JP2015042853A - Control device of internal combustion engine - Google Patents

Control device of internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
JP2015042853A
JP2015042853A JP2013174324A JP2013174324A JP2015042853A JP 2015042853 A JP2015042853 A JP 2015042853A JP 2013174324 A JP2013174324 A JP 2013174324A JP 2013174324 A JP2013174324 A JP 2013174324A JP 2015042853 A JP2015042853 A JP 2015042853A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
egr
opening
passage
internal combustion
combustion engine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2013174324A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
雄太 關根
Yuta Sekine
雄太 關根
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daihatsu Motor Co Ltd
Original Assignee
Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daihatsu Motor Co Ltd filed Critical Daihatsu Motor Co Ltd
Priority to JP2013174324A priority Critical patent/JP2015042853A/en
Publication of JP2015042853A publication Critical patent/JP2015042853A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance the performance exerted by an internal combustion engine by sufficiently mixing two fluids used in the internal combustion engine.SOLUTION: A control device controls an internal combustion engine which is equipped with a first fluid flow passage and a second fluid flow passage joining with the first flow passage. The control device, when opening a valve provided in the second flow passage to mix the fluid flowing in the flow passage with the fluid flowing in the first flow passage, executes high-speed opening and closing operation of operating the valve to an opening deviated from a target opening of the same and then quickly returning the valve to the target opening.

Description

本発明は、車両等に搭載される内燃機関の制御を司る制御装置に関する。特に、EGR(Exhaust Gas Recirculation、排気ガス再循環)装置が付帯した内燃機関の制御装置に関する。   The present invention relates to a control device that controls an internal combustion engine mounted on a vehicle or the like. In particular, the present invention relates to a control device for an internal combustion engine attached with an EGR (Exhaust Gas Recirculation) device.

内燃機関の気筒における混合気の燃焼温度を低下させてNOxの排出量を削減しつつ、ポンピングロスの低減を図るEGR装置が周知である(例えば、下記特許文献を参照)。EGR装置は、内燃機関の排気通路と吸気通路とをEGR通路を介して接続し、気筒で発生する燃焼ガスの一部をEGR通路経由で吸気経路に還流させて新気に混入するものである。 While lowering the combustion temperature of the mixture in the cylinders of the internal combustion engine to reduce emissions of NO x, a EGR device known to reduce the pumping loss (e.g., see Patent Document). The EGR device connects an exhaust passage and an intake passage of an internal combustion engine via an EGR passage, and recirculates a part of combustion gas generated in the cylinder to the intake passage via the EGR passage and mixes it with fresh air. .

特開2012−241575号公報JP 2012-241575 A

EGRを実施すると、気筒に充填される混合気に占めるEGRガスの割合(EGR率)によっては混合気の着火燃焼が不安定化し、失火に至るおそれがある。とりわけ、新気とEGRガスとが十分に混交せず、混合気中のEGRガスの濃度に局所的なむらがあると、燃焼不安定ないし失火に陥る危険性が高くなる。   When EGR is performed, depending on the ratio (EGR rate) of EGR gas in the air-fuel mixture filled in the cylinder, the ignition and combustion of the air-fuel mixture may become unstable, leading to misfire. In particular, if the fresh air and the EGR gas are not sufficiently mixed and there is local unevenness in the concentration of the EGR gas in the air-fuel mixture, the risk of combustion instability or misfire increases.

失火を確実に予防するためには、EGR率に大きな安全余裕を加味した上限を設けざるを得ない。だが、その分だけ、NOxの排出削減及び燃費性能の良化という本来の効用が減殺されることになる。 In order to reliably prevent misfire, it is necessary to provide an upper limit with a large safety margin added to the EGR rate. However, by that amount, so that the original utility that improved of the NO x emission reduction and fuel efficiency of the offset.

EGR以外にも、内燃機関においては、二つの流体を混交する処理が行われる。例えば、内燃機関のクランク室には、気筒の燃焼室から漏出した燃焼ガス及び未燃焼ガスがブローバイガスとして溜まってゆく。クランク室内のブローバイガスは、クランク室と吸気通路とを連通するPCV通路を介して吸気通路内に放出され、吸気の一部として気筒に充填されて、最終的に燃焼室内で再燃焼される。この場合にも、新気とブローバイガスとの混交のむらの問題が発生し得る。   In addition to EGR, in an internal combustion engine, a process of mixing two fluids is performed. For example, in the crank chamber of an internal combustion engine, combustion gas and unburned gas leaked from the combustion chamber of the cylinder accumulate as blow-by gas. The blow-by gas in the crank chamber is discharged into the intake passage through a PCV passage that connects the crank chamber and the intake passage, and is filled into the cylinder as a part of the intake air, and finally recombusted in the combustion chamber. Even in this case, the problem of uneven mixing of fresh air and blow-by gas may occur.

以上に鑑みてなされた本発明は、内燃機関で取り扱われる二つの流体を十分に混交して内燃機関の発揮する性能を高めることを所期の目的としている。   The present invention made in view of the above is intended to enhance the performance exhibited by the internal combustion engine by sufficiently mixing two fluids handled by the internal combustion engine.

本発明では、第一の流体の流通路、及び前記第一の流通路に合流する第二の流体の流通路を備えた内燃機関を制御するものであって、前記第二の流通路に設けられたバルブを開放して当該流通路を流通する流体を前記第一の流通路を流通する流体に混交する際、前記バルブをその目標開度から逸脱した開度に操作した後速やかに目標開度に復帰させる高速開閉操作を実行することを特徴とする内燃機関の制御装置を構成した。   In the present invention, an internal combustion engine including a first fluid flow path and a second fluid flow path that merges with the first flow path is controlled and provided in the second flow path. When the fluid flowing through the flow passage is mixed with the fluid flowing through the first flow passage by opening the valve, the target is opened immediately after the valve is operated to an opening deviating from the target opening. A control device for an internal combustion engine is provided, which performs a high-speed opening / closing operation to return to normal.

前記第一の流通路が新気の流通路である吸気通路、前記第二の流通路がEGRガスの流通路であるEGR通路であるならば、前記EGR通路上に設けられたバルブであるEGRバルブを開放してEGRガスを新気に混交するEGRを実施する際、前記EGRバルブをその目標開度から逸脱した開度に操作した後速やかに目標開度に復帰させる高速開閉操作を、気筒において吸気行程が訪れる毎に少なくとも一回以上実行するようにする。   If the first flow passage is an intake passage that is a fresh air flow passage and the second flow passage is an EGR passage that is a flow passage for EGR gas, then an EGR that is a valve provided on the EGR passage. When performing EGR in which the valve is opened and EGR gas is mixed with fresh air, a high-speed opening / closing operation for quickly returning to the target opening after operating the EGR valve to an opening deviating from the target opening, At least once each time the intake stroke comes in, the operation is executed.

本発明によれば、内燃機関で取り扱われる二つの流体を十分に混交して内燃機関の発揮する性能を高めることが可能となる。   According to the present invention, it is possible to sufficiently mix the two fluids handled by the internal combustion engine and improve the performance exhibited by the internal combustion engine.

本発明の一実施形態における内燃機関の概略構成を示す図。The figure which shows schematic structure of the internal combustion engine in one Embodiment of this invention. 同実施形態の制御装置が実行する制御の模様を示すタイミング図。The timing diagram which shows the pattern of the control which the control apparatus of the embodiment performs. 本発明の変形例の一を示すタイミング図。The timing diagram which shows one of the modifications of this invention.

本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。図1に、本実施形態における車両用内燃機関の概要を示す。本実施形態における内燃機関は、火花点火式の4ストロークエンジンであり、複数の気筒1(図1には、そのうち一つを図示している)を具備している。各気筒1の吸気ポート近傍には、燃料を噴射するインジェクタ11を設けている。また、各気筒1の燃焼室の天井部に、点火プラグ12を取り付けてある。点火プラグ12は、点火コイルにて発生した誘導電圧の印加を受けて、中心電極と接地電極との間で火花放電を惹起するものである。点火コイルは、半導体スイッチング素子であるイグナイタとともに、コイルケースに一体的に内蔵される。   An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an outline of an internal combustion engine for a vehicle in the present embodiment. The internal combustion engine in the present embodiment is a spark ignition type four-stroke engine and includes a plurality of cylinders 1 (one of which is shown in FIG. 1). In the vicinity of the intake port of each cylinder 1, an injector 11 for injecting fuel is provided. A spark plug 12 is attached to the ceiling of the combustion chamber of each cylinder 1. The spark plug 12 receives spark voltage generated by the ignition coil and causes spark discharge between the center electrode and the ground electrode. The ignition coil is integrally incorporated in a coil case together with an igniter that is a semiconductor switching element.

吸気を供給するための吸気通路3は、外部から空気を取り入れて各気筒1の吸気ポートへと導く。吸気通路3上には、エアクリーナ31、電子スロットルバルブ32、サージタンク33、吸気マニホルド34を、上流からこの順序に配置している。   The intake passage 3 for supplying intake air takes in air from the outside and guides it to the intake port of each cylinder 1. On the intake passage 3, an air cleaner 31, an electronic throttle valve 32, a surge tank 33, and an intake manifold 34 are arranged in this order from the upstream.

排気を排出するための排気通路4は、気筒1内で燃料を燃焼させた結果発生した排気を各気筒1の排気ポートから外部へと導く。この排気通路4上には、排気マニホルド42及び排気浄化用の三元触媒41を配置している。   The exhaust passage 4 for discharging the exhaust guides the exhaust generated as a result of burning the fuel in the cylinder 1 from the exhaust port of each cylinder 1 to the outside. An exhaust manifold 42 and an exhaust purification three-way catalyst 41 are disposed on the exhaust passage 4.

本実施形態の内燃機関には、外部EGR装置2が付帯している。外部EGR装置2は、いわゆる高圧ループEGRを実現するものであり、排気通路4における触媒41の上流側と吸気通路3におけるスロットルバルブ32の下流側とを連通するEGR通路21と、EGR通路21上に設けたEGRクーラ22と、EGR通路21を開閉し当該EGR通路21を流れるEGRガスの流量を制御するEGRバルブ23とを要素とする。   An external EGR device 2 is attached to the internal combustion engine of the present embodiment. The external EGR device 2 realizes a so-called high-pressure loop EGR. The EGR device 21 communicates the upstream side of the catalyst 41 in the exhaust passage 4 and the downstream side of the throttle valve 32 in the intake passage 3, and the EGR passage 21. The EGR cooler 22 provided in the EGR passage and the EGR valve 23 that opens and closes the EGR passage 21 and controls the flow rate of the EGR gas flowing through the EGR passage 21 are used as elements.

EGR通路21の入口は、排気通路4における排気マニホルド42またはその下流の所定箇所に接続している。そして、EGR通路21の出口は、吸気通路3におけるスロットルバルブ32の下流の所定箇所、具体的にはサージタンク33に接続している。故に、全ての気筒1に分配されるべきEGRガスは、一旦サージタンク33に流入した後、吸気マニホルド34を経由して各気筒1に向かうこととなる。   The inlet of the EGR passage 21 is connected to the exhaust manifold 42 in the exhaust passage 4 or a predetermined location downstream thereof. The outlet of the EGR passage 21 is connected to a predetermined location downstream of the throttle valve 32 in the intake passage 3, specifically to a surge tank 33. Therefore, the EGR gas to be distributed to all the cylinders 1 once flows into the surge tank 33 and then travels to each cylinder 1 via the intake manifold 34.

EGRクーラ22は、EGR通路21を還流するEGRガスの持つ高い熱を内燃機関の冷却水(冷却液)と交換することを通じて、当該EGRガスの温度を降下させる熱交換器である。   The EGR cooler 22 is a heat exchanger that lowers the temperature of the EGR gas by exchanging high heat of the EGR gas that circulates through the EGR passage 21 with cooling water (coolant) of the internal combustion engine.

ブローバイガス還流装置6は、内燃機関の内室7、8で発生するブローバイガスを吸気通路3に送り出すためのものであって、PCV通路61及びPCVバルブ62と、ブローバイ通路63とを要素としてなる。   The blow-by gas recirculation device 6 is for sending blow-by gas generated in the inner chambers 7 and 8 of the internal combustion engine to the intake passage 3, and includes the PCV passage 61, the PCV valve 62, and the blow-by passage 63 as elements. .

PCV通路61は、その一端がクランク室7に接続し、他端が吸気通路3におけるスロットルバルブ32の下流の所定箇所、具体的にはサージタンク33に接続しており、クランク室7を吸気通路3に連通せしめる。クランク室7内にあるブローバイガスは、このPCV通路61を経由して吸気通路3に排出される。   One end of the PCV passage 61 is connected to the crank chamber 7, and the other end is connected to a predetermined location downstream of the throttle valve 32 in the intake passage 3, specifically, to the surge tank 33, and the crank chamber 7 is connected to the intake passage. Communicate to 3. Blow-by gas in the crank chamber 7 is discharged to the intake passage 3 via the PCV passage 61.

PCV通路61上に設けたPCVバルブ62は、PCV通路61を流通するブローバイガスの流量を増減させる。本実施形態では、PCVバルブ62を、PCV通路61のクランク室7への接続箇所またはその近傍に配している。   A PCV valve 62 provided on the PCV passage 61 increases or decreases the flow rate of blow-by gas flowing through the PCV passage 61. In the present embodiment, the PCV valve 62 is disposed at or near the connection point of the PCV passage 61 to the crank chamber 7.

クランク室7とPCVバルブ62との間には、図示しないオイルセパレータを介設する。オイルセパレータは、ラビリンス構造を有し、流通するガスに含まれる潤滑油を当該ガスから分離させる気液分離作用を営むもので、クランク室7から潤滑油が失われることを抑止する。   An oil separator (not shown) is interposed between the crank chamber 7 and the PCV valve 62. The oil separator has a labyrinth structure and performs a gas-liquid separation action for separating the lubricating oil contained in the flowing gas from the gas, and prevents the lubricating oil from being lost from the crank chamber 7.

ブローバイ通路63は、その一端が内燃機関のシリンダヘッドカバー内のカム室8に接続し、他端が吸気通路3におけるスロットルバルブ32の上流の所定箇所に接続しており、カム室8を吸気通路3に連通せしめる。このブローバイ通路63のカム室8への接続箇所にも、オイルセパレータを設けてある。   One end of the blow-by passage 63 is connected to the cam chamber 8 in the cylinder head cover of the internal combustion engine, and the other end is connected to a predetermined location upstream of the throttle valve 32 in the intake passage 3, and the cam chamber 8 is connected to the intake passage 3. Communicate with. An oil separator is also provided at a location where the blow-by passage 63 is connected to the cam chamber 8.

PCVバルブ62が開いているとき、カム室8及びクランク室7内のブローバイガスが、PCVバルブ62及びPCV通路61を経由して吸気通路3に送り出される。同時に、吸気通路3からブローバイ通路63を経由してカム室8及びクランク室7に新気が流れ込み、カム室8及びクランク室7内が換気される。吸気通路3のサージタンク33に還流したブローバイガスは、気筒1に充填されて再燃焼される。   When the PCV valve 62 is open, blow-by gas in the cam chamber 8 and the crank chamber 7 is sent out to the intake passage 3 via the PCV valve 62 and the PCV passage 61. At the same time, fresh air flows into the cam chamber 8 and the crank chamber 7 from the intake passage 3 via the blow-by passage 63, and the cam chamber 8 and the crank chamber 7 are ventilated. The blow-by gas returned to the surge tank 33 in the intake passage 3 is filled in the cylinder 1 and recombusted.

内燃機関の制御装置たるECU(Electronic Control Unit)0は、プロセッサ、メモリ、入力インタフェース、出力インタフェース等を有したマイクロコンピュータシステムである。   An ECU (Electronic Control Unit) 0 that is a control device for an internal combustion engine is a microcomputer system having a processor, a memory, an input interface, an output interface, and the like.

入力インタフェースには、車両の実車速を検出する車速センサから出力される車速信号a、クランクシャフトの回転角度及びエンジン回転数を検出するエンジン回転センサから出力されるクランク角信号b、アクセルペダルの踏込量またはスロットルバルブ32の開度をアクセル開度(いわば、要求負荷)として検出するセンサから出力されるアクセル開度信号c、気筒1に充填される吸気の(特に、サージタンク33内での)温度及び圧力を検出する温度・圧力センサから出力される吸気温・吸気圧信号d、外気の温度を検出する気温センサから出力される外気温信号e、内燃機関の冷却水温を検出する水温センサから出力される冷却水温信号f、シフトレバーのレンジを知得するためのセンサ(または、シフトポジションスイッチ)から出力されるシフトレンジ信号g、吸気カムシャフトまたは排気カムシャフトの複数のカム角にてカム角センサから出力されるカム角信号h等が入力される。   The input interface includes a vehicle speed signal a output from a vehicle speed sensor that detects the actual vehicle speed of the vehicle, a crank angle signal b output from an engine rotation sensor that detects the rotation angle and engine speed of the crankshaft, and depression of an accelerator pedal. The accelerator opening signal c output from a sensor that detects the amount or the opening of the throttle valve 32 as an accelerator opening (so-called required load), the intake air charged in the cylinder 1 (particularly in the surge tank 33) From an intake air temperature / intake pressure signal d output from a temperature / pressure sensor that detects temperature and pressure, from an outside air temperature signal e output from an air temperature sensor that detects the temperature of outside air, from a water temperature sensor that detects a cooling water temperature of the internal combustion engine From the output coolant temperature signal f and the sensor (or shift position switch) to know the range of the shift lever Shift range signal g is the force, the cam angle signal h or the like to be output from the cam angle sensor is input in a plurality of cam angle of the intake camshaft or an exhaust camshaft.

出力インタフェースからは、点火プラグ12のイグナイタに対して点火信号i、インジェクタ11に対して燃料噴射信号j、スロットルバルブ32に対して開度操作信号k、EGRバルブ23に対して開度操作信号l、PCVバルブ62に対して開度操作信号m等を出力する。   From the output interface, the ignition signal i for the igniter of the spark plug 12, the fuel injection signal j for the injector 11, the opening operation signal k for the throttle valve 32, and the opening operation signal l for the EGR valve 23. , An opening operation signal m or the like is output to the PCV valve 62.

ECU0のプロセッサは、予めメモリに格納されているプログラムを解釈、実行し、運転パラメータを演算して内燃機関の運転を制御する。ECU0は、内燃機関の運転制御に必要な各種情報a、b、c、d、e、f、g、hを入力インタフェースを介して取得し、エンジン回転数を知得するとともに気筒1に充填される吸気量を推算する。そして、それらエンジン回転数及び吸気量等に基づき、要求される燃料噴射量、燃料噴射タイミング(一度の燃焼に対する燃料噴射の回数を含む)、燃料噴射圧、点火タイミング、要求EGR率(または、EGR量)といった各種運転パラメータを決定する。ECU0は、運転パラメータに対応した各種制御信号i、j、k、l、mを出力インタフェースを介して印加する。   The processor of the ECU 0 interprets and executes a program stored in the memory in advance, calculates operation parameters, and controls the operation of the internal combustion engine. The ECU 0 acquires various information a, b, c, d, e, f, g, and h necessary for operation control of the internal combustion engine via the input interface, knows the engine speed, and is filled in the cylinder 1. Estimate the intake volume. Based on the engine speed, the intake air amount, etc., the required fuel injection amount, fuel injection timing (including the number of times of fuel injection for one combustion), fuel injection pressure, ignition timing, required EGR rate (or EGR rate) Various operating parameters such as volume). The ECU 0 applies various control signals i, j, k, l and m corresponding to the operation parameters via the output interface.

ECU0は、現在のエンジン回転数及びアクセル開度(要求負荷)、つまりは内燃機関の運転領域に基づき、混合気が失火せず燃焼可能であるようなEGR率を要求EGR率として設定する。要求EGR率は、要求負荷が中程度の領域において最も大きく、当該領域から要求負荷が減少するほど小さくなり、また、当該領域から要求負荷が増大するほど小さくなる。極高負荷の運転領域や、極低負荷の運転領域(アイドリング中を含む)では、要求EGR率は0となる(EGRを実施しない)。ECU0のメモリには予め、エンジン回転数及びアクセル開度と、要求EGR率との関係を規定したマップデータが格納されている。ECU0は、現在のエンジン回転数及びアクセル開度をキーとして当該マップを検索し、設定するべき要求EGR率を知得する。   Based on the current engine speed and accelerator opening (required load), that is, the operating range of the internal combustion engine, the ECU 0 sets an EGR rate at which the air-fuel mixture can be burned without misfiring as the required EGR rate. The required EGR rate is greatest in a region where the required load is medium, and decreases as the required load decreases from the region, and decreases as the required load increases from the region. In an extremely high load operation region and an extremely low load operation region (including during idling), the required EGR rate is 0 (EGR is not performed). In the memory of the ECU 0, map data that defines the relationship between the engine speed and the accelerator opening and the required EGR rate is stored in advance. The ECU 0 searches the map using the current engine speed and the accelerator opening as keys to know the required EGR rate to be set.

そして、EGRバルブ23を、上記の要求EGR率を実現するような目標開度に追従させるのであるが、このとき、本実施形態のECU0は、図2に示すように、EGRバルブ23をその目標開度から逸脱した開度に操作した後、速やかに目標開度に復帰させる高速開閉操作を実行する。図2中、細い破線がEGRバルブ23の目標開度を表し、太い実線がECU0が操作するEGRバルブ23の実際の開度を表している。高速開閉操作により、EGRバルブ23の実際の開度の推移は、目標開度を中心として上下に振動するような様相を呈する。   Then, the EGR valve 23 is caused to follow a target opening degree that achieves the above-described required EGR rate. At this time, the ECU 0 of the present embodiment sets the EGR valve 23 to the target opening as shown in FIG. After operating to an opening deviating from the opening, a high-speed opening / closing operation for quickly returning to the target opening is executed. In FIG. 2, the thin broken line represents the target opening of the EGR valve 23, and the thick solid line represents the actual opening of the EGR valve 23 operated by the ECU 0. Due to the high-speed opening / closing operation, the transition of the actual opening degree of the EGR valve 23 appears to vibrate up and down around the target opening degree.

高速開閉操作の結果、EGR通路21をサージタンク33に向かって流通するEGRガスに脈動が発生し、このEGRガスと吸気通路3を流通する新気とを混交する際に、EGRガスの動圧の低い箇所に新気が入り込むようになる。従って、新気とEGRガスとの混合が促進され、気筒1に充填される混合気が均一化する。即ち、混合気中のEGRガスの濃度に局所的なむらが生じず、燃焼不安定ないし失火に陥る危険性が低下する。   As a result of the high-speed opening / closing operation, pulsation occurs in the EGR gas flowing through the EGR passage 21 toward the surge tank 33, and when this EGR gas and fresh air flowing through the intake passage 3 are mixed, the dynamic pressure of the EGR gas Fresh air comes into the low part of. Therefore, mixing of fresh air and EGR gas is promoted, and the air-fuel mixture filled in the cylinder 1 is made uniform. That is, local unevenness does not occur in the concentration of the EGR gas in the air-fuel mixture, and the risk of falling into unstable combustion or misfire is reduced.

高速開閉操作においては、EGRバルブ23の開度を目標開度より大きく開くこともあるし、目標開度より小さく絞ることもある。好ましくは、EGRバルブ23の開度を目標開度よりも大きく開く操作と、目標開度よりも小さく絞る操作とを交互に繰り返す。EGRバルブ23の開度の極大値(目標開度よりも大)及び極小値(目標開度よりも小)は、EGRバルブ23の実際の開度の平均値が目標開度に合致するように設定する。例えば、EGRバルブ23の開度の極大値と目標開度との差分|Δα|と、極小値と目標開度との差分|Δβ|を略等しくする。   In the high-speed opening / closing operation, the opening degree of the EGR valve 23 may be opened larger than the target opening degree or may be narrowed smaller than the target opening degree. Preferably, an operation of opening the opening of the EGR valve 23 larger than the target opening and an operation of narrowing the opening of the EGR valve 23 smaller than the target opening are alternately repeated. The maximum value (larger than the target opening) and the minimum value (smaller than the target opening) of the opening of the EGR valve 23 are set so that the average value of the actual opening of the EGR valve 23 matches the target opening. Set. For example, the difference | Δα | between the maximum value of the opening degree of the EGR valve 23 and the target opening degree and the difference | Δβ | between the minimum value and the target opening degree are made substantially equal.

また、上記の差分|Δα|、|Δβ|の大きさは、内燃機関の運転領域に応じて変更してもよい。例えば、|Δα|、|Δβ|を、要求負荷が大きいほど大きくしたり、エンジン回転数が高いほど大きくしたりする。エンジン回転数や要求負荷が高い(気筒1に充填される吸気量及び燃料噴射量が多い)ときは、EGR失火耐力が大きいので、|Δα|を大きくとっても、即ちEGRバルブ23の開度を目標開度から大きく逸脱させても、気筒1において失火は発生しない。   The magnitudes of the differences | Δα | and | Δβ | may be changed according to the operating region of the internal combustion engine. For example, | Δα | and | Δβ | are increased as the required load is increased or increased as the engine speed is increased. When the engine speed and the required load are high (the intake air amount and the fuel injection amount charged into the cylinder 1 are large), the EGR misfire resistance is large. Therefore, even if | Δα | is increased, that is, the opening degree of the EGR valve 23 is targeted. Even if it deviates greatly from the opening, no misfire occurs in the cylinder 1.

EGRバルブ23を目標開度から逸脱した開度に操作した後速やかに目標開度に復帰させる高速開閉操作は、各気筒の吸気行程が訪れる毎に少なくとも一回以上実行する。図2に示しているようにEGRバルブ23の開度を振動させる場合には、その振動の周波数(Hz)を、何れかの気筒1の吸気行程が訪れる頻度(気筒数×(1/2)×(エンジン回転数(rpm)/60))の数倍ないし数十倍として、ある気筒1の一回の吸気行程に対して数回ないし数十回の脈動がEGRガスに発生するようにする。   The high-speed opening / closing operation for quickly returning to the target opening after operating the EGR valve 23 to an opening deviating from the target opening is executed at least once each time the intake stroke of each cylinder comes. When the opening degree of the EGR valve 23 is vibrated as shown in FIG. 2, the frequency (Hz) of the vibration is set to the frequency of intake strokes of any cylinder 1 (the number of cylinders × (1/2)). X (engine speed (rpm) / 60) several times to several tens of times, so that several to several tens of pulsations are generated in EGR gas for one intake stroke of a cylinder 1 .

本実施形態では、第一の流体(新気)の流通路(吸気通路)3、及び前記第一の流通路3に合流する第二の流体(EGRガス)の流通路(EGR通路)21を備えた内燃機関を制御するものであって、前記第二の流通路21上に設けられたバルブ(EGRバルブ)23を開放して当該流通路21を流通する流体を前記第一の流通路3を流通する流体に混交する際、前記バルブ23をその目標開度から逸脱した開度に操作した後速やかに目標開度に復帰させる高速開閉操作を実行することを特徴とする内燃機関の制御装置0を構成した。   In the present embodiment, the flow passage (intake passage) 3 for the first fluid (fresh air) 3 and the flow passage (EGR passage) 21 for the second fluid (EGR gas) that merges with the first flow passage 3 are provided. An internal combustion engine provided is controlled, and a valve (EGR valve) 23 provided on the second flow passage 21 is opened to allow fluid flowing through the flow passage 21 to flow through the first flow passage 3. A control device for an internal combustion engine, which performs a high-speed opening / closing operation for quickly returning to the target opening after operating the valve 23 to an opening deviating from the target opening when mixing with fluid flowing through 0 was configured.

本実施形態によれば、内燃機関で取り扱われる二つの流体を十分に混交して内燃機関の発揮する性能を高めることが可能となる。即ち、気筒1に充填するべき新気及びEGRガスを均一に混合することができ、混合気中のEGRガスの濃度に局所的なむらが生じず、その着火燃焼を安定化させることができる。気筒1における混合気の失火の危険性が低下することから、EGR率の上限や点火タイミングの進角量を引き上げることが許容され、NOxの排出量の一層の削減、及び燃費性能の一層の向上に寄与し得る。 According to the present embodiment, it is possible to sufficiently mix two fluids handled by the internal combustion engine and improve the performance exhibited by the internal combustion engine. That is, the fresh air to be charged into the cylinder 1 and the EGR gas can be uniformly mixed, and local unevenness does not occur in the concentration of the EGR gas in the air-fuel mixture, and the ignition combustion can be stabilized. Since the risk of misfire of the air-fuel mixture in the cylinder 1 is reduced, it is allowed to raise the upper limit of the EGR rate and the advance amount of the ignition timing, further reducing the NO x emission amount, and further improving the fuel consumption performance Can contribute to improvement.

なお、本発明は以上に詳述した実施形態に限られるものではない。図3に示すように、EGRバルブ23の高速開閉操作を、その目標開度が低下する時期、即ちスロットルバルブ32の開度が絞られる減速要求時に限って実行するようにしてもよい。さすれば、EGRバルブ23の開度を変更する機会が減少し、EGRバルブ23を駆動するステッパモータによる電力消費量が削減される。電力消費量の削減は、発電を行う内燃機関の燃料消費量の削減に通ずる。   The present invention is not limited to the embodiment described in detail above. As shown in FIG. 3, the high-speed opening / closing operation of the EGR valve 23 may be executed only when the target opening degree is reduced, that is, when the deceleration request for reducing the opening degree of the throttle valve 32 is requested. Then, the opportunity to change the opening degree of the EGR valve 23 is reduced, and the power consumption by the stepper motor that drives the EGR valve 23 is reduced. Reduction of power consumption leads to reduction of fuel consumption of an internal combustion engine that generates power.

本発明の適用対象は、EGR装置2には限定されない。例えば、本発明の技術思想を、ブローバイガス還流装置6のPCVバルブ62の操作に適用することが考えられる。つまり、第一の流体(新気)の流通路(吸気通路)3、及び前記第一の流通路3に合流する第二の流体(ブローバイガス)の流通路(PCV通路)61を備えた内燃機関を制御するにあたり、制御装置たるECU0が、前記第二の流通路61上に設けられたバルブ(PCVバルブ)62を開放して当該流通路61を流通する流体を前記第一の流通路3を流通する流体に混交するブローバイガスの換気の際、前記バルブ62をその目標開度から逸脱した開度に操作した後速やかに目標開度に復帰させる高速開閉操作を実行する。   The application target of the present invention is not limited to the EGR device 2. For example, it is conceivable to apply the technical idea of the present invention to the operation of the PCV valve 62 of the blow-by gas recirculation device 6. That is, an internal combustion engine having a flow passage (intake passage) 3 for the first fluid (fresh air) and a flow passage (PCV passage) 61 for the second fluid (blow-by gas) that merges with the first flow passage 3. In controlling the engine, the ECU 0 as a control device opens a valve (PCV valve) 62 provided on the second flow path 61 to allow fluid flowing through the flow path 61 to flow through the first flow path 3. When ventilating the blow-by gas mixed with the fluid flowing through the valve, the valve 62 is operated to an opening deviating from the target opening, and then a high-speed opening / closing operation for quickly returning to the target opening is executed.

PCVバルブ62の目標開度は、クランク室7内の圧力と吸気通路3(サージタンク33)内の圧力との差圧が大きいほど大きくなる。但し、吸気通路3内圧力が非常に小さく(吸気負圧が非常に大きく)なり、クランク室7内圧力と吸気通路3内圧力との差圧が所定以上となった場合には、差圧が大きいほどPCVバルブ62の目標開度は縮小する。また、吸気通路3内の圧力が大気圧と同等かそれ以上(吸気圧が正圧)である場合には、目標開度を0(PCVバルブ62を閉止)として、PCV通路61を通じたブローバイガスまたは吸気の逆流を阻止する。   The target opening degree of the PCV valve 62 increases as the differential pressure between the pressure in the crank chamber 7 and the pressure in the intake passage 3 (surge tank 33) increases. However, if the pressure in the intake passage 3 becomes very small (the intake negative pressure is very large) and the pressure difference between the crank chamber 7 pressure and the pressure in the intake passage 3 exceeds a predetermined value, the pressure difference becomes The larger the value is, the smaller the target opening degree of the PCV valve 62 is. When the pressure in the intake passage 3 is equal to or higher than the atmospheric pressure (the intake pressure is positive), the target opening is set to 0 (the PCV valve 62 is closed) and the blow-by gas through the PCV passage 61 is set. Or block backflow of intake air.

本発明の技術思想を、水冷式内燃機関の冷却水系統に適用することも考えられる。内燃機関の冷却水系統は、冷却水を放熱させるためのラジエータを経由せずに循環させる第一の流通路と、当該流通路から分岐してラジエータを経由した後当該流通路に再合流する第二の流通路とを備えていることが通例である。第二の流通路には、当該流通路及びラジエータへの冷却水の流入を解禁/抑止するバルブを設けてあり、冷却水の温度が低い時期には当該バルブを閉止する一方、冷却水の温度が所定以上の高温となったときに当該バルブを開放して冷却水の温度上昇を抑制する。   It is also conceivable to apply the technical idea of the present invention to a cooling water system of a water-cooled internal combustion engine. A cooling water system for an internal combustion engine includes a first flow passage that circulates without passing through a radiator for radiating the cooling water, a first branch passage that branches from the flow passage, passes through the radiator, and then rejoins the flow passage. It is customary to have two flow paths. The second flow passage is provided with a valve for prohibiting / inhibiting the flow of cooling water into the flow passage and the radiator, and when the temperature of the cooling water is low, the valve is closed while the temperature of the cooling water is When the temperature becomes higher than a predetermined temperature, the valve is opened to suppress the temperature rise of the cooling water.

しかして、前記バルブの開閉を制御装置たるECUから制御するものとし、冷却水の温度が所定以上の高温である時期において、前記バルブをその目標開度(全開であることがある)から逸脱した開度(全閉であることがある)に操作した後速やかに目標開度に復帰させる高速開閉操作を実行する。さすれば、冷却水系統を循環する冷却水の温度を十分に均一化することができ、内燃機関をその性能を発揮させるに適切な温度に保つことがより容易となる。   Therefore, the opening / closing of the valve is controlled by the ECU as a control device, and the valve deviates from its target opening (may be fully open) when the temperature of the cooling water is higher than a predetermined temperature. After operating to the opening (which may be fully closed), a high-speed opening / closing operation is performed to quickly return to the target opening. Then, the temperature of the cooling water circulating through the cooling water system can be made sufficiently uniform, and it becomes easier to keep the internal combustion engine at a temperature suitable for exhibiting its performance.

その他各部の具体的構成は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。   Other specific configurations of each part can be variously modified without departing from the spirit of the present invention.

本発明は、車両等に搭載される内燃機関の制御に適用することができる。   The present invention can be applied to control of an internal combustion engine mounted on a vehicle or the like.

0…制御装置(ECU)
21…第二の流通路(EGR通路)
23…バルブ(EGRバルブ)
3…第一の流通路(吸気通路)
0 ... Control unit (ECU)
21 ... Second flow passage (EGR passage)
23 ... Valve (EGR valve)
3 ... First flow passage (intake passage)

Claims (2)

第一の流体の流通路、及び前記第一の流通路に合流する第二の流体の流通路を備えた内燃機関を制御するものであって、
前記第二の流通路に設けられたバルブを開放して当該流通路を流通する流体を前記第一の流通路を流通する流体に混交する際、前記バルブをその目標開度から逸脱した開度に操作した後速やかに目標開度に復帰させる高速開閉操作を実行することを特徴とする内燃機関の制御装置。
Controlling an internal combustion engine comprising a first fluid flow path and a second fluid flow path that merges with the first flow path,
When opening the valve provided in the second flow passage to mix the fluid flowing through the flow passage with the fluid flowing through the first flow passage, the opening deviates from the target opening. A control device for an internal combustion engine, which performs a high-speed opening / closing operation for quickly returning to a target opening after the operation.
前記第一の流通路が新気の流通路である吸気通路、前記第二の流通路がEGRガスの流通路であるEGR通路であり、
前記EGR通路上に設けられたバルブであるEGRバルブを開放してEGRガスを新気に混交するEGRを実施する際、前記EGRバルブをその目標開度から逸脱した開度に操作した後速やかに目標開度に復帰させる高速開閉操作を、気筒において吸気行程が訪れる毎に少なくとも一回以上実行する請求項1記載の内燃機関の制御装置。
The first flow passage is an intake passage that is a fresh air flow passage, and the second flow passage is an EGR passage that is a flow passage of EGR gas,
When the EGR valve, which is a valve provided on the EGR passage, is opened and the EGR gas is mixed with fresh air, the EGR valve is quickly operated after the opening is deviated from the target opening. The control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the high-speed opening / closing operation for returning to the target opening degree is performed at least once each time an intake stroke comes in the cylinder.
JP2013174324A 2013-08-26 2013-08-26 Control device of internal combustion engine Pending JP2015042853A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013174324A JP2015042853A (en) 2013-08-26 2013-08-26 Control device of internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013174324A JP2015042853A (en) 2013-08-26 2013-08-26 Control device of internal combustion engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2015042853A true JP2015042853A (en) 2015-03-05

Family

ID=52696467

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013174324A Pending JP2015042853A (en) 2013-08-26 2013-08-26 Control device of internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2015042853A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5962534B2 (en) Intercooler temperature controller
EP2044307B1 (en) Control apparatus and control method for direct injection spark ignition internal combustion engine
JP5737262B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP2014152615A (en) Variable cylinder engine
CN110219730B (en) Internal combustion engine
JP2019183815A (en) Control device of internal combustion engine
JP2016217286A (en) Control device of engine system
JP6015378B2 (en) Engine exhaust gas recirculation system
JP2019148181A (en) Controller of internal combustion engine
JP2006336620A (en) Fuel injection control device for internal combustion engine
JP2015042853A (en) Control device of internal combustion engine
JP2010031685A (en) Spark ignition internal combustion engine
JP2012087641A (en) Fuel injection device
JP6210744B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP2015169164A (en) Control device of internal combustion engine
JP6230337B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP2015140671A (en) Control device of internal combustion engine
JP2013189887A (en) Control device
JP2014152639A (en) Control device of spark ignition type engine
JP2014088779A (en) Control device for internal combustion engine
US10890102B2 (en) Cooling apparatus of internal combustion engine
JP2009162172A (en) Control device of internal combustion engine
JP2010053737A (en) Control device of internal combustion engine and cooling system of internal combustion engine
JP2007327422A (en) Fuel injection control device of internal combustion engine
JP2017089585A (en) Control method and device for vehicle