもよい。
Therefore, for example, the coolant flow rate may be increased by controlling both the flow
1 ディーゼルエンジン
2a シリンダヘッド
11 EGRクーラ
20、20a、20b、20c 冷却水循環回路
21 冷却水ポンプ
22 ラジエータ
25 サーモスタット
27、28 温度センサ、
29 流量調節弁
30a、30b、30c 制御装置
41a,41b 燃料制御部
43a、43b EGR制御部
45 冷却水制御部
51 EGR弁開度取得部
52 補正開度取得部
53 補正部
B1 ラジエータバイパス流路
B2 サーモスタットバイパス流路
L1 第1循環流路
L2 第2流路
DESCRIPTION OF
29
Claims (17)
燃料噴射量を制御する燃料制御手段を有し、
前記燃料制御手段は、暖機運転時に前記EGRクーラ内部で冷却水の局所的な沸騰が生じる領域として規定された運転領域において、燃料噴射量を制限する内燃機関の制御装置。 A control device applied to an internal combustion engine having an EGR cooler,
Fuel control means for controlling the fuel injection amount;
The fuel control means is a control device for an internal combustion engine that limits a fuel injection amount in an operation region defined as a region where local boiling of cooling water occurs inside the EGR cooler during warm-up operation.
暖機運転時に用いられる、回転数と最大燃料噴射量とが関連付けられた最大燃料情報を保有し、
暖機運転時において、前記最大燃料情報から回転数に応じた最大燃料噴射量を取得し、取得した最大燃料噴射量以下となるように燃料噴射量を制限し、
前記最大燃料情報の最大燃料噴射量は、前記EGRクーラ内部で冷却水の局所的な沸騰が生じない値に予め設定されている請求項1に記載の内燃機関の制御装置。 The fuel control means includes
It holds the maximum fuel information that is associated with the number of revolutions and the maximum fuel injection amount that is used during warm-up operation,
During warm-up operation, the maximum fuel injection amount corresponding to the rotational speed is acquired from the maximum fuel information, the fuel injection amount is limited to be equal to or less than the acquired maximum fuel injection amount,
2. The control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the maximum fuel injection amount of the maximum fuel information is set in advance to a value that does not cause local boiling of cooling water inside the EGR cooler.
前記燃料制御手段は、回転数と冷却水温度とに応じた最大燃料噴射量を前記最大燃料情報から取得する請求項2に記載の内燃機関の制御装置。 In the maximum fuel information, the rotation speed, the coolant temperature, and the maximum fuel injection amount are associated,
The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 2, wherein the fuel control means acquires a maximum fuel injection amount according to a rotation speed and a coolant temperature from the maximum fuel information.
前記燃料制御手段は、前記温度取得手段によって取得された温度が、既定の温度閾値以上である場合に、該温度が該温度閾値を超えないように、燃料噴射量を制御する請求項1に記載の内燃機関の制御装置。 A temperature acquisition means for measuring or estimating the cooling water temperature at the outlet of the EGR cooler;
2. The fuel control unit according to claim 1, wherein the fuel control unit controls the fuel injection amount so that the temperature does not exceed the temperature threshold when the temperature acquired by the temperature acquisition unit is equal to or higher than a predetermined temperature threshold. Control device for internal combustion engine.
EGRガス量を制御するEGR制御手段を有し、
前記EGR制御手段は、暖機運転時に前記EGRクーラ内部で冷却水の局所的な沸騰が生じる領域として規定された運転領域において、EGRガスの流量を制限する内燃機関の制御装置。 A control device applied to an internal combustion engine having an EGR cooler and an EGR valve for adjusting an EGR gas amount,
EGR control means for controlling the amount of EGR gas,
The control device for an internal combustion engine, wherein the EGR control means limits the flow rate of EGR gas in an operation region defined as a region where local boiling of cooling water occurs in the EGR cooler during warm-up operation.
暖機運転時に用いられる、回転数と燃料噴射量とEGR弁開度とが関連付けられたEGR弁開度情報を保有し、
暖機運転時において、前記EGR弁開度情報から回転数及び燃料噴射量に応じたEGR弁開度を取得し、取得したEGR弁開度でEGR弁を制御し、
前記最大燃料情報におけるEGR弁開度は、前記EGRクーラ内部で冷却水の局所的な沸騰が生じない値に予め設定されている請求項5に記載の内燃機関の制御装置。 The EGR gas control means includes:
EGR valve opening information associated with the rotational speed, the fuel injection amount, and the EGR valve opening is used during warm-up operation.
During warm-up operation, the EGR valve opening according to the rotational speed and the fuel injection amount is acquired from the EGR valve opening information, and the EGR valve is controlled with the acquired EGR valve opening.
6. The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 5, wherein the EGR valve opening degree in the maximum fuel information is preset to a value that does not cause local boiling of cooling water inside the EGR cooler.
前記EGR制御手段は、回転数と燃料噴射量と冷却水温度とに応じたEGR弁開度を前記EGR弁開度情報から取得する請求項6に記載の内燃機関の制御装置。 In the EGR valve opening information, the rotational speed, the fuel injection amount, the coolant temperature, and the EGR valve opening are associated,
The control device for an internal combustion engine according to claim 6, wherein the EGR control means acquires an EGR valve opening degree according to a rotation speed, a fuel injection amount, and a coolant temperature from the EGR valve opening degree information.
前記EGR制御手段は、前記温度取得手段によって取得された温度が、既定の温度閾値以上である場合に、該温度が該温度閾値を超えないように、EGR弁を制御する請求項5に記載の内燃機関の制御装置。 A temperature acquisition means for measuring or estimating the cooling water temperature at the outlet of the EGR cooler;
6. The EGR control unit according to claim 5, wherein the EGR control unit controls the EGR valve so that the temperature does not exceed the temperature threshold when the temperature acquired by the temperature acquisition unit is equal to or higher than a predetermined temperature threshold. Control device for internal combustion engine.
EGRクーラに流入する冷却水流量を調節する流量調節手段と、
前記流量調節手段を制御する冷却水制御手段と
を備え、
前記冷却水制御手段は、暖機運転時に前記EGRクーラ内部で冷却水の局所的な沸騰が生じる領域として規定された運転領域において、前記EGRクーラに流入する冷却水流量を増加させるように、前記流量調節手段を制御する内燃機関の制御装置。 A control device applied to an internal combustion engine having an EGR cooler,
Flow rate adjusting means for adjusting the flow rate of cooling water flowing into the EGR cooler;
Cooling water control means for controlling the flow rate adjusting means,
The cooling water control means is configured to increase the flow rate of cooling water flowing into the EGR cooler in an operation region defined as a region where local boiling of cooling water occurs in the EGR cooler during warm-up operation. A control device for an internal combustion engine for controlling the flow rate adjusting means.
暖機運転時に用いられる、回転数と燃料噴射量と前記流量調節手段の操作量とが関連付けられた操作量情報を保有し、
暖機運転時において、前記操作量情報から回転数及び燃料噴射量に応じた操作量を取得し、取得した操作量で流量調節手段を制御し、
前記操作量情報における操作量は、前記EGRクーラ内部で冷却水の局所的な沸騰が生じない値に予め設定されている請求項9に記載の内燃機関の制御装置。 The cooling water control means includes
Possessing manipulated variable information associated with the rotational speed, fuel injection amount, and manipulated variable of the flow rate adjusting means used during warm-up operation;
During the warm-up operation, an operation amount corresponding to the rotation speed and the fuel injection amount is acquired from the operation amount information, and the flow rate adjusting means is controlled with the acquired operation amount.
The control device for an internal combustion engine according to claim 9, wherein the operation amount in the operation amount information is set in advance to a value that does not cause local boiling of the cooling water inside the EGR cooler.
前記冷却水制御手段は、回転数と燃料噴射量と冷却水温度とに応じた操作量を前記操作量情報から取得する請求項10に記載の内燃機関の制御装置。 In the manipulated variable information, the rotation speed, the fuel injection amount, the coolant temperature, and the manipulated variable are associated,
The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 10, wherein the cooling water control unit acquires an operation amount corresponding to a rotation speed, a fuel injection amount, and a cooling water temperature from the operation amount information.
前記冷却水制御手段は、前記温度取得手段によって取得された温度が、既定の温度閾値以上である場合に、該温度が該温度閾値を超えないように、流量調節手段を制御する請求項9に記載の内燃機関の制御装置。 A temperature acquisition means for measuring or estimating the cooling water temperature at the outlet of the EGR cooler;
The cooling water control means controls the flow rate adjustment means so that the temperature does not exceed the temperature threshold when the temperature acquired by the temperature acquisition means is equal to or higher than a predetermined temperature threshold. The internal combustion engine control device described.
暖機運転時に前記EGRクーラ内部で冷却水の局所的な沸騰が生じる領域として規定された運転領域において、燃料噴射量を制限する内燃機関の制御方法。 A control method applied to an internal combustion engine having an EGR cooler,
A control method for an internal combustion engine that limits a fuel injection amount in an operation region defined as a region where local boiling of cooling water occurs in the EGR cooler during warm-up operation.
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