JP2015178778A - Control device for internal combustion engine - Google Patents

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庄三 吉田
Shozo Yoshida
庄三 吉田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress deterioration of combustion properties caused by excessive EGR in the case of decelerating from a state involving recirculation of EGR gas in an internal combustion engine with a supercharger including an EGR device.SOLUTION: A control device for an internal combustion engine includes: an EGR passage 30 for connecting an exhaust passage 12 downstream of a turbine 142 of a turbocharger 14 to a compressor downstream side intake passage 102; an EGR valve 32 disposed in an EGR passage 30; an EGR bypass passage 36 branched from the intake side of the EGR valve 32 in the EGR passage 30 and connected to a compressor upstream side intake passage 101; flow passage selector valves 38 and 40 that can select a communication destination on the intake side of the EGR valve 32 in the EGR passage 30 between the downstream side intake passage 102 and the upstream side intake passage 101. When the EGR valve 32 is closed during deceleration of the engine, the flow passage selector valves 38 and 40 are controlled to switch the communication destination on the intake side of the EGR valve 32 from the downstream side intake passage 102 to the upstream side intake passage 101.

Description

本発明は、内燃機関の制御装置に関する。   The present invention relates to a control device for an internal combustion engine.

従来、例えば特開2008−38767号公報には、過給機付きエンジンにおいて、タービン下流側からEGRガスを吸気通路の吸気マニホールドに還流するEGR装置を備えたものが開示されている。このような低圧のタービン下流側からEGRガスを還流させる装置は、LPL(Low-Pressure Loop)−EGR装置と呼ばれている。LPR−EGR装置によれば、減速後の過給応答性の低下を抑制したEGRが可能となる。   Conventionally, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-38767 discloses an engine with a supercharger that includes an EGR device that recirculates EGR gas from the downstream side of the turbine to the intake manifold of the intake passage. Such an apparatus that recirculates EGR gas from the low-pressure turbine downstream side is called an LPL (Low-Pressure Loop) -EGR apparatus. According to the LPR-EGR device, it is possible to perform EGR in which a decrease in supercharging response after deceleration is suppressed.

特開2008−38767号公報JP 2008-38767 A

LPL−EGR装置は、タービン下流の排気を還流させるため、EGR通路の配管容積が大きいという潜在的な課題を有している。このため、上述した従来の装置では、EGRガスの還流領域で加減速要求を受けてEGR弁を閉じたとしても、EGR通路の残留している配管容積分のEGRガスが吸気マニホールドへ還流されてしまい、EGR過多による燃焼性の悪化が懸念される。   Since the LPL-EGR device recirculates the exhaust gas downstream of the turbine, there is a potential problem that the piping volume of the EGR passage is large. For this reason, in the above-described conventional apparatus, even if the EGR valve is closed in response to an acceleration / deceleration request in the EGR gas recirculation region, EGR gas corresponding to the remaining pipe volume in the EGR passage is recirculated to the intake manifold. Therefore, there is a concern about deterioration of combustibility due to excessive EGR.

本発明は、上述のような課題に鑑みてなされたもので、EGR装置を備える過給機付き内燃機関において、EGRガスの還流を伴う状態から減速する場合に、EGR過多による燃焼性の悪化を抑制することのできる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems. In an internal combustion engine equipped with a supercharger equipped with an EGR device, when decelerating from a state involving recirculation of EGR gas, combustibility deterioration due to excessive EGR is reduced. An object of the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine that can be suppressed.

第1の発明は、上記の目的を達成するため、内燃機関の制御装置において、
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を有するターボ過給機と、
前記タービンよりも下流側の前記排気通路と前記コンプレッサよりも下流側の前記吸気通路であるコンプレッサ下流側吸気通路とを接続するEGR通路と、
前記EGR通路に配置されたEGR弁と、
前記EGR通路の前記EGR弁の下流側から分岐し、前記コンプレッサよりも上流側の前記吸気通路であるコンプレッサ上流側吸気通路に接続されるEGRバイパス通路と、
前記EGR通路における前記EGR弁の吸気側の連通先を、前記コンプレッサ下流側吸気通路と前記コンプレッサ上流側吸気通路との間で選択可能な流路切替手段と、
内燃機関の減速時に前記EGR弁を閉弁する場合に、前記連通先が前記コンプレッサ下流側吸気通路から前記コンプレッサ上流側吸気通路へと切り替わるように、前記流路切替手段を制御する制御手段と、
を備えることを特徴としている。
In order to achieve the above object, a first invention provides a control device for an internal combustion engine,
A turbocharger having a compressor disposed in the intake passage and a turbine disposed in the exhaust passage;
An EGR passage connecting the exhaust passage downstream of the turbine and the compressor downstream intake passage which is the intake passage downstream of the compressor;
An EGR valve disposed in the EGR passage;
An EGR bypass passage branched from the downstream side of the EGR valve of the EGR passage and connected to a compressor upstream intake passage which is the intake passage upstream of the compressor;
A flow path switching means capable of selecting a communication side on the intake side of the EGR valve in the EGR path between the compressor downstream side intake path and the compressor upstream side intake path;
Control means for controlling the flow path switching means so that the communication destination is switched from the compressor downstream intake passage to the compressor upstream intake passage when the EGR valve is closed during deceleration of the internal combustion engine;
It is characterized by having.

第1の発明によれば、減速時にEGR弁を閉弁する場合に、EGR通路におけるEGR弁の吸気側の連通先が、コンプレッサ下流側吸気通路からコンプレッサ上流側吸気通路へと切り替わるように、流路切替手段が制御される。このような動作によれば、EGR通路におけるEGR弁の吸気側に残留しているEGRガスがコンプレッサ下流側吸気通路へ還流されることが回避されるとともに、この残留しているEGRガスが、より輸送遅れの大きいコンプレッサ上流側吸気通路へと還流される。これにより、EGR弁の閉弁時に急激にEGR過多となる事態を抑制することができるので、燃焼性の悪化による失火等の発生を有効に回避することができる。   According to the first aspect of the present invention, when the EGR valve is closed during deceleration, the flow on the intake side of the EGR valve in the EGR passage is switched from the compressor downstream intake passage to the compressor upstream intake passage. The path switching means is controlled. According to such an operation, it is avoided that the EGR gas remaining on the intake side of the EGR valve in the EGR passage is recirculated to the compressor downstream intake passage, and the remaining EGR gas is further reduced. The refrigerant is returned to the compressor upstream intake passage with a large transport delay. As a result, it is possible to suppress a situation in which EGR suddenly becomes excessive when the EGR valve is closed, so that it is possible to effectively avoid the occurrence of misfiring due to deterioration of combustibility.

本発明の実施の形態1の制御装置が適用されるエンジンシステムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the engine system to which the control apparatus of Embodiment 1 of this invention is applied. 本発明の実施の形態1の制御装置により実行される過渡エンジン制御のためのルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the routine for the transient engine control performed by the control apparatus of Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態2の制御装置が適用されるエンジンシステムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the engine system with which the control apparatus of Embodiment 2 of this invention is applied. 本発明の実施の形態2の制御装置により実行される過渡エンジン制御のためのルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the routine for the transient engine control performed by the control apparatus of Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態3の制御装置により実行される過渡エンジン制御のためのルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the routine for the transient engine control performed by the control apparatus of Embodiment 3 of this invention.

実施の形態1.
本発明の実施の形態1について図を参照して説明する。
Embodiment 1 FIG.
Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、実施の形態1において、本発明の制御装置が適用されるエンジンシステムの構成を示す図である。このエンジンシステムに備えられる内燃機関は、ターボ過給機付きのガソリンエンジン(以下、単にエンジンという)である。エンジン本体2には4つの気筒が直列に備えられ、気筒ごとにインジェクタ8が設けられている。エンジン本体2には吸気マニホールド4と排気マニホールド6が取り付けられている。   FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an engine system to which a control device of the present invention is applied in the first embodiment. The internal combustion engine provided in this engine system is a gasoline engine with a turbocharger (hereinafter simply referred to as an engine). The engine body 2 is provided with four cylinders in series, and an injector 8 is provided for each cylinder. An intake manifold 4 and an exhaust manifold 6 are attached to the engine body 2.

吸気マニホールド4にはエアクリーナ20から取り込まれた新気が流れる吸気通路10が接続されている。吸気通路10にはターボ過給機14のコンプレッサ141が取り付けられている。吸気通路10においてコンプレッサ141の下流にはインタークーラ22が備えられ、その下流にはスロットル弁24が設けられている。なお、以下の説明では、コンプレッサ141の上流側の吸気通路10を「コンプレッサ上流側吸気通路101」とも称し、コンプレッサ141の下流側の吸気通路10を「コンプレッサ下流側吸気通路102」とも称することとする。   An intake passage 10 through which fresh air taken in from the air cleaner 20 flows is connected to the intake manifold 4. A compressor 141 of a turbocharger 14 is attached to the intake passage 10. In the intake passage 10, an intercooler 22 is provided downstream of the compressor 141, and a throttle valve 24 is provided downstream thereof. In the following description, the intake passage 10 upstream of the compressor 141 is also referred to as “compressor upstream intake passage 101”, and the intake passage 10 downstream of the compressor 141 is also referred to as “compressor downstream intake passage 102”. To do.

排気マニホールド6にはエンジン本体2から出た排気ガスを大気中に放出するための排気通路12が接続されている。排気通路12にはターボ過給機14のタービン142が取り付けられている。排気通路12においてタービン142の下流には三元触媒としてのS/C42とU/F44とが設けられている。   The exhaust manifold 6 is connected to an exhaust passage 12 for releasing the exhaust gas emitted from the engine body 2 into the atmosphere. A turbine 142 of the turbocharger 14 is attached to the exhaust passage 12. In the exhaust passage 12, S / C 42 and U / F 44 as a three-way catalyst are provided downstream of the turbine 142.

本エンジンシステムは、排気系から吸気系へ排気ガスを再循環させるLPL−EGR装置を備えている。このEGR装置は、コンプレッサ下流側吸気通路102におけるスロットル弁24の下流の位置と排気通路12におけるタービン142の下流の位置とをEGR通路30によって接続している。EGR通路30にはEGR弁32が設けられている。EGR通路30においてEGR弁32の排気側にはEGRクーラ34が備えられている。   The engine system includes an LPL-EGR device that recirculates exhaust gas from the exhaust system to the intake system. In the EGR device, a position downstream of the throttle valve 24 in the compressor downstream intake passage 102 and a position downstream of the turbine 142 in the exhaust passage 12 are connected by the EGR passage 30. An EGR valve 32 is provided in the EGR passage 30. An EGR cooler 34 is provided on the exhaust side of the EGR valve 32 in the EGR passage 30.

また、EGR装置は、EGR通路30おけるEGR弁32の吸気側の位置とコンプレッサ上流側吸気通路101とをEGRバイパス通路36によって接続している。EGR通路30におけるコンプレッサ下流側吸気通路102との接続部には流路切替弁38が設けられている。また、EGRバイパス通路36おけるEGR通路30との接続部には流路切替弁40が設けられている。   Further, the EGR device connects the intake side position of the EGR valve 32 in the EGR passage 30 and the compressor upstream side intake passage 101 by an EGR bypass passage 36. A flow path switching valve 38 is provided at a connection portion of the EGR passage 30 to the compressor downstream side intake passage 102. Further, a flow path switching valve 40 is provided at a connection portion of the EGR bypass passage 36 with the EGR passage 30.

本エンジンシステムは、ECU(Electronic Control Unit)50を備える。ECU50は、エンジンシステム全体を総合制御する制御装置である。ECU50は、本エンジンシステムが備える各種センサの信号を取り込み処理する。センサはエンジンシステムの各所に取り付けられている。例えば、吸気通路10におけるスロットル弁24の下流には過給圧センサ54が取り付けられている。また、クランク軸の回転を検出する回転数センサ52、アクセルペダルの開度に応じた信号を出力するアクセルペダル開度センサ56、吸入空気量Gaに応じた信号を出力するエアフローメータ58、エアクリーナ20内の圧力Pac及び温度Tacを検出するための圧力センサ60及び温度センサ62なども取り付けられている。ECU50は、取り込んだ各センサの信号を処理して所定の制御プログラムにしたがって各アクチュエータを操作する。ECU50によって操作されるアクチュエータには、インジェクタ8、スロットル弁24、EGR弁32、流路切替弁38,40などが含まれている。なお、ECU50に接続されるアクチュエータやセンサは図中に示す以外にも多数存在するが、本明細書においてはその説明は省略する。 The engine system includes an ECU (Electronic Control Unit) 50. The ECU 50 is a control device that comprehensively controls the entire engine system. The ECU 50 captures and processes signals from various sensors included in the engine system. Sensors are installed in various parts of the engine system. For example, a boost pressure sensor 54 is attached downstream of the throttle valve 24 in the intake passage 10. Further, a rotation speed sensor 52 for detecting the rotation of the crankshaft, an accelerator pedal opening sensor 56 for outputting a signal corresponding to the opening degree of the accelerator pedal, an air flow meter 58 for outputting a signal corresponding to the intake air amount Ga, and an air cleaner 20 A pressure sensor 60 and a temperature sensor 62 for detecting the internal pressure Pac and the temperature Tac are also attached. The ECU 50 processes the signals of the acquired sensors and operates the actuators according to a predetermined control program. The actuator operated by the ECU 50 includes the injector 8, the throttle valve 24, the EGR valve 32, the flow path switching valves 38 and 40, and the like. There are many actuators and sensors connected to the ECU 50 other than those shown in the figure, but the description thereof is omitted in this specification.

本実施の形態においてECU50により実行されるエンジン制御にはEGR制御が含まれる。EGR制御では、EGR率に影響するスロットル弁24、EGR弁32及び流路切替弁38,40の各操作量が協調制御される。EGR制御は、詳しくは、定常状態で実行される定常EGR制御と、過渡状態で実行される過渡EGR制御とからなる。本実施の形態で実行されるエンジン制御は、過渡EGR制御、より詳しくは、定常状態から減速する場合の過渡EGR制御の方法に特徴を有している。以下、本実施の形態で実行される過渡エンジン制御の詳細についてフローチャートを用いて説明する。   In the present embodiment, the engine control executed by the ECU 50 includes EGR control. In the EGR control, the operation amounts of the throttle valve 24, the EGR valve 32, and the flow path switching valves 38 and 40 that affect the EGR rate are cooperatively controlled. Specifically, the EGR control includes steady EGR control executed in a steady state and transient EGR control executed in a transient state. The engine control executed in the present embodiment is characterized by transient EGR control, more specifically, transient EGR control when decelerating from a steady state. Hereinafter, the details of the transient engine control executed in the present embodiment will be described using a flowchart.

図2のフローチャートは、本実施の形態でECU50により実行される過渡エンジン制御のためのルーチンを示している。このルーチンのステップS2では、イグニッション(IG)がオンにされたかどうか判定される。イグニッションがオンにされるまでは本ステップにて待機状態となり、イグニッションがオンにされたら次のステップS4に進む。   The flowchart of FIG. 2 shows a routine for transient engine control executed by the ECU 50 in the present embodiment. In step S2 of this routine, it is determined whether the ignition (IG) is turned on. Until the ignition is turned on, this step is in a standby state. When the ignition is turned on, the process proceeds to the next step S4.

ステップS4では、アクセルペダル開度センサ56の信号から計算されたアクセルペダル開度の勾配、すなわち、時間微分値Psが取得される。アクセルペダル開度勾配Psは運転者が車両の減速を開始したかどうかを判断するための情報として用いられる。   In step S4, the gradient of the accelerator pedal opening calculated from the signal of the accelerator pedal opening sensor 56, that is, the time differential value Ps is acquired. The accelerator pedal opening gradient Ps is used as information for determining whether the driver has started deceleration of the vehicle.

次のステップS6では、ステップS4で取得されたアクセルペダル開度勾配Psの絶対値が所定の開始基準値を上回ったかどうかによって、過渡EGR制御の実行条件が満たされたかどうか判定される。アクセルペダル開度勾配Psの絶対値が開始基準値以下である間は、ステップS2からS6までの工程が繰り返し実施されることで、過渡制御の実行は保留される。アクセルペダル開度勾配Psの絶対値が開始基準値を上回った時点で過渡エンジン制御が開始され、次のステップS8からS24までの工程の処理が順に実行される。   In the next step S6, it is determined whether or not the execution condition of the transient EGR control is satisfied depending on whether or not the absolute value of the accelerator pedal opening gradient Ps acquired in step S4 exceeds a predetermined start reference value. While the absolute value of the accelerator pedal opening gradient Ps is equal to or less than the start reference value, the execution of the transient control is suspended by repeatedly performing the steps S2 to S6. When the absolute value of the accelerator pedal opening gradient Ps exceeds the start reference value, the transient engine control is started, and the processes of the following steps S8 to S24 are sequentially executed.

ステップS8では、流路切替弁38が閉弁(全閉)される。また、ステップS10では、EGR弁32が閉弁される。そして、ステップS12では、流路切替弁40が開弁(全開)される。ステップS8からS12までの処理により、EGR通路30がEGR弁32によって遮断されるとともに、EGR通路30におけるEGR弁32の吸気側の連通先がコンプレッサ下流側吸気通路102からコンプレッサ上流側吸気通路101へと切り替えられる。EGR通路30におけるEGR弁32の吸気側に残留していたEGRガスは、EGRバイパス通路36を介してコンプレッサ上流側吸気通路101へと還流される。   In step S8, the flow path switching valve 38 is closed (fully closed). In step S10, the EGR valve 32 is closed. In step S12, the flow path switching valve 40 is opened (fully opened). By the processing from step S8 to S12, the EGR passage 30 is blocked by the EGR valve 32, and the communication side on the intake side of the EGR valve 32 in the EGR passage 30 is changed from the compressor downstream intake passage 102 to the compressor upstream intake passage 101. Can be switched. The EGR gas remaining on the intake side of the EGR valve 32 in the EGR passage 30 is returned to the compressor upstream intake passage 101 via the EGR bypass passage 36.

ステップS14では、EGRガス温度が取得される。そして、次のステップS16では、ステップS14で取得されたEGRガス温度とエアクリーナ20内のガス温度Tacとの差分が所定の基準値を下回ったかどうかによって、EGR制御の定常条件が満たされたかどうか、すなわち、EGR通路30におけるEGR弁32の吸気側に残留していたEGRガスがすべて還流されたかどうかが判定される。その結果、差分値が基準値以上である間は、ステップS14からS16までの工程が繰り返し実施されることで、その後の処理が保留される。   In step S14, the EGR gas temperature is acquired. Then, in the next step S16, whether or not the steady condition of EGR control is satisfied depending on whether or not the difference between the EGR gas temperature acquired in step S14 and the gas temperature Tac in the air cleaner 20 is below a predetermined reference value, That is, it is determined whether or not all the EGR gas remaining on the intake side of the EGR valve 32 in the EGR passage 30 has been recirculated. As a result, while the difference value is equal to or larger than the reference value, the subsequent processes are suspended by repeatedly performing the processes from step S14 to S16.

差分値が基準値を下回った時点で次のステップS18に移行する。ステップS18では、流路切替弁40が閉弁(全閉)される。そして、ステップS20では、流路切替弁38が開弁(全開)される。   When the difference value falls below the reference value, the process proceeds to the next step S18. In step S18, the flow path switching valve 40 is closed (fully closed). In step S20, the flow path switching valve 38 is opened (fully opened).

ステップS22では、アクセルペダル開度センサ56の信号から計算されたアクセルペダル開度の勾配、すなわち、時間微分値Psが取得される。そして、取得されたアクセルペダル開度勾配Psの絶対値が所定の終了基準値を下回ったかどうかによって、過渡エンジン制御の終了条件が満たされたかどうか、すなわち、運転者が車両の減速を終了したかどうかが判断される。アクセルペダル開度勾配Psの絶対値が終了基準値以上である間は、ステップS22の工程が繰り返し実施されることで、過渡エンジン制御の終了は保留される。アクセルペダル開度勾配Psの絶対値が終了基準値を下回った時点で過渡エンジン制御が終了され、次のステップS24においてEGR弁32が開弁される。   In step S22, the gradient of the accelerator pedal opening calculated from the signal of the accelerator pedal opening sensor 56, that is, the time differential value Ps is acquired. Then, whether or not the termination condition of the transient engine control is satisfied depending on whether or not the absolute value of the acquired accelerator pedal opening gradient Ps falls below a predetermined termination reference value, that is, whether the driver has finished decelerating the vehicle. Judgment is made. While the absolute value of the accelerator pedal opening gradient Ps is equal to or greater than the end reference value, the end of the transient engine control is suspended by repeatedly performing the process of step S22. The transient engine control is ended when the absolute value of the accelerator pedal opening gradient Ps falls below the end reference value, and the EGR valve 32 is opened in the next step S24.

ECU50は、このように車両の加減速時にEGR弁32を閉弁するとともに、EGR通路30におけるEGR弁32の吸気側に残留したEGRガスを、EGRバイパス通路36を介してコンプレッサ上流側吸気通路101から還流する。これにより、車両の加減速直後の過渡状態においてEGR率が急上昇して燃焼状態が悪化することを抑制することができる。   The ECU 50 closes the EGR valve 32 during acceleration / deceleration of the vehicle as described above, and the EGR gas remaining on the intake side of the EGR valve 32 in the EGR passage 30 passes through the EGR bypass passage 36 to the compressor upstream intake passage 101. To reflux. As a result, it is possible to prevent the EGR rate from rapidly rising and the combustion state from deteriorating in a transient state immediately after acceleration / deceleration of the vehicle.

ところで、上述した実施の形態1の装置では、流路切替弁38,40を用いて、EGR通路30の吸気側の連通先を切り替えることとした。しかしながら、当該連通先を切替可能な構成はこれに限られない。すなわち、流路切替弁38,40に替えてEGR通路30とEGRバイパス通路36との接続部に三方弁を設置し、EGR弁32の吸気側の連通先を切り替えることとしてもよい。   By the way, in the apparatus of the first embodiment described above, the communication side on the intake side of the EGR passage 30 is switched using the flow path switching valves 38 and 40. However, the configuration capable of switching the communication destination is not limited to this. That is, instead of the flow path switching valves 38 and 40, a three-way valve may be installed at the connection portion between the EGR passage 30 and the EGR bypass passage 36 to switch the communication side on the intake side of the EGR valve 32.

尚、上述した実施の形態では、流路切替弁38,40が第1の発明における「流路切替手段」に相当している。また、ECU50が、上記ステップS2からS12の処理を実行することにより、第1の発明の「制御手段」が実現されている。   In the embodiment described above, the flow path switching valves 38 and 40 correspond to the “flow path switching means” in the first invention. Further, the “control means” according to the first aspect of the present invention is realized by the ECU 50 executing the processes of steps S2 to S12.

実施の形態2.
次に、本発明の実施の形態2について図を参照して説明する。
Embodiment 2. FIG.
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図3は、実施の形態2において、本発明の制御装置が適用されるエンジンシステムの構成を示す図である。この図に示すエンジンシステムは、EGRバイパス通路36及び流路切替弁38,40を備えていない点を除き、図1に示すエンジンシステムと同様の構成を備えている。本発明の実施の形態2は、ECU50により実行される過渡EGR制御において、車両の減速時に減筒運転を行うことに特徴がある。以下、本実施の形態で実行される過渡EGR制御の詳細についてフローチャートを用いて説明する。   FIG. 3 is a diagram showing a configuration of an engine system to which the control device of the present invention is applied in the second embodiment. The engine system shown in this figure has the same configuration as the engine system shown in FIG. 1 except that the EGR bypass passage 36 and the flow path switching valves 38 and 40 are not provided. The second embodiment of the present invention is characterized in that the reduced-cylinder operation is performed during deceleration of the vehicle in the transient EGR control executed by the ECU 50. Hereinafter, the details of the transient EGR control executed in the present embodiment will be described using a flowchart.

図4のフローチャートは、本実施の形態でECU50により実行される過渡EGR制御のためのルーチンを示している。このルーチンは、前述の図2に示す過渡EGR制御のルーチンと同内容の処理を含んでいる。図4のフローチャートでは、図2に示す過渡EGR制御と同一の処理を行う工程については、当該ルーチンにおいて付されているステップ番号と同一のステップ番号を付している。   The flowchart of FIG. 4 shows a routine for transient EGR control executed by the ECU 50 in the present embodiment. This routine includes the same processing as the transient EGR control routine shown in FIG. In the flowchart of FIG. 4, steps that perform the same processing as the transient EGR control shown in FIG. 2 are assigned the same step numbers as the step numbers assigned in the routine.

図4に示すルーチンのS6では、ステップS4で取得されたアクセルペダル開度勾配Psの絶対値が開始基準値を上回ったか否かによって、過渡EGR制御の実行条件が満たされたかどうかが判定される。そして、アクセルペダル開度勾配Psの絶対値が開始基準値を上回った時点で過渡EGR制御が開始され、次のステップS30からS48までの工程の処理が順に実行される。   In S6 of the routine shown in FIG. 4, it is determined whether or not the execution condition of the transient EGR control is satisfied depending on whether or not the absolute value of the accelerator pedal opening gradient Ps acquired in Step S4 exceeds the start reference value. . Then, the transient EGR control is started when the absolute value of the accelerator pedal opening gradient Ps exceeds the start reference value, and the processes of the following steps S30 to S48 are executed in order.

ステップS30では、回転数センサ52の信号から計算されたエンジン回転数NEが取得されるとともに、エアフローメータ58の信号から計算された吸入空気量Ga及びEGR弁32の開度であるEGR弁開度θEGRが取得される。そして、ステップS32では、上記ステップS30にて取得されたエンジン回転数NE、吸入空気量Ga及びEGR弁開度θEGRの三次元マップを用いてEGR流量Geが算出される。 In step S30, the engine rotational speed NE calculated from the signal from the rotational speed sensor 52 is acquired, and the intake air amount Ga calculated from the signal from the air flow meter 58 and the EGR valve opening that is the opening of the EGR valve 32 are obtained. θ EGR is obtained. In step S32, the EGR flow rate Ge is calculated using the three-dimensional map of the engine speed NE, the intake air amount Ga, and the EGR valve opening degree θ EGR acquired in step S30.

次に、ステップS34では、次式(1)を用いて、総気筒数Nのエンジンにおいて気筒数Nsの減筒運転を行う場合の目標負荷率Gaが算出される。

Figure 2015178778
Next, in step S34, using the following equation (1), the target load factor Ga t in the case of performing the reduced-cylinder operation of the cylinder speed Ns is calculated by the engine of the total number of cylinders N.
Figure 2015178778

ステップS36では、過給圧センサ54の信号から計算された吸気管内圧力Pm、エアクリーナ20内に設けられた圧力センサ60及び温度センサ62の信号から計算されたエアクリーナ内圧力Pac及びエアクリーナ内温度Tacが取得される。そして、ステップS38では、次式(2)を用いて、上記ステップS34において算出された目標負荷率Gaを達成するための目標スロットル開度TAが算出される。なお、次式(2)におけるAはスロットルの断面積であり、μは流路係数である。

Figure 2015178778
At step S36, signal calculated intake pipe pressure Pm from the boost pressure sensor 54, an air cleaner in pressure is calculated from the signal of the pressure sensor 60 and temperature sensor 62 provided in the air cleaner 20 P ac and the air cleaner in the temperature T ac is acquired. Then, in step S38, the using the following equation (2), the target throttle opening degree TA t for achieving the target load factor Ga t calculated in step S34 is calculated. Incidentally, the A t in equation (2) is the cross-sectional area of the throttle, the μ is the channel coefficient.
Figure 2015178778

次に、ステップS40では、減筒処理が実行される。ここでは、具体的には、スロットル開度が上記ステップS38の処理で算出された目標スロットル開度TAに制御されるとともに、特定気筒の燃料噴射が停止される。次に、ステップS42では、吸気管内圧力Pmが再度取得される。そして、次のステップS42では、吸気管内圧力Pmの履歴から吸気管内圧力Pmの時間微分値が算出される。そして、次のステップS44では、算出された時間微分値が予め設定した閾値を下回ったかどうかによって、定常状態であるかどうかが判断される。吸気管内圧力Pmの時間微分値が閾値以上である間は、ステップS42の工程が繰り返し実施されることで、その後の工程は保留される。吸気管内圧力Pmの時間微分値が閾値を下回った時点で減筒運転において定常状態になったと判断されて、次の工程へと移行する。 Next, in step S40, a reduced cylinder process is executed. Here, specifically, with the throttle opening is controlled to the target throttle opening degree TA t calculated in the process at step S38, the fuel injection of the specific cylinder is stopped. Next, in step S42, the intake pipe pressure Pm is acquired again. In the next step S42, the time differential value of the intake pipe pressure Pm is calculated from the history of the intake pipe pressure Pm. Then, in the next step S44, it is determined whether or not it is in a steady state depending on whether or not the calculated time differential value has fallen below a preset threshold value. While the time differential value of the intake pipe pressure Pm is equal to or greater than the threshold value, the subsequent process is suspended by repeatedly performing the process of step S42. When the time differential value of the intake pipe pressure Pm falls below the threshold value, it is determined that the steady state has been reached in the reduced-cylinder operation, and the process proceeds to the next step.

次のステップS46では、車両の減速処理が実施される。ここでは、より詳しくは、アクセルペダル開度、エンジン回転数等に応じて、スロットル弁24の閉弁、点火時期の遅角、燃料噴射のカット、或いはEGR弁32の閉弁等を行うことにより、エンジンが減速される。次のステップS48では、アクセルペダル開度センサ56の信号から計算されたアクセルペダル開度の勾配、すなわち、時間微分値Psが取得される。そして、取得されたアクセルペダル開度勾配Psの絶対値が所定の終了基準値を下回ったかどうかによって、減速処理の終了条件が満たされたかどうか、すなわち、運転者が車両の減速を終了したかどうかが判断される。アクセルペダル開度勾配Psの絶対値が終了基準値以上である間は、ステップS46の工程が繰り返し実施されることで、減速処理の終了は保留される。アクセルペダル開度勾配Psの絶対値が終了基準値を下回った時点で減速処理が終了される。   In the next step S46, vehicle deceleration processing is performed. More specifically, the throttle valve 24 is closed, the ignition timing is retarded, the fuel injection is cut off, or the EGR valve 32 is closed according to the accelerator pedal opening, the engine speed, and the like. The engine is decelerated. In the next step S48, the gradient of the accelerator pedal opening calculated from the signal of the accelerator pedal opening sensor 56, that is, the time differential value Ps is acquired. Then, whether or not the termination condition of the deceleration process is satisfied depending on whether or not the absolute value of the acquired accelerator pedal opening gradient Ps falls below a predetermined termination reference value, that is, whether or not the driver has finished deceleration of the vehicle. Is judged. While the absolute value of the accelerator pedal opening gradient Ps is equal to or greater than the end reference value, the end of the deceleration process is suspended by repeatedly performing the process of step S46. The deceleration process is terminated when the absolute value of the accelerator pedal opening gradient Ps falls below the end reference value.

ECU50は、このように減筒処理を行った上で車両の減速処理を行う。これにより、車両の減速直後の過渡状態においてEGR率が急上昇して燃焼状態が悪化することを抑制することができる。   The ECU 50 performs the deceleration process of the vehicle after performing the cylinder reduction process in this way. As a result, it is possible to suppress the EGR rate from rapidly rising and the combustion state from deteriorating in a transient state immediately after deceleration of the vehicle.

実施の形態3
次に、本発明の実施の形態3について図を参照して説明する。
Embodiment 3
Next, Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to the drawings.

本発明の実施の形態3は、空気量のバルブリフトまたはバルブオーバーラップを調整して空気量制御を行うことが可能なエンジンに適用可能な制御である。実施の形態3は、ECU50により実行される過渡エンジン制御において、減速直後の空気量調整をバルブリフトまたはバルブオーバーラップで実施することに特徴がある。以下、本実施の形態で実行される過渡エンジン制御の詳細についてフローチャートを用いて説明する。   The third embodiment of the present invention is control applicable to an engine capable of performing air amount control by adjusting a valve lift or valve overlap of the air amount. The third embodiment is characterized in that in the transient engine control executed by the ECU 50, the air amount adjustment immediately after deceleration is performed by a valve lift or a valve overlap. Hereinafter, the details of the transient engine control executed in the present embodiment will be described using a flowchart.

図5のフローチャートは、本実施の形態でECU50により実行される過渡エンジン制御のためのルーチンを示している。このルーチンは、前述の図4に示す過渡エンジン制御のルーチンと同内容の処理を含んでいる。図5のフローチャートでは、図4に示す過渡エンジン制御と同一の処理を行う工程については、当該ルーチンにおいて付されているステップ番号と同一のステップ番号を付している。   The flowchart of FIG. 5 shows a routine for transient engine control executed by the ECU 50 in the present embodiment. This routine includes the same processing as the transient engine control routine shown in FIG. In the flowchart of FIG. 5, steps that perform the same processing as the transient engine control shown in FIG. 4 are given the same step numbers as the step numbers assigned in the routine.

図5に示すルーチンのステップS36の処理が行われると、次のステップS50では、上記ステップS34において算出された目標負荷率Gaを達成するための目標バルブリフトL又は目標バルブオーバーラップOLが算出される。次に、ステップS40では、減筒処理が実行される。次に、ステップS42では、吸気管内圧力Pmが再度取得される。そして、次のステップS44では、吸気管内圧力Pmの時間微分値が予め設定した閾値を下回ったかどうかによって、定常状態であるかどうかが判断される。 When the process of step S36 of the routine shown in FIG. 5 is executed, in the next step S50, the target valve lift for achieving the target load factor Ga t calculated in step S34 L t or target valve overlap OL t Is calculated. Next, in step S40, a reduced cylinder process is executed. Next, in step S42, the intake pipe pressure Pm is acquired again. Then, in the next step S44, it is determined whether or not it is in a steady state depending on whether or not the time differential value of the intake pipe pressure Pm is below a preset threshold value.

次のステップS52では、車両の減速処理が実施される。ここでは、より詳しくは、アクセルペダル開度、エンジン回転数等に応じて、バルブリフトを小さくする又はバルブオーバーラップを大きくすることにより、エンジンが減速される。次のステップS48では、減速処理の終了条件が満たされたかどうか、すなわち、運転者が車両の減速を終了したかどうかが判断される。アクセルペダル開度勾配Psの絶対値が終了基準値以上である間は、ステップS52の工程が繰り返し実施されることで、減速処理の終了は保留される。アクセルペダル開度勾配Psの絶対値が終了基準値を下回った時点で減速処理が終了される。   In the next step S52, vehicle deceleration processing is performed. More specifically, the engine is decelerated by decreasing the valve lift or increasing the valve overlap in accordance with the accelerator pedal opening, the engine speed, and the like. In the next step S48, it is determined whether or not the condition for terminating the deceleration process is satisfied, that is, whether or not the driver has finished decelerating the vehicle. While the absolute value of the accelerator pedal opening gradient Ps is equal to or greater than the end reference value, the end of the deceleration process is suspended by repeatedly performing the process of step S52. The deceleration process is terminated when the absolute value of the accelerator pedal opening gradient Ps falls below the end reference value.

ECU50は、このように減筒処理を行った上で車両の減速処理を行う。これにより、車両の減速直後の過渡状態においてEGR率が急上昇して燃焼状態が悪化することを抑制することができる。この際、ECU50は、バルブリフト又はバルブオーバーラップを制御することによって減速処理を行う。これにより、車両の減速直後の過渡状態において速やかに空気量調整を行うことができる。   The ECU 50 performs the deceleration process of the vehicle after performing the cylinder reduction process in this way. As a result, it is possible to suppress the EGR rate from rapidly rising and the combustion state from deteriorating in a transient state immediately after deceleration of the vehicle. At this time, the ECU 50 performs a deceleration process by controlling the valve lift or the valve overlap. As a result, the air amount can be quickly adjusted in a transient state immediately after the vehicle is decelerated.

2 エンジン本体
4 吸気マニホールド
6 排気マニホールド
8 インジェクタ
10 吸気通路
101 コンプレッサ上流側吸気通路
102 コンプレッサ下流側吸気通路
12 排気通路
14 ターボ過給機
141 コンプレッサ
142 タービン
20 エアクリーナ
22 インタークーラ
24 スロットル弁
30 EGR通路
32 EGR弁
34 EGRクーラ
36 EGRバイパス通路
38,40 流路切替弁
42 三元触媒(S/C)
44 三元触媒(U/F)
50 ECU
52 回転数センサ
54 過給圧センサ
56 アクセルペダル開度センサ
58 エアフローメータ
60 圧力センサ
62 温度センサ
2 Engine body 4 Intake manifold 6 Exhaust manifold 8 Injector 10 Intake passage 101 Compressor upstream side intake passage 102 Compressor downstream side intake passage 12 Exhaust passage 14 Turbo supercharger 141 Compressor 142 Turbine 20 Air cleaner 22 Intercooler 24 Throttle valve 30 EGR passage 32 EGR valve 34 EGR cooler 36 EGR bypass passage 38, 40 Flow path switching valve 42 Three-way catalyst (S / C)
44 Three-way catalyst (U / F)
50 ECU
52 Rotational Speed Sensor 54 Supercharging Pressure Sensor 56 Accelerator Pedal Opening Sensor 58 Air Flow Meter 60 Pressure Sensor 62 Temperature Sensor

Claims (1)

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を有するターボ過給機と、
前記タービンよりも下流側の前記排気通路と前記コンプレッサよりも下流側の前記吸気通路であるコンプレッサ下流側吸気通路とを接続するEGR通路と、
前記EGR通路に配置されたEGR弁と、
前記EGR通路の前記EGR弁の吸気側から分岐し、前記コンプレッサよりも上流側の前記吸気通路であるコンプレッサ上流側吸気通路に接続されるEGRバイパス通路と、
前記EGR通路における前記EGR弁の吸気側の連通先を、前記コンプレッサ下流側吸気通路と前記コンプレッサ上流側吸気通路との間で選択可能な流路切替手段と、
内燃機関の減速時に前記EGR弁を閉弁する場合に、前記連通先が前記コンプレッサ下流側吸気通路から前記コンプレッサ上流側吸気通路へと切り替わるように、前記流路切替手段を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
A turbocharger having a compressor disposed in the intake passage and a turbine disposed in the exhaust passage;
An EGR passage connecting the exhaust passage downstream of the turbine and the compressor downstream intake passage which is the intake passage downstream of the compressor;
An EGR valve disposed in the EGR passage;
An EGR bypass passage branched from the intake side of the EGR valve of the EGR passage and connected to a compressor upstream intake passage that is the intake passage upstream of the compressor;
A flow path switching means capable of selecting a communication side on the intake side of the EGR valve in the EGR path between the compressor downstream side intake path and the compressor upstream side intake path;
Control means for controlling the flow path switching means so that the communication destination is switched from the compressor downstream intake passage to the compressor upstream intake passage when the EGR valve is closed during deceleration of the internal combustion engine;
A control device for an internal combustion engine, comprising:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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