JP2018131961A - Control device and control method - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、制御装置および制御方法に関し、特に、内燃機関の制御装置および制御方法に関する。 The present invention relates to a control device and a control method, and more particularly to a control device and a control method for an internal combustion engine.
従来、内燃機関において発生する排気の一部を再度吸気させる排気再循環(EGR(Exhaust Gas Recirculation))システムを備えた内燃機関があった。このような内燃機関において、排気のエネルギで吸気の圧力を高めるターボチャージャに加えて、追加の過給機を備えたものがあった。たとえば、追加の過給機として、電気モータで吸気の圧力を高める電動コンプレッサが用いられる場合がある(たとえば、特許文献1参照)。 Conventionally, there has been an internal combustion engine equipped with an exhaust gas recirculation (EGR) system that reintakes part of exhaust gas generated in the internal combustion engine. In some of such internal combustion engines, an additional supercharger is provided in addition to a turbocharger that increases the pressure of intake air by the energy of exhaust gas. For example, as an additional supercharger, an electric compressor that increases the pressure of intake air with an electric motor may be used (see, for example, Patent Document 1).
このような構成においては、電動コンプレッサの駆動時に、吸気側の圧力が排気側の圧力よりも高くなる場合がある。そのような場合、EGRシステムにおいて排気側の圧力が吸気側の圧力よりも低くなることにより、排気を吸気側に導くことができなくなる。このため、内燃機関のシリンダ内に吸入される吸気に対する排気の割合であるEGR率が低下してしまうといった問題があった。 In such a configuration, when the electric compressor is driven, the pressure on the intake side may be higher than the pressure on the exhaust side. In such a case, in the EGR system, the pressure on the exhaust side becomes lower than the pressure on the intake side, so that the exhaust cannot be guided to the intake side. For this reason, there has been a problem that the EGR rate, which is the ratio of the exhaust to the intake air taken into the cylinder of the internal combustion engine, decreases.
この発明は、上述の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、内燃機関に設けられる追加の過給機の駆動時であっても、EGRにおける吸気に対する排気の割合が低下することを防止することが可能な制御装置および制御方法を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and the object thereof is to reduce the ratio of exhaust to intake air in EGR even when an additional supercharger provided in an internal combustion engine is driven. It is an object of the present invention to provide a control device and a control method that can prevent this.
この発明による制御装置は、内燃機関の制御装置である。内燃機関は、気筒と、吸気バルブと、排気バルブと、吸気バルブおよび排気バルブの少なくとも一方のリフト量の変化態様を可変とする可変バルブ機構と、排気通路に設けられるタービンおよび吸気通路に設けられる第1コンプレッサを含む第1過給機と、吸気通路に設けられる第2コンプレッサを含む第2過給機と、気筒を経由せずに排気通路と吸気通路とを接続するEGR通路と、開閉動作によってEGR通路内を通過するガスの流量を調整するEGR弁とを備える。 The control device according to the present invention is a control device for an internal combustion engine. The internal combustion engine is provided in a cylinder, an intake valve, an exhaust valve, a variable valve mechanism that can change a change amount of a lift amount of at least one of the intake valve and the exhaust valve, a turbine provided in the exhaust passage, and an intake passage. A first supercharger including a first compressor, a second supercharger including a second compressor provided in the intake passage, an EGR passage connecting the exhaust passage and the intake passage without passing through the cylinder, and an opening / closing operation And an EGR valve for adjusting the flow rate of the gas passing through the EGR passage.
制御装置は、可変バルブ機構を制御して、変化態様を第1態様、または、排気バルブを閉じたときの気筒の内部の排気の割合が第1態様よりも多くなる第2態様とすることが可能であり、吸気通路とEGR通路との接続部の吸気圧力が、排気通路とEGR通路との接続部の排気圧力よりも高い場合に、EGR弁を全閉するよう制御するとともに、可変バルブ機構を制御して変化態様を第2態様とする。 The control device may control the variable valve mechanism so that the change mode is the first mode, or the second mode in which the ratio of exhaust inside the cylinder when the exhaust valve is closed is greater than the first mode. When the intake pressure at the connection portion between the intake passage and the EGR passage is higher than the exhaust pressure at the connection portion between the exhaust passage and the EGR passage, the EGR valve is controlled to be fully closed, and the variable valve mechanism And the change mode is set as the second mode.
好ましくは、制御装置は、吸気圧力が排気圧力よりも低くなった場合、EGR弁を開けるよう制御するとともに、可変バルブ機構を制御して変化態様を第1態様とする。 Preferably, the control device controls to open the EGR valve when the intake pressure becomes lower than the exhaust pressure, and controls the variable valve mechanism to set the change mode as the first mode.
好ましくは、第2態様は、排気バルブを第1態様よりも早く閉じる態様、または、排気バルブのリフト量の上限値を前記第1態様よりも小さくする態様である。 Preferably, the second aspect is an aspect in which the exhaust valve is closed earlier than the first aspect, or an upper limit value of the lift amount of the exhaust valve is made smaller than that in the first aspect.
好ましくは、第2態様は、吸気バルブを第1態様よりも早く開ける態様、または、吸気バルブのリフト量の上限値を第1態様よりも大きくする態様である。 Preferably, the second mode is a mode in which the intake valve is opened earlier than the first mode, or an upper limit value of the lift amount of the intake valve is set to be larger than that in the first mode.
この発明の他の局面による制御方法は、内燃機関の制御方法である。内燃機関は、気筒と、吸気バルブと、排気バルブと、吸気バルブおよび排気バルブの少なくとも一方のリフト量の変化態様を可変とする可変バルブ機構と、排気通路に設けられるタービンおよび吸気通路に設けられる第1コンプレッサを含む第1過給機と、吸気通路に設けられる第2コンプレッサを含む第2過給機と、気筒を経由せずに排気通路と吸気通路とを接続するEGR通路と、開閉動作によってEGR通路内を通過するガスの流量を調整するEGR弁とを備える。 A control method according to another aspect of the present invention is a control method for an internal combustion engine. The internal combustion engine is provided in a cylinder, an intake valve, an exhaust valve, a variable valve mechanism that can change a change amount of a lift amount of at least one of the intake valve and the exhaust valve, a turbine provided in the exhaust passage, and an intake passage. A first supercharger including a first compressor, a second supercharger including a second compressor provided in the intake passage, an EGR passage connecting the exhaust passage and the intake passage without passing through the cylinder, and an opening / closing operation And an EGR valve for adjusting the flow rate of the gas passing through the EGR passage.
制御方法は、内燃機関の制御装置が、可変バルブ機構を制御して、変化態様を第1態様、または、排気バルブを閉じたときの気筒の内部の排気の割合が第1態様よりも多くなる第2態様とすることが可能なステップと、吸気通路とEGR通路との接続部の吸気圧力が、排気通路とEGR通路との接続部の排気圧力よりも高い場合に、EGR弁を全閉するよう制御するとともに、可変バルブ機構を制御して変化態様を第2態様とするステップとを含む。 The control method is such that the control device of the internal combustion engine controls the variable valve mechanism to change the change mode to the first mode, or the ratio of exhaust inside the cylinder when the exhaust valve is closed is higher than the first mode. When the intake pressure at the connection portion between the intake passage and the EGR passage is higher than the exhaust pressure at the connection portion between the exhaust passage and the EGR passage, the EGR valve is fully closed. And controlling the variable valve mechanism to change the change mode to the second mode.
この発明に従えば、吸気圧力が排気圧力よりも高い場合に、EGR通路のEGR弁が全閉される。このため、吸気が排気側に流入することを防止することができる。また、吸気圧力が排気圧力よりも高い場合に、排気バルブを閉じたときの気筒の内部の排気の割合が、吸気圧力が排気圧力よりも低い場合よりも高くなるように可変バルブ機構が制御される。その結果、追加の過給機である第2過給機の駆動時であってもEGRにおける吸気に対する排気の割合が低下することを防止することが可能な制御装置および制御方法を提供することができる。 According to this invention, when the intake pressure is higher than the exhaust pressure, the EGR valve in the EGR passage is fully closed. For this reason, intake air can be prevented from flowing into the exhaust side. In addition, when the intake pressure is higher than the exhaust pressure, the variable valve mechanism is controlled so that the ratio of exhaust inside the cylinder when the exhaust valve is closed is higher than when the intake pressure is lower than the exhaust pressure. The As a result, it is possible to provide a control device and a control method capable of preventing a reduction in the ratio of exhaust to intake air in the EGR even when the second supercharger which is an additional supercharger is driven. it can.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
[本実施の形態におけるエンジン周辺の構成]
図1は、本実施の形態におけるエンジン10の構成の一例の概略を示す図である。図1を参照して、本実施の形態においてエンジン10は、ディーゼルエンジンであることとする。しかし、これに限定されず、その他の形式のエンジン、たとえば、ガソリンエンジンであってもよい。
[Configuration around the engine in the present embodiment]
FIG. 1 is a diagram schematically showing an example of the configuration of the
エンジン10は、複数の燃焼室11、ならびに、燃焼室11ごとに1つ以上の吸気バルブ12および排気バルブ13を備える。燃焼室11は、本実施の形態のエンジン10のようなディーゼルエンジンなどのレシプロエンジンでは、シリンダ、シリンダヘッドおよびピストンで囲まれた空間である。この燃焼室11の空間を形成する部分を便宜的に気筒と呼ぶ。この実施の形態のエンジン10は、以下のように作動する。(1)吸気バルブ12が開けられ、排気バルブ13が閉じられた後、燃焼室11に吸気が吸入される。(2)吸気バルブ12が閉じられ、燃焼室11内の吸気が圧縮される。(3)圧縮後、燃焼室11に燃料が噴射されて燃焼することにより燃焼ガスが膨張することで動力が発生する。(4)排気バルブ13が開けられ、燃焼室11内の燃焼ガスが排気として排出される。
The
吸気口から吸入された吸気は、エアクリーナ21や吸気通路22などを経由してターボチャージャ23に吸入される。ターボチャージャ23は、排気通路に設けられるタービンおよび吸気通路に設けられるコンプレッサを含み、排気通路の排気からタービンに与えられたエネルギにより作動するコンプレッサによって吸気の圧力を高める。
The intake air drawn from the intake port is drawn into the
ターボチャージャ23で圧力が高められた吸気は、吸気通路24を経由してインタークーラ25に入る。インタークーラ25は、ターボチャージャ23において断熱圧縮により温度が上昇した吸気を冷却する。
The intake air whose pressure has been increased by the
インタークーラ25で冷却された吸気は、吸気通路26を経由して、電動コンプレッサ27を駆動するときは、バイパスバルブ28が閉じられることで、電動コンプレッサ27に吸入され、電動コンプレッサ27を駆動しないときは、バイパスバルブ28が開かられ、吸気通路29に流れる。電動コンプレッサ27は、電気モータにより作動するコンプレッサによって吸気の圧力を高める。電動コンプレッサ27は、ターボチャージャ23の過給圧が、排気のエネルギが高まっておらず、車両の加速時に車速やアクセル開度などに応じて必要とされる過給圧に達しないときに、補助的に駆動状態(オン状態)とされる。
When the
電動コンプレッサ27で圧力がさらに高められた吸気、または、バイパスバルブ28を経由した吸気は、吸気通路29を経由してディーゼルスロットル19で流量が制御され、インテークマニホールド14に流入する。ディーゼルスロットル19は、燃焼室11に流入する吸気の量を調整する弁であり、後述する再循環される排気の量に応じて制御される。インテークマニホールド14に流入した吸気は、所定のバルブタイミングで順次開けられたいずれかの吸気バルブ12を経由して燃焼室11に流入する。
The intake air whose pressure has been further increased by the
燃焼室11の排気は、所定のバルブタイミングで開けられた排気バルブ13を経由してエキゾーストマニホールド15に流入する。エキゾーストマニホールド15で集合された排気は、ターボチャージャ23のタービン側に流入する。ターボチャージャ23でタービンにエネルギを与えた排気は、排気通路31を経由して排気口から排出される。
Exhaust gas in the
可変バルブ機構16は、吸気バルブ12および排気バルブ13の少なくとも一方のリフト量の変化態様(開閉タイミングや最大リフト量)を状況に応じて変化させる。
The
エキゾーストマニホールド15で集合された排気の一部は、EGRのための排気を吸気側に導くための接続通路32を経由してEGRクーラ33に入る。EGRクーラ33は、高温の排気を冷却する。
A part of the exhaust collected by the
EGRクーラ33で冷却された排気は、接続通路34を経由してEGRバルブ35で流量が制御され、さらに接続通路36を経由して、インテークマニホールド14に戻される。EGRバルブ35は、吸気側に戻される排気の量を調整する弁であり、エンジン10の動作状態に応じて制御される。インテークマニホールド14に戻された排気は、インテークマニホールド14に流入した吸気とともに燃焼室11に流入する。
The exhaust gas cooled by the
ECU(Electronic Control Unit)100は、エンジン10を制御する装置である。インテークマニホールド14に設けられた圧力センサ17は、EGRシステムの吸気側の接続部の圧力(本実施の形態では、インテークマニホールド14の圧力)を検知する。エキゾーストマニホールド15に設けられた圧力センサ18は、EGRシステムの排気側の接続部の圧力(本実施の形態では、エキゾーストマニホールド15の圧力)を検知する。ECU100は、圧力センサ17,18などから検知信号を受ける。
The ECU (Electronic Control Unit) 100 is a device that controls the
ECU100は、圧力センサ17,18からの検知信号でそれぞれ示される値などのセンサ値に応じて、可変バルブ機構16、ディーゼルスロットル19、バイパスバルブ28、EGRバルブ35、および、電動コンプレッサ27を制御する。
The
[EGR率減少抑制処理の説明]
以上のような構成においては、電動コンプレッサ27の運転時にEGR率が減少してしまう場合がある。具体的には、電動コンプレッサ27を運転することによってインテークマニホールド14の吸気の圧力がエキゾーストマニホールド15の排気の圧力より高くなる場合がある。
[Description of EGR rate decrease suppression processing]
In the configuration as described above, the EGR rate may decrease during operation of the
このような場合には、圧力の低いエキゾーストマニホールド15の側の排気を、圧力の高いインテークマニホールド14の側に導くことができなくなってしまう。このため、燃焼室11内に吸入される吸気に対する排気の割合であるEGR率が低下してしまう。
In such a case, the exhaust on the side of the
そこで、本実施の形態では、インテークマニホールド14の側、つまり吸気側の圧力が、エキゾーストマニホールド15の側、つまり排気側の圧力よりも高い場合に、EGRバルブ35を閉じるよう制御するとともに、排気バルブ13を閉じたときの燃焼室11の内部の排気の割合が、吸気側の圧力が排気側の圧力よりも低い場合の通常制御よりも高くなるように可変バルブ機構16を制御する。これによって、電動コンプレッサ27のような追加の過給機の駆動時であってもEGRにおける吸気に対する排気の割合が低下することを防止することができる。
Therefore, in the present embodiment, when the pressure on the
図2は、本実施の形態におけるEGR率減少抑制処理の流れを示すフローチャートである。図2を参照して、このEGR率減少抑制処理は、たとえば、ECU100によって所定周期で繰返し実行されるメイン処理から読出されてサブルーチンとして実行される。
FIG. 2 is a flowchart showing the flow of the EGR rate decrease suppression process in the present embodiment. Referring to FIG. 2, this EGR rate decrease suppression process is read from a main process repeatedly executed at a predetermined cycle by
まず、ECU100は、電動コンプレッサ27の駆動中であるか否かを判断する(ステップ(以下、ステップをSと記載する)101)。駆動中でない(S101でNO)と判断した場合、ECU100は、このEGR率減少抑制処理を終了して、実行する処理を呼出元の処理に戻す。
First, the
一方、電動コンプレッサ27の駆動中である(S101でYES)と判断した場合、圧力センサ17からの検知信号にしたがってインテークマニホールド14の圧力Pinを算出し、圧力センサ18からの検知信号にしたがってエキゾーストマニホールド15の圧力Pexを算出し、圧力Pin>圧力Pexであるか否かを判断する(S102)。
On the other hand, when it is determined that the
圧力Pin>圧力Pexである(S102でYES)と判断した場合、ECU100は、EGRバルブ35を全閉とするよう制御する(S103)。次に、ECU100は、VVT(Variable Valve Timing)フラグをオン状態とする(S104)。その後、ECU100は、このEGR率減少抑制処理を終了して、実行する処理を呼出元の処理に戻す。
When it is determined that the pressure Pin> the pressure Pex (YES in S102), the
図3は、本実施の形態における可変バルブ機構16の制御状態を示す図である。図3を参照して、可変バルブ機構16においては、排気バルブ13を開閉させるための2つのカムを切替えることが可能なように構成されている。2つのカムは、それぞれ、排気バルブ13のリフト量を変化させる態様が異なる形状A,Bとされ、形状Bは、排気バルブ13を閉じたときの燃焼室11の内部の排気の割合が形状Aよりも多くなる形状とされる。本実施の形態においては、形状A,Bに対応する排気バルブ13の変化態様は、それぞれ、図3の破線および実線である。このように、形状Bは、形状Aよりも、排気バルブ13の閉タイミングが早く、最大リフト量が小さくなる形状とされる。VVTフラグがオン状態であるときには、ECU100は、可変バルブ機構16を制御して、形状Bのカムに切替える。これにより、排気の排出速度が遅くなり、排気が燃焼室11により多く残った状態で排気バルブ13が閉じられる。
FIG. 3 is a diagram showing a control state of the
図2に戻って、一方、圧力Pin>圧力Pexでない(S102でNO)と判断した場合、ECU100は、EGRバルブ35を通常制御に戻す(S111)。このEGRバルブ35の通常制御においては、エンジン回転速度、ならびに、吸入空気量、ならびに、吸気および排気の圧力および温度などの各種条件から算出されたEGR率となるようにEGRバルブ35が制御される。
Returning to FIG. 2, if it is determined that the pressure Pin> the pressure Pex is not satisfied (NO in S102), the
次に、ECU100は、VVTフラグをオフ状態とする(S112)。その後、ECU100は、このEGR率減少抑制処理を終了して、実行する処理を呼出元の処理に戻す。
Next, the
図3を再び参照して、VVTフラグがオフ状態であるときには、ECU100は、可変バルブ機構16を通常制御に戻す。可変バルブ機構16の通常制御においては、排気バルブ13のカムが、形状Bのカムから、形状Aのカムに切替えられる。
Referring to FIG. 3 again, when the VVT flag is in the OFF state,
図4は、加速時の制御に関連する値の変化を示す図である。図4を参照して、1段目のグラフで示すように、アクセルが大きく踏み込まれることで、大き目の加速要求があると、2段目のグラフで示されるように、加速のためのトルクをより大きく発生させるために、ECU100によって電動コンプレッサ27がオン状態となるように制御される。
FIG. 4 is a diagram illustrating changes in values related to control during acceleration. Referring to FIG. 4, when the accelerator is depressed greatly as shown in the first graph, and there is a large acceleration request, the torque for acceleration is increased as shown in the second graph. In order to generate a larger amount, the
電動コンプレッサ27がオン状態とされると、3段目のグラフで示されるように、インテークマニホールド14の圧力Pinが、比較的大きく上昇する。これにより、圧力Pinがエキゾーストマニホールド15の圧力Pexを上回る。
When the
このような状態となった場合、図2のS103,S104の制御が行なわれることによって、5段目および4段目のグラフで示されるように、EGRバルブ35が全閉とされ、VVTフラグがオン状態とされる。
In such a state, the control of S103 and S104 in FIG. 2 is performed, so that the
その後、エンジン10の回転速度が上昇したことによって、3段目のグラフで示されるように、エキゾーストマニホールド15の圧力Pexがインテークマニホールド14の圧力Pinを上回ると、図2のS111,S112の制御が行なわれることによって、5段目および4段目のグラフで示されるように、EGRバルブ35および可変バルブ機構16が通常制御に戻される。
Thereafter, when the pressure Pex of the
その後、排気のエネルギが高まり、ターボチャージャ23の過給圧が必要とされる過給圧に達すると、2段目のグラフで示されるように、ECU100によって電動コンプレッサ27がオフ状態となるように制御される。
Thereafter, when the exhaust energy increases and the
図5は、本実施の形態における効果を説明するための図である。図5を参照して、図中「VVTあり」は、図2のS104,S112のVVTフラグの制御がある場合を示し、「VVTなし」は、図2のS104,S112のVVTフラグの制御がない場合を示す。 FIG. 5 is a diagram for explaining the effect of the present embodiment. Referring to FIG. 5, “with VVT” in the figure indicates the case where the control of the VVT flag of S104 and S112 in FIG. 2 is present, and “without VVT” indicates the control of the VVT flag of S104 and S112 of FIG. Indicates no case.
図5の1段目のグラフは、図4の3段目のグラフと同じである。電動コンプレッサ27が駆動され、インテークマニホールド14の圧力Pinがエキゾーストマニホールド15の圧力Pex超であるときに、EGRバルブ35を全閉とするが、VVTフラグをオン状態としない場合は、図5の2段目の破線のグラフで示されるように、筒内EGR率、つまり、燃焼室11の内部のEGR率は、ほぼ0に近い状態となってしまう。また、図5の3段目の破線のグラフで示されるように、NOx排出量は、EGR率の減少に伴ない、大幅に増加してしまう。
The first graph in FIG. 5 is the same as the third graph in FIG. When the
一方、EGRバルブ35を全閉とするとともに、VVTフラグをオン状態とした場合は、図5の2段目の実線のグラフで示されるように、筒内EGR率は、圧力Pinが圧力Pexより小さいときと比較して、ほぼ同程度の値を維持することができる。また、図5の3段目の実線のグラフで示されるように、NOx排出量は、EGR率がほぼ減少しないため、圧力Pinが圧力Pexより小さいときと比較して、ほぼ同程度の値を維持することができる。
On the other hand, when the
[変形例]
(1) 前述した実施の形態においては、EGRのための構成が、図1で示したように、ターボチャージャ23のタービンの上流からターボチャージャ23のコンプレッサの下流に排気を還流するEGR、いわゆる、HPL(High Pressure Loop)−EGRであることとした。
[Modification]
(1) In the above-described embodiment, as shown in FIG. 1, the configuration for EGR is an EGR that recirculates exhaust gas from upstream of the turbine of the
しかし、これに限定されず、前述した実施の形態を、ターボチャージャ23のタービンの下流からターボチャージャ23のコンプレッサの上流に排気を還流するEGR、いわゆるLPL(Low Pressure Loop)−EGRに適用することができる。また、HPL−EGRとLPL−EGRとを備えた構成に適用することができる。さらに、ターボチャージャを複数備えた構成に適用することができる。
However, the present invention is not limited to this, and the embodiment described above is applied to EGR for recirculating exhaust gas from the downstream of the turbine of the
(2) 前述した実施の形態においては、可変バルブ機構16が排気バルブ13のリフト量の変化態様(閉タイミングおよび最大リフト量)を可変とするものであることとした。具体的には、図2のS104で、排気バルブ13のカムを形状Aから形状Bに切替えることにより、形状Aの場合よりも、排気バルブ13の閉タイミングを早くするとともに最大リフト量を小さくするようにした。
(2) In the above-described embodiment, the
しかし、これに限定されず、インテークマニホールド14の圧力Pinがエキゾーストマニホールド15の圧力Pexよりも高い場合に、低い場合よりも、排気バルブを閉じたときの燃焼室11の内部の排気の割合が高くなる、つまり、排気行程から吸気工程への移行時に排気をできるだけ燃焼室11に留めておくことが可能なように構成されるのであれば、可変バルブ機構16は他の構成であってもよい。
However, the present invention is not limited to this, and when the pressure Pin of the
たとえば、排気バルブ13の最大リフト量はそのままで閉タイミングを早くするものであってもよいし、吸気バルブ12の開タイミングを早くするものであってもよいし、吸気バルブ12の開タイミングを早くするとともに最大リフト量を大きくするようにしてもよいし、排気バルブ13および吸気バルブ12の両方について上述のように制御するようにしてもよい。
For example, the maximum lift amount of the
(3) 前述した実施の形態においては、メインの過給機であるターボチャージャ23に対する補助的な過給機が、電動コンプレッサ27であることとした。しかし、これに限定されず、補助的な過給機は、エンジン10の出力軸からの動力で駆動する機械式のスーパーチャージャであってもよい。
(3) In the above-described embodiment, the auxiliary supercharger for the
[まとめ]
以上で説明した実施の形態を以下にまとめる。図1で示したように、ECU100は、エンジン10の制御装置である。エンジン10は、燃焼室11と、吸気バルブ12と、排気バルブ13と、可変バルブ機構16と、ターボチャージャ23と、電動コンプレッサ27と、接続通路32,34,36と、EGRバルブ35とを備える。吸気バルブ12は、燃焼室11への吸気通路を開閉する。排気バルブ13は、燃焼室11からの排気通路を開閉する。可変バルブ機構16は、吸気バルブ12および排気バルブ13の少なくとも一方のリフト量の変化態様(開閉タイミングおよび最大リフト量)の少なくとも一方を可変とする。ターボチャージャ23は、排気通路に設けられるタービンおよび吸気通路に設けられるコンプレッサを含み、排気通路の排気からタービンに与えられたエネルギにより作動するコンプレッサによって吸気の圧力を高める。電動コンプレッサ27は、吸気通路に設けられ排気からのエネルギとは異なるエネルギにより作動するコンプレッサによって吸気の圧力を高める。接続通路32,34,36は、排気通路と吸気通路とを接続する。EGRバルブ35は、接続通路32,34,36に設けられ接続通路32,34,36を開閉する。
[Summary]
The embodiment described above is summarized below. As shown in FIG. 1, the
図2で示したように、ECU100は、吸気通路の接続通路36の接続部であるインテークマニホールド14の圧力Pinを特定し、排気通路の接続通路32の接続部であるエキゾーストマニホールド15の圧力Pexを特定し、圧力Pinが圧力Pexよりも高い場合に、EGRバルブ35を閉じるよう制御するとともに、排気バルブ13を閉じたときの燃焼室11の内部の排気の割合が、圧力Pinが圧力Pexよりも低い場合の通常制御よりも高くなるように可変バルブ機構16を制御する。
As shown in FIG. 2, the
これにより、圧力Pinが圧力Pexよりも高い場合に、接続通路32,34,36のEGRバルブ35が閉じられる。このため、吸気が排気側に流入することを防止することができる。また、圧力Pinが圧力Pexよりも高い場合に、排気バルブ13を閉じたときの燃焼室11の内部の排気の割合が、圧力Pinが圧力Pexよりも低い場合の通常制御よりも高くなるように可変バルブ機構16が制御される。このため、圧力Pinが圧力Pexよりも高い場合に、可変バルブ機構16の制御により、排気バルブ13を閉じたときの燃焼室11の内部の吸気に対する排気の割合が、通常制御よりも高められる。その結果、電動コンプレッサ27の駆動時であってもEGR率が低下することを防止することができる。
Thereby, when the pressure Pin is higher than the pressure Pex, the
また、ECU100は、圧力Pinが圧力Pexよりも低くなった場合、EGRバルブ35を通常制御に戻すとともに、可変バルブ機構16を通常制御に戻す。
In addition, when the pressure Pin becomes lower than the pressure Pex, the
また、ECU100は、圧力Pinが圧力Pexよりも高い場合に、排気バルブ13を早く閉じるまたは排気バルブ13の最大リフト量を小さくするように可変バルブ機構16を制御する。
Further, when the pressure Pin is higher than the pressure Pex, the
また、ECU100は、圧力Pinが圧力Pexよりも高い場合に、吸気バルブ12を早く開けるまたは吸気バルブ12の最大リフト量を大きくするように可変バルブ機構16を制御するようにしてもよい。
Further, the
前述した実施の形態においては、ECU100のような制御装置として発明を説明した。しかし、これに限定されず、制御装置がエンジン10のような内燃機関を制御する方法や、内燃機関を制御する制御装置のプログラムとして発明を捉えることができる。
In the above-described embodiment, the invention has been described as a control device such as the
今回開示された各実施の形態は、適宜組合わせて実施することも予定されている。そして、今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiments disclosed this time are also scheduled to be implemented in appropriate combinations. The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and is intended to include meanings equivalent to the scope of claims for patent and all modifications within the scope.
10 エンジン、11 燃焼室、12 吸気バルブ、13 排気バルブ、14 インテークマニホールド、15 エキゾーストマニホールド、16 可変バルブ機構、17,18 圧力センサ、19 ディーゼルスロットル、21 エアクリーナ、22,24,26,29 吸気通路、23 ターボチャージャ、25 インタークーラ、27 電動コンプレッサ、28 バイパスバルブ、31 排気通路、32,34,36 接続通路、33 EGRクーラ、35 EGRバルブ、100 ECU。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記内燃機関は、
気筒と、
吸気バルブと、
排気バルブと、
前記吸気バルブおよび前記排気バルブの少なくとも一方のリフト量の変化態様を可変とする可変バルブ機構と、
排気通路に設けられるタービンおよび吸気通路に設けられる第1コンプレッサを含む第1過給機と、
前記吸気通路に設けられる第2コンプレッサを含む第2過給機と、
前記気筒を経由せずに前記排気通路と前記吸気通路とを接続するEGR通路と、
開閉動作によって前記EGR通路内を通過するガスの流量を調整するEGR弁とを備え、
前記制御装置は、
前記可変バルブ機構を制御して、前記変化態様を第1態様、または、前記排気バルブを閉じたときの前記気筒の内部の排気の割合が前記第1態様よりも多くなる第2態様とすることが可能であり、
前記吸気通路と前記EGR通路との接続部の吸気圧力が、前記排気通路と前記EGR通路との接続部の排気圧力よりも高い場合に、前記EGR弁を全閉するよう制御するとともに、前記可変バルブ機構を制御して前記変化態様を前記第2態様とする、制御装置。 A control device for an internal combustion engine,
The internal combustion engine
Cylinders,
An intake valve;
An exhaust valve;
A variable valve mechanism for changing a change mode of a lift amount of at least one of the intake valve and the exhaust valve;
A first supercharger including a turbine provided in the exhaust passage and a first compressor provided in the intake passage;
A second supercharger including a second compressor provided in the intake passage;
An EGR passage connecting the exhaust passage and the intake passage without going through the cylinder;
An EGR valve that adjusts the flow rate of gas passing through the EGR passage by an opening and closing operation;
The controller is
By controlling the variable valve mechanism, the change mode is the first mode, or the second mode in which the ratio of the exhaust inside the cylinder when the exhaust valve is closed is larger than the first mode. Is possible,
When the intake pressure at the connection portion between the intake passage and the EGR passage is higher than the exhaust pressure at the connection portion between the exhaust passage and the EGR passage, the EGR valve is controlled to be fully closed and the variable The control apparatus which controls a valve mechanism and sets the change mode as the second mode.
前記内燃機関は、
気筒と、
吸気バルブと、
排気バルブと、
前記吸気バルブおよび前記排気バルブの少なくとも一方のリフト量の変化態様を可変とする可変バルブ機構と、
排気通路に設けられるタービンおよび吸気通路に設けられる第1コンプレッサを含む第1過給機と、
前記吸気通路に設けられる第2コンプレッサを含む第2過給機と、
前記気筒を経由せずに前記排気通路と前記吸気通路とを接続するEGR通路と、
開閉動作によって前記EGR通路内を通過するガスの流量を調整するEGR弁とを備え、
前記制御方法は、前記内燃機関の制御装置が、
前記可変バルブ機構を制御して、前記変化態様を第1態様、または、前記排気バルブを閉じたときの前記気筒の内部の排気の割合が前記第1態様よりも多くなる第2態様とすることが可能なステップと、
前記吸気通路と前記EGR通路との接続部の吸気圧力が、前記排気通路と前記EGR通路との接続部の排気圧力よりも高い場合に、前記EGR弁を全閉するよう制御するとともに、前記可変バルブ機構を制御して前記変化態様を前記第2態様とするステップとを含む、制御方法。 A control method for an internal combustion engine comprising:
The internal combustion engine
Cylinders,
An intake valve;
An exhaust valve;
A variable valve mechanism for changing a change mode of a lift amount of at least one of the intake valve and the exhaust valve;
A first supercharger including a turbine provided in the exhaust passage and a first compressor provided in the intake passage;
A second supercharger including a second compressor provided in the intake passage;
An EGR passage connecting the exhaust passage and the intake passage without going through the cylinder;
An EGR valve that adjusts the flow rate of gas passing through the EGR passage by an opening and closing operation;
In the control method, the control device for the internal combustion engine includes:
By controlling the variable valve mechanism, the change mode is the first mode, or the second mode in which the ratio of the exhaust inside the cylinder when the exhaust valve is closed is larger than the first mode. Possible steps,
When the intake pressure at the connection portion between the intake passage and the EGR passage is higher than the exhaust pressure at the connection portion between the exhaust passage and the EGR passage, the EGR valve is controlled to be fully closed and the variable Controlling the valve mechanism to change the change mode to the second mode.
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CN112879185A (en) * | 2019-11-29 | 2021-06-01 | 上海汽车集团股份有限公司 | Exhaust gas recirculation system and control method thereof |
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- 2017-02-15 JP JP2017025715A patent/JP2018131961A/en active Pending
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