JP2015059568A - Control device of engine with supercharger - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、過給機を備えたエンジンに係り、その過給機やエンジンに設けられる各種機器を制御する過給機付きエンジンの制御装置に関する。 The present invention relates to an engine provided with a supercharger, and relates to a control device for a supercharged engine that controls various devices provided in the supercharger and the engine.
従来、過給機を備えたエンジンにも、排気還流装置(Exhaust Gas Recirculation(EGR)装置)が設けられることは周知である。下記の特許文献1には、この種の過給機を備えたエンジンと、それに設けられる低圧ループ式のEGR装置が記載されている。この過給機は、排気通路に設けられたタービンと、吸気通路に設けられ、タービンにより駆動されるコンプレッサとを備える。また、このEGR装置は、タービンより下流の排気通路とコンプレッサより上流の吸気通路との間にEGR通路が設けられ、そのEGR通路にEGR弁が設けられる。このEGR装置では、厳しいNOx低減要求に応えながら、EGR通路の内部で発生する凝縮水による腐食を防止するために、EGR弁を必要に応じて閉弁することによりEGRガスの還流量を制限するようになっている。
Conventionally, it is well known that an exhaust gas recirculation (EGR) device is also provided in an engine equipped with a supercharger. The following
ここで、過給機付きエンジンにおいて、過給機のコンプレッサの入口と出口との間で圧力差が大きくなり過ぎると、コンプレッサの翼面で空気流が不安定となり、空気流に自励振動が発生するサージングが起きるおそれがある。そこで、このサージングを防止するために、コンプレッサより上流の吸気通路とコンプレッサより下流の吸気通路との間をバイパスする吸気バイパス通路を設けると共に、その吸気バイパス通路に吸気バイパス弁を設け、この吸気バイパス弁を必要に応じて開弁する。これにより、コンプレッサの入口と出口との間の圧力差を低減し、サージングを防止するようになっている。また、この種の吸気バイパス弁を備えた過給機付きエンジンにおいて、低圧ループ式のEGR装置を設けることが考えられる。 Here, in a turbocharged engine, if the pressure difference between the inlet and outlet of the compressor of the turbocharger becomes too large, the air flow becomes unstable on the blade surface of the compressor, and self-excited vibration occurs in the air flow. Surging may occur. Therefore, in order to prevent this surging, an intake bypass passage that bypasses between the intake passage upstream of the compressor and the intake passage downstream of the compressor is provided, and an intake bypass valve is provided in the intake bypass passage. Open the valve if necessary. This reduces the pressure difference between the compressor inlet and outlet and prevents surging. Further, it is conceivable to provide a low-pressure loop EGR device in a supercharged engine equipped with this type of intake bypass valve.
この種の吸気バイパス弁については、下記の特許文献2に開示されている。この吸気バイパス弁は、吸気バイパス通路の流入路と流出路との間に設けられた弁座を流出路側において開閉する弁部材を有する可動体と、可動体を閉方向へ付勢する弾性部材と、弾性部材の付勢力に抗して可動体を電磁力により開方向へ移動させる電磁装置と、電磁装置の固定側部材と可動体との間に設けられ、流出路に対して区画された圧力平衡室を形成する圧力応動部材と、可動体に形成され、流入路と圧力平衡室とを連通する圧力導入路とを備え、弁座に弁部材が着座した閉弁状態において、弁部材の流入路側と圧力平衡室側とに加わるエアの圧力が平衡化されるようになっている。そして、圧力導入通路には、圧力平衡室へ作用するエアの動圧を低減する動圧低減部材が設けられている。この構成により、圧力導入通路に設けられた動圧低減部材により、開弁開始時において圧力平衡室に作用するエアの動圧を低減し、開弁時間を短縮し、開弁応答性を向上させることができる。
This type of intake bypass valve is disclosed in
ところが、低圧ループ式のEGR装置を備えた過給機付きエンジンにおいて、上記したように吸気バイパス通路に吸気バイパス弁を設けた場合、過給域(吸気バイパス弁:閉弁)でEGRを導入すると、コンプレッサ出口の圧力変化(低−高)により、吸気バイパス弁の圧力平衡室にEGRガスが流入することになり、その流入したEGRガスが圧力平衡室に残留するおそれがあった。このように吸気バイパス弁の中に残留したEGRガスが、エンジンの停止後等において冷やされると、EGRガス中の水分により凝縮水が発生することがある。そのため、この凝縮水が吸気バイパス弁の内部の駆動部を腐食させたり、凝縮水が凍結することで駆動部を固着させたりして、吸気バイパス弁の正常な動作を阻害するおそれがあった。 However, in an engine with a supercharger equipped with a low-pressure loop type EGR device, when an intake bypass valve is provided in the intake bypass passage as described above, if EGR is introduced in the supercharge region (intake bypass valve: closed valve) Due to the pressure change (low-high) at the compressor outlet, the EGR gas flows into the pressure equilibrium chamber of the intake bypass valve, and the inflowed EGR gas may remain in the pressure equilibrium chamber. As described above, when the EGR gas remaining in the intake bypass valve is cooled after the engine is stopped, condensed water may be generated due to moisture in the EGR gas. For this reason, the condensed water may corrode the driving unit inside the intake bypass valve or may freeze the condensed water to fix the driving unit, thereby hindering normal operation of the intake bypass valve.
この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、吸気バイパス弁の内部にEGRガスが滞留することを防止し、その内部に凝縮水が発生することを防止することを可能とした過給機付きエンジンの制御装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and its object is to prevent EGR gas from staying inside the intake bypass valve and to prevent the generation of condensed water inside the intake bypass valve. An object of the present invention is to provide a supercharger-equipped engine control device.
上記課題を解決するために、本発明の過給機付きエンジンの制御装置は、次の構成を有している。
(1)エンジンの吸気通路と排気通路との間に設けられ、吸気通路における吸気を昇圧させるための過給機と、過給機は、吸気通路に配置されたコンプレッサと、排気通路に配置されたタービンと、コンプレッサとタービンを一体回転可能に連結する回転軸とを含むことと、エンジンの燃焼室から前記排気通路へ排出される排気の一部を排気還流ガスとして吸気通路へ流して燃焼室へ還流させる排気還流通路と、排気還流通路における排気還流ガスの流れを調節するための排気還流弁と、排気還流通路は、その入口がタービンより下流の排気通路に接続され、その出口が前記コンプレッサより上流の吸気通路に接続されることと、コンプレッサより下流の吸気通路と前記コンプレッサより上流の吸気通路との間をバイパスする吸気バイパス通路と、吸気バイパス通路を開閉するための吸気バイパス弁と、吸気バイパス弁は、吸気バイパス通路上に設けられた弁座と、弁座に着座可能に設けられた弁部材を有する可動体と、可動体を駆動する駆動手段と、駆動手段と可動体との間に設けられて区画された圧力平衡室と、可動体に形成され、吸気バイパス通路と圧力平衡室とを連通する圧力導入路とを備えることと、エンジンの運転状態を検出するための運転状態検出手段と、検出される運転状態に基づき少なくとも排気還流弁及び吸気バイパス弁を制御する制御手段とを備えた過給機付きエンジンの制御装置において、吸気バイパス弁の圧力平衡室に残留する排気還流ガスを排出するために圧力平衡室を掃気するための掃気手段を設けたことを特徴とする。
In order to solve the above-described problems, a supercharger-equipped engine control device of the present invention has the following configuration.
(1) A supercharger that is provided between an intake passage and an exhaust passage of an engine and boosts the intake air in the intake passage, and the supercharger is disposed in a compressor disposed in the intake passage and in the exhaust passage. And a rotating shaft that connects the compressor and the turbine so as to be integrally rotatable, and a portion of the exhaust discharged from the combustion chamber of the engine to the exhaust passage flows into the intake passage as exhaust recirculation gas. The exhaust gas recirculation passage, the exhaust gas recirculation valve for adjusting the flow of the exhaust gas recirculation gas in the exhaust gas recirculation passage, the exhaust gas recirculation passage, the inlet of which is connected to the exhaust gas passage downstream from the turbine, and the outlet of the exhaust gas recirculation passage An intake bypass passage that bypasses the connection between the intake passage upstream of the compressor and the intake passage upstream of the compressor. An intake bypass valve for opening and closing the intake bypass passage, the intake bypass valve includes a valve seat provided on the intake bypass passage, a movable body having a valve member provided so as to be seatable on the valve seat, and movable A driving means for driving the body, a pressure equilibrium chamber provided and partitioned between the driving means and the movable body, and a pressure introduction path formed in the movable body for communicating the intake bypass passage and the pressure equilibrium chamber. A supercharger-equipped engine comprising: an operating state detecting unit for detecting an operating state of the engine; and a control unit for controlling at least the exhaust gas recirculation valve and the intake bypass valve based on the detected operating state The apparatus is characterized in that scavenging means for scavenging the pressure equilibrium chamber is provided in order to discharge the exhaust gas recirculation gas remaining in the pressure equilibrium chamber of the intake bypass valve.
(2)(1)に記載する過給機付きエンジンの制御装置において、前記掃気手段は、前記吸気バイパス弁に設けられ、前記圧力平衡室に連通する掃気流路を含むことを特徴とする。(3)(1)に記載する過給機付きエンジンの制御装置において、前記掃気手段は、前記吸気バイパス弁に設けられ、前記圧力平衡室に連通する掃気通路と、前記掃気通路の一端を前記コンプレッサより上流の前記吸気通路に連通させる連通路と、前記掃気通路又は前記連通路に設けられ、前記掃気通路から前記連通路へ向かう気体の流れを阻止し、前記連通路から前記掃気通路へ向かう気体の流れを許容する逆止弁とを含み、前記制御手段は、前記過給機が作動しない非過給域において、前記圧力平衡室に残留する排気還流ガスを掃気するために、前記排気還流弁閉弁制御時に、前記吸気バイパス弁を繰り返し開閉制御することを特徴とする。
(4)(3)に記載する過給機付きエンジンの制御装置において、前記制御手段は、前記エンジンの停止時に、前記吸気バイパス弁を繰り返し開閉制御することを特徴とする。
(2) In the control apparatus for an engine with a supercharger described in (1), the scavenging means includes a scavenging flow path provided in the intake bypass valve and communicating with the pressure equilibrium chamber. (3) In the control device for an engine with a supercharger described in (1), the scavenging means is provided in the intake bypass valve, and a scavenging passage communicating with the pressure equilibrium chamber and one end of the scavenging passage are connected to the scavenging passage. A communication passage communicating with the intake passage upstream of the compressor and the scavenging passage or the communication passage are provided to block the flow of gas from the scavenging passage to the communication passage, and from the communication passage toward the scavenging passage. A non-supercharging region in which the supercharger does not operate, and the control means is configured to scavenge the exhaust gas recirculation gas remaining in the pressure equilibrium chamber. During the valve closing control, the intake bypass valve is repeatedly opened and closed.
(4) In the control device for an engine with a supercharger described in (3), the control means repeatedly opens and closes the intake bypass valve when the engine is stopped.
(5)(1)に記載する過給機付きエンジンの制御装置において、前記吸気通路には、前記吸気通路を流れる吸気量を調節する吸気量調節弁が設けられ、前記掃気手段は、前記吸気バイパス弁に設けられ、前記圧力平衡室に連通する掃気通路と、前記掃気通路の一端を前記吸気量調節弁より下流の前記吸気通路に連通させる連通路と、前記掃気通路又は前記連通路に設けられ、前記掃気通路から前記連通路へ向かう気体の流れを許容し、前記連通路から前記掃気通路へ向かう気体の流れを阻止する逆止弁とを含み、前記圧力平衡室に残留する排気還流ガスを掃気するために、前記吸気量調節弁が閉弁される前記エンジンの軽負荷運転時に、前記吸気量調節弁より下流の前記吸気通路で発生する負圧を前記連通路及び前記掃気通路を介して前記圧力平衡室へ作用させることを特徴とする。 (5) In the control device for an engine with a supercharger described in (1), the intake passage is provided with an intake air amount adjustment valve for adjusting an intake air amount flowing through the intake passage, and the scavenging means is configured to A scavenging passage that is provided in the bypass valve and communicates with the pressure balancing chamber, a communication passage that communicates one end of the scavenging passage with the intake passage downstream of the intake amount adjustment valve, and provided in the scavenging passage or the communication passage. And a check valve that allows a gas flow from the scavenging passage to the communication passage and prevents a gas flow from the communication passage to the scavenging passage, and that exhausts recirculation gas remaining in the pressure equilibrium chamber When the engine is operated at a light load when the intake air amount adjustment valve is closed, negative pressure generated in the intake passage downstream of the intake air amount adjustment valve is passed through the communication passage and the scavenging passage. Said Characterized in that the action of the force balance chamber.
(6)(1)に記載する過給機付きエンジンの制御装置において、前記吸気通路には、前記吸気通路を流れる吸気量を調節する吸気量調節弁が設けられ、前記掃気手段は、前記吸気バイパス弁に設けられ、前記圧力平衡室に連通する掃気通路と、前記掃気通路の一端を前記吸気量調節弁より下流の前記吸気通路に連通させる連通路とを含み、前記圧力平衡室に残留する排気還流ガスを掃気するために、前記吸気量調節弁が閉弁される前記エンジンの軽負荷運転時に、前記吸気量調節弁より下流の前記吸気通路で発生する負圧を前記連通路及び前記掃気通路を介して前記圧力平衡室へ作用させることを特徴とする。
(7)(5)又は(6)に記載する過給機付きエンジンの制御装置において、前記連通路に絞りを設けたことを特徴とする。
(8)(5)乃至(7)に記載する何れかの過給機付きエンジンの制御装置において、前記連通路に開閉弁を設け、前記制御手段が前記排気還流弁を閉弁制御したときに、前記圧力平衡室に残留する排気還流ガスを掃気することを特徴とする。
(6) In the control device for an engine with a supercharger described in (1), an intake air amount adjusting valve for adjusting an intake air amount flowing through the intake air passage is provided in the intake air passage, and the scavenging means A scavenging passage that is provided in the bypass valve and communicates with the pressure equilibrium chamber, and a communication passage that communicates one end of the scavenging passage with the intake passage downstream of the intake air amount adjustment valve, and remains in the pressure equilibrium chamber In order to scavenge the exhaust gas recirculation gas, during the light load operation of the engine in which the intake air amount adjustment valve is closed, a negative pressure generated in the intake passage downstream of the intake air amount adjustment valve is generated in the communication passage and the scavenging air. The pressure balance chamber is caused to act through a passage.
(7) In the control device for an engine with a supercharger described in (5) or (6), a throttle is provided in the communication path.
(8) In the control device for an engine with a supercharger described in any one of (5) to (7), when an open / close valve is provided in the communication passage, and the control means controls the exhaust recirculation valve to be closed. The exhaust gas recirculation gas remaining in the pressure equilibrium chamber is scavenged.
(9)(1)に記載する過給機付きエンジンの制御装置において、前記圧力平衡室に連通する掃気通路と、前記掃気通路の一端を前記コンプレッサより上流の前記吸気通路に連通させる連通路とを有し、前記連通路に加圧ポンプが設けられ、前記制御手段は、前記排気還流弁を閉弁制御したときに前記加圧ポンプから前記連通路及び前記掃気通路を介して気体を前記圧力平衡室へ供給することにより、前記圧力平衡室に残留する排気還流ガスを押し出して排出することを特徴とする。
(10)(1)に記載する過給機付きエンジンの制御装置において、前記圧力平衡室に連通する掃気通路と、前記掃気通路の一端を前記コンプレッサより上流の前記吸気通路に連通させる連通路とを有し、前記連通路に負圧ポンプが設けられ、前記制御手段は、前記排気還流弁を閉弁制御したときに前記負圧ポンプから前記連通路及び前記掃気通路を介して前記圧力平衡室から気体を吸引することにより、前記圧力平衡室に残留する排気還流ガスを吸引して排出することを特徴とする。
(11)(1)に記載する過給機付きエンジンの制御装置において、前記掃気手段は、前記排気還流弁を閉弁制御したときに、前記吸気バイパス弁を、EGR量に応じて、繰り返し開閉制御することを特徴とする。
(12)(11)に記載する過給機付きエンジンの制御装置において、前記エンジンの運転状態から、前記吸気バイパス弁内に残留しているEGRガス量を推定し、前記推定したRGRガス量に応じて、前記吸気バイパス弁を繰り返し開閉するカウント数を決定することを特徴とする。
(13)(12)に記載する過給機付きエンジンの制御装置において、前記カウント数を、非過給から過給に変わる工程条件、エンジン停止条件で増加させることを特徴とする。
(9) In the supercharger-equipped engine control device according to (1), a scavenging passage communicating with the pressure equilibrium chamber, and a communication passage communicating one end of the scavenging passage with the intake passage upstream of the compressor A pressure pump is provided in the communication passage, and the control means controls the pressure from the pressure pump through the communication passage and the scavenging passage when the exhaust gas recirculation valve is closed. By supplying to the equilibrium chamber, the exhaust gas recirculation gas remaining in the pressure equilibrium chamber is pushed out and discharged.
(10) In the control device for an engine with a supercharger described in (1), a scavenging passage that communicates with the pressure equilibrium chamber, and a communication passage that communicates one end of the scavenging passage with the intake passage upstream of the compressor. A negative pressure pump is provided in the communication passage, and the control means controls the pressure balancing chamber from the negative pressure pump through the communication passage and the scavenging passage when the exhaust gas recirculation valve is controlled to be closed. The exhaust gas recirculation gas remaining in the pressure equilibrium chamber is sucked and discharged by sucking a gas from the pressure balance chamber.
(11) In the control device for an engine with a supercharger described in (1), the scavenging means repeatedly opens and closes the intake bypass valve according to an EGR amount when the exhaust recirculation valve is controlled to close. It is characterized by controlling.
(12) In the control device for an engine with a supercharger described in (11), the amount of EGR gas remaining in the intake bypass valve is estimated from the operating state of the engine, and the estimated amount of RGR gas is calculated. Accordingly, the number of counts for repeatedly opening and closing the intake bypass valve is determined.
(13) In the control device for an engine with a supercharger described in (12), the count number is increased under a process condition that changes from non-supercharging to supercharging and an engine stop condition.
(1)の発明によれば、吸気バイパス弁の圧力平衡室に残留する排気還流ガスを排出するために圧力平衡室を掃気するための掃気手段を設けたことを特徴とするので、吸気バイパス弁の中に残留したEGRガスを確実に排除できるため、エンジンの停止後等において冷やされても、EGRガス中の水分により凝縮水が発生することがなく、この凝縮水が吸気バイパス弁の内部の駆動部を腐食させたり、凝縮水が凍結することで駆動部を固着させたりして、吸気バイパス弁の正常な動作を阻害するおそれがない。 According to the invention of (1), there is provided scavenging means for scavenging the pressure equilibrium chamber in order to exhaust the exhaust gas recirculation gas remaining in the pressure equilibrium chamber of the intake bypass valve. The EGR gas remaining in the exhaust gas can be reliably removed, so that even if the engine is cooled after the engine is stopped, the condensed water is not generated by the moisture in the EGR gas. There is no possibility that the drive unit is corroded or the drive unit is fixed by freezing of condensed water, thereby hindering normal operation of the intake bypass valve.
(2)の発明によれば、前記掃気手段は、前記吸気バイパス弁に設けられ、前記圧力平衡室に連通する掃気流路を含むことを特徴とするので、掃気流路に空気を流通させることにより、吸気バイパス弁内に残留しているEGRガスを効率よく排気することができるため、エンジンの停止後等において冷やされても、EGRガス中の水分により凝縮水が発生することがなく、この凝縮水が吸気バイパス弁の内部の駆動部を腐食させたり、凝縮水が凍結することで駆動部を固着させたりして、吸気バイパス弁の正常な動作を阻害するおそれがない。
(3)の発明によれば、吸気バイパス弁を開状態から閉状態とするときに、逆止弁が開き圧力平衡室に吸気通路からEGRを導入していない新気を吸入する。そして、残留する排気還流ガス濃度を低下させた後、吸気バイパス弁を閉状態から開状態とするときに、逆止弁が閉じ、圧力平衡室内の濃度の低下した排気還流ガスを流入路に排気する。これを繰り返すことにより、圧力平衡室内に残留した排気還流ガスの濃度を所定値以下とすることができる。排気還流ガスは完全に排除できなくても、所定値以下の濃度となれば、エンジンが停止して吸気バイパス弁が冷却されても、凝縮水が発生せず、問題はない。また、ABV42を開弁状態から閉弁状態とするときに、逃し室88の圧縮抵抗がなくなるため、ABV42を開弁状態から閉弁状態とするときの応答性を向上させることができる。
According to the invention of (2), the scavenging means includes a scavenging flow path provided in the intake bypass valve and communicating with the pressure equilibrium chamber, so that air is circulated through the scavenging flow path. Thus, the EGR gas remaining in the intake bypass valve can be efficiently exhausted. Therefore, even if the engine is cooled after the engine is stopped, condensed water is not generated by the moisture in the EGR gas. There is no possibility that the condensed water will corrode the driving part inside the intake bypass valve or the condensed water freezes to fix the driving part, thereby hindering normal operation of the intake bypass valve.
According to the invention of (3), when the intake bypass valve is changed from the open state to the closed state, the check valve is opened to suck in fresh air that has not introduced EGR from the intake passage into the pressure equilibrium chamber. Then, after reducing the remaining exhaust gas recirculation gas concentration, when the intake bypass valve is changed from the closed state to the open state, the check valve is closed and the exhaust gas recirculation gas having a reduced concentration in the pressure equilibrium chamber is exhausted to the inflow passage. To do. By repeating this, the concentration of the exhaust gas recirculation gas remaining in the pressure equilibrium chamber can be set to a predetermined value or less. Even if the exhaust gas recirculation gas cannot be completely eliminated, even if the concentration becomes a predetermined value or less, even if the engine is stopped and the intake bypass valve is cooled, no condensed water is generated and there is no problem. Further, when the
(4)の発明によれば、エンジンが停止した後、車両の運行と関係なく、吸気バイパス弁の内部に残留した排気還流ガスを排除できるため、運転に影響を与えることがない。
(5)の発明によれば、圧力平衡室に残留する排気還流ガスを、掃気通路を介してサージタンクに排出する。このとき、サージタンクは、エンジンが軽負荷で運転され吸気量調整弁が閉弁されているため負圧状態であり、圧力平衡室内に残留する排気還流ガスを排気することができる。サージタンクが正圧状態のときには、逆止弁が閉じているため、排気された排気還流ガスが掃気通路に戻ることがない。そして、これが繰り返えされることにより、圧力平衡室内に残留した排気還流ガスの濃度を所定値以下とすることができる。排気還流ガスは完全に排除できなくても、所定値以下の濃度となれば、エンジンが停止して吸気バイパス弁が冷却されても、凝縮水が発生せず、問題はない。
また、減速時に、吸気管負圧をABV42の逃し室88に導くので、ABV42を閉状態から開状態にするときの応答性を向上させることができる。また、電磁コイルを小型化することができる。
According to the invention of (4), after the engine is stopped, the exhaust gas recirculation gas remaining inside the intake bypass valve can be excluded regardless of the operation of the vehicle, so that the operation is not affected.
According to the invention of (5), the exhaust gas recirculation gas remaining in the pressure equilibrium chamber is discharged to the surge tank through the scavenging passage. At this time, the surge tank is in a negative pressure state because the engine is operated at a light load and the intake air amount adjustment valve is closed, and the exhaust gas recirculation gas remaining in the pressure equilibrium chamber can be exhausted. When the surge tank is in the positive pressure state, the check valve is closed, so that the exhausted exhaust gas does not return to the scavenging passage. Then, by repeating this, the concentration of the exhaust gas recirculation gas remaining in the pressure equilibrium chamber can be set to a predetermined value or less. Even if the exhaust gas recirculation gas cannot be completely eliminated, even if the concentration becomes a predetermined value or less, even if the engine is stopped and the intake bypass valve is cooled, no condensed water is generated and there is no problem.
Further, since the intake pipe negative pressure is guided to the
(6)の発明によれば、圧力平衡室に残留する排気還流ガスを、掃気通路を介してサージタンクに排出する。このとき、サージタンクは、エンジンが軽負荷で運転され吸気量調整弁が閉弁されているため負圧状態であり、かつ流入路圧力(コンプレッサ出口圧力)は正圧であるため、圧力平衡室内に残留する排気還流ガスを排気することができる。エンジン停止前には、必ずEGRカットと軽負荷運転が行われるため、ソーク前に吸気バイパス弁内に残留する排気還流ガスを掃気できるため、エンジンが停止して吸気バイパス弁が冷却されても、凝縮水が発生せず、問題はない。
また、減速時に、吸気管負圧をABV42の逃し室88に導くので、ABV42を閉状態から開状態にするときの応答性を向上させることができる。また、電磁コイルを小型化することができる。
(7)の発明の効果を説明する。(5)、(6)の発明においては、減速及びアイドルときの吸気バイパス弁から吸気管に流入する空気量は、主に吸気バイパス弁内部の摺動部のクリアランスに影響される。製品毎の公差によるバラツキや経年摩耗により、クリアランスが大きくなった場合には、減速性の悪化、アイドル回転上昇等の不具合が発生する問題がある。上記発明によれば、絞りを設けているので、サージタンクに過剰の空気が流入することを防止することができる。
また、減速時に、吸気管負圧をABV42の逃し室88に導くので、ABV42を閉状態から開状態にするときの応答性を向上させることができる。また、電磁コイルを小型化することができる。
According to the invention of (6), the exhaust gas recirculation gas remaining in the pressure equilibrium chamber is discharged to the surge tank through the scavenging passage. At this time, the surge tank is in a negative pressure state because the engine is operated with a light load and the intake air amount adjustment valve is closed, and the inflow path pressure (compressor outlet pressure) is positive. The exhaust gas recirculation gas remaining in can be exhausted. Since EGR cut and light load operation are always performed before the engine is stopped, exhaust recirculation gas remaining in the intake bypass valve can be scavenged before soaking, so even if the engine is stopped and the intake bypass valve is cooled, There is no problem because no condensed water is generated.
Further, since the intake pipe negative pressure is guided to the
The effect of the invention of (7) will be described. In the inventions of (5) and (6), the amount of air flowing into the intake pipe from the intake bypass valve during deceleration and idling is mainly affected by the clearance of the sliding portion inside the intake bypass valve. When the clearance becomes large due to variations due to tolerances or aging wear for each product, there is a problem that problems such as deterioration of deceleration and an increase in idle rotation occur. According to the above invention, since the throttle is provided, it is possible to prevent excessive air from flowing into the surge tank.
Further, since the intake pipe negative pressure is guided to the
(8)の発明によれば、吸気バイパス弁の掃気を行うことに関して、EGRカット条件に限定することができるため、サージタンクに流れる排気量を抑制することができる。EGRガスは、排気の微粒子を含んでいるため、サージタンクへの流入をできるだけ抑制するためである。
(9)の発明によれば、排気還流弁を閉弁しているときに、加圧ポンプにより加圧された空気を圧力平衡室内に直接供給できるため、圧力平衡室内に残留していた排気還流ガスを確実に掃気することができる。
(10)の発明によれば、排気還流弁を閉弁しているときに、負圧ポンプにより圧力平衡室内から直接吸引できるため、圧力平衡室内に残留していた排気還流ガスを確実に掃気することができる。
According to the invention of (8), since the scavenging of the intake bypass valve can be limited to the EGR cut condition, the exhaust amount flowing in the surge tank can be suppressed. This is because the EGR gas contains exhaust particulates and therefore suppresses the flow into the surge tank as much as possible.
According to the invention of (9), when the exhaust gas recirculation valve is closed, the air pressurized by the pressure pump can be directly supplied into the pressure equilibrium chamber, so that the exhaust gas recirculation remaining in the pressure equilibrium chamber can be supplied. Gas can be surely scavenged.
According to the invention of (10), the exhaust gas recirculation gas remaining in the pressure equilibrium chamber can be surely scavenged because the negative pressure pump can suck directly from the pressure equilibrium chamber when the exhaust gas recirculation valve is closed. be able to.
(11)の発明によれば、前記掃気手段は、前記排気還流弁を閉弁制御したときに、前記吸気バイパス弁を、EGR量に応じて、繰り返し開閉制御すること特徴とするので、掃気通路を備えない従来の吸気バイパス弁を用いて、制御方法のみで目的を達成できる。
すなわち、閉弁状態から開弁状態に移行するときには、可動体が上向きに移動し、逃し室の空気が可動体の外周の隙間を介して、圧力平衡室に移動する。これにより、圧力移動室内に残留していた排気還流ガスは、遮蔽板の通気孔から吸気バイパス流路に排出される。その後、開弁状態から閉弁状態に移行するときには、可動体が下向きに移動し、吸気バイパス流路の新たな空気が圧力平衡室内に流れ込む。さらに、圧力平衡室内に流れ込んだ空気が、可動体の外周の隙間を介して、逃し室に移動する。これにより、逃し室内及び圧力移動室内に新たな空気が流入される。
これを繰り返し行うことにより、圧力平衡室内の排気還流ガス濃度を低下させることができる。排気還流ガスは完全に排除できなくても、所定値以下の濃度となれば、エンジンが停止して吸気バイパス弁が冷却されても、凝縮水が発生せず、問題はない。
この場合、エンジンが停止した後では、吸気通路に新たな空気が入ってこないので、エンジンが停止する前に、掃気制御を行うのが良い。また、エンジン停止後に行う場合には、開閉させる回数を増加させる必要がある。
(12)の発明によれば、前記エンジンの運転状態から、前記吸気バイパス弁内に残留しているEGRガス量を推定し、前記推定したRGRガス量に応じて、前記吸気バイパス弁を繰り返し開閉するカウント数を決定することを特徴とするので、吸気バイパス弁内に残留しているEGRガスを効率よく排気することができる。
(13)(12)に記載する過給機付きエンジンの制御装置において、前記カウント数を、非過給から過給に変わる工程条件、エンジン停止条件で増加させることを特徴とするので、吸気バイパス弁内に高濃度のEGRガスが残留していると推定されるときには、開閉の繰り返しを数多く行うため、吸気バイパス弁内に残留しているEGRガスの濃度を確実に所定値以下まで下げることができる。
According to the invention of (11), the scavenging means repeatedly opens and closes the intake bypass valve in accordance with the EGR amount when the exhaust gas recirculation valve is closed. The object can be achieved only by the control method using the conventional intake bypass valve not equipped with the.
That is, when shifting from the valve-closed state to the valve-opened state, the movable body moves upward, and the air in the escape chamber moves to the pressure equilibrium chamber through the gap on the outer periphery of the movable body. As a result, the exhaust gas recirculation gas remaining in the pressure transfer chamber is discharged from the vent hole of the shielding plate to the intake bypass passage. Thereafter, when the valve opening state is shifted to the valve closing state, the movable body moves downward, and new air in the intake bypass passage flows into the pressure equilibrium chamber. Furthermore, the air that has flowed into the pressure equilibrium chamber moves to the escape chamber through the gap on the outer periphery of the movable body. As a result, new air flows into the escape chamber and the pressure transfer chamber.
By repeating this, the exhaust gas recirculation gas concentration in the pressure equilibrium chamber can be reduced. Even if the exhaust gas recirculation gas cannot be completely eliminated, even if the concentration becomes a predetermined value or less, even if the engine is stopped and the intake bypass valve is cooled, no condensed water is generated and there is no problem.
In this case, after the engine is stopped, new air does not enter the intake passage. Therefore, scavenging control is preferably performed before the engine is stopped. Moreover, when it is performed after the engine is stopped, it is necessary to increase the number of times of opening and closing.
According to the invention of (12), the amount of EGR gas remaining in the intake bypass valve is estimated from the operating state of the engine, and the intake bypass valve is repeatedly opened and closed according to the estimated amount of RGR gas. Therefore, the EGR gas remaining in the intake bypass valve can be efficiently exhausted.
(13) In the control device for an engine with a supercharger described in (12), the count is increased in accordance with a process condition that changes from non-supercharging to supercharging and an engine stop condition. When it is estimated that high-concentration EGR gas remains in the valve, the opening / closing is repeated many times, so that the concentration of EGR gas remaining in the intake bypass valve can be reliably lowered to a predetermined value or less. it can.
<第1実施形態>
以下、本発明における過給機付きエンジンの制御装置を具体化した第1実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
図1に、この実施形態における過給機付きエンジンの制御装置を含むガソリンエンジンシステムを概略構成図により示す。このエンジンシステムは、レシプロタイプのエンジン1を備える。エンジン1の吸気ポート2には、吸気通路3が接続され、排気ポート4には、排気通路5が接続される。吸気通路3の入口には、エアクリーナ6が設けられる。エアクリーナ6より下流の吸気通路3には、排気通路5との間に、吸気通路3における吸気を昇圧させるための過給機7が設けられる。
<First Embodiment>
Hereinafter, a first embodiment of a control device for a supercharged engine according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a gasoline engine system including a control device for an engine with a supercharger in this embodiment. This engine system includes a
過給機7は、吸気通路3に配置されたコンプレッサ8と、排気通路5に配置されたタービン9と、コンプレッサ8とタービン9を一体回転可能に連結する回転軸10とを含む。過給機7は、排気通路5を流れる排気によりタービン9を回転させて回転軸10を介してコンプレッサ8を一体的に回転させることにより、吸気通路3における吸気を昇圧させる、すなわち過給を行うようになっている。
過給機7に隣接して排気通路5には、タービン9を迂回する排気バイパス通路11が設けられる。この排気バイパス通路11には、ウェイストゲートバルブ12が設けられる。ウェイストゲートバルブ12により排気バイパス通路11を流れる排気が調節されることにより、タービン9に供給される排気流量が調節され、タービン9及びコンプレッサ8の回転速度が調節され、過給機7による過給圧が調節されるようになっている。
The
An
過給機7に隣接して吸気通路3には、コンプレッサ8を迂回する吸気バイパス通路41が設けられる。この吸気バイパス通路41には、吸気バイパス弁(以下「ABV」と言う。)42が設けられる。ABV42により吸気バイパス通路41を流れる吸気が調節されることにより、コンプレッサ8の入口と出口との間の圧力差を低減し、サージングを防止するようになっている。ABV42には、ABV42の内部に残留するEGRガスを排出するためにABV42の内部に連通する連通路43の一端が接続される。その連通路43の他端は、コンプレッサ8より上流で、EGR通路17の出口17aより上流の吸気通路3に接続される。
An
吸気通路3において、過給機7のコンプレッサ8とエンジン1との間には、インタークーラ13が設けられる。このインタークーラ13は、コンプレッサ8により昇圧されて高温となった吸気を適温に冷却するためのものである。インタークーラ13とエンジン1との間の吸気通路3には、サージタンク3aが設けられる。また、インタークーラ13より下流であってサージタンク3aより上流の吸気通路3には、電動式のスロットル弁である電子スロットル装置14が設けられる。電子スロットル装置14は、吸気通路3に配置されるバタフライ形のスロットル弁21と、そのスロットル弁21を開閉駆動するためのDCモータ22と、スロットル弁21の開度(スロットル開度)TAを検出するためのスロットルセンサ23とを備える。電子スロットル装置14は、運転者によるアクセルペダル26の操作に応じてスロットル弁21がDCモータ22により開閉駆動されることにより、スロットル弁21の開度が調節されるように構成される。この実施形態で、電子スロットル装置14は、本発明の吸気量調節弁の一例に相当する。また、タービン9より下流の排気通路5には、排気を浄化するための排気触媒としての触媒コンバータ15が設けられる。
In the
エンジン1には、燃焼室16に燃料を噴射供給するための、インジェクタ25が設けられる。インジェクタ25には、燃料タンク(図示略)から燃料が供給されるようになっている。この実施形態で、インジェクタ25は、本発明の燃料供給手段の一例に相当する。また、エンジン1には、各気筒に対応して点火プラグ29が設けられる。各点火プラグ29は、イグナイタ30から出力される高電圧を受けて点火動作する。各点火プラグ29の点火時期は、イグナイタ30による高電圧の出力タイミングにより決定される。点火プラグ29とイグナイタ30により点火装置が構成される。
The
この実施形態において、エンジン1には、大量EGRを実現するためのEGR装置が設けられる。EGR装置は、エンジン1の燃焼室16から排気通路5へ排出される排気の一部をEGRガスとして吸気通路3へ流して燃焼室16へ還流させる排気還流通路(EGR通路)17と、EGR通路17におけるEGRガスの流れを調節するためにEGR通路17に設けられた排気還流弁(EGR弁)18とを備える。この実施形態で、EGR装置は低圧ループ式であって、EGR通路17は、触媒コンバータ15より下流の排気通路5と、コンプレッサ8より上流の吸気通路3との間に設けられる。すなわち、排気通路5を流れる排気の一部をEGRガスとしてEGR通路17を通じて吸気通路3へ流して燃焼室16へ還流させるために、EGR通路17の出口17aは、コンプレッサ8より上流の吸気通路3に接続される。また、EGR通路17の入口17bは、触媒コンバータ15より下流の排気通路5に接続される。EGR通路17には、同通路17を流れるEGRガスを冷却するためのEGRクーラ20が設けられる。この実施形態で、EGR弁18は、EGRクーラ20より下流のEGR通路17に配置される。
In this embodiment, the
図1に示すように、EGR弁18は、ポペット弁として、かつ、電動弁として構成される。すなわち、EGR弁18は、DCモータ31により駆動される弁体32を備える。弁体32は、略円錐形状をなし、EGR通路17に設けられた弁座33に着座可能に設けられる。DCモータ31は直進的に往復運動(ストローク運動)可能に構成された出力軸34を備え、その出力軸34の先端に弁体32が固定される。出力軸34は軸受35を介してEGR通路17を構成するハウジングに支持される。そして、DCモータ31の出力軸34をストローク運動させることにより、弁座33に対する弁体32の開度が調節されるようになっている。EGR弁18の出力軸34は、弁体32が弁座33に着座する全閉状態から、弁体32が軸受35に当接する全開状態までの間で所定のストロークだけストローク運動可能に設けられる。この実施形態では、大量EGRを実現するために、従前の技術に比べて弁座33の開口面積が拡大されている。それに合わせて、弁体32が大型化されている。
As shown in FIG. 1, the
この実施形態では、エンジン1の運転状態に応じて燃料噴射制御、点火時期制御、吸気量制御、EGR制御及び過給制御等をそれぞれ実行するために、インジェクタ25、イグナイタ30、電子スロットル装置14のDCモータ22、EGR弁18のDCモータ31及びABV42がそれぞれエンジン1の運転状態に応じて電子制御装置(ECU)50により制御されるようになっている。ECU50は、中央処理装置(CPU)と、所定の制御プログラム等を予め記憶したり、CPUの演算結果等を一時的に記憶したりする各種メモリと、これら各部と接続される外部入力回路及び外部出力回路とを備える。この実施形態で、ECU50は本発明の制御手段の一例に相当する。外部出力回路には、イグナイタ30、インジェクタ25、DCモータ22,31及びABV42が接続される。外部入力回路には、スロットルセンサ23をはじめエンジン1の運転状態を検出するための本発明の運転状態検出手段の一例に相当する各種センサ等27,51〜55が接続され、各種エンジン信号が入力されるようになっている。
In this embodiment, in order to execute fuel injection control, ignition timing control, intake air amount control, EGR control, supercharging control, and the like according to the operating state of the
ここで、各種センサとして、スロットルセンサ23の他に、アクセルセンサ27、吸気圧センサ51、回転速度センサ52、水温センサ53、エアフローメータ54、空燃比センサ55、吸気温センサ56(図示略)が設けられる。また、及びイグニションスイッチ57(図示略)が設けられる。アクセルセンサ27は、アクセルペダル26の操作量であるアクセル開度ACCを検出する。吸気圧センサ51は、サージタンク3aにおける吸気圧PMを検出する。すなわち、吸気圧センサ51は、スロットル弁21より下流のサージタンク3aにおける吸気圧PMを検出するようになっている。回転速度センサ52は、エンジン1のクランクシャフト1aの回転角(クランク角)を検出するとともに、そのクランク角の変化をエンジン1の回転速度(エンジン回転速度)NEとして検出する。水温センサ53は、エンジン1の冷却水温THWを検出する。エアフローメータ54は、エアクリーナ6の直下流の吸気通路3を流れる吸気量Gaを検出する。空燃比センサ55は、触媒コンバータ15の直上流の排気通路5に設けられ、排気中の空燃比A/Fを検出する。
Here, in addition to the
この実施形態で、ECU50は、エンジン1の全運転領域において、エンジン1の運転状態に応じてEGR制御を実行するためにEGR弁18を制御するようになっている。また、ECU50は、通常は、エンジン1の加速運転時又は定常運転時に検出される運転状態に基づきEGR弁18を開弁制御し、エンジン1の停止時、アイドル運転時又は減速運転時にEGR弁18を全閉に閉弁制御するようになっている。
この実施形態で、ECU50は、運転者の要求に応じてエンジン1を運転するために、アクセル開度ACCに基づいて電子スロットル装置14を制御するようになっている。また、ECU50は、エンジン1の加速運転時又は定常運転時にアクセル開度ACCに基づき電子スロットル装置14を開弁制御し、エンジン1の停止時又は減速運転時に電子スロットル装置14を閉弁制御するようになっている。これにより、スロットル弁21は、エンジン1の加速運転時又は定常運転時には開弁され、エンジン1の停止時又は減速運転時には全閉に閉弁されるようになっている。
In this embodiment, the
In this embodiment, the
次に、ABV42の構成を詳細に説明する。図2に、ABV42を断面図により示す。図2に示すように、ABV42は、過給機7のケーシング61に設置される。ABV42は、弁部材62(後述する)の開閉方向が縦方向(上下方向)となるように縦置きに配置される。ケーシング61には、吸気バイパス通路41が形成される。吸気バイパス通路41は流入路63と流出路64を有する。流入路63と流出路64との間には、弁座65が形成される。ケーシング61には、弁座65の上方には、同心状の位置に取付孔66が形成される。取付孔66の内径は、弁座65の内径よりも大きい。
ABV42は、電磁装置67を備える。電磁装置67は、ハウジング68、コイル69、固定コア70及び端板71等により構成される。ハウジング68は、有天円筒状に形成される。コイル69は、ボビン72に巻回された状態でハウジング68の中に収容される。固定コア70は、円柱状に形成され、ボビン72の中空部内に配置される。端板71は、円環板状に形成され、ボビン72の下端面に同心円状に設けられる。固定子としてのハウジング68、固定コア70及び端板71は、それぞれ鉄等の磁性材により形成され、固定の磁気回路を形成する。ハウジング68の下端部には、径方向外方へ突出する取付フランジ68aが形成される。取付フランジ68aの内側には内フランジ68bが形成される。内フランジ68bとボビン72との間に、端板71の外周部が挟持される。
Next, the configuration of the
The
固定コア70の下端部には、下方へ突出する案内軸73が同心状に取り付けられる。案内軸73には、円柱状の可動コア74が、樹脂製の案内スリーブ75を介して上下方向に往復移動可能に嵌合される。可動コア74は、端板71の中空部内に遊嵌される。可動コア74は、鉄等の磁性材により形成される。案内スリーブ75は、可動コア74に対して圧入等により固定される。案内スリーブ75と固定コア70との間には、案内軸73に嵌合されたコイルばね76が介装される。コイルばね76は、可動コア74を固定コア70から離す方向、すなわち下方へ付勢する。この実施形態で、コイルばね76は、本発明の弾性部材の一例に相当する。
A
電磁装置67のコイル69が励磁されていないときは、コイルばね76の付勢力によって可動コア74が固定コア70から離れる方向、すなわち下方へ付勢される。電磁装置67のコイル69が励磁されるときは、その電磁力により可動コア74がコイルばね76の付勢力に抗して固定コア70の側、すなわち上方へ吸引される。
可動コア74の下端には、外径を小さくする取付筒部74aが形成される。取付筒部74aには、丸皿状のストッパプレート77、円環状のダイアフラム78、逆カップ状の筒状部材79及び止めリング80が同心状に順次嵌合され、かつ、その取付筒部74aの下端部の全周にわたりかしめにより固定される。ストッパプレート77の外周部は、可動コア74が上動するときに端板71に当接し、可動コア74のそれ以上の上動を制限する。ダイアフラム78は、樹脂製のゴム状弾性材から形成される。ダイアフラム78の内周部は、ストッパプレート77と筒状部材79との間に挟着される。
When the
At the lower end of the
ハウジング68の内フランジ68bの下面側には、樹脂製で円環状のダイアフラムガイド81が同心状に結合される。内フランジ68bとダイアフラムガイド81との間に、ダイアフラム78の外周部が挟着される。これにより、電磁装置67の各種固定側部材と可動コア74との間に密閉状の圧力平衡室82が形成される。
可動コア74には、ストッパプレート77の上方に隣接し、かつ径方向に貫通する複数個の横孔74bが、周方向に等間隔に形成される。横孔74bは、可動コア74の中空部74cと圧力平衡室82とを連通する。複数の横孔74bの合計の開口面積は、可動コア74の中空部74cの開口面積とほぼ同じに設定される。筒状部材79の内部空間79a、可動コア74の中空部74c及び横孔74bにより、一連をなす圧力導入通路83が形成される。
An
In the
筒状部材79の下端部には、樹脂製の遮蔽板84が設けられる。遮蔽板84は、円板状に形成される。遮蔽板84の下面には、環状突起からなる弁部84aが同心状に形成される。遮蔽板84には、板厚方向に貫通する複数の通気孔84bが周方向に等間隔に形成される。各通気孔84bは、円形状をなし、弁部84aの内周側に配置される。複数の通気孔84bの合計の開口面積は、可動コア74の中空部74cの開口面積とほぼ同じに設定される。遮蔽板84の弁部84aよりも内周側で通気孔84bを除いた板状部分によりエアの圧力を受ける受圧壁部が形成される。
遮蔽板84は、筒状部材79の下端開口部にその開口部を閉鎖するように嵌合される。筒状部材79に対して遮蔽板84が同心状に、かつ上下方向に位置決めされた状態で固定される。筒状部材79のかしめ部分をかしめ部という。遮蔽板84の受圧壁部は、可動コア74の軸方向から見た投影視で可動コア74の中空部74cに重なる位置関係をもって配置される。遮蔽板84の通気孔84bは、可動コア74の軸方向から見た投影視で可動コア74の中空部74cに重ならない位置関係をもって配置される。弁部84aを有する遮蔽板84と筒状部材79とにより、弁部材62が構成される。可動コア74、ストッパプレート77、ダイアフラム78の内周部、止めリング80及び弁部材62等により、上下方向に往復移動可能な可動体85が構成される。ハウジング68、コイル69、固定コア70、端板71、案内軸73及びダイアフラム78の外周部により、固定側部材86が構成される。
A
The shielding
ABV42は、ケーシング61の上に設置される。詳しくは、ハウジング68は、取付孔66に対して同心状に、かつ取付孔66を塞ぐようにケーシング61の上に配置される。ハウジング68の取付フランジ68aは、ケーシング61に対して締結などにより固定される。筒状部材79は、ケーシング61の取付孔66から流出路64の中に配置される。遮蔽板84の弁部84aは、弁座65上に対応する。ケーシング61と取付フランジ68aとの間には、シール用のOリング87が設けられる。
固定コア70の内側には、可動コア74の上端との間に、可動コア74の上下動を許容する逃し室88が形成される。また、固定コア70とハウジング68には、この逃し室88を外部へ連通させる掃気通路89が形成される。この掃気通路89は、逃し室88及び可動コア74と端板71との間の隙間を介して圧力平衡室82に連通するようになっている。掃気通路89は、圧力平衡室82の中に残留するEGRガスを排出して圧力平衡室82の中を掃気するための通路である。また、ハウジング68の上部には、掃気通路89の出口に対応してパイプ継手90が固定される。このパイプ継手90に、前述した連通路43の一端が接続される。また、パイプ継手90の内部には、リード弁より構成される逆止弁44が設けられる。逆止弁44は、掃気通路89から連通路43へ向かうエアの流れを止め、その逆向きのエアの流れを許容するように設けられる。
The
An
次に、ABV42の動作について説明する。電磁装置67の非通電時(非励磁時)には、可動コア74を含む可動体85がコイルばね76の付勢力により、固定コア70から離れる方向へ付勢される。これにより、弁部材62の遮蔽板84の弁部84aが弁座65上に着座し、閉弁状態となる。一方、電磁装置67の通電時(励磁時)には、その電磁力により可動体85がコイルばね76の付勢力に抗して開方向へ移動する。これにより、弁部84aが弁座65から離間し、開弁状態となる。
ABV42の閉弁状態において、ダイアフラム78は、流出路64に対応して圧力平衡室82を区画する。流入路63と圧力平衡室82は、遮蔽板84の通気孔84b及び圧力導入通路83を介して圧力平衡室82に作用する。このため、弁部材62の前後すなわち流入路63側と圧力平衡室82側とに加わるエアの圧力が平衡化される。従って、コイルばね76の付勢力及び電磁装置67の電磁力を軽減する。
Next, the operation of the
In the valve closed state of the
ところで、ABV42の開弁時、特に開弁開始時において、流入路63から弁座65の中空部を通って流出路64へ流出する高圧のエアの大半が遮蔽板84の受圧壁部に衝突する。これとともに、エアの大半は流出路64へ流れるが、エアの一部は遮蔽板84の通気孔84bから圧力導入通路83を通って圧力平衡室82に流入する。このとき、遮蔽板84の通気孔84bを通じて圧力平衡室82に作用するエアの動圧は、遮蔽板84を省略した場合の可動コア74の中空部74cを通じて圧力平衡室82に作用するエアの動圧に比べて低くなる。従って、開弁開始時において圧力平衡室82に作用するエアの動圧が低減される。これにより、従来例と比べて、圧力平衡室82内のエアの圧力が低下し易くなり、開弁開始から終了までに要する開弁時間が短縮される。また、筒状部材と79と遮蔽板84とによる弁部材62の内部空間は、可動コア74の中空部74c及び遮蔽板84の通気孔84bの開口面積(通路面積)に比べ、大きい通路断面積を有するため、圧力平衡室82に作用するエアの動圧の緩衝室(筒状部材79の内部空間79aと同一。)として機能する。また、緩衝室は、圧力導入通路83の入口側通路に相当する。
By the way, when the
ここで、この実施形態のABV42では、その圧力平衡室82にEGRガスが流入したEGRガスが圧力平衡室82に滞留するおそれがある。このようにABV42の中に滞留したEGRガスが、エンジンの停止後等において冷やされると、EGRガス中の水分により凝縮水が発生することがあり、この凝縮水がABV42の内部の駆動部を腐食させたり、凝縮水が凍結することで駆動部を固着させたりして、ABV42の正常な動作を阻害するおそれがあった。そこで、この実施形態では、ABV42の内部にEGRガスが滞留することを防止し、その内部に凝縮水が発生することを防止するために、ECU50が以下のような掃気制御を実行するようになっている。
Here, in the
図3に、この掃気制御の処理内容の一例をフローチャートにより示す。処理がこのルーチンへ移行すると、ステップ100で、ECU50は、EGRがオンからオフへ切り替えか否かを判断する。この判断結果が否定の場合は、ECU50は処理をステップ100へ戻す。この判断結果が肯定の場合、ECU50は処理をステップ110へ移行する。
ステップ110では、ECU50は、エンジン1の運転状態が非過給域か否かを判断する。この判断結果が否定の場合は、ECU50は処理をステップ230へ移行する。この判断結果が肯定の場合、ECU50は処理をステップ120へ移行する。
ステップ230では、ECU50は、掃気完了判定フラグXABVOCを「0」にリセットする。このフラグXABVOCは、ABV42の掃気を完了した場合に「1」に、掃気が完了していない場合に「0」にリセットされるようになっている。
次に、ステップ240では、ECU50は、ABV開弁制御フラグXABVOを「0」にリセットする。このフラグXABVOは、ABV42が開弁した場合に「1」に、閉弁した場合に「0」にリセットされるようになっている。
FIG. 3 is a flowchart showing an example of processing contents of this scavenging control. When the process proceeds to this routine, in step 100, the
In
In step 230, the
Next, in step 240, the
次に、ステップ250で、ECU50は、後述するABV掃気回数ABVOCを「0」にリセットする。
次に、ステップ260で、ECU50は、ABV42を閉弁制御する。その後、ECU50は処理をステップ100へ戻す。
一方、ステップ120では、ECU50は、掃気完了判定フラグXABVOCが「0」であるか否かを判断する。この判断結果が否定の場合は、ECU50は処理をステップ240へ移行する。そして、引き続き、ステップ250、ステップ260が実行される。この判断結果が肯定の場合、ECU50は処理をステップ130へ移行する。
ステップ130では、ECU50は、ABV開弁制御フラグXABVOが「0」であるか否かを判断する。
ステップ140では、ECU50は、ABV42を開弁制御する。次に、ステップ150で、ECU50は、開弁後に所定時間が経過するのを待ってステップ160へ移行する。
そして、ステップ160では、ECU50は、ABV開弁制御フラグXABVOを「1」に設定し、処理をステップ100へ戻す。
Next, in step 250, the
Next, in step 260, the
On the other hand, in
In
In
In
一方、ステップ170では、ECU50は、ABV42を閉弁制御する。次に、ステップ180で、ECU50は、閉弁後に所定時間が経過するのを待ってステップ190へ移行する。
ステップ190では、ECU50は、前回までのABV掃気回数ABVOC(i-1)に「1」を加算することにより、今回のABV掃気回数ABVOC(i)を算出する。
次に、ステップ200で、ECU50は、ABV掃気回数ABVOCが所定値C1よりも大きいか否かを判断する。この判断結果が肯定の場合、ECU50は処理をステップ210へ移行する。この判断結果が否定の場合、ECU50は処理をステップ220へ移行する。
ステップ210では、ECU50は、掃気が完了したものとして、掃気完了判定フラグXABVOCを「1」に設定し、処理をステップ100へ戻す。
ステップ220では、ECU50は、掃気が完了していないものとして、掃気完了判定フラグXABVOCを「0」にリセットし、処理をステップ100へ戻す。
上記制御によれば、ECU50は、EGRがオンからオフへ切り替わり、かつ、エンジン1の運転状態が非過給域である場合に、ABV42の開弁と閉弁を交互に所定回数繰り返すようになっている。
On the other hand, in
In
Next, at
In
In
According to the control described above, the
本実施の形態の過給機付きエンジンの制御装置によれば、ABV42の圧力平衡室82に残留する排気還流ガスを排出するために圧力平衡室82を掃気するための掃気手段89、44、43を設けたことを特徴とするので、ABV42の中に残留したEGRガスを確実に排除できるため、エンジンの停止後等において冷やされても、EGRガス中の水分により凝縮水が発生することがなく、この凝縮水がABV42の内部の駆動部を腐食させたり、凝縮水が凍結することで駆動部を固着させたりして、ABV42の正常な動作を阻害するおそれがない。
また、ABV42を開状態から閉状態とするときに、逆止弁44が開き圧力平衡室82に連通路43から外部空気を吸入する。そして、残留する排気還流ガス濃度を低下させた後、ABV42を閉状態から開状態とするときに、逆止弁44が閉じ、圧力平衡室82内の濃度の低下した排気還流ガスを流入路に排気する。これを繰り返すことにより、圧力平衡室82内に残留した排気還流ガスの濃度を所定値以下とすることができる。排気還流ガスは完全に排除できなくても、所定値以下の濃度となれば、エンジンが停止して吸気バイパス弁が冷却されても、凝縮水が発生せず、問題はない。
According to the control device for an engine with a supercharger of the present embodiment, scavenging means 89, 44, 43 for scavenging the
Further, when the
<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施の形態について説明する。第2実施の形態は、ほとんどの内容が第1実施の形態と同じなので、同じ内容については、説明を省略し、相違する点のみ詳細に説明する。
第2実施の形態は、制御方法のみ相違している。図4に制御方法をフローチャートで示す。フローチャートにおいても、相違しているのは、S100が、S101に変更されている点である。また、S230がない点である。
第1実施の形態では、掃気工程を行う条件をEGRカット、かつ非過給域としていたが、第2実施の形態では、エンジン停止を条件としているのである。すなわち、S101において、イグニッションキー(IG)がオンからオフとされたときに、掃気を行うとしているのである。
本実施の形態によれば、エンジンが停止した後、車両の運行と関係なく、ABV42の内部に残留した排気還流ガスを排除できるため、運転に影響を与えることがない。
Second Embodiment
Next, a second embodiment of the present invention will be described. Since most contents of the second embodiment are the same as those of the first embodiment, description of the same contents will be omitted, and only differences will be described in detail.
The second embodiment is different only in the control method. FIG. 4 is a flowchart showing the control method. Also in the flowchart, the difference is that S100 is changed to S101. Also, there is no S230.
In the first embodiment, the condition for performing the scavenging process is EGR cut and the non-supercharging region, but in the second embodiment, the engine is stopped. That is, scavenging is performed when the ignition key (IG) is turned off from on in S101.
According to the present embodiment, after the engine is stopped, the exhaust gas recirculation gas remaining in the
<第3実施形態>
次に、本発明の第3実施の形態について説明する。第3実施の形態は、ほとんどの内容が第1実施の形態と同じなので、同じ内容については、説明を省略し、相違する点のみ詳細に説明する。
図5に、第3実施の形態の全体構成を示す。図1との相違点についてのみ説明する。連通路43の代わりに連通路91が設けられている。すなわち、パイプ継手90には、連通路91の一端91bが連通されている。連通路91の他端91aは、吸気量調整弁である電子スロットル装置14より下流の吸気通路3に連通している。
図6に、ABV42の構成を断面図で示す。図2との相違点についてのみ説明する。逆止弁44の代わりに逆止弁92が設けられている。逆止弁92は、掃気通路89の出口面に取り付けられ、掃気通路89から連通路91に向かう気体の流れを許容し、連通路92から掃気通路89へ向かう気体の流れを阻止する。
<Third Embodiment>
Next, a third embodiment of the present invention will be described. Since most of the contents of the third embodiment are the same as those of the first embodiment, description of the same contents will be omitted, and only differences will be described in detail.
FIG. 5 shows the overall configuration of the third embodiment. Only differences from FIG. 1 will be described. Instead of the
FIG. 6 is a cross-sectional view showing the configuration of ABV42. Only differences from FIG. 2 will be described. A
次に、第3実施の形態の作用、効果について説明する。
エンジン軽負荷(アイドル、減速)域は、EGRカットされているので、流入路63及び流出路64が新気になっている。この新気が通気孔84bから流入し、EGRガスを掃気する。すなわち、圧力平衡室82に残留する排気還流ガスを、掃気通路89を介してサージタンク3aに排出する。このとき、サージタンク3aは、エンジン1が軽負荷で運転されスロットル弁21が閉弁されているため負圧状態であり、圧力平衡室82内に残留する排気還流ガスを排気することができる。サージタンク3aが正圧状態のときには、逆止弁92が閉じているため、排気された排気還流ガスが掃気通路89に戻ることがない。そして、これが繰り返えされることにより、圧力平衡室82内に残留した排気還流ガスの濃度を所定値以下とすることができる。排気還流ガスは完全に排除できなくても、所定値以下の濃度となれば、エンジンが停止して吸気バイパス弁が冷却されても、凝縮水が発生せず、問題はない。
また、減速時に、吸気管負圧をABV42の逃し室88に導くので、ABV42を閉状態から開状態にするときの応答性を向上させることができる。
Next, functions and effects of the third embodiment will be described.
Since the engine light load (idle, deceleration) region is EGR cut, the
Further, since the intake pipe negative pressure is guided to the
<第4実施形態>
次に、本発明の第4の実施の形態について説明する。ほとんどの内容が第3実施の形態と同じなので、同じ内容については、説明を省略し、相違する点のみ詳細に説明する。
図7に、第4実施の形態の全体構成を示す。図5との相違点についてのみ説明する。第4実施の形態の特徴は、連通路91に、絞り93、開閉弁(VSV94)が設けられている点である。
図8に、第4実施の形態のABV42の構成を断面図で示す。図1との相違点は、逆止弁44を備えていない点である。実施の形態としては、図14に示すように、絞り93のみ設けてVSV94を省略しても良い。それを第4-1実施の形態とする。また、絞り93とVSV94の両方を備える実施の形態を第4-2実施の形態とする。
第3実施の形態では、減速及びアイドルときのABV42から吸気管に流入する空気量は、主にABV42内部の摺動部のクリアランスに影響される。製品毎の公差によるバラツキや経年摩耗により、クリアランスが大きくなった場合には、減速性の悪化、アイドル回転上昇等の不具合が発生する問題がある。第4-1実施の形態によれば、絞り93を設けているので、サージタンク3aに過剰の空気が流入することを防止することができる。
<Fourth embodiment>
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. Since most of the content is the same as that of the third embodiment, the description of the same content will be omitted, and only the differences will be described in detail.
FIG. 7 shows the overall configuration of the fourth embodiment. Only differences from FIG. 5 will be described. A feature of the fourth embodiment is that the
FIG. 8 is a sectional view showing the configuration of the
In the third embodiment, the amount of air flowing from the
次に、絞り93とVSV94とを共に設けた場合(第4-2実施の形態)について説明する。図9に、第4-2実施の形態の制御方法をフローチャートで示す。EGRカット(オフ)条件が肯定的で(S300;YES)、かつVSVフラグが0(VSV94がオフ状態であることを示す。)の場合(S310;YES)に、VSV94をオンにする。所定時間経過後(S330)、VSVフラグを1とする(S340)。EGR弁18がオンしている場合(S300;NO)、VSVフラグを0とし(S350)、VSV94をオフする(S360)。
以上のように、第4-2実施の形態では、開閉弁94をEGRカット(オフ)条件のときのみ開状態とする制御を行っている。
第4-2実施の形態によれば、ABV42の掃気を行うことに関して、EGRカット条件(EGR弁18の閉弁状態)に限定することができるため、サージタンク3aに流れる排気量を抑制することができる。EGRガスは、排気の微粒子を含んでいるため、サージタンク3aへの流入をできるだけ抑制するためである。
Next, the case where the
As described above, in the 4-2 embodiment, control is performed so that the on-off
According to the 4-2 embodiment, the scavenging of the
<第5実施形態>
次に、本発明の第5実施の形態について説明する。第5実施の形態は、ほとんどの内容が第1実施の形態と同じなので、同じ内容については、説明を省略し、相違する点のみ詳細に説明する。
図10に、第5実施の形態の全体構成を示す。図1と相違する点は、連通路95の他端に、加圧ポンプ96、又は負圧ポンプ97が取り付けられている点である。加圧ポンプ96が取り付けられている実施の形態を第5-1実施の形態とする。また、負圧ポンプ97が取り付けられている実施の形態を第5-2実施の形態とする。
第5実施の形態の制御方法を図11にフローチャートで示す。EGRカット(オフ)条件が肯定的で(S400;YES)、かつPUMPフラグが0(加圧ポンプ96又は負圧ポンプ97がオフ状態であることを示す。)の場合(S410;YES)に、加圧ポンプ96又は負圧ポンプ97をオンにする。所定時間経過後(S430)、PUMPフラグを1とする(S440)。EGR弁18がオンしている場合(S400;NO)、PUMPフラグを0とし(S450)、加圧ポンプ96又は負圧ポンプ97をオフする(S460)。
第5-1実施の形態によれば、EGR弁18を閉弁しているときに、加圧ポンプ96により加圧された空気を圧力平衡室82内に直接供給できるため、圧力平衡室82内に残留していた排気還流ガスを確実に掃気することができる。
第5-2実施の形態によれば、EGR弁18を閉弁しているときに、負圧ポンプ97により圧力平衡室82内から直接吸引できるため、圧力平衡室82内に残留していた排気還流ガスを確実に掃気することができる。
<Fifth Embodiment>
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. Since most contents of the fifth embodiment are the same as those of the first embodiment, description of the same contents will be omitted, and only differences will be described in detail.
FIG. 10 shows the overall configuration of the fifth embodiment. The difference from FIG. 1 is that a pressurizing
A control method according to the fifth embodiment is shown in a flowchart in FIG. When the EGR cut (off) condition is affirmative (S400; YES) and the PUMP flag is 0 (indicating that the
According to the 5-1th embodiment, when the
According to the 5-2 embodiment, when the
<第6実施形態>
次に、本発明の第6実施の形態について説明する。第5実施の形態は、ほとんどの内容が第1実施の形態と同じなので、同じ内容については、説明を省略し、相違する点のみ詳細に説明する。
図12に第6実施の形態の全体構成を示す。図1と相違しているのは、連通路43を備えていない点である。また、図13に、第6実施の形態のABV42の構成を示す。図2と相違している点は、ABV42が、掃気通路89を備えていない点である。
第6実施の形態は、制御方法に特徴がある。すなわち、ABV42が閉弁状態から開弁状態に移行するときには、可動体85が上向きに移動し、逃し室88の空気が可動体85の外周の隙間を介して、圧力平衡室82に移動する。これにより、圧力平衡室82内に残留していた排気還流ガスは、遮蔽板84の通気孔84bから吸気バイパス流路41に排出される。
その後、ABV42が開弁状態から閉弁状態に移行するときには、可動体85が下向きに移動し、吸気バイパス流路41の新たな空気が圧力平衡室82内に流れ込む。さらに、圧力平衡室82内に流れ込んだ空気が、可動体85の外周の隙間を介して、逃し室88に移動する。これにより、逃し室88内及び圧力平衡室82内に新たな空気が流入される。
これにより、逃し室88内及び圧力平衡室82内の排気還流ガスの濃度が低下する。これを繰り返し行うことにより、圧力平衡室82内の排気還流ガス濃度を低下させることができる。排気還流ガスは完全に排除できなくても、所定値以下の濃度となれば、エンジンが停止して吸気バイパス弁が冷却されても、凝縮水が発生せず、問題はない。
<Sixth Embodiment>
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described. Since most contents of the fifth embodiment are the same as those of the first embodiment, description of the same contents will be omitted, and only differences will be described in detail.
FIG. 12 shows the overall configuration of the sixth embodiment. The difference from FIG. 1 is that the
The sixth embodiment is characterized by a control method. That is, when the
Thereafter, when the
Thereby, the density | concentration of the exhaust gas recirculation gas in the
ABV42の開閉を繰り返し行えば、ABV42内に残留するEGRガスの濃度を低減できるのであるが、常に同じ回数の開閉を行うと、ABV42の寿命が短くなる問題がある。そのため、本実施の形態では、ABV42内に残留しているEGRガスの濃度を推定し、濃度が高いと推定される場合には、開閉の繰り返し数を多くしているが、濃度が低いと推定される場合には、開閉の繰り返し数を少なくしている。
EGRガス濃度を推定する方法について説明する。図15にフローチャートを示す。EGRがオンされている時に(S500;NO)、過給域であれば(S510;YES)、掃気完了判定フラグXABVOCを「0」とする(S520)。次に、過給判定フラグXPMP=0であれば(S530;YES)、非過給域であると判断し、ABV42内にEGRガスが侵入していると判断して、ABV掃気回数ABVOCのカウントをαだけ増加させる(S540)。ここで、αは、非過給から過給に変わる毎の掃気積算カウンター値である。これにより、過給域に入る回数に応じて(つまり、想定流入EGR量を推定して)、掃気回数を加算している。
次に、ABVOCが所定値Eより少なければ(S550;YES)、過給判定フラグXPMP=1とする(S570)。ABVOCが所定値Eに等しいか大きい場合には(S550;NO)、ABVOC−Eを算出し(S560)、S570へ進む。ここで、Eは、掃気積算カウンターのガード値、すなわち、掃気回数の上限値である。
一方、過給域でなければ(S510;NO)、過給判定フラグXPMP=0として(S511)、リターンに戻る。
If the
A method for estimating the EGR gas concentration will be described. FIG. 15 shows a flowchart. When the EGR is on (S500; NO), if it is the supercharging region (S510; YES), the scavenging completion determination flag XABVOC is set to “0” (S520). Next, if the supercharging determination flag XPMP = 0 (S530; YES), it is determined that it is in the non-supercharging region, it is determined that EGR gas has entered the
Next, if ABVOC is less than the predetermined value E (S550; YES), the supercharging determination flag XPMP = 1 is set (S570). When ABVOC is equal to or larger than the predetermined value E (S550; NO), ABVOC-E is calculated (S560), and the process proceeds to S570. Here, E is a guard value of the scavenging integration counter, that is, an upper limit value of the number of scavenging times.
On the other hand, if it is not the supercharging region (S510; NO), the supercharging determination flag XPMP = 0 is set (S511), and the process returns to the return.
EGRがオフされている時に(S500;YES)、非過給域であれば(S580;YES)掃気完了フラグABVOCのフラグをチェックする(S590)。ABVOCのフラグが立っていなければ(S590;YES)、開閉フラグXABVOのフラグをチェックする。XABVOのフラグが立っていなければ(S600;YES)、ABV42が閉弁状態にあると判断して、ABV42の開弁制御を行う(S610)。次に、所定時間As開弁した後(S620;YES)、XABVO=1としてリターンに戻る。
一方、非過給域でなければ(S580;NO)、XABVOC=0とする(S710)。次に、XABVO=0とし(S720)、ABVOCに「0」を挿入し(S730)、ABV閉弁制御を行う(S740)。
一方、掃気完了フラグが立っていれば(S590;NO)、XPMP=0とし(S700)、S720へ進む。
一方、開閉フラグが立っていなければ(S600;NO)、ABV42が開弁状態にあると判断して、ABV42の閉弁制御を行う(S640)。次に、所定時間Bs閉弁した後(S650)、ABVOCからβだけマイナスする(S660)。ここで、βは、EGRカット時のABV42の開閉毎による掃気減算カウンターである。α>βである。EGRカット時に、ABV42が開閉されると、ABV42内に残留するEGRガス濃度が低下するため、必要な掃気回数をマイナスしているのである。
次に、ABVOCがゼロ又はマイナスの場合(S670;YES)XABVOC=1として(S690)、リターンに戻る。ABVOCがゼロ又はマイナスでない場合(S670;NO)XABVOC=0として(S680)、リターンに戻る。
When the EGR is turned off (S500; YES), if it is a non-supercharging region (S580; YES), the scavenging completion flag ABVOC is checked (S590). If the ABVOC flag is not set (S590; YES), the open / close flag XABVO is checked. If the XABVO flag is not set (S600; YES), it is determined that the
On the other hand, if it is not the non-supercharging range (S580; NO), XABVOC = 0 is set (S710). Next, XABVO = 0 is set (S720), "0" is inserted into ABVOC (S730), and ABV valve closing control is performed (S740).
On the other hand, if the scavenging completion flag is set (S590; NO), XPMP = 0 is set (S700), and the process proceeds to S720.
On the other hand, if the open / close flag is not set (S600; NO), it is determined that the
Next, when ABVOC is zero or negative (S670; YES), XABVOC = 1 is set (S690), and the process returns to RETURN. If ABVOC is not zero or negative (S670; NO), XABVOC = 0 is set (S680), and the process returns.
本フローチャートによれば、非過給から過給に変わる工程条件の回数に応じて、ABV42の掃気のための開閉回数を増加させているので、ABV42内に残留しているEGRガスの濃度が高いと推定されるときには、掃気回数を増加させているため、ABV42内に残留するEGRガスの濃度を効率よく低下させることができる。同時にABV42に無駄な掃気開閉動作を行わせないので、ABV42の耐久性を向上させることができる。
According to this flowchart, since the number of times of opening and closing for scavenging the
次に、第7の実施の形態について説明する。第7の実施の形態は、第6実施の形態とフローチャートの一部が相違しているのみであるので、その点について詳細に説明する。
図16に、第7実施の形態のフローチャートを示す。図15のフローチャート相違しているのは、ABV42の閉弁制御(S640)を行った後、エンジンが運転状態にあるか否かをチェックしている点(S800)と、エンジン運転の時(S800;YES)、S660に進み、エンジン停止の時(S800;NO)、ABVOCからγだけマイナスしている点(S810)である。
ここで、γは、EGRカットとエンジン停止が同時に行われている時に、ABV42が開閉されると、ABV42内に残留するEGRガス濃度が低下するため、必要な掃気回数をマイナスしているのである。ここで、β>γである。これは、エンジンが停止している場合には、流入路63側に新気の流れがないため、EGRカットとエンジン運転が同時に行われている時のABV42の開閉動作と比較して、ABV42内のEGRガスの掃気が少ないためである。そのため、エンジン停止時には、掃気回数を増加させる必要がある。
Next, a seventh embodiment will be described. Since the seventh embodiment is different from the sixth embodiment only in a part of the flowchart, this point will be described in detail.
FIG. 16 shows a flowchart of the seventh embodiment. The flowchart of FIG. 15 is different in that after the valve closing control (S640) of the
Here, γ is minus the necessary number of scavenging operations because the EGR gas concentration remaining in the
第6実施の形態においては、ABV42を閉弁状態から開弁状態にして、可動体85を上向きに移動させるときに、可動体85をできる限りゆっくりと移動させる必要がある。可動体85の移動スピードが速いと、逃し室88内の空気が圧縮されるのみで、可動体85の外周の隙間から圧力平衡室82に流れないからである。
そのためには、コイル69に与える電力を、可動体85が動き出せる最小に近い電力量としてコイル69の吸引力を低くする必要がある。そのためには、電圧制御又は電流制御により電力量を制御すれば良い。
In the sixth embodiment, when the
For this purpose, it is necessary to reduce the attraction force of the
なお、この発明は前記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で以下のように実施することができる。
例えば、本実施例では、圧力平衡室82に残留する排気還流ガスを中心にして説明したが、逃し室88に残留する排気還流ガスについても、同様に考えて良い。
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, In the range which does not deviate from the meaning of invention, it can implement as follows.
For example, in the present embodiment, the exhaust gas recirculation gas remaining in the
18 EGR弁
42 ABV(吸気バイパス弁)
43、91 連通路
44、92 逆止弁
52 ECU
82 圧力平衡室
84 遮蔽板
85 可動体
89 掃気通路
93 絞り
94 VSV
18
43, 91
82
Claims (13)
前記過給機は、前記吸気通路に配置されたコンプレッサと、前記排気通路に配置されたタービンと、前記コンプレッサと前記タービンを一体回転可能に連結する回転軸とを含むことと、
前記エンジンの燃焼室から前記排気通路へ排出される排気の一部を排気還流ガスとして前記吸気通路へ流して前記燃焼室へ還流させる排気還流通路と、
前記排気還流通路における排気還流ガスの流れを調節するための排気還流弁と、
前記排気還流通路は、その入口が前記タービンより下流の前記排気通路に接続され、その出口が前記コンプレッサより上流の前記吸気通路に接続されることと、
前記コンプレッサより下流の前記吸気通路と前記コンプレッサより上流の前記吸気通路との間をバイパスする吸気バイパス通路と、
前記吸気バイパス通路を開閉するための吸気バイパス弁と、
前記吸気バイパス弁は、前記吸気バイパス通路上に設けられた弁座と、前記弁座に着座可能に設けられた弁部材を有する可動体と、前記可動体を駆動する駆動手段と、前記駆動手段と前記可動体との間に設けられて区画された圧力平衡室と、前記可動体に形成され、前記吸気バイパス通路と前記圧力平衡室とを連通する圧力導入路とを備えることと、
前記エンジンの運転状態を検出するための運転状態検出手段と、
前記検出される運転状態に基づき少なくとも前記排気還流弁及び前記吸気バイパス弁を制御する制御手段と
を備えた過給機付きエンジンの制御装置において、
前記吸気バイパス弁の前記圧力平衡室に残留する排気還流ガスを排出するために前記圧力平衡室を掃気するための掃気手段を設けたことを特徴とする過給機付きエンジンの制御装置。 A turbocharger provided between an intake passage and an exhaust passage of the engine for boosting intake air in the intake passage;
The supercharger includes a compressor disposed in the intake passage, a turbine disposed in the exhaust passage, and a rotation shaft that connects the compressor and the turbine so as to be integrally rotatable.
An exhaust gas recirculation passage that causes a part of the exhaust gas discharged from the combustion chamber of the engine to flow into the intake passage as exhaust gas recirculation gas and recirculates to the combustion chamber;
An exhaust gas recirculation valve for adjusting the flow of exhaust gas recirculation gas in the exhaust gas recirculation passage;
The exhaust gas recirculation passage has an inlet connected to the exhaust passage downstream of the turbine and an outlet connected to the intake passage upstream of the compressor;
An intake bypass passage that bypasses between the intake passage downstream of the compressor and the intake passage upstream of the compressor;
An intake bypass valve for opening and closing the intake bypass passage;
The intake bypass valve includes a valve seat provided on the intake bypass passage, a movable body having a valve member provided so as to be seatable on the valve seat, drive means for driving the movable body, and the drive means A pressure equilibrium chamber that is provided and partitioned between the movable body and a pressure introduction path that is formed in the movable body and communicates with the intake bypass passage and the pressure equilibrium chamber;
An operating state detecting means for detecting the operating state of the engine;
In a control device for an engine with a supercharger comprising at least control means for controlling the exhaust gas recirculation valve and the intake bypass valve based on the detected operating state,
A supercharger-equipped engine control device comprising scavenging means for scavenging the pressure balance chamber to discharge exhaust gas recirculation gas remaining in the pressure balance chamber of the intake bypass valve.
ことを特徴とする請求項1に記載の過給機付きエンジンの制御装置。 2. The supercharger-equipped engine control device according to claim 1, wherein the scavenging means includes a scavenging flow path provided in the intake bypass valve and communicating with the pressure equilibrium chamber.
前記制御手段は、前記過給機が作動しない非過給域において、前記圧力平衡室に残留する排気還流ガスを掃気するために、前記排気還流弁閉弁制御時に、前記吸気バイパス弁を繰り返し開閉制御する
ことを特徴とする請求項1に記載の過給機付きエンジンの制御装置。 The scavenging means is provided in the intake bypass valve and communicates with the pressure balance chamber, a communication passage that connects one end of the scavenging passage to the intake passage upstream of the compressor, the scavenging passage, A check valve that is provided in the communication passage, prevents a gas flow from the scavenging passage to the communication passage, and allows a gas flow from the communication passage to the scavenging passage;
The control means repeatedly opens and closes the intake bypass valve during the exhaust recirculation valve closing control in order to scavenge the exhaust recirculation gas remaining in the pressure equilibrium chamber in a non-supercharging region where the supercharger does not operate. The control device for an engine with a supercharger according to claim 1, wherein the control device is controlled.
前記掃気手段は、前記吸気バイパス弁に設けられ、前記圧力平衡室に連通する掃気通路と、前記掃気通路の一端を前記吸気量調節弁より下流の前記吸気通路に連通させる連通路と、前記掃気通路又は前記連通路に設けられ、前記掃気通路から前記連通路へ向かう気体の流れを許容し、前記連通路から前記掃気通路へ向かう気体の流れを阻止する逆止弁とを含み、
前記圧力平衡室に残留する排気還流ガスを掃気するために、前記吸気量調節弁が閉弁される前記エンジンの軽負荷運転時に、前記吸気量調節弁より下流の前記吸気通路で発生する負圧を前記連通路及び前記掃気通路を介して前記圧力平衡室へ作用させる
ことを特徴とする請求項1に記載の過給機付きエンジンの制御装置。 The intake passage is provided with an intake air amount adjustment valve for adjusting an intake air amount flowing through the intake passage,
The scavenging means is provided in the intake bypass valve, communicates with the pressure balance chamber, communicates with one end of the scavenging passage to the intake passage downstream of the intake air amount adjustment valve, and the scavenging A check valve provided in a passage or the communication passage, allowing a gas flow from the scavenging passage toward the communication passage, and blocking a gas flow from the communication passage toward the scavenging passage,
In order to scavenge the exhaust gas recirculation gas remaining in the pressure balance chamber, the negative pressure generated in the intake passage downstream of the intake air amount adjustment valve during light load operation of the engine in which the intake air amount adjustment valve is closed 2. The supercharger-equipped engine control device according to claim 1, wherein the control device acts on the pressure equilibrium chamber via the communication passage and the scavenging passage.
前記掃気手段は、前記吸気バイパス弁に設けられ、前記圧力平衡室に連通する掃気通路と、前記掃気通路の一端を前記吸気量調節弁より下流の前記吸気通路に連通させる連通路とを含み、
前記圧力平衡室に残留する排気還流ガスを掃気するために、前記吸気量調節弁が閉弁される前記エンジンの軽負荷運転時に、前記吸気量調節弁より下流の前記吸気通路で発生する負圧を前記連通路及び前記掃気通路を介して前記圧力平衡室へ作用させる
ことを特徴とする請求項1に記載の過給機付きエンジンの制御装置。 The intake passage is provided with an intake air amount adjustment valve for adjusting an intake air amount flowing through the intake passage,
The scavenging means includes a scavenging passage that is provided in the intake bypass valve and communicates with the pressure equilibrium chamber; and a communication passage that communicates one end of the scavenging passage with the intake passage downstream of the intake air amount adjustment valve;
In order to scavenge the exhaust gas recirculation gas remaining in the pressure balance chamber, the negative pressure generated in the intake passage downstream of the intake air amount adjustment valve during light load operation of the engine in which the intake air amount adjustment valve is closed 2. The supercharger-equipped engine control device according to claim 1, wherein the control device acts on the pressure equilibrium chamber via the communication passage and the scavenging passage.
前記連通路に加圧ポンプが設けられ、
前記制御手段は、前記排気還流弁を閉弁制御したときに前記加圧ポンプから前記連通路及び前記掃気通路を介して気体を前記圧力平衡室へ供給することにより、前記圧力平衡室に残留する排気還流ガスを押し出して排出する
ことを特徴とする請求項1に記載の過給機付きエンジンの制御装置。 A scavenging passage communicating with the pressure equilibrium chamber, and a communication passage communicating one end of the scavenging passage with the intake passage upstream of the compressor;
A pressure pump is provided in the communication path;
The control means supplies gas from the pressurizing pump to the pressure equilibrium chamber through the communication passage and the scavenging passage when the exhaust gas recirculation valve is controlled to close, thereby remaining in the pressure equilibrium chamber. The control device for an engine with a supercharger according to claim 1, wherein the exhaust recirculation gas is pushed out and discharged.
前記連通路に負圧ポンプが設けられ、
前記制御手段は、前記排気還流弁を閉弁制御したときに前記負圧ポンプから前記連通路及び前記掃気通路を介して前記圧力平衡室から気体を吸引することにより、前記圧力平衡室に残留する排気還流ガスを吸引して排出する
ことを特徴とする請求項1に記載の過給機付きエンジンの制御装置。 A scavenging passage communicating with the pressure equilibrium chamber, and a communication passage communicating one end of the scavenging passage with the intake passage upstream of the compressor;
A negative pressure pump is provided in the communication path;
The control means sucks gas from the pressure equilibrium chamber from the negative pressure pump through the communication passage and the scavenging passage when the exhaust gas recirculation valve is closed, and remains in the pressure equilibrium chamber. The control device for an engine with a supercharger according to claim 1, wherein the exhaust gas recirculation gas is sucked and discharged.
ことを特徴とする請求項1に記載の過給機付きエンジンの制御装置。 2. The supercharged engine according to claim 1, wherein when the exhaust gas recirculation valve is controlled to close, the scavenging means repeatedly opens and closes the intake bypass valve in accordance with an EGR amount. 3. Control device.
ことを特徴とする請求項11に記載の過給機付きエンジンの制御装置。 An amount of EGR gas remaining in the intake bypass valve is estimated from an operating state of the engine, and a count number for repeatedly opening and closing the intake bypass valve is determined according to the estimated amount of RGR gas. The control device for an engine with a supercharger according to claim 11.
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