JP2019157836A - Internal combustion engine control device - Google Patents
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Abstract
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.
排気により過給機を回転させることで、燃焼用の空気を過給し、過給された空気を内燃機関本体に供給する技術が知られている。過給機のコンプレッサにデポジットが付着することで過給機の効率が低下し、エンジンの出力が低下し、燃費が悪化する。デポジットはオイルミストの濃縮物であり、吸気の温度が高いほどデポジットが発生しやすい。そこで温度が高い場合には過給機による過給圧を低くすることで、デポジットの発生を抑制する(例えば特許文献1)。 A technique is known in which a supercharger is rotated by exhaust gas to supercharge combustion air and supply the supercharged air to an internal combustion engine body. As deposits adhere to the compressor of the supercharger, the efficiency of the supercharger decreases, the output of the engine decreases, and the fuel efficiency deteriorates. The deposit is a concentrate of oil mist. The higher the intake air temperature, the easier the deposit is generated. Therefore, when the temperature is high, the generation of deposits is suppressed by reducing the supercharging pressure by the supercharger (for example, Patent Document 1).
しかし過給圧を制限することで内燃機関の性能が低下してしまう。そこで、デポジットの抑制と内燃機関の性能の低下の抑制とを両立することが可能な内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。 However, limiting the supercharging pressure reduces the performance of the internal combustion engine. Therefore, an object of the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine that can achieve both suppression of deposit and suppression of deterioration of the performance of the internal combustion engine.
上記目的は、過給機を備える内燃機関の制御装置であって、前記過給機は前記内燃機関の排気通路に設けられたタービンと、前記内燃機関の吸気通路を流れる空気を過給するコンプレッサと、前記排気通路の前記タービンよりも上流側の部分と前記タービンよりも下流側の部分とを接続するバイパス通路と、前記バイパス通路に設けられたバルブと、を有し、前記制御装置は、前記コンプレッサの温度を取得する取得部と、前記温度が所定値以上の状態が所定時間以上継続した場合、前記温度が所定値以上の状態が所定時間以上継続していない場合に比べて、前記バルブの開度を小さくする制御部と、を具備する内燃機関の制御装置によって達成できる。 An object of the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine including a supercharger, wherein the supercharger is a turbine provided in an exhaust passage of the internal combustion engine, and a compressor that supercharges air flowing through an intake passage of the internal combustion engine. A bypass passage connecting a portion of the exhaust passage upstream of the turbine and a portion downstream of the turbine, and a valve provided in the bypass passage, and the control device includes: The acquisition unit for acquiring the temperature of the compressor, and when the state where the temperature is equal to or higher than a predetermined value continues for a predetermined time or more, the valve is compared with the case where the temperature is not higher than a predetermined value for a predetermined time or longer. And a controller for reducing the opening degree of the internal combustion engine.
デポジットの抑制と内燃機関の性能の低下の抑制とを両立することが可能な内燃機関の制御装置を提供できる。 It is possible to provide a control device for an internal combustion engine that can achieve both suppression of deposit and suppression of deterioration of the performance of the internal combustion engine.
(実施形態)
以下、図面を参照して本実施例の内燃機関100について説明する。図1は内燃機関100の模式図である。図1に示す内燃機関100は、例えばガソリンエンジンであり、自動車に搭載される。内燃機関100はエンジン本体10(内燃機関本体)および過給機20を含んでいる。エンジン本体10には吸気通路12および排気通路14が接続されている。過給機20はコンプレッサ22およびタービン24を含む。
(Embodiment)
Hereinafter, an
吸気通路12には、上流側からコンプレッサ22、インタークーラ16、エアフローメータ15、およびスロットルバルブ18が設けられている。吸気通路12のコンプレッサ22より上流側の部分と下流側の部分とを接続するバイパス通路26が設けられている。バイパス通路26にはエアバイパスバルブ(Air Bypass Valve:ABV)28が設けられている。
The
排気通路14には、上流側から、タービン24および触媒19が設けられている。排気通路14のタービン24より上流側の部分と下流側の部分とを接続するバイパス通路30が設けられている。バイパス通路30にはウェイストゲートバルブ(Waste Gate Valve:WGV)32が設けられている。触媒19は例えば三元触媒であり、白金(Pt)、パラジウム(Pd)、ロジウム(Rh)等の触媒金属を含み、酸素吸蔵能を有し、NOx、HCおよびCOを浄化する。
A
図1において、空気および排気の流れを矢印で示す。吸気通路12を通じて空気がエンジン本体10に供給される。インタークーラ16は空気を冷却し、スロットルバルブ18は空気の流量を調節する。エアフローメータ15は吸気量を検出する。
In FIG. 1, the flow of air and exhaust is indicated by arrows. Air is supplied to the
エンジン本体10は燃料と空気との混合気を燃焼し、排気を排気通路14に排出する。排気は触媒19により浄化され、車両の外部に排出される。排気通路14に設けられたタービン24は、排気によって回転する。コンプレッサ22はタービン24と連結されており、タービン24の回転に伴いコンプレッサ22が回転する。吸気通路12を流れる空気は、コンプレッサ22により圧縮され、エンジン本体10に供給される。
The
タービン24の保護および安定した過給圧の供給のため、排気の一部を、バイパス通路30を通じて、排気通路14のタービン24より下流側に流通させることがある。ECU40は、WGV32の開閉により、排気通路14およびバイパス通路30における排気の流量を調整することができる。
In order to protect the
ECU(Electric Control Unit)40(制御装置)は、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、および記憶装置等を備え、ROMや記憶装置に記憶されたプログラムを実行することにより各種制御を行う。ECU40は、エアフローメータ15から吸気量を取得し、油温センサ34からエンジンオイルの温度を取得する。内燃機関100の負荷はコンプレッサ22の温度と相関し、例えば高負荷運転では吸気量が多く、コンプレッサ22の温度が高い。ECU40は吸気量に基づいて、コンプレッサ22の温度を取得することができる。ECU40は、スロットルバルブ18、ABV28およびWGV32の開度を取得し、かつこれらの開度を調節する。ECU40は、コンプレッサ22の温度を取得する取得部、WGV32の開度を制御する制御部として機能する。
An ECU (Electric Control Unit) 40 (control device) includes a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), a storage device, and the like, and a program stored in the ROM or the storage device Various controls are performed by executing. The ECU 40 acquires the intake air amount from the
コンプレッサ22にデポジットが付着することで、過給機20の効率が低下し、内燃機関100の出力が低下し、燃費が悪化することがある。デポジットはオイルの濃縮物である。例えば外気温が高いと、吸気の温度も高くなる。この場合、オイルミストが吸気から多くの熱量を受け取るなどして、デポジットが多く発生する。
By depositing on the
過給機20による過給圧が高いほど、圧縮後の吸気の温度は高くなる。したがって、例えば過給圧を低く制限することで、吸気の温度上昇を抑制し、デポジットの発生を抑制することができる。しかし過給圧がすぐに上限に達することで、内燃機関100の性能が低下してしまう。本実施形態ではWGV32の開度を制御することでデポジットの生成を抑制する。
The higher the supercharging pressure by the
図2はECU40が実施する制御を例示するフローチャートである。図2に示すように、ECU40は、油温Toが所定の温度Tth以上であるか否かを判定する(ステップS10)。否定判定(No)の場合、制御は終了する。
FIG. 2 is a flowchart illustrating the control performed by the
肯定判定(Yes)の場合、ECU40は、高負荷の状態が所定時間以上にわたって継続しているか否かを判定する(ステップS12)。否定判定の場合、制御は終了する。一方、ECU40は、例えばステップS12直前の数百秒間のうち50%以上の期間において、負荷率が所定の値以上である場合、ECU40はステップS12で肯定判定をする。この場合には、コンプレッサ22の温度が高い状態が継続している。ECU40は、WGV32を閉じ(ステップS14)、例えば数百秒間などある程度の時間にわたってWGV32を全閉状態で維持する。以上で制御は終了する。
In the case of an affirmative determination (Yes), the ECU 40 determines whether or not a high load state continues for a predetermined time or more (step S12). If the determination is negative, the control ends. On the other hand, the
本実施形態によれば、高負荷の状態が所定時間以上継続した場合、ECU40はWGV32を閉じる。排気はバイパス通路30に流れず、排気通路14を流れる。排気の流量が増大するためタービン24の回転数が上昇する。このためコンプレッサ22における吸気の流速が上昇し、オイルがコンプレッサ22から飛散する。この結果、オイルに起因するデポジットの発生が抑制される。ECU40は過給圧の上限を低くしなくてよいため、高い過給圧が得られる。したがって、デポジットの抑制と内燃機関100の性能低下の抑制を両立することができる。
According to the present embodiment, the ECU 40 closes the
例えばコンプレッサ22の温度を検出する温度センサを設けてもよい。ECU40はコンプレッサ22の温度が高い状態が所定時間継続した場合に、WGV32を閉じる。ただし、新たなセンサを追加することでコストが増加する。負荷とコンプレッサ22の温度との相関を利用し、ECU40は、高負荷の状態ではコンプレッサ22の温度が高いと推定することができる。したがって、例えば図2のように、高負荷の状態が継続したことで、コンプレッサ22の温度が所定温度以上の状態が所定時間以上継続したとみなし、WGV32の開度を制御する。温度センサを追加しなくてよいため、コストダウンが可能である。
For example, a temperature sensor that detects the temperature of the
また、高負荷運転が継続している場合、車両のユーザは操作へのレスポンスが高い走りを要求しているものと推測される。WGV32が閉じ、タービン24の回転数が上昇することで、ユーザの要求する走りを実現することができる。
Moreover, when the high load driving | running | working is continuing, it is estimated that the user of the vehicle has requested | required driving | running | working with the high response to operation. Since the
図2のステップS14において、ECU40はWGV32を全閉状態で所定時間維持し、その後WGV32を通常の状態とする。すなわち、WGV32を全閉にしてタービン24の回転数を上昇させ、オイルを飛散させた後はWGV32を開いてもよい。ECU40はWGV32を完全に閉じてもよいし、開度を小さくしてもよい。高負荷(コンプレッサ22が高温)が継続した場合では、低負荷(コンプレッサ22が低温)の場合に比べて、ECU40はWGV32の開度を小さくしてもよい。WGV32が全閉しなくとも、開度が小さくなることでバイパス通路30への排気の流量は減少し、排気通路14における流量が増大し、タービン24の回転数が上昇する。これによりデポジットの生成を抑制することができる。
In step S14 of FIG. 2, the
油温ToがTth未満の場合、例えば冷間時など外気温が低い環境であり、内燃機関100は暖気中である。こうした低温の状態ではデポジットが生成されにくい。したがって、WGV32の開度を小さくしなくとも、デポジットが生成する可能性は小さい。また、WGV32を開き、タービン24を経由せずに排気を下流側に流すことで、触媒19の暖気も促進される。
When the oil temperature To is lower than Tth, the environment is low, for example, when it is cold, and the
以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the specific embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist of the present invention described in the claims. It can be changed.
10 エンジン本体
12 吸気通路
14 排気通路
15 エアフローメータ
19 触媒
20 過給機
22 コンプレッサ
24 タービン
26、30 バイパス通路
28 エアバイパスバルブ(ABV)
32 ウェイストゲートバルブ(WGV)
40 ECU
100 内燃機関
DESCRIPTION OF
32 Wastegate valve (WGV)
40 ECU
100 Internal combustion engine
Claims (1)
前記過給機は前記内燃機関の排気通路に設けられたタービンと、前記内燃機関の吸気通路を流れる空気を過給するコンプレッサと、前記排気通路の前記タービンよりも上流側の部分と前記タービンよりも下流側の部分とを接続するバイパス通路と、前記バイパス通路に設けられたバルブと、を有し、
前記制御装置は、前記コンプレッサの温度を取得する取得部と、
前記温度が所定値以上の状態が所定時間以上継続した場合、前記温度が所定値以上の状態が所定時間以上継続していない場合に比べて、前記バルブの開度を小さくする制御部と、を具備する内燃機関の制御装置。 A control device for an internal combustion engine including a supercharger,
The turbocharger includes a turbine provided in an exhaust passage of the internal combustion engine, a compressor that supercharges air flowing through an intake passage of the internal combustion engine, a portion of the exhaust passage upstream of the turbine, and a turbine. A bypass passage connecting the downstream portion and a valve provided in the bypass passage,
The control device, an acquisition unit for acquiring the temperature of the compressor,
A control unit that reduces the opening of the valve when the temperature is equal to or higher than a predetermined value for a predetermined time or longer than when the temperature is not higher than a predetermined value for a predetermined time or longer. A control apparatus for an internal combustion engine.
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JP2018049748A JP2019157836A (en) | 2018-03-16 | 2018-03-16 | Internal combustion engine control device |
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Cited By (1)
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JP7486904B2 (en) | 2021-01-22 | 2024-05-20 | ダイハツ工業株式会社 | Control device for internal combustion engine |
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