JP2019167867A - Engine warmup system - Google Patents

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JP2019167867A
JP2019167867A JP2018056018A JP2018056018A JP2019167867A JP 2019167867 A JP2019167867 A JP 2019167867A JP 2018056018 A JP2018056018 A JP 2018056018A JP 2018056018 A JP2018056018 A JP 2018056018A JP 2019167867 A JP2019167867 A JP 2019167867A
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Ryosuke Shimizu
亮介 清水
博志 秋山
Hiroshi Akiyama
博志 秋山
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Abstract

To further efficiently warm up an engine.SOLUTION: An engine warmup system 100 comprises: an intake flow passage 18 communicating with an intake port 10 of an engine 1; an electric supercharger 22 provided in the intake flow passage 18, and compressing air in the intake flow passage; an intake valve 12 opening and closing the intake port 10; an exhaust valve 13 opening and closing an exhaust port 11 of the engine 1; an intake valve drive mechanism 15 driving the intake valve 12 independently from the exhaust valve 13; an exhaust valve drive mechanism 16 driving the exhaust valve 13 independently from the intake valve 12; an intake/exhaust valve control part 114 drive-controlling the intake valve drive mechanism 15 and the exhaust valve drive mechanism 16; and an electric supercharger control part 126 driving the electric supercharger 22 at a stop of the engine 1. The intake/exhaust valve control part 114 controls a lift amount of the exhaust valve 13 so that the electric supercharger 22 is driven in a prescribed drive region.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、エンジン暖機システムに関する。   The present invention relates to an engine warm-up system.

特許文献１には、エンジンの停止中に電動過給機を駆動させ、吸気流路、エンジン、排気流路、および、ＥＧＲ流路からなる循環流路内の空気を循環させることでエンジンや排気浄化装置を暖機する技術が開示されている。   In Patent Document 1, the electric supercharger is driven while the engine is stopped, and the air in the circulation flow path including the intake flow path, the engine, the exhaust flow path, and the EGR flow path is circulated. Techniques for warming up the purification device are disclosed.

特開２００８−２５５９４０号公報JP 2008-255940 A

しかし、特許文献１では、電動過給機が循環流路内の空気をただ単に循環させることでエンジンや排気浄化装置の暖機を行うため、エンジンや排気浄化装置の暖機に時間がかかるという問題があった。   However, in Patent Document 1, since the electric supercharger warms up the engine and the exhaust purification device by simply circulating the air in the circulation flow path, it takes time to warm up the engine and the exhaust purification device. There was a problem.

そこで、本発明は、エンジンをより効率よく暖機することができるエンジン暖機システムを提供することを目的とする。   Then, an object of this invention is to provide the engine warming-up system which can warm up an engine more efficiently.

上記課題を解決するために、本発明のエンジン暖機システムは、エンジンの吸気ポートと連通する吸気流路と、前記吸気流路に設けられ、前記吸気流路内の空気を圧縮する電動過給機と、前記吸気ポートを開閉する吸気バルブと、前記エンジンの排気ポートを開閉する排気バルブと、前記排気バルブとは独立して前記吸気バルブを駆動する吸気バルブ駆動機構と、前記吸気バルブとは独立して前記排気バルブを駆動する排気バルブ駆動機構と、前記吸気バルブ駆動機構および前記排気バルブ駆動機構を駆動制御する吸排気バルブ制御部と、前記エンジンの停止時において前記電動過給機を駆動させる電動過給機制御部と、を備え、前記吸排気バルブ制御部は、前記電動過給機が所定の駆動領域で駆動するように、前記排気バルブのリフト量を制御する。   In order to solve the above-described problems, an engine warm-up system according to the present invention includes an intake passage that communicates with an intake port of an engine, and an electric supercharger that is provided in the intake passage and compresses air in the intake passage. An intake valve that opens and closes the intake port, an exhaust valve that opens and closes the exhaust port of the engine, an intake valve drive mechanism that drives the intake valve independently of the exhaust valve, and the intake valve An exhaust valve drive mechanism for independently driving the exhaust valve, an intake / exhaust valve control unit for driving and controlling the intake valve drive mechanism and the exhaust valve drive mechanism, and driving the electric supercharger when the engine is stopped An electric supercharger control unit that controls the lift amount of the exhaust valve so that the electric supercharger is driven in a predetermined drive region. To your.

前記吸排気バルブ制御部は、前記エンジンの停止時において所定のエンジン暖機実行条件が成立すると、前記吸気バルブを開放させ、前記排気バルブを閉鎖させてもよい。   The intake / exhaust valve control unit may open the intake valve and close the exhaust valve when a predetermined engine warm-up execution condition is satisfied when the engine is stopped.

前記エンジンの前記排気ポートと連通する排気流路と、前記排気流路に設けられ、前記排気流路内の温度を測定する第１温度センサと、外気の温度を測定する第２温度センサと、前記排気流路における前記第１温度センサよりも下流側に設けられ、前記排気流路を開閉する流出バルブと、前記第１温度センサにより測定される温度が、前記第２温度センサにより測定される温度未満である場合、前記流出バルブを開放させる流出バルブ制御部と、を有してもよい。   An exhaust passage communicating with the exhaust port of the engine, a first temperature sensor provided in the exhaust passage and measuring a temperature in the exhaust passage, a second temperature sensor measuring the temperature of the outside air, A temperature measured by the first temperature sensor and an outflow valve that is provided downstream of the first temperature sensor in the exhaust flow path and opens and closes the exhaust flow path is measured by the second temperature sensor. And an outflow valve control section for opening the outflow valve when the temperature is lower than the temperature.

前記排気流路と前記吸気流路を連通するＥＧＲ流路と、前記ＥＧＲ流路に設けられ、前記ＥＧＲ流路を開閉するＥＧＲバルブと、前記ＥＧＲバルブを制御するＥＧＲバルブ制御部と、を有し、前記流出バルブ制御部は、前記第１温度センサにより測定される温度が、前記第２温度センサにより測定される温度以上である場合、前記流出バルブを閉鎖させ、前記ＥＧＲバルブ制御部は、前記第１温度センサにより測定される温度が、前記第２温度センサにより測定される温度以上である場合、前記電動過給機が前記所定の駆動領域で駆動するように、前記ＥＧＲバルブの開度を制御してもよい。   An EGR passage that communicates the exhaust passage and the intake passage, an EGR valve that is provided in the EGR passage and opens and closes the EGR passage, and an EGR valve control unit that controls the EGR valve. The outflow valve control unit closes the outflow valve when the temperature measured by the first temperature sensor is equal to or higher than the temperature measured by the second temperature sensor, and the EGR valve control unit When the temperature measured by the first temperature sensor is equal to or higher than the temperature measured by the second temperature sensor, the opening degree of the EGR valve is set so that the electric supercharger is driven in the predetermined drive region. May be controlled.

前記ＥＧＲ流路における前記ＥＧＲバルブよりも下流側に設けられ、前記ＥＧＲ流路内の温度を測定する第３温度センサと、前記吸気流路における前記ＥＧＲ流路と接続する接続部よりも上流側に設けられ、前記吸気流路を開閉する流入バルブと、前記流入バルブを制御する流入バルブ制御部と、を有し、前記ＥＧＲバルブ制御部は、前記第３温度センサにより測定される温度が所定の温度以上となるとき、前記ＥＧＲバルブを開放させ、前記流入バルブ制御部は、前記第３温度センサにより測定される温度が所定の温度以上となるとき、前記流入バルブを閉鎖させてもよい。   A third temperature sensor that is provided on the downstream side of the EGR valve in the EGR flow path and measures the temperature in the EGR flow path, and an upstream side of a connection portion connected to the EGR flow path in the intake flow path And an inflow valve control unit for controlling the inflow valve, wherein the EGR valve control unit has a temperature measured by the third temperature sensor is predetermined. The inflow valve control unit may open the inflow valve when the temperature measured by the third temperature sensor is equal to or higher than a predetermined temperature.

本発明によれば、エンジンをより効率よく暖機することができる。   According to the present invention, the engine can be warmed up more efficiently.

本実施形態におけるエンジン暖機システムを説明する概略図である。It is the schematic explaining the engine warming-up system in this embodiment. エンジン暖機開始直後における空気の流れを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the flow of the air immediately after engine warm-up start. 電動過給機が駆動する際の効率のマップを示す図である。It is a figure which shows the map of the efficiency at the time of an electric supercharger driving. エンジン暖機初期における空気の流れを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the flow of the air in an engine warm-up early stage. エンジン暖機中期における空気の流れを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the flow of the air in an engine warm-up middle period. エンジン暖機後期における空気の流れを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the flow of the air in engine warm-up late stage. 本実施形態におけるエンジン暖機処理を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the engine warm-up process in this embodiment. 本実施形態における変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification in this embodiment.

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The dimensions, materials, and other specific numerical values shown in the embodiments are merely examples for facilitating understanding of the invention, and do not limit the present invention unless otherwise specified. In the present specification and drawings, elements having substantially the same function and configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted, and elements not directly related to the present invention are not illustrated. To do.

図１は、本実施形態におけるエンジン暖機システム１００を説明する概略図である。なお、図１中、信号の流れを破線の矢印で示す。   FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an engine warm-up system 100 in the present embodiment. In FIG. 1, the signal flow is indicated by broken arrows.

図１に示すように、エンジン暖機システム１００には、エンジン１が設けられる。エンジン１は、クランクシャフト２を挟んで２つのシリンダブロック３にそれぞれ形成されたシリンダ３ａが対向して配された水平対向４気筒エンジンである。   As shown in FIG. 1, the engine warm-up system 100 is provided with an engine 1. The engine 1 is a horizontally opposed four-cylinder engine in which cylinders 3a formed on two cylinder blocks 3 are arranged to face each other with a crankshaft 2 interposed therebetween.

シリンダブロック３には、クランクケース４が一体形成されるとともに、クランクケース４とは反対側にシリンダヘッド５が固定されている。クランクシャフト２は、２つのクランクケース４によって形成されたクランク室６内に回転自在に支持される。   A crankcase 4 is formed integrally with the cylinder block 3, and a cylinder head 5 is fixed to the opposite side of the crankcase 4. The crankshaft 2 is rotatably supported in a crank chamber 6 formed by two crankcases 4.

シリンダ３ａには、コネクティングロッド７を介してクランクシャフト２に連結されたピストン８が摺動可能に収容されている。そして、エンジン１では、シリンダ３ａと、シリンダヘッド５と、ピストン８の冠面とによって囲まれた空間が燃焼室９として形成される。   A piston 8 connected to the crankshaft 2 via a connecting rod 7 is slidably accommodated in the cylinder 3a. In the engine 1, a space surrounded by the cylinder 3 a, the cylinder head 5, and the crown surface of the piston 8 is formed as the combustion chamber 9.

シリンダヘッド５には、吸気ポート１０および排気ポート１１が燃焼室９に連通するように形成される。吸気ポート１０と燃焼室９との間には、吸気バルブ１２の先端（傘部）が位置し、排気ポート１１と燃焼室９との間には、排気バルブ１３の先端（傘部）が位置している。吸気バルブ１２は、先端の位置に応じて吸気ポート１０を開閉する。排気バルブ１３は、先端の位置に応じて排気ポート１１を開閉する。   An intake port 10 and an exhaust port 11 are formed in the cylinder head 5 so as to communicate with the combustion chamber 9. Between the intake port 10 and the combustion chamber 9, the front end (umbrella portion) of the intake valve 12 is positioned, and between the exhaust port 11 and the combustion chamber 9, the front end (umbrella portion) of the exhaust valve 13 is positioned. is doing. The intake valve 12 opens and closes the intake port 10 according to the position of the tip. The exhaust valve 13 opens and closes the exhaust port 11 according to the position of the tip.

シリンダヘッド５およびヘッドカバー１４に囲まれた空間には、吸気バルブ駆動機構１５および排気バルブ駆動機構１６が設けられる。吸気バルブ駆動機構１５は、電磁コイルを用いて、排気バルブ１３とは独立して吸気バルブ１２を駆動する。吸気バルブ１２は、吸気バルブ駆動機構１５により駆動されることで軸方向に移動し、吸気ポート１０と燃焼室９との間を開閉する。排気バルブ駆動機構１６は、電磁コイルを用いて、吸気バルブ１２とは独立して排気バルブ１３を駆動する。排気バルブ１３は、排気バルブ駆動機構１６により駆動させることで軸方向に移動し、排気ポート１１と燃焼室９との間を開閉する。吸気バルブ駆動機構１５および排気バルブ駆動機構１６は、後述する吸排気バルブ制御部１１４により駆動制御される。   An intake valve drive mechanism 15 and an exhaust valve drive mechanism 16 are provided in a space surrounded by the cylinder head 5 and the head cover 14. The intake valve drive mechanism 15 drives the intake valve 12 independently of the exhaust valve 13 using an electromagnetic coil. The intake valve 12 is driven by the intake valve drive mechanism 15 to move in the axial direction, and opens and closes between the intake port 10 and the combustion chamber 9. The exhaust valve drive mechanism 16 drives the exhaust valve 13 independently of the intake valve 12 using an electromagnetic coil. The exhaust valve 13 is moved in the axial direction by being driven by the exhaust valve drive mechanism 16, and opens and closes between the exhaust port 11 and the combustion chamber 9. The intake valve drive mechanism 15 and the exhaust valve drive mechanism 16 are driven and controlled by an intake / exhaust valve control unit 114 described later.

このように、本実施形態の吸気バルブ１２および排気バルブ１３は、電磁駆動式のバルブである。吸気バルブ１２および排気バルブ１３は、吸排気バルブ制御部１１４によって開閉時期およびリフト量がそれぞれ独立して制御される。なお、図１中右側の吸気バルブ駆動機構１５および排気バルブ駆動機構１６と、後述する制御装置１１０とを接続する信号の流れの破線は、図面の簡明化のため図示を省略している。   As described above, the intake valve 12 and the exhaust valve 13 of the present embodiment are electromagnetically driven valves. The intake valve 12 and the exhaust valve 13 are independently controlled in opening / closing timing and lift amount by the intake / exhaust valve control unit 114. Note that broken lines in the signal flow that connect the intake valve drive mechanism 15 and the exhaust valve drive mechanism 16 on the right side in FIG. 1 to the control device 110 described later are not shown for the sake of simplicity.

また、本実施形態の吸気バルブ１２は、開閉時期およびリフト量が吸排気バルブ制御部１１４によって制御されることで、燃焼室９に供給する吸気の流量をスロットルバルブの代わりに調整する。   Further, the intake valve 12 of the present embodiment adjusts the flow rate of the intake air supplied to the combustion chamber 9 instead of the throttle valve by controlling the opening / closing timing and the lift amount by the intake / exhaust valve control unit 114.

吸気ポート１０の上流側には、インテークマニホールド１７を含む吸気流路１８が連通される。また、排気ポート１１の下流側には、エキゾーストマニホールド１９を含む排気流路２０が連通される。燃焼室９から排出された排気ガスは、排気ポート１１を介してエキゾーストマニホールド１９で集約され、排気流路２０に導かれる。   An intake passage 18 including an intake manifold 17 is communicated with the upstream side of the intake port 10. Further, an exhaust passage 20 including an exhaust manifold 19 is communicated with the downstream side of the exhaust port 11. Exhaust gas discharged from the combustion chamber 9 is collected by the exhaust manifold 19 via the exhaust port 11 and guided to the exhaust passage 20.

吸気流路１８には、エアクリーナ２１、流入バルブ２５、後述する電動過給機２２のコンプレッサインペラ２２ｃ、インタークーラ２３、およびインテークマニホールド１７が上流側から順に設けられる。ここで、吸気流路１８のうち、コンプレッサインペラ２２ｃよりも上流側を上流側吸気流路１８ａと呼び、コンプレッサインペラ２２ｃよりも下流側を下流側吸気流路１８ｂと呼ぶ。   In the intake passage 18, an air cleaner 21, an inflow valve 25, a compressor impeller 22 c of an electric supercharger 22 described later, an intercooler 23, and an intake manifold 17 are provided in this order from the upstream side. Here, in the intake flow path 18, the upstream side of the compressor impeller 22c is referred to as an upstream intake flow path 18a, and the downstream side of the compressor impeller 22c is referred to as a downstream intake flow path 18b.

電動過給機２２は、吸気流路１８内の空気を圧縮する。電動過給機２２は、モータ２２ａと、シャフト２２ｂと、コンプレッサインペラ２２ｃとを含んで構成される。モータ２２ａは、電力が供給されることで駆動する。シャフト２２ｂは、モータ２２ａと接続され、モータ２２ａの駆動によって回転する。コンプレッサインペラ２２ｃは、シャフト２２ｂと接続され、シャフト２２ｂと一体回転する。   The electric supercharger 22 compresses the air in the intake passage 18. The electric supercharger 22 includes a motor 22a, a shaft 22b, and a compressor impeller 22c. The motor 22a is driven by supplying electric power. The shaft 22b is connected to the motor 22a and rotates by driving the motor 22a. The compressor impeller 22c is connected to the shaft 22b and rotates integrally with the shaft 22b.

コンプレッサインペラ２２ｃは、モータ２２ａの駆動によって回転することで、エアクリーナ２１で塵や埃などの不純物が除去された空気（吸気）を圧縮して下流側吸気流路１８ｂに供給する。   The compressor impeller 22c is rotated by driving the motor 22a, thereby compressing air (intake air) from which impurities such as dust and dirt have been removed by the air cleaner 21 and supplying the compressed air to the downstream intake passage 18b.

インタークーラ２３は、コンプレッサインペラ２２ｃで圧縮されて昇温された吸気を冷却する。冷却された空気は、インテークマニホールド１７および吸気ポート１０を介して燃焼室９に導かれる。   The intercooler 23 cools the intake air compressed by the compressor impeller 22c and heated. The cooled air is guided to the combustion chamber 9 via the intake manifold 17 and the intake port 10.

流入バルブ２５は、エンジン１の駆動中は開放状態になっており、エアクリーナ２１を介して外部から吸い込まれる空気の流量を調節することなく下流側に通過させる。また、流入バルブ２５は、詳しくは後述するエンジン暖気中に開度が調整されることで、外部から吸い込まれる空気（吸気）の流量を調整する。   The inflow valve 25 is in an open state while the engine 1 is being driven, and allows the inflow valve 25 to pass through the air cleaner 21 without adjusting the flow rate of the air sucked from the outside. The inflow valve 25 adjusts the flow rate of air (intake air) sucked from the outside by adjusting the opening degree during engine warm-up, which will be described in detail later.

また、吸気流路１８には、コンプレッサインペラ２２ｃを迂回するエアバイパス流路２６が設けられる。エアバイパス流路２６は、上流側吸気流路１８ａにおける流入バルブ２５とコンプレッサインペラ２２ｃとの間に接続される。また、エアバイパス流路２６は、下流側吸気流路１８ｂにおけるインタークーラ２３とインテークマニホールド１７との間に接続される。エアバイパス流路２６には、エアバイパスバルブ２７が介装される。エアバイパスバルブ２７は、運転者がアクセルを放したときに開放され、下流側吸気流路１８ｂの圧力が過剰となることを防止する。   The intake passage 18 is provided with an air bypass passage 26 that bypasses the compressor impeller 22c. The air bypass passage 26 is connected between the inlet valve 25 and the compressor impeller 22c in the upstream intake passage 18a. The air bypass flow path 26 is connected between the intercooler 23 and the intake manifold 17 in the downstream side intake flow path 18b. An air bypass valve 27 is interposed in the air bypass channel 26. The air bypass valve 27 is opened when the driver releases the accelerator, and prevents the pressure in the downstream intake passage 18b from becoming excessive.

また、下流側吸気流路１８ｂには、インタークーラ２３を迂回する第１バイパス流路２８が設けられる。第１バイパス流路２８の上流側と下流側吸気流路１８ｂとを接続する箇所には、第１流路切り替えバルブ２９が設けられる。第１流路切り替えバルブ２９は、インタークーラ２３または第１バイパス流路２８のどちらかに吸気を流通させるように、流路を切り替える。   In addition, a first bypass passage 28 that bypasses the intercooler 23 is provided in the downstream side intake passage 18b. A first flow path switching valve 29 is provided at a location connecting the upstream side of the first bypass flow path 28 and the downstream intake flow path 18b. The first flow path switching valve 29 switches the flow path so that the intake air flows through either the intercooler 23 or the first bypass flow path 28.

エンジン１では、燃焼室９に導かれた吸気と、不図示のインジェクタから噴射された燃料との混合気が、シリンダヘッド５に設けられた不図示の点火プラグによって所定のタイミングで点火されて燃焼される。かかる燃焼により、ピストン８がシリンダ３ａ内で往復運動を行い、その往復運動が、コネクティングロッド７を通じてクランクシャフト２の回転運動に変換される。   In the engine 1, an air-fuel mixture of intake air guided to the combustion chamber 9 and fuel injected from an injector (not shown) is ignited at a predetermined timing by an ignition plug (not shown) provided in the cylinder head 5 and burned. Is done. Due to such combustion, the piston 8 reciprocates in the cylinder 3 a, and the reciprocating motion is converted into the rotational motion of the crankshaft 2 through the connecting rod 7.

また、燃焼により発生した排気ガスは、排気ポート１１、排気流路２０を介して車外へ排出される。排気流路２０には、上流側の触媒３０と下流側の触媒３１とが設けられる。上流側の触媒３０および下流側の触媒３１は、排気流路２０を流通する排気ガスを浄化する。なお、上流側の触媒３０および下流側の触媒３１は、触媒機能付きのフィルタ装置であってもよい。   Further, the exhaust gas generated by the combustion is discharged outside the vehicle through the exhaust port 11 and the exhaust passage 20. The exhaust passage 20 is provided with an upstream catalyst 30 and a downstream catalyst 31. The upstream catalyst 30 and the downstream catalyst 31 purify the exhaust gas flowing through the exhaust passage 20. The upstream catalyst 30 and the downstream catalyst 31 may be a filter device with a catalytic function.

また、排気流路２０には、排気流路２０を開閉する流出バルブ３２が設けられる。流出バルブ３２は、排気流路２０を開閉する。流出バルブ３２は、上流側の触媒３０および下流側の触媒３１よりも下流側に設けられる。流出バルブ３２は、エンジン１の駆動中は開放状態になっており、排気流路２０における流出バルブ３２よりも上流側から流通する排気ガスの流量を調節することなく流出バルブ３２よりも下流側に通過させる。また、流出バルブ３２は、詳しくは後述するエンジン暖気中に開度が調整されることで、排気流路２０を介して外部へと排出される空気の流量を調整する。   The exhaust passage 20 is provided with an outflow valve 32 that opens and closes the exhaust passage 20. The outflow valve 32 opens and closes the exhaust passage 20. The outflow valve 32 is provided downstream of the upstream catalyst 30 and the downstream catalyst 31. The outflow valve 32 is in an open state while the engine 1 is being driven, and is located downstream of the outflow valve 32 without adjusting the flow rate of exhaust gas flowing from the upstream side of the outflow valve 32 in the exhaust passage 20. Let it pass. Further, the outflow valve 32 adjusts the flow rate of air discharged to the outside through the exhaust passage 20 by adjusting the opening degree during engine warm-up described in detail later.

また、排気流路２０には、吸気流路１８に排気ガスの一部を還流させるＥＧＲ流路３３が接続される。ＥＧＲ流路３３は、排気流路２０と吸気流路１８とを連通する。ＥＧＲ流路３３は、排気流路２０における上流側の触媒３０および下流側の触媒３１の間と、上流側吸気流路１８ａにおける流入バルブ２５およびコンプレッサインペラ２２ｃの間とに接続される。なお、以下では、ＥＧＲ流路３３で還流させた排気ガス（空気）を「ＥＧＲガス」と称する。   Further, an EGR flow path 33 that recirculates a part of the exhaust gas to the intake flow path 18 is connected to the exhaust flow path 20. The EGR flow path 33 communicates the exhaust flow path 20 and the intake flow path 18. The EGR flow path 33 is connected between the upstream catalyst 30 and the downstream catalyst 31 in the exhaust flow path 20, and between the inflow valve 25 and the compressor impeller 22c in the upstream intake flow path 18a. Hereinafter, the exhaust gas (air) recirculated in the EGR flow path 33 is referred to as “EGR gas”.

ＥＧＲ流路３３には、ＥＧＲクーラ３４およびＥＧＲバルブ３５が上流側から順に設けられる。ＥＧＲクーラ３４は、ＥＧＲガスを冷却する。ＥＧＲバルブ３５は、ＥＧＲ流路３３を開閉する。ＥＧＲバルブ３５は、開度が調整されることで、ＥＧＲ流路３３を流通するＥＧＲガスの流量を調整する。なお、ＥＧＲバルブ３５の詳細な制御については、後述する。   The EGR flow path 33 is provided with an EGR cooler 34 and an EGR valve 35 in order from the upstream side. The EGR cooler 34 cools the EGR gas. The EGR valve 35 opens and closes the EGR flow path 33. The EGR valve 35 adjusts the flow rate of the EGR gas flowing through the EGR flow path 33 by adjusting the opening degree. Detailed control of the EGR valve 35 will be described later.

また、ＥＧＲ流路３３には、ＥＧＲクーラ３４を迂回する第２バイパス流路３６が設けられる。第２バイパス流路３６の上流側と、ＥＧＲ流路３３とが接続される箇所には、第２流路切り替えバルブ３７が設けられる。第２流路切り替えバルブ３７は、ＥＧＲクーラ３４または第２バイパス流路３６のどちらかにＥＧＲガス（空気）を流通させるように、流路を切り替える。   The EGR flow path 33 is provided with a second bypass flow path 36 that bypasses the EGR cooler 34. A second flow path switching valve 37 is provided at a location where the upstream side of the second bypass flow path 36 and the EGR flow path 33 are connected. The second flow path switching valve 37 switches the flow path so that EGR gas (air) flows through either the EGR cooler 34 or the second bypass flow path 36.

また、エンジン暖機システム１００には、制御装置１１０が設けられる。制御装置１１０には、下流側圧力センサ５０、上流側圧力センサ５２、冷却水温度センサ５４、外気温度センサ（第２温度センサ）５６、吸気温度センサ５８、排気温度センサ（第１温度センサ）６０、ＥＧＲ温度センサ（第３温度センサ）６２およびエンジン起動スイッチセンサ７０が接続される。   The engine warm-up system 100 is provided with a control device 110. The control device 110 includes a downstream pressure sensor 50, an upstream pressure sensor 52, a cooling water temperature sensor 54, an outside air temperature sensor (second temperature sensor) 56, an intake air temperature sensor 58, and an exhaust gas temperature sensor (first temperature sensor) 60. The EGR temperature sensor (third temperature sensor) 62 and the engine start switch sensor 70 are connected.

下流側圧力センサ５０は、下流側吸気流路１８ｂにおけるインタークーラ２３とインテークマニホールド１７との間に設けられ、下流側吸気流路１８ｂ内の圧力を測定する。また、下流側圧力センサ５０は、下流側吸気流路１８ｂ内の圧力（圧力Ｐ１）に応じた検出信号を制御装置１１０に送信する。   The downstream pressure sensor 50 is provided between the intercooler 23 and the intake manifold 17 in the downstream intake passage 18b, and measures the pressure in the downstream intake passage 18b. Further, the downstream pressure sensor 50 transmits a detection signal corresponding to the pressure (pressure P1) in the downstream intake passage 18b to the control device 110.

上流側圧力センサ５２は、上流側吸気流路１８ａにおけるＥＧＲ流路３３の接続箇所よりも下流側に設けられ、上流側吸気流路１８ａ内の圧力を測定する。また、上流側圧力センサ５２は、上流側吸気流路１８ａ内の圧力（圧力Ｐ２）に応じた検出信号を制御装置１１０に送信する。   The upstream pressure sensor 52 is provided on the downstream side of the connection place of the EGR flow path 33 in the upstream intake flow path 18a, and measures the pressure in the upstream intake flow path 18a. Further, the upstream pressure sensor 52 transmits a detection signal corresponding to the pressure (pressure P2) in the upstream intake passage 18a to the control device 110.

冷却水温度センサ５４は、シリンダブロック３内に設けられ、エンジン１内を流通する冷却水の温度を測定する。また、冷却水温度センサ５４は、エンジン１内の温度（温度Ｔ１）に応じた検出信号を制御装置１１０に送信する。   The cooling water temperature sensor 54 is provided in the cylinder block 3 and measures the temperature of the cooling water flowing through the engine 1. The cooling water temperature sensor 54 transmits a detection signal corresponding to the temperature (temperature T1) in the engine 1 to the control device 110.

外気温度センサ５６は、上流側吸気流路１８ａにおける流入バルブ２５よりも上流側に設けられ、吸気される空気（外気）の温度を測定する。また、外気温度センサ５６は、外気の温度（温度Ｔ２）に応じた検出信号を制御装置１１０に送信する。   The outside air temperature sensor 56 is provided on the upstream side of the inflow valve 25 in the upstream side intake flow path 18a, and measures the temperature of the intake air (outside air). The outside air temperature sensor 56 transmits a detection signal corresponding to the outside air temperature (temperature T <b> 2) to the control device 110.

吸気温度センサ５８は、インテークマニホールド１７内に設けられ、インテークマニホールド１７内を流通する空気の温度を測定する。また、吸気温度センサ５８は、インテークマニホールド１７内の温度（温度Ｔ３）に応じた検出信号を制御装置１１０に送信する。   The intake air temperature sensor 58 is provided in the intake manifold 17 and measures the temperature of the air flowing through the intake manifold 17. Further, the intake air temperature sensor 58 transmits a detection signal corresponding to the temperature (temperature T3) in the intake manifold 17 to the control device 110.

排気温度センサ６０は、排気流路２０内における上流側の触媒３０よりも上流側に設けられ、排気流路２０内を流通する空気の温度を測定する。また、排気温度センサ６０は、排気流路２０内の温度（温度Ｔ４）に応じた検出信号を制御装置１１０に送信する。   The exhaust temperature sensor 60 is provided on the upstream side of the upstream side catalyst 30 in the exhaust flow path 20 and measures the temperature of the air flowing through the exhaust flow path 20. Further, the exhaust temperature sensor 60 transmits a detection signal corresponding to the temperature (temperature T4) in the exhaust flow path 20 to the control device 110.

ＥＧＲ温度センサ６２は、ＥＧＲ流路３３におけるＥＧＲバルブ３５よりも下流側で、かつ、上流側吸気流路１８ａにおけるコンプレッサインペラ２２ｃよりも上流側に設けられる。ＥＧＲ温度センサ６２は、ＥＧＲ流路３３内またはＥＧＲ流路３３から流出する空気の温度を測定する。また、ＥＧＲ温度センサ６２は、ＥＧＲ流路３３内またはＥＧＲ流路３３から流出する空気の温度（温度Ｔ５）に応じた検出信号を制御装置１１０に送信する。   The EGR temperature sensor 62 is provided downstream of the EGR valve 35 in the EGR flow path 33 and upstream of the compressor impeller 22c in the upstream intake flow path 18a. The EGR temperature sensor 62 measures the temperature of the air flowing out from the EGR flow path 33 or from the EGR flow path 33. Further, the EGR temperature sensor 62 transmits a detection signal corresponding to the temperature (temperature T5) of the air flowing out from the EGR flow path 33 or from the EGR flow path 33 to the control device 110.

エンジン起動スイッチセンサ７０は、不図示のエンジン起動スイッチがオンされると、エンジン起動スイッチがオンされたことを示すエンジン起動スイッチオン信号を制御装置１１０に送信する。また、エンジン起動スイッチセンサ７０は、エンジン起動スイッチがオフされると、エンジン起動スイッチがオフされたことを示すエンジン起動スイッチオフ信号を制御装置１１０に送信する。   When an engine start switch (not shown) is turned on, the engine start switch sensor 70 transmits an engine start switch on signal indicating that the engine start switch is turned on to the control device 110. Further, when the engine start switch is turned off, the engine start switch sensor 70 transmits an engine start switch off signal indicating that the engine start switch is turned off to the control device 110.

制御装置１１０は、例えば、ＥＣＵ（Engine Control Unit）であり、中央処理装置（ＣＰＵ）、プログラム等が格納されたＲＯＭ、ワークエリアとしてのＲＡＭ等を含む半導体集積回路で構成され、エンジン１全体を制御する。また、制御装置１１０は、エンジン１を含む車両全体の動作を制御する。   The control device 110 is, for example, an ECU (Engine Control Unit), and includes a central processing unit (CPU), a ROM storing programs, a semiconductor integrated circuit including a RAM as a work area, and the like. Control. The control device 110 controls the operation of the entire vehicle including the engine 1.

制御装置１１０は、駆動制御部１１２、吸排気バルブ制御部１１４、流入バルブ制御部１１６、流出バルブ制御部１１８、ＥＧＲバルブ制御部１２０、第１流路切り替えバルブ制御部１２２、第２流路切り替えバルブ制御部１２４および電動過給機制御部１２６として機能する。   The control device 110 includes a drive control unit 112, an intake / exhaust valve control unit 114, an inflow valve control unit 116, an outflow valve control unit 118, an EGR valve control unit 120, a first channel switching valve control unit 122, and a second channel switching. It functions as a valve control unit 124 and an electric supercharger control unit 126.

駆動制御部１１２は、エンジン１の駆動（例えば、始動および停止）を制御する。吸排気バルブ制御部１１４は、吸気バルブ駆動機構１５および排気バルブ駆動機構１６を駆動制御し、吸気バルブ１２および排気バルブ１３の開閉時期およびリフト量（開度）を制御する。流入バルブ制御部１１６は、流入バルブ２５を任意の開度に制御する。流出バルブ制御部１１８は、流出バルブ３２を任意の開度に制御する。ＥＧＲバルブ制御部１２０は、ＥＧＲバルブ３５を任意の開度に制御する。第１流路切り替えバルブ制御部１２２は、第１流路切り替えバルブ２９を制御し、インタークーラ２３を通過する流路またはインタークーラ２３を迂回する流路のどちらかに空気を流通させるように切り替える。第２流路切り替えバルブ制御部１２４は、第２流路切り替えバルブ３７を制御し、ＥＧＲクーラ３４を通過する流路またはＥＧＲクーラ３４を迂回する流路のどちらかにＥＧＲガス（空気）を流通させるように切り替える。電動過給機制御部１２６は、電動過給機２２の駆動を制御する。本実施形態では、電動過給機制御部１２６は、エンジン１の停止時において電動過給機を駆動させる。   The drive control unit 112 controls driving (for example, starting and stopping) of the engine 1. The intake / exhaust valve control unit 114 controls the intake valve drive mechanism 15 and the exhaust valve drive mechanism 16, and controls the opening / closing timing and the lift amount (opening) of the intake valve 12 and the exhaust valve 13. The inflow valve control unit 116 controls the inflow valve 25 to an arbitrary opening degree. The outflow valve control unit 118 controls the outflow valve 32 to an arbitrary opening degree. The EGR valve control unit 120 controls the EGR valve 35 to an arbitrary opening degree. The first flow path switching valve control unit 122 controls the first flow path switching valve 29 to switch the air to flow to either the flow path that passes through the intercooler 23 or the flow path that bypasses the intercooler 23. . The second flow path switching valve control unit 124 controls the second flow path switching valve 37 to distribute EGR gas (air) to either the flow path that passes through the EGR cooler 34 or the flow path that bypasses the EGR cooler 34. Switch to let The electric supercharger control unit 126 controls driving of the electric supercharger 22. In the present embodiment, the electric supercharger control unit 126 drives the electric supercharger when the engine 1 is stopped.

以下、エンジン暖機システム１００の具体的な動作について説明する。図２は、エンジン暖機開始直後における空気の流れを示す説明図である。図４は、エンジン暖機初期における空気の流れを示す説明図である。図５は、エンジン暖機中期における空気の流れを示す説明図である。図６は、エンジン暖機後期における空気の流れを示す説明図である。図２、４〜６中、黒塗り矢印は、空気の流れを示す。   Hereinafter, a specific operation of the engine warm-up system 100 will be described. FIG. 2 is an explanatory view showing the flow of air immediately after the start of engine warm-up. FIG. 4 is an explanatory diagram showing the air flow in the early stage of engine warm-up. FIG. 5 is an explanatory diagram showing the air flow in the middle of engine warm-up. FIG. 6 is an explanatory diagram showing the air flow in the late stage of engine warm-up. In FIGS. 2, 4 to 6, black arrows indicate the flow of air.

エンジン起動スイッチがオンされた際（すなわち、エンジン起動スイッチセンサ７０より送られてきたエンジン起動スイッチオン信号を受信すると）、駆動制御部１１２は、エンジン１を始動させる。このとき、エンジン１が低温である場合、エンジンオイルの粘性が高く、エンジン１の始動性が低下してしまう。そこで、本実施形態では、駆動制御部１１２は、エンジン起動スイッチがオンされた際、エンジン１を始動させる前にエンジン暖機実行条件が成立しているか否か判定する。ここで、駆動制御部１１２は、エンジン暖機実行条件が成立していると判定した場合、エンジン１を始動させずに（すなわち、エンジン停止状態で）、制御装置１１０の各機能部にエンジン暖機を実行させる。なお、エンジン暖機実行条件は、エンジン１内の温度（温度Ｔ１）が予め設定された低温とされる所定の温度よりも低いことである。エンジン暖機システム１００による暖機は、エンジン１の燃焼室９を暖機することで、外気温が低いときでも始動時の燃焼を安定させることを第１の目的として行われる。駆動制御部１１２は、エンジン暖機実行条件が成立していないと判定した場合、制御装置１１０の各機能部にエンジン暖機を実行させることなく、エンジン１を始動させる。   When the engine start switch is turned on (that is, when the engine start switch on signal sent from the engine start switch sensor 70 is received), the drive control unit 112 starts the engine 1. At this time, when the engine 1 is at a low temperature, the viscosity of the engine oil is high, and the startability of the engine 1 is reduced. Therefore, in the present embodiment, the drive control unit 112 determines whether the engine warm-up execution condition is satisfied before starting the engine 1 when the engine start switch is turned on. Here, when the drive control unit 112 determines that the engine warm-up execution condition is satisfied, the engine control unit 110 does not start the engine 1 (that is, in the engine stop state), and causes each function unit of the control device 110 to perform engine warm-up. Let the machine run. The engine warm-up execution condition is that the temperature (temperature T1) in the engine 1 is lower than a predetermined temperature that is set at a low temperature. Warming up by the engine warming-up system 100 is performed for the first purpose of stabilizing the combustion at the start-up even when the outside air temperature is low by warming up the combustion chamber 9 of the engine 1. When it is determined that the engine warm-up execution condition is not satisfied, the drive control unit 112 starts the engine 1 without causing each functional unit of the control device 110 to execute engine warm-up.

エンジン暖機が実行されると、図２に示すように、流入バルブ制御部１１６は、流入バルブ２５の開度を全開（開放）にする。また、吸排気バルブ制御部１１４は、吸気バルブ１２のリフト量を調整（開放）し、排気バルブ１３のリフト量を０（閉鎖）にする。ここで調整される吸気バルブ１２のリフト量は、０（すなわち、全閉）以外のリフト量であって、各シリンダ内のピストン８の位置に応じて設定（調整）される。吸排気バルブ制御部１１４は、例えば、クランクシャフト２のクランク角から各シリンダ内のピストン８の位置を導出して吸気バルブ１２のリフト量を設定する。吸排気バルブ制御部１１４は、電動過給機２２によって圧縮された空気が燃焼室９に流入したとき、各シリンダの容積が略等しくなるように、全シリンダにおける吸気バルブ１２のリフト量を設定する。例えば、エンジン１が４気筒の１８０度間隔燃焼のエンジンであれば、吸排気バルブ制御部１１４は、ピストン８の位置、すなわち、クランク角が上・下死点から略９０度の位置となるように、全シリンダにおける吸気バルブ１２のリフト量を設定する。   When engine warm-up is executed, the inflow valve control unit 116 fully opens (opens) the opening of the inflow valve 25 as shown in FIG. Further, the intake / exhaust valve control unit 114 adjusts (opens) the lift amount of the intake valve 12 and sets the lift amount of the exhaust valve 13 to 0 (closed). The lift amount of the intake valve 12 adjusted here is a lift amount other than 0 (that is, fully closed), and is set (adjusted) according to the position of the piston 8 in each cylinder. For example, the intake / exhaust valve control unit 114 derives the position of the piston 8 in each cylinder from the crank angle of the crankshaft 2 and sets the lift amount of the intake valve 12. The intake / exhaust valve control unit 114 sets the lift amount of the intake valves 12 in all the cylinders so that the volumes of the respective cylinders become substantially equal when the air compressed by the electric supercharger 22 flows into the combustion chamber 9. . For example, if the engine 1 is a four-cylinder engine with 180-degree interval combustion, the intake / exhaust valve control unit 114 causes the piston 8 position, that is, the crank angle to be approximately 90 degrees from the top / bottom dead center. In addition, the lift amount of the intake valve 12 in all cylinders is set.

なお、吸気バルブ１２のリフト量は、吸気バルブ１２がピストン８の冠面と接触（衝突）しないリフト量に調整される。また、流出バルブ制御部１１８は、流出バルブ３２の開度を全閉（閉鎖）にする。ＥＧＲバルブ制御部１２０は、ＥＧＲバルブ３５の開度を全閉（閉鎖）にする。なお、エンジン暖機が実行されている間、エアバイパスバルブ２７は、全閉（閉鎖）状態に制御される。   The lift amount of the intake valve 12 is adjusted to a lift amount at which the intake valve 12 does not contact (collision) with the crown surface of the piston 8. Further, the outflow valve control unit 118 fully closes (closes) the opening degree of the outflow valve 32. The EGR valve control unit 120 fully closes (closes) the opening degree of the EGR valve 35. Note that while the engine is warming up, the air bypass valve 27 is controlled to a fully closed (closed) state.

また、第１流路切り替えバルブ制御部１２２は、空気が第１バイパス流路２８を流通するように、第１流路切り替えバルブ２９を制御する。さらに、第２流路切り替えバルブ制御部１２４は、空気が第２バイパス流路３６を流通するように、第２流路切り替えバルブ３７を制御する。   Further, the first flow path switching valve control unit 122 controls the first flow path switching valve 29 so that air flows through the first bypass flow path 28. Further, the second flow path switching valve control unit 124 controls the second flow path switching valve 37 so that air flows through the second bypass flow path 36.

そして、電動過給機制御部１２６は、予め設定された一定の電力で電動過給機２２を駆動させる。コンプレッサインペラ２２ｃは、モータ２２ａの駆動によって回転することで、外部から空気（新気）を吸気する。   And the electric supercharger control part 126 drives the electric supercharger 22 with the fixed electric power set beforehand. The compressor impeller 22c is rotated by driving of the motor 22a, and sucks air (fresh air) from the outside.

電動過給機２２（コンプレッサインペラ２２ｃ）により圧縮された空気は、下流側吸気流路１８ｂを流通する際に、インタークーラ２３を迂回して第１バイパス流路２８を流通する。その後、下流側吸気流路１８ｂを流通した空気は、インテークマニホールド１７、吸気ポート１０を通過して、燃焼室９内に導入される。図２の黒塗り矢印は、このときの空気の流れを示している。   The air compressed by the electric supercharger 22 (compressor impeller 22c) bypasses the intercooler 23 and flows through the first bypass passage 28 when flowing through the downstream intake passage 18b. Thereafter, the air flowing through the downstream side intake flow path 18 b passes through the intake manifold 17 and the intake port 10 and is introduced into the combustion chamber 9. The black arrows in FIG. 2 indicate the air flow at this time.

ここで、排気バルブ１３は、閉鎖されているため、電動過給機２２により圧縮空気が供給されると、下流側吸気流路１８ｂ、インテークマニホールド１７、吸気ポート１０、燃焼室９内の空気量が増加する。これにより、下流側吸気流路１８ｂ、インテークマニホールド１７、吸気ポート１０、燃焼室９内の圧力および温度が上昇する。その結果、エンジン１を暖気することが可能となる。   Here, since the exhaust valve 13 is closed, when compressed air is supplied from the electric supercharger 22, the amount of air in the downstream intake passage 18 b, the intake manifold 17, the intake port 10, and the combustion chamber 9. Will increase. As a result, the pressure and temperature in the downstream intake passage 18b, the intake manifold 17, the intake port 10, and the combustion chamber 9 rise. As a result, the engine 1 can be warmed up.

また、電動過給機２２によって圧縮された空気の圧力により、全シリンダにおけるピストン８の位置が調整される。ピストン８の位置は、各シリンダの容積が略等しくなるように調整される。例えば、エンジン１が４気筒の１８０度間隔燃焼のエンジンであれば、ピストン８の位置、すなわち、クランク角は、上・下死点から略９０度となる位置に調整される。電動過給機２２によって圧縮された空気の圧力によりピストン８の位置を調整することで、各シリンダのシリンダ３ａ、ピストン８を均等に暖機することが可能となる。   Further, the position of the piston 8 in all cylinders is adjusted by the pressure of the air compressed by the electric supercharger 22. The position of the piston 8 is adjusted so that the volume of each cylinder becomes substantially equal. For example, if the engine 1 is a four-cylinder engine with 180 degree interval combustion, the position of the piston 8, that is, the crank angle is adjusted to a position that is approximately 90 degrees from the top / bottom dead center. By adjusting the position of the piston 8 by the pressure of the air compressed by the electric supercharger 22, the cylinder 3a and the piston 8 of each cylinder can be warmed up evenly.

電動過給機２２によって圧縮された空気の圧力によりピストン８の位置が調整されると、吸気バルブ１２のリフト量を増加させても、吸気バルブ１２は、ピストン８の冠面と接触しなくなる。吸排気バルブ制御部１１４は、各シリンダのクランク角（すなわち、ピストンの位置）が上死点（下死点）から略９０度に維持されるように、吸気バルブ１２のリフト量を調整する。吸排気バルブ制御部１１４は、ピストン８の位置の調整後、各シリンダ内の圧力のバランスを取るように、吸気バルブ１２のリフト量をさらに調整してもよい。   When the position of the piston 8 is adjusted by the pressure of the air compressed by the electric supercharger 22, the intake valve 12 does not come into contact with the crown surface of the piston 8 even if the lift amount of the intake valve 12 is increased. The intake / exhaust valve control unit 114 adjusts the lift amount of the intake valve 12 so that the crank angle (that is, the position of the piston) of each cylinder is maintained at approximately 90 degrees from the top dead center (bottom dead center). The intake / exhaust valve control unit 114 may further adjust the lift amount of the intake valve 12 so as to balance the pressure in each cylinder after adjusting the position of the piston 8.

下流側吸気流路１８ｂ、インテークマニホールド１７、吸気ポート１０、燃焼室９内の空気は、電動過給機２２によって圧縮され続け、高圧になる。下流側吸気流路１８ｂ、インテークマニホールド１７、吸気ポート１０、燃焼室９を構成する部材の中には、高圧に耐えられない部材がある。例えば、下流側吸気流路１８ｂを構成する部材は、高圧（例えば、１．５気圧以上）に耐えられない部材である。下流側吸気流路１８ｂ、インテークマニホールド１７、吸気ポート１０、燃焼室９内の吸気が高圧になると、下流側吸気流路１８ｂなどを構成する部材が高圧によって破壊されるおそれがある。そこで、エンジン暖機システム１００は、エンジン暖機高圧条件が成立すると、下流側吸気流路１８ｂ、インテークマニホールド１７、吸気ポート１０、燃焼室９内の空気の排出を実行する。ここで、エンジン暖機高圧条件とは、下流側吸気流路１８ｂ内の圧力（圧力Ｐ１）が予め設定された高圧とされる所定の基準圧力よりも高いことである。基準圧力とは、電動過給機２２の過給限界、あるいは、下流側吸気流路１８ｂを構成する部材の耐圧未満の圧力である。   The air in the downstream intake passage 18b, the intake manifold 17, the intake port 10, and the combustion chamber 9 continues to be compressed by the electric supercharger 22 and becomes high pressure. Among the members constituting the downstream side intake passage 18b, the intake manifold 17, the intake port 10, and the combustion chamber 9, there are members that cannot withstand high pressure. For example, the member constituting the downstream side intake flow path 18b is a member that cannot withstand high pressure (for example, 1.5 atmospheres or more). When the intake air in the downstream intake passage 18b, the intake manifold 17, the intake port 10, and the combustion chamber 9 becomes high pressure, members constituting the downstream intake passage 18b and the like may be destroyed by the high pressure. Therefore, the engine warm-up system 100 discharges the air in the downstream side intake passage 18b, the intake manifold 17, the intake port 10, and the combustion chamber 9 when the engine warm-up high pressure condition is satisfied. Here, the engine warm-up high pressure condition is that the pressure (pressure P1) in the downstream side intake flow path 18b is higher than a predetermined reference pressure that is set to a preset high pressure. The reference pressure is a pressure lower than the withstand pressure of the member constituting the supercharging limit of the electric supercharger 22 or the downstream intake passage 18b.

吸排気バルブ制御部１１４は、エンジン暖機高圧条件が成立したと判定した場合、排気バルブ１３を開放し、排気バルブ１３のリフト量を調整する。このとき、吸排気バルブ制御部１１４は、吸気バルブ１２のリフト量を最大（全開）にする。排気バルブ１３のリフト量の制御についての詳しい内容は、後述する。なお、吸排気バルブ制御部１１４は、下流側吸気流路１８ｂ内の圧力が、上記基準圧力以下の圧力に維持されるように、排気バルブ１３のリフト量を調整する。これにより、下流側吸気流路１８ｂ、インテークマニホールド１７、吸気ポート１０、燃焼室９内の圧力が上記基準圧力以下に低下するため、下流側吸気流路１８ｂなどを構成する部材が高圧に耐えられずに破壊されることを防止することができる。   The intake / exhaust valve control unit 114 opens the exhaust valve 13 and adjusts the lift amount of the exhaust valve 13 when it is determined that the engine warm-up high pressure condition is satisfied. At this time, the intake / exhaust valve control unit 114 maximizes (fully opens) the lift amount of the intake valve 12. Details of the control of the lift amount of the exhaust valve 13 will be described later. The intake / exhaust valve control unit 114 adjusts the lift amount of the exhaust valve 13 so that the pressure in the downstream intake passage 18b is maintained at a pressure equal to or lower than the reference pressure. As a result, the pressure in the downstream side intake flow path 18b, the intake manifold 17, the intake port 10, and the combustion chamber 9 decreases to the reference pressure or lower, so that the members constituting the downstream side intake flow path 18b and the like can withstand high pressure. It can be prevented from being destroyed without being damaged.

以下、吸排気バルブ制御部１１４による排気バルブ１３のリフト量の制御について詳細に説明する。まず、電動過給機２２の特性について説明し、その後、排気バルブ１３のリフト量の制御について説明する。   Hereinafter, the control of the lift amount of the exhaust valve 13 by the intake / exhaust valve control unit 114 will be described in detail. First, the characteristics of the electric supercharger 22 will be described, and then control of the lift amount of the exhaust valve 13 will be described.

電動過給機２２は、コンプレッサインペラ２２ｃを回転させる際、無駄なエネルギー（発熱）が生じる。したがって、通常のエンジン駆動時において、電動過給機２２は、吸気を圧縮する際、発熱を最小限に抑えるように（効率が良くなるように）制御される（断熱圧縮を行う）。   When the electric turbocharger 22 rotates the compressor impeller 22c, useless energy (heat generation) is generated. Therefore, during normal engine driving, the electric supercharger 22 is controlled (adiabatic compression is performed) so as to minimize heat generation (to improve efficiency) when the intake air is compressed.

一方、エンジン１の暖機を行う場合、電動過給機２２を通常のエンジン駆動時と同様に駆動すると、電動過給機２２の発熱が最小限となり、暖機効率が低下する。そこで、本実施形態におけるエンジン暖機システム１００では、電動過給機２２を通常とは異なる駆動で制御し、エンジン１を暖機する。   On the other hand, when the engine 1 is warmed up, if the electric supercharger 22 is driven in the same way as during normal engine driving, the heat generation of the electric supercharger 22 is minimized and the warm-up efficiency is reduced. Therefore, in the engine warm-up system 100 according to the present embodiment, the electric supercharger 22 is controlled by a drive different from the normal one to warm up the engine 1.

図３は、電動過給機２２が駆動する際の効率のマップを示す図である。図３中では、縦軸に圧力比を示し、横軸に流量を示す。圧力比とは、電動過給機２２によって圧縮される前の空気の圧力と、電動過給機２２によって圧縮された後の空気の圧力との比である。流量とは、電動過給機２２によって圧縮された空気の質量流量である。図３を用いて、排気バルブ１３のリフト量の制御を説明する。また、図３中、破線は、電動過給機２２の効率（動力効率）を示している。なお、それぞれの動力効率線ａ〜ｄは、等しい動力効率を示す。また、図３中、一点鎖線は、電動過給機２２に入力される電力を示している。なお、それぞれの一点鎖線で示される電力線は、等しい電力を示す。   FIG. 3 is a diagram showing a map of efficiency when the electric supercharger 22 is driven. In FIG. 3, the vertical axis indicates the pressure ratio, and the horizontal axis indicates the flow rate. The pressure ratio is a ratio between the pressure of air before being compressed by the electric supercharger 22 and the pressure of air after being compressed by the electric supercharger 22. The flow rate is a mass flow rate of the air compressed by the electric supercharger 22. The control of the lift amount of the exhaust valve 13 will be described with reference to FIG. In FIG. 3, the broken line indicates the efficiency (power efficiency) of the electric supercharger 22. In addition, each power efficiency line ad shows the same power efficiency. In FIG. 3, the alternate long and short dash line indicates the electric power input to the electric supercharger 22. In addition, each power line shown with a dashed-dotted line shows equal electric power.

図３に示すように、電動過給機２２の動力効率は、図中中央に向かうに連れて効率が高くなる。例えば、動力効率線ａで囲まれる内側の領域では、電動過給機２２は、８５％以上の効率で駆動する。また、電動過給機２２は、動力効率線ｂで囲まれる内側の領域では８０％〜８５％の効率で、動力効率線ｃで囲まれる内側の領域では７５％〜８０％の効率で、動力効率線ｄで囲まれる内側の領域では７０％〜７５％の効率で駆動する。   As shown in FIG. 3, the power efficiency of the electric supercharger 22 becomes higher toward the center in the figure. For example, in the inner region surrounded by the power efficiency line a, the electric supercharger 22 is driven with an efficiency of 85% or more. The electric supercharger 22 has an efficiency of 80% to 85% in the inner region surrounded by the power efficiency line b, and an efficiency of 75% to 80% in the inner region surrounded by the power efficiency line c. The inner region surrounded by the efficiency line d is driven with an efficiency of 70% to 75%.

動力効率線ａで囲まれる内側の領域Ａは、電動過給機２２が通常のエンジン駆動時に駆動される場合の動力効率を示す。上述したように、動力効率線ａで囲まれる内側の領域では、電動過給機２２は、８５％以上の効率で駆動する。このとき、電動過給機２２が駆動することによって生じる発熱は１０％程度となる。よって、電動過給機２２は、領域Ａ内で駆動することにより、効率よく空気を圧縮することができる。   An inner area A surrounded by the power efficiency line a indicates power efficiency when the electric supercharger 22 is driven during normal engine driving. As described above, in the inner region surrounded by the power efficiency line a, the electric supercharger 22 is driven with an efficiency of 85% or more. At this time, the heat generated by driving the electric supercharger 22 is about 10%. Therefore, the electric supercharger 22 can efficiently compress air by being driven in the region A.

一方で、動力効率線ｂ、動力効率線ｃ、動力効率線ｄの順に、動力効率線ａから遠くなるにつれて、電動過給機２２が駆動することにより生じる発熱量は多くなる。発熱量の上昇に伴って、電動過給機２２の動力効率は悪化するものの、発熱によるエネルギーが吸気流路１８を流通する空気に伝達され、空気の温度は上昇する。   On the other hand, the amount of heat generated by driving the electric supercharger 22 increases as the distance from the power efficiency line a increases in the order of the power efficiency line b, the power efficiency line c, and the power efficiency line d. As the amount of heat generation increases, the power efficiency of the electric supercharger 22 deteriorates, but the energy generated by the heat generation is transmitted to the air flowing through the intake passage 18 and the temperature of the air increases.

ここで、図３中、低で示す実線で囲まれた領域は、高で示す実線で囲まれた領域（電動過給機２２が通常のエンジン駆動時に駆動される場合）に対して、効率の悪い（低効率の）領域である。なお、図３中、左側の領域を領域Ｂとし、右側の領域を領域Ｃとする。ただし、領域Ｂおよび領域Ｃでは、電動過給機２２の効率はほぼ等しい。   Here, in FIG. 3, the area surrounded by the solid line indicated by low is more efficient than the area surrounded by the solid line indicated by high (when the electric supercharger 22 is driven during normal engine driving). This is a bad (low efficiency) area. In FIG. 3, the left region is referred to as region B, and the right region is referred to as region C. However, in the region B and the region C, the efficiency of the electric supercharger 22 is substantially equal.

領域Ｂおよび領域Ｃでは、電動過給機２２から生じる発熱量はほぼ同じである。しかし、電動過給機２２に供給される電力が同一である場合、領域Ｂでは、領域Ａに比べ、より空気は圧縮され、流量は減少する。一方で、領域Ｃでは、領域Ａに比べ、空気が圧縮されず、流量は増加する。したがって、領域Ｂで電動過給機２２を駆動させる方が、領域Ｃで電動過給機２２を駆動させる場合よりも、圧縮による温度上昇分だけ、空気を高温にすることができる。   In the region B and the region C, the amount of heat generated from the electric supercharger 22 is substantially the same. However, when the electric power supplied to the electric supercharger 22 is the same, in the region B, air is compressed more and the flow rate is reduced compared to the region A. On the other hand, in region C, air is not compressed and the flow rate is increased compared to region A. Therefore, driving the electric supercharger 22 in the region B can increase the temperature of the air by an amount corresponding to the temperature increase due to the compression, compared to driving the electric supercharger 22 in the region C.

そこで、本実施形態では、吸排気バルブ制御部１１４は、電動過給機２２が、領域Ｂ（所定の駆動領域）で駆動するように、排気バルブ１３のリフト量を調整し、エンジン１を暖機する。   Therefore, in the present embodiment, the intake / exhaust valve control unit 114 adjusts the lift amount of the exhaust valve 13 so that the electric supercharger 22 is driven in the region B (predetermined drive region), and warms the engine 1. To work.

エンジン１の暖機開始時、電動過給機制御部１２６は、電動過給機２２を駆動させると、図３中黒塗り矢印（１）で示すように、電動過給機２２を流通する質量流量（空気量）が徐々に増加する。電動過給機２２を通過した空気は、下流側吸気流路１８ｂ、インテークマニホールド１７、吸気ポート１０、燃焼室９を通過し、排気バルブ１３により堰き止められることで圧縮される。空気が圧縮されることで、図４中黒塗り矢印（２）で示すように、圧力比が上昇するとともに、質量流量（空気量）が低下していく。   At the start of warm-up of the engine 1, when the electric supercharger control unit 126 drives the electric supercharger 22, the mass flowing through the electric supercharger 22 as shown by the black arrow (1) in FIG. The flow rate (air volume) increases gradually. The air that has passed through the electric supercharger 22 passes through the downstream intake passage 18b, the intake manifold 17, the intake port 10, and the combustion chamber 9, and is compressed by being dammed by the exhaust valve 13. As the air is compressed, as indicated by the black arrow (2) in FIG. 4, the pressure ratio increases and the mass flow rate (air amount) decreases.

吸排気バルブ制御部１１４は、下流側圧力センサ５０および上流側圧力センサ５２によって測定される圧力Ｐ１および圧力Ｐ２に基づいて、圧力比を導出する。そして、吸排気バルブ制御部１１４は、図３のマップを用いて、領域Ｂ内で電動過給機２２が駆動するように、排気バルブ１３のリフト量を制御する。ここでは、例えば、圧力比が低下してくると、圧力比が高くなるように排気バルブ１３のリフト量を小さくし、圧力比が高くなってくると、圧力比が低くなるように排気バルブ１３のリフト量を大きくすることで、電動過給機２２を領域Ｂで駆動させる。つまり、エンジン暖機システム１００では、吸排気バルブ制御部１１４は、排気バルブ１３のリフト量を制御することで、電動過給機２２の圧力比および電動過給機２２を流通する質量流量を調整するようにしている。   The intake / exhaust valve control unit 114 derives a pressure ratio based on the pressure P1 and the pressure P2 measured by the downstream pressure sensor 50 and the upstream pressure sensor 52. Then, the intake / exhaust valve control unit 114 controls the lift amount of the exhaust valve 13 so that the electric supercharger 22 is driven in the region B using the map of FIG. Here, for example, when the pressure ratio decreases, the lift amount of the exhaust valve 13 is decreased so that the pressure ratio increases, and when the pressure ratio increases, the exhaust valve 13 decreases so that the pressure ratio decreases. The electric supercharger 22 is driven in the region B by increasing the lift amount. That is, in the engine warm-up system 100, the intake / exhaust valve control unit 114 controls the lift amount of the exhaust valve 13 to adjust the pressure ratio of the electric supercharger 22 and the mass flow rate flowing through the electric supercharger 22. Like to do.

このように、吸排気バルブ制御部１１４は、エンジン暖機中に、電動過給機２２が所定の駆動領域（領域Ｂ）で駆動するように、排気バルブ１３のリフト量を制御する。これにより、エンジン暖機システム１００は、空気の温度が最も高くなる領域Ｂで電動過給機２２を駆動させることができ、エンジン１を早期に暖機することができる。   In this way, the intake / exhaust valve control unit 114 controls the lift amount of the exhaust valve 13 so that the electric supercharger 22 is driven in a predetermined drive region (region B) during engine warm-up. Thereby, the engine warm-up system 100 can drive the electric supercharger 22 in the region B where the temperature of the air is highest, and can warm up the engine 1 early.

排気バルブ１３開放後、排気バルブ１３を通過し排気流路２０に導かれた空気は、排気流路２０内で膨張するため、温度が低下する。エンジン暖機初期において、排気バルブ１３を通過し排気流路２０に導かれた空気は、外気の温度（以下、外気温ともいう）よりも低くなる。ここで、外気温よりも低い空気をＥＧＲ流路３３を介して吸気流路１８に還流させてしまうと、電動過給機２２は、外気温よりも低い空気を暖めなくてはならなくなり、エンジン１の暖機が遅くなる。そこで、流出バルブ制御部１１８は、排気バルブ１３を通過し排気流路２０に導かれた空気が外気温よりも低いとき、流出バルブ３２を全開（開放）し、外気温よりも低い空気を車外に排出させる。具体的に、流出バルブ制御部１１８は、外気温度センサ５６によって検出された信号に基づいて、外気の温度を導出する。また、流出バルブ制御部１１８は、排気温度センサ６０によって検出された信号に基づいて、排気流路２０内の空気の温度を導出する。流出バルブ制御部１１８は、導出した外気および排気流路２０内の空気の温度に基づいて、流出バルブ３２の開度を制御する。流出バルブ制御部１１８は、排気流路２０内の空気の温度が、外気の温度（大気温度）未満であるとき、流出バルブ３２を全開（開放）にする。流出バルブ３２が全開であるとき、排気バルブ１３を通過し排気流路２０に導かれた空気は、不図示のマフラーから外部へ排出される。   After the exhaust valve 13 is opened, the air that has passed through the exhaust valve 13 and is guided to the exhaust passage 20 expands in the exhaust passage 20, so that the temperature decreases. In the early stage of engine warm-up, the air that has passed through the exhaust valve 13 and led to the exhaust passage 20 becomes lower than the temperature of the outside air (hereinafter also referred to as the outside air temperature). Here, if the air lower than the outside air temperature is recirculated to the intake air passage 18 via the EGR passage 33, the electric supercharger 22 must warm the air lower than the outside air temperature, and the engine 1 warm-up slows down. Therefore, the outflow valve control unit 118 fully opens (opens) the outflow valve 32 when the air that has passed through the exhaust valve 13 and is guided to the exhaust passage 20 is lower than the outside air temperature, and releases the air that is lower than the outside air temperature outside the vehicle. To discharge. Specifically, the outflow valve control unit 118 derives the temperature of the outside air based on the signal detected by the outside temperature sensor 56. Further, the outflow valve control unit 118 derives the temperature of the air in the exhaust passage 20 based on the signal detected by the exhaust temperature sensor 60. The outflow valve control unit 118 controls the opening degree of the outflow valve 32 based on the derived outside air and the temperature of the air in the exhaust passage 20. The outflow valve controller 118 fully opens (opens) the outflow valve 32 when the temperature of the air in the exhaust passage 20 is lower than the temperature of the outside air (atmospheric temperature). When the outflow valve 32 is fully open, the air that has passed through the exhaust valve 13 and is guided to the exhaust flow path 20 is discharged to the outside from a muffler (not shown).

図４の黒塗り矢印で示すように、排気バルブ１３が開放されると、燃焼室９から排出された空気は、排気流路２０に流出する。そして、排気流路２０を流通した空気は、流出バルブ３２が開放されていることにより、不図示のマフラーから外部へ排出される。   As indicated by the black arrows in FIG. 4, when the exhaust valve 13 is opened, the air discharged from the combustion chamber 9 flows into the exhaust passage 20. And the air which distribute | circulated the exhaust flow path 20 is discharged | emitted from the muffler not shown outside by the outflow valve 32 being open | released.

その後、時間とともにエンジン１が暖められると、排気バルブ１３を通過し排気流路２０に導かれた空気の温度は、外気温以上となる。排気バルブ１３を通過し排気流路２０に導かれた空気の温度が外気温以上となったとき、流出バルブ制御部１１８は、流出バルブ３２を全閉（閉鎖）し、外気温以上となった空気をＥＧＲ流路３３に導かせる。具体的に、流出バルブ制御部１１８は、排気流路２０内の空気の温度が外気温（大気温度）以上になると、流出バルブ３２を全閉（閉鎖）にする。また、吸排気バルブ制御部１１４は、排気流路２０内の空気の温度が大気温度以上になると、排気バルブ１３のリフト量を最大（全開）にする。また、ＥＧＲバルブ制御部１２０は、排気流路２０内の空気の温度が大気温度以上になると、ＥＧＲバルブ３５を開放し、ＥＧＲバルブ３５の開度を調整（制御）する。ここで、ＥＧＲバルブ制御部１２０は、上述したように、電動過給機２２が予め決められた領域Ｂで駆動するように、ＥＧＲバルブ３５の開度を制御する。   Thereafter, when the engine 1 is warmed with time, the temperature of the air that has passed through the exhaust valve 13 and led to the exhaust passage 20 becomes equal to or higher than the outside air temperature. When the temperature of the air that has passed through the exhaust valve 13 and is guided to the exhaust flow path 20 becomes equal to or higher than the outside air temperature, the outflow valve control unit 118 fully closes (closes) the outflow valve 32 and becomes above the outside temperature. Air is guided to the EGR flow path 33. Specifically, the outflow valve control unit 118 fully closes (closes) the outflow valve 32 when the temperature of the air in the exhaust passage 20 becomes equal to or higher than the outside air temperature (atmospheric temperature). Further, the intake / exhaust valve control unit 114 maximizes (fully opens) the lift amount of the exhaust valve 13 when the temperature of the air in the exhaust passage 20 becomes equal to or higher than the atmospheric temperature. The EGR valve control unit 120 opens the EGR valve 35 and adjusts (controls) the opening degree of the EGR valve 35 when the temperature of the air in the exhaust passage 20 becomes equal to or higher than the atmospheric temperature. Here, as described above, the EGR valve control unit 120 controls the opening degree of the EGR valve 35 such that the electric supercharger 22 is driven in the predetermined region B.

図５の黒塗り矢印で示すように、排気バルブ１３を通過し排気流路２０に導かれた空気は、流出バルブ３２が閉鎖されたことにより、ＥＧＲ流路３３に導かれる。ＥＧＲ流路３３に導かれた空気は、第２流路切り替えバルブ３７によりＥＧＲクーラ３４を迂回して、第２バイパス流路３６を流通する。第２バイパス流路３６を流通した空気の一部は、ＥＧＲバルブ３５を介してＥＧＲ流路３３から上流側吸気流路１８ａに還流する。したがって、排気バルブ１３を通過した空気は、不図示のマフラーにより排気されることなく、ＥＧＲバルブ３５で圧力調整されながら、排気流路２０、ＥＧＲ流路３３、吸気流路１８、エンジン１内を循環する。これにより、外気より温度が高くエネルギー状態の高い空気を、外部に漏出することなく循環させ、エンジン１および上流側の触媒３０を効率的に暖機することができる。   As indicated by the black arrows in FIG. 5, the air that has passed through the exhaust valve 13 and is guided to the exhaust flow path 20 is guided to the EGR flow path 33 when the outflow valve 32 is closed. The air guided to the EGR flow path 33 bypasses the EGR cooler 34 by the second flow path switching valve 37 and flows through the second bypass flow path 36. Part of the air flowing through the second bypass flow path 36 returns from the EGR flow path 33 to the upstream side intake flow path 18a via the EGR valve 35. Therefore, the air that has passed through the exhaust valve 13 is not exhausted by a muffler (not shown), and is adjusted in pressure by the EGR valve 35 while passing through the exhaust passage 20, the EGR passage 33, the intake passage 18, and the engine 1. Circulate. As a result, air having a higher temperature and higher energy state than the outside air can be circulated without leaking to the outside, and the engine 1 and the upstream catalyst 30 can be efficiently warmed up.

ＥＧＲバルブ３５の開度が調整されることにより空気の一部が堰き止められている状態では、ＥＧＲバルブ３５が全開の場合と比べ、電動過給機２２により圧縮された空気（すなわち、暖められた空気）は、流れづらくなる。そのため、電動過給機２２より下流側に設けられた部材は、電動過給機２２に近いほど暖められやすくなる。したがって、電動過給機２２に最も近い下流側吸気流路１８ｂは、下流側吸気流路１８ｂよりも下流側に配される排気流路２０およびＥＧＲ流路３３よりも温度が高くなる。下流側吸気流路１８ｂの温度が高くなるにつれ、下流側吸気流路１８ｂの外部への放熱量が多くなり、下流側吸気流路１８ｂより下流側の部材（例えば、排気流路２０内の上流側の触媒３０）を効率的に暖めることができなくなる。また、電動過給機２２により圧縮された空気（すなわち、暖められた空気）により、例えば、下流側吸気流路１８ｂが予め設定された許容温度を超えると、下流側吸気流路１８ｂが熱により破損するおそれが生じる。そこで、ＥＧＲバルブ制御部１２０は、ＥＧＲガス（空気）の温度が所定の温度以上となるとき、ＥＧＲバルブ３５を全開（開放）し、圧縮空気を上流側吸気流路１８ａに開放する。   In a state where a part of the air is blocked by adjusting the opening degree of the EGR valve 35, compared with the case where the EGR valve 35 is fully opened, the air compressed by the electric supercharger 22 (that is, heated) Air) is difficult to flow. Therefore, the member provided on the downstream side of the electric supercharger 22 is more likely to be warmed closer to the electric supercharger 22. Therefore, the downstream intake passage 18b closest to the electric supercharger 22 has a higher temperature than the exhaust passage 20 and the EGR passage 33 arranged on the downstream side of the downstream intake passage 18b. As the temperature of the downstream intake passage 18b increases, the amount of heat released to the outside of the downstream intake passage 18b increases, and a member downstream of the downstream intake passage 18b (for example, upstream in the exhaust passage 20). The side catalyst 30) cannot be heated efficiently. Further, for example, when the downstream intake passage 18b exceeds a preset allowable temperature due to the air compressed by the electric supercharger 22 (that is, warmed air), the downstream intake passage 18b is heated by heat. There is a risk of damage. Therefore, when the temperature of the EGR gas (air) becomes equal to or higher than a predetermined temperature, the EGR valve control unit 120 fully opens (opens) the EGR valve 35 and opens the compressed air to the upstream intake passage 18a.

具体的に、ＥＧＲバルブ制御部１２０は、ＥＧＲ温度センサ６２によって検出された信号に基づいて、ＥＧＲ流路３３内の空気の温度を導出する。ＥＧＲバルブ制御部１２０は、ＥＧＲ流路３３内の空気の温度に基づいてエンジン暖機循環条件が成立したか否かを判定する。ＥＧＲバルブ制御部１２０は、エンジン暖機循環条件が成立したと判定した場合、ＥＧＲバルブ３５を全開にする。また、流入バルブ制御部１１６は、エンジン暖機循環条件が成立したと判定した場合、流入バルブ２５を全閉（閉鎖）にする。エンジン暖機循環条件は、ＥＧＲ流路３３内の空気の温度が、予め設定された閾値（所定の温度）、あるいは、予め設定された許容温度（所定の温度）以上となるときである。ここで、閾値とは、実験等により、下流側吸気流路１８ｂの温度および放熱量と、ＥＧＲガス（空気）の温度との関係から導出される値である。   Specifically, the EGR valve control unit 120 derives the temperature of the air in the EGR flow path 33 based on the signal detected by the EGR temperature sensor 62. The EGR valve control unit 120 determines whether the engine warm-up circulation condition is satisfied based on the temperature of the air in the EGR flow path 33. When it is determined that the engine warm-up circulation condition is satisfied, the EGR valve control unit 120 opens the EGR valve 35 fully. Further, when the inflow valve control unit 116 determines that the engine warm-up circulation condition is satisfied, the inflow valve 25 is fully closed (closed). The engine warm-up circulation condition is when the temperature of the air in the EGR flow path 33 becomes equal to or higher than a preset threshold value (predetermined temperature) or a preset allowable temperature (predetermined temperature). Here, the threshold value is a value derived from the relationship between the temperature and the heat radiation amount of the downstream side intake flow path 18b and the temperature of the EGR gas (air) through experiments or the like.

このとき、流出バルブ３２および流入バルブ２５が全閉にされることにより、吸気流路１８、エンジン１、排気流路２０およびＥＧＲ流路３３を、空気が循環する循環流路が形成される。また、ＥＧＲバルブ３５を全開にすることにより、電動過給機２２により圧縮された空気（すなわち、暖められた空気）は、ＥＧＲバルブ３５で堰き止められることなく、循環流路内を循環する。これにより、下流側吸気流路１８ｂより下流側の部材（例えば、排気流路２０内の上流側の触媒３０）を効率的に暖めることができる。また、ＥＧＲバルブ３５が全開にされたとき、ＥＧＲバルブ３５からコンプレッサインペラ２２ｃに高圧力の空気が導入される。ＥＧＲバルブ３５からコンプレッサインペラ２２ｃに高圧力の空気が導入されると、電動過給機２２の圧力比が小さくなる。また、電動過給機２２を流通する質量流量（空気量）が増加する。これにより、電動過給機２２は、図３に示す領域Ｂ内の駆動から領域Ｃ内の駆動に変更される。電動過給機２２が領域Ｃ内で駆動することにより、エンジン暖機システム１００は、電動過給機２２を流通する質量流量（空気量）を増加させて循環流路を全体的（均一）に暖めることができる。また、電動過給機２２が領域Ｃ内で駆動することにより、エンジン暖機システム１００は、循環流路を循環する空気の温度が過度に上昇することを防止することができる。   At this time, when the outflow valve 32 and the inflow valve 25 are fully closed, a circulation passage through which air circulates through the intake passage 18, the engine 1, the exhaust passage 20, and the EGR passage 33 is formed. Further, by fully opening the EGR valve 35, the air compressed by the electric supercharger 22 (that is, warmed air) circulates in the circulation flow path without being blocked by the EGR valve 35. Thereby, the member (for example, the upstream catalyst 30 in the exhaust passage 20) downstream of the downstream intake passage 18b can be efficiently warmed. When the EGR valve 35 is fully opened, high-pressure air is introduced from the EGR valve 35 to the compressor impeller 22c. When high-pressure air is introduced from the EGR valve 35 to the compressor impeller 22c, the pressure ratio of the electric supercharger 22 decreases. Further, the mass flow rate (air amount) flowing through the electric supercharger 22 increases. Thereby, the electric supercharger 22 is changed from driving in the region B shown in FIG. 3 to driving in the region C. When the electric supercharger 22 is driven in the region C, the engine warm-up system 100 increases the mass flow rate (air amount) flowing through the electric supercharger 22 to make the circulation flow path as a whole (uniform). Can warm up. Further, when the electric supercharger 22 is driven in the region C, the engine warm-up system 100 can prevent the temperature of the air circulating in the circulation flow path from rising excessively.

図６の黒塗り矢印で示すように、ＥＧＲバルブ３５が全開にされたことで、ＥＧＲ流路３３から吸気流路１８に流出する空気は、流入バルブ２５が閉鎖されたことにより、再び電動過給機２２に導かれる。電動過給機２２に導かれた空気は、再び下流側吸気流路１８ｂ、エンジン１、排気流路２０に導かれる。排気流路２０に導かれた空気は、流出バルブ３２が閉鎖されていることにより、再びＥＧＲ流路３３に導かれる。このように、電動過給機２２により移動される空気は、流入バルブ２５および流出バルブ３２によって閉ざされた循環流路内を循環する。   As indicated by the black arrows in FIG. 6, when the EGR valve 35 is fully opened, the air flowing out from the EGR flow path 33 to the intake flow path 18 is again electrically driven by the inflow valve 25 being closed. Guided to the feeder 22. The air guided to the electric supercharger 22 is again guided to the downstream side intake passage 18b, the engine 1, and the exhaust passage 20. The air guided to the exhaust flow path 20 is guided to the EGR flow path 33 again by closing the outflow valve 32. Thus, the air moved by the electric supercharger 22 circulates in the circulation flow path closed by the inflow valve 25 and the outflow valve 32.

なお、ＥＧＲバルブ制御部１２０は、吸気温度センサ５８などから測定される電動過給機２２を流通した空気の温度が、予め設定された閾値あるいは予め設定された許容温度以上となるとき、ＥＧＲバルブ３５を全開にしてもよい。また、ＥＧＲ温度センサ６２を設けずに、ＥＧＲバルブ制御部１２０は、吸気温度センサ５８、下流側圧力センサ５０、電動過給機２２の駆動状態等からＥＧＲ流路３３内の空気の温度を推定してもよい。その場合、ＥＧＲバルブ制御部１２０は、推定した空気の温度が上記閾値あるいは上記許容温度以上となるとき、ＥＧＲバルブ３５を全開にしてもよい。   Note that the EGR valve control unit 120 determines that the EGR valve controller 120 determines that the temperature of the air flowing through the electric supercharger 22 measured from the intake air temperature sensor 58 or the like is equal to or higher than a preset threshold value or a preset allowable temperature. 35 may be fully opened. Further, without providing the EGR temperature sensor 62, the EGR valve control unit 120 estimates the temperature of the air in the EGR flow path 33 from the intake air temperature sensor 58, the downstream pressure sensor 50, the driving state of the electric supercharger 22, and the like. May be. In this case, the EGR valve control unit 120 may fully open the EGR valve 35 when the estimated air temperature is equal to or higher than the threshold value or the allowable temperature.

循環流路内で空気を循環させるとき、制御装置１１０は、排気バルブ１３、ＥＧＲバルブ３５、電動過給機２２等の圧力調整装置を制御し、圧力調整装置の下流側の圧力分布を制御するようにしてもよい。例えば、制御装置１１０は、圧力調整装置の下流側に設けられる部材の耐圧を考慮して、各部材の耐圧未満の圧力となるように、圧力調整装置の下流側の圧力分布を制御してもよい。   When the air is circulated in the circulation channel, the control device 110 controls the pressure regulating devices such as the exhaust valve 13, the EGR valve 35, the electric supercharger 22, and the like, and controls the pressure distribution on the downstream side of the pressure regulating device. You may do it. For example, the control device 110 may control the pressure distribution on the downstream side of the pressure adjustment device so that the pressure is less than the pressure resistance of each member in consideration of the pressure resistance of the members provided on the downstream side of the pressure adjustment device. Good.

このように、エンジン暖機システム１００では、吸気流路１８、エンジン１、排気流路２０およびＥＧＲ流路３３を、空気が循環する循環流路が形成される。そして、電動過給機２２によって圧縮された空気の熱により、エンジン１、上流側の触媒３０を暖機する。このとき、流入バルブ２５および流出バルブ３２が閉鎖されており、循環流路は密閉されているため、一度暖めた空気が外気により冷却されることなく再び暖機に用いることができる。これにより、エンジン暖機システム１００では、より早期にエンジン１を暖機することが可能となる。   Thus, in the engine warm-up system 100, a circulation flow path is formed through which air circulates through the intake flow path 18, the engine 1, the exhaust flow path 20 and the EGR flow path 33. The engine 1 and the upstream catalyst 30 are warmed up by the heat of the air compressed by the electric supercharger 22. At this time, since the inflow valve 25 and the outflow valve 32 are closed and the circulation flow path is sealed, once warmed air can be used for warming up again without being cooled by outside air. Thereby, in engine warm-up system 100, engine 1 can be warmed up earlier.

駆動制御部１１２は、吸気温度センサ５８により検出された温度（温度Ｔ３）に基づいてエンジン暖機終了条件が成立したか否かを判定する。駆動制御部１１２は、インテークマニホールド１７内の温度（温度Ｔ３）が、外気の温度（温度Ｔ２）を基準とした閾値Ｔ未満である場合、エンジン暖機終了条件が成立していないと判定する。駆動制御部１１２は、インテークマニホールド１７内の温度（温度Ｔ３）が、外気の温度（温度Ｔ２）を基準とした閾値Ｔ以上である場合、エンジン暖機終了条件が成立したと判定する。駆動制御部１１２は、エンジン暖機終了条件が成立していないと判定した場合、インテークマニホールド１７内の温度（温度Ｔ３）が、外気の温度（温度Ｔ２）を基準とした閾値Ｔ以上になるまでエンジン１を暖機する。なお、閾値Ｔは、外気の温度（温度Ｔ２）よりも高い値であり、かつ、外気の温度（温度Ｔ２）によって異なる値となっており、外気の温度（温度Ｔ２）が低い場合の閾値Ｔは、外気の温度（温度Ｔ２）が高い場合のそれよりも相対的に低くなる。   The drive control unit 112 determines whether or not the engine warm-up termination condition is satisfied based on the temperature (temperature T3) detected by the intake air temperature sensor 58. If the temperature in the intake manifold 17 (temperature T3) is less than the threshold T based on the outside air temperature (temperature T2), the drive control unit 112 determines that the engine warm-up termination condition is not satisfied. If the temperature in the intake manifold 17 (temperature T3) is equal to or higher than the threshold T based on the temperature of the outside air (temperature T2), the drive control unit 112 determines that the engine warm-up termination condition is satisfied. When the drive control unit 112 determines that the engine warm-up termination condition is not satisfied, the temperature (temperature T3) in the intake manifold 17 is equal to or higher than the threshold T based on the outside air temperature (temperature T2). Warm up the engine 1. The threshold value T is a value higher than the temperature of the outside air (temperature T2), and is a value that differs depending on the temperature of the outside air (temperature T2), and the threshold value T when the temperature of the outside air (temperature T2) is low. Is relatively lower than that when the outside air temperature (temperature T2) is high.

ここで、駆動制御部１１２がエンジン暖機終了条件が成立していないと判定したとき、循環流路内の空気の温度が電動過給機２２によって圧縮され続けるために徐々に上昇し、循環流路内の空気の体積が膨張する。それに伴って、循環流路内の圧力も徐々に上昇されていく。循環流路の中には、例えば、吸気流路１８など、高圧（例えば、１．５気圧以上）に耐えられない部品が多数設けられる。循環流路内の圧力が高圧になると、吸気流路１８などの部品が、高圧によって破壊されるおそれがある。   Here, when the drive control unit 112 determines that the engine warm-up termination condition is not satisfied, the temperature of the air in the circulation passage gradually increases because the electric supercharger 22 continues to be compressed, and the circulation flow The volume of air in the passage expands. Along with this, the pressure in the circulation channel gradually increases. In the circulation channel, for example, many components that cannot withstand high pressure (for example, 1.5 atmospheres or more) such as the intake channel 18 are provided. When the pressure in the circulation flow path becomes high, parts such as the intake flow path 18 may be destroyed by the high pressure.

そこで、流出バルブ制御部１１８は、下流側圧力センサ５０によって測定される圧力Ｐ１が、予め設定された高圧とされる所定の圧力よりも高い場合、つまり、エンジン暖機高圧条件が成立した場合、流出バルブ３２を開放する。そして、流出バルブ制御部１１８は、下流側圧力センサ５０によって測定される圧力Ｐ１が予め設定された高圧とされる所定の圧力よりも低くなった後、流出バルブ３２を再び閉鎖する。   Therefore, the outflow valve control unit 118, when the pressure P1 measured by the downstream pressure sensor 50 is higher than a predetermined pressure that is a preset high pressure, that is, when the engine warm-up high pressure condition is satisfied, The outflow valve 32 is opened. And the outflow valve control part 118 closes the outflow valve 32 again, after the pressure P1 measured by the downstream pressure sensor 50 becomes lower than the predetermined high pressure set as the preset high pressure.

これにより、エンジン暖機システム１００は、高圧により、循環流路を形成する吸気流路１８、エンジン１、排気流路２０およびＥＧＲ流路３３が破壊されることを防ぐことができる。   Thereby, the engine warm-up system 100 can prevent the intake flow path 18, the engine 1, the exhaust flow path 20, and the EGR flow path 33 that form the circulation flow path from being destroyed by high pressure.

そして、駆動制御部１１２は、インテークマニホールド１７内の温度（温度Ｔ３）が閾値Ｔ以上となったとき、エンジン暖機の終了を判定し、エンジン１を駆動（始動）させる。このとき、燃焼室９の熱容量を勘案し、インテークマニホールド１７内の温度（温度Ｔ３）が閾値Ｔに達してから予め設定された駆動開始時間とされる所定の時間が経過した後、エンジン１を駆動（始動）させる。なお、温度Ｔ３と流量履歴（エンジン暖機が開始してからの空気流量の積算値）に基づいてエンジン暖機の終了を判定するようにしてもよい。   Then, when the temperature (temperature T3) in the intake manifold 17 becomes equal to or higher than the threshold value T, the drive control unit 112 determines the end of engine warm-up and drives (starts) the engine 1. At this time, the heat capacity of the combustion chamber 9 is taken into account, and after a predetermined time, which is a preset driving start time after the temperature (temperature T3) in the intake manifold 17 reaches the threshold value T, the engine 1 is Drive (start). Note that the end of the engine warm-up may be determined based on the temperature T3 and the flow rate history (the integrated value of the air flow rate after the engine warm-up has started).

（エンジン暖機処理）
次に、エンジン暖機システム１００による、エンジン暖機処理の流れについて説明を行う。図７は、本実施形態におけるエンジン暖機処理を説明するフローチャートである。このエンジン暖気処理は、エンジン起動スイッチがオンされた際に実行される処理である。 (Engine warm-up treatment)
Next, the flow of engine warm-up processing by the engine warm-up system 100 will be described. FIG. 7 is a flowchart for explaining engine warm-up processing in the present embodiment. This engine warm-up process is a process executed when the engine start switch is turned on.

エンジン起動スイッチがオンされた際、駆動制御部１１２は、エンジン暖機実行条件が成立しているか否か、具体的には、温度Ｔ１が所定の温度よりも低いか否かを判定する（Ｓ２０）。なお、エンジン暖機実行条件が成立しているか否かの判断に、温度Ｔ２を加えてもよい。この場合、温度Ｔ１および温度Ｔ２がそれぞれに対して設定された温度（閾値）以下であるときにエンジン暖機実行条件が成立していると判定する。   When the engine start switch is turned on, the drive control unit 112 determines whether or not the engine warm-up execution condition is satisfied, specifically, whether or not the temperature T1 is lower than a predetermined temperature (S20). ). Note that the temperature T2 may be added to the determination as to whether the engine warm-up execution condition is satisfied. In this case, it is determined that the engine warm-up execution condition is satisfied when the temperature T1 and the temperature T2 are equal to or lower than the temperature (threshold value) set for each.

そして、エンジン暖機実行条件が成立していると判定されれば（ステップＳ２０におけるＹＥＳ）、流入バルブ制御部１１６は、流入バルブ２５の開度を全開（開放）にする。また、吸排気バルブ制御部１１４は、吸気バルブ１２のリフト量を調整（開放）し、排気バルブ１３のリフト量を０（閉鎖）にする（Ｓ２２）。また、流出バルブ制御部１１８は、流出バルブ３２の開度を全閉（閉鎖）にする。ＥＧＲバルブ制御部１２０は、ＥＧＲバルブ３５の開度を全閉（閉鎖）にする。第１流路切り替えバルブ制御部１２２は、空気が第１バイパス流路２８を流通するように、第１流路切り替えバルブ２９を制御する。第２流路切り替えバルブ制御部１２４は、空気が第２バイパス流路３６を流通するように、第２流路切り替えバルブ３７を制御する。   If it is determined that the engine warm-up execution condition is satisfied (YES in step S20), the inflow valve control unit 116 fully opens (opens) the opening of the inflow valve 25. Further, the intake / exhaust valve control unit 114 adjusts (opens) the lift amount of the intake valve 12, and sets the lift amount of the exhaust valve 13 to 0 (closed) (S22). Further, the outflow valve control unit 118 fully closes (closes) the opening degree of the outflow valve 32. The EGR valve control unit 120 fully closes (closes) the opening degree of the EGR valve 35. The first flow path switching valve control unit 122 controls the first flow path switching valve 29 so that air flows through the first bypass flow path 28. The second flow path switching valve control unit 124 controls the second flow path switching valve 37 so that air flows through the second bypass flow path 36.

そして、電動過給機制御部１２６は、電動過給機２２を予め設定された一定の電力で駆動させる（Ｓ２４）。電動過給機２２を駆動させると、電動過給機２２の駆動によって生じる圧縮吸気圧により、全シリンダにおけるピストン８の位置が調整される。吸排気バルブ制御部１１４は、全シリンダにおけるピストン８の位置（クランク角）に応じて、吸気バルブ１２のリフト量を調整する（Ｓ２６）。   Then, the electric supercharger control unit 126 drives the electric supercharger 22 with a predetermined constant power (S24). When the electric supercharger 22 is driven, the positions of the pistons 8 in all the cylinders are adjusted by the compressed intake pressure generated by the drive of the electric supercharger 22. The intake / exhaust valve control unit 114 adjusts the lift amount of the intake valve 12 according to the position (crank angle) of the piston 8 in all cylinders (S26).

その後、流入バルブ制御部１１６は、エンジン暖機高圧条件が成立したか否かを判定する（Ｓ２８）。エンジン暖機高圧条件が成立したと判定されれば（ステップＳ２８におけるＹＥＳ）、吸排気バルブ制御部１１４は、排気バルブ１３を開放し、電動過給機２２が予め決められた領域Ｂで駆動するように排気バルブ１３のリフト量を調整する（Ｓ３０）。エンジン暖機高圧条件が成立しないと判定されれば（ステップＳ２８におけるＮＯ）、ステップＳ２８の処理を繰り返す。   Thereafter, the inflow valve control unit 116 determines whether or not the engine warm-up high pressure condition is satisfied (S28). If it is determined that the engine warm-up high pressure condition is satisfied (YES in step S28), the intake / exhaust valve control unit 114 opens the exhaust valve 13 and drives the electric supercharger 22 in a predetermined region B. Thus, the lift amount of the exhaust valve 13 is adjusted (S30). If it is determined that the engine warm-up high pressure condition is not satisfied (NO in step S28), the process of step S28 is repeated.

排気バルブ１３が開放された後、流出バルブ制御部１１８は、排気流路２０内の空気の温度が、外気の温度（大気温度）未満であるか否か判定する（Ｓ３２）。排気流路２０内の空気の温度が、外気の温度未満であると判定されれば（ステップＳ３２におけるＹＥＳ）、流出バルブ制御部１１８は、流出バルブ３２を全開（開放）にする（Ｓ３４）。流出バルブ制御部１１８は、排気流路２０内の空気の温度が外気の温度以上であると判定されるまで、ステップＳ３０〜Ｓ３４の処理を繰り返す。   After the exhaust valve 13 is opened, the outflow valve control unit 118 determines whether or not the temperature of the air in the exhaust passage 20 is lower than the temperature of the outside air (atmospheric temperature) (S32). If it is determined that the temperature of the air in the exhaust passage 20 is lower than the temperature of the outside air (YES in step S32), the outflow valve control unit 118 fully opens (opens) the outflow valve 32 (S34). The outflow valve control unit 118 repeats the processes of steps S30 to S34 until it is determined that the temperature of the air in the exhaust passage 20 is equal to or higher than the temperature of the outside air.

排気流路２０内の空気の温度が外気の温度以上であると判定されれば（ステップＳ３２におけるＮＯ）、流出バルブ制御部１１８は、流出バルブ３２を全閉（閉鎖）にする。また、ＥＧＲバルブ制御部１２０は、ＥＧＲバルブ３５を開放し、電動過給機２２が予め決められた領域Ｂで駆動するようにＥＧＲバルブ３５の開度を調整する（Ｓ３６）。また、吸排気バルブ制御部１１４は、排気バルブ１３のリフト量を最大（全開）にする。   If it is determined that the temperature of the air in the exhaust passage 20 is equal to or higher than the temperature of the outside air (NO in step S32), the outflow valve control unit 118 fully closes (closes) the outflow valve 32. Further, the EGR valve control unit 120 opens the EGR valve 35 and adjusts the opening degree of the EGR valve 35 so that the electric supercharger 22 is driven in a predetermined region B (S36). Further, the intake / exhaust valve control unit 114 maximizes (fully opens) the lift amount of the exhaust valve 13.

その後、ＥＧＲバルブ制御部１２０は、エンジン暖機循環条件が成立したか否か判定する（Ｓ３８）。ＥＧＲバルブ制御部１２０は、エンジン暖機循環条件が成立したと判定した場合（ステップＳ３８におけるＹＥＳ）、ＥＧＲバルブ３５を全開にする。また、流入バルブ制御部１１６は、エンジン暖機循環条件が成立したと判定した場合、流入バルブ２５を全閉（閉鎖）にする（Ｓ４０）。   Thereafter, the EGR valve control unit 120 determines whether or not the engine warm-up circulation condition is satisfied (S38). When it is determined that the engine warm-up circulation condition is satisfied (YES in step S38), the EGR valve control unit 120 fully opens the EGR valve 35. Further, when it is determined that the engine warm-up circulation condition is satisfied, the inflow valve control unit 116 fully closes (closes) the inflow valve 25 (S40).

一方で、エンジン暖機循環条件が成立したと判定されなければ（ステップＳ３８におけるＮＯ）、エンジン暖機循環条件が成立するまでステップＳ３８の処理を繰り返し、ＥＧＲバルブ３５の開度を調整し続ける。   On the other hand, if it is not determined that the engine warm-up circulation condition is satisfied (NO in step S38), the process of step S38 is repeated until the engine warm-up circulation condition is satisfied, and the opening degree of the EGR valve 35 is continuously adjusted.

その後、駆動制御部１１２は、温度Ｔ３に基づいてエンジン暖機終了条件が成立したか否か判定する（Ｓ４２）。エンジン暖機終了条件が成立していないと判定した場合（ステップＳ４２におけるＮＯ）、流出バルブ制御部１１８は、エンジン暖機高圧条件が成立しているか否かを判定する（Ｓ４４）。流出バルブ制御部１１８は、エンジン暖機高圧条件が成立したと判定すれば（ステップＳ４４におけるＹＥＳ）、流出バルブ３２を全開（開放）にする（Ｓ４６）。そして、流出バルブ制御部１１８は、エンジン暖機高圧条件が解除されたか否かを判定する（Ｓ４８）。   Thereafter, the drive control unit 112 determines whether or not the engine warm-up termination condition is satisfied based on the temperature T3 (S42). If it is determined that the engine warm-up termination condition is not satisfied (NO in step S42), the outflow valve control unit 118 determines whether the engine warm-up high pressure condition is satisfied (S44). If the outflow valve control unit 118 determines that the engine warm-up high pressure condition is satisfied (YES in step S44), the outflow valve 32 is fully opened (opened) (S46). Then, the outflow valve control unit 118 determines whether or not the engine warm-up high pressure condition has been canceled (S48).

そして、エンジン暖機高圧条件が解除されたと判定されれば（ステップＳ４８におけるＹＥＳ）、流出バルブ制御部１１８は、流出バルブ３２を全閉（閉鎖）にし（Ｓ５０）、ステップＳ４２へと処理を戻す。一方で、エンジン暖機高圧条件が解除されていないと判定されれば（ステップＳ４８におけるＮＯ）、エンジン暖機高圧条件が解除されたと判定されるまで流出バルブ３２の開放状態を維持する。   If it is determined that the engine warm-up high pressure condition has been released (YES in step S48), the outflow valve control unit 118 fully closes (closes) the outflow valve 32 (S50), and the process returns to step S42. . On the other hand, if it is determined that the engine warm-up high pressure condition has not been released (NO in step S48), the outflow valve 32 remains open until it is determined that the engine warm-up high pressure condition has been released.

一方で、エンジン暖機高圧条件が成立したと判定されない場合（ステップＳ４４におけるＮＯ）、ステップＳ４２へと処理を戻す。   On the other hand, when it is not determined that the engine warm-up high pressure condition is satisfied (NO in step S44), the process returns to step S42.

駆動制御部１１２は、エンジン暖機終了条件が成立したと判定されれば（ステップＳ４２におけるＹＥＳ）、エンジン暖機を終了する。そして、流入バルブ制御部１１６は、流入バルブ２５の開度を全開（開放）にし、流出バルブ制御部１１８は、流出バルブ３２の開度を全開（開放）にし、ＥＧＲバルブ制御部１２０は、ＥＧＲバルブ３５の開度を全閉（閉鎖）にする。また、第１流路切り替えバルブ制御部１２２は、空気がインタークーラ２３を流通するように、第１流路切り替えバルブ２９を制御し、第２流路切り替えバルブ制御部１２４は、空気がＥＧＲクーラ３４を流通するように、第２流路切り替えバルブ３７を制御する（Ｓ５２）。   If it is determined that the engine warm-up end condition is satisfied (YES in step S42), drive control unit 112 ends engine warm-up. The inflow valve control unit 116 fully opens (opens) the opening of the inflow valve 25, the outflow valve control unit 118 fully opens (opens) the opening of the outflow valve 32, and the EGR valve control unit 120 The opening of the valve 35 is fully closed (closed). The first flow path switching valve control unit 122 controls the first flow path switching valve 29 so that the air flows through the intercooler 23, and the second flow path switching valve control unit 124 controls the air flow to the EGR cooler. The second flow path switching valve 37 is controlled so as to circulate 34 (S52).

そして、駆動制御部１１２は、エンジン１を駆動（始動）させ（Ｓ５４）、当該エンジンの始動時におけるエンジン暖機処理を終了する。   Then, the drive control unit 112 drives (starts) the engine 1 (S54), and ends the engine warm-up process when starting the engine.

また、駆動制御部１１２は、エンジン暖機実行条件が成立していないと判定されれば（ステップＳ２０におけるＮＯ）、エンジン暖機を行わずに、各バルブを制御（Ｓ５２）した後にエンジン１を始動させ（Ｓ５４）、当該エンジン暖機処理を終了する。エンジン暖機実行条件が成立していないということは、エンジン１は冷態状態ではないということである。したがって、エンジン１内を暖める必要がないため、駆動制御部１１２は、エンジン暖機を行わずに、当該エンジンの始動時におけるエンジン暖機処理を終了する。   If it is determined that the engine warm-up execution condition is not satisfied (NO in step S20), the drive control unit 112 controls each valve without performing engine warm-up (S52), and then controls the engine 1 The engine is started (S54), and the engine warm-up process is terminated. The fact that the engine warm-up execution condition is not satisfied means that the engine 1 is not in the cold state. Accordingly, since there is no need to warm the inside of the engine 1, the drive control unit 112 ends the engine warm-up process when starting the engine without warming up the engine.

かかる構成により、エンジン暖機システム１００は、エンジン１が冷態状態で駆動する際、まずは電動過給機２２を駆動させ、電動過給機２２の断熱効率が通常制御（図３で示す領域Ａ）時とは異なる領域（図３で示す領域Ｂ）になるように排気バルブ１３のリフト量を制御する。これにより、電動過給機２２によって圧縮（過給）され暖められた空気を、より迅速にエンジン１内に供給することが可能となる。これにより、エンジン１を効率よく早期に暖機することができる。   With this configuration, when the engine 1 is driven in a cold state, the engine warm-up system 100 first drives the electric supercharger 22 so that the heat insulation efficiency of the electric supercharger 22 is normally controlled (region A shown in FIG. 3). ) The lift amount of the exhaust valve 13 is controlled so as to be in a different region (region B shown in FIG. 3). As a result, the air compressed (supercharged) and warmed by the electric supercharger 22 can be supplied into the engine 1 more quickly. Thereby, the engine 1 can be warmed up efficiently and early.

図８は、本実施形態における変形例を示す図である。なお、上述したエンジン暖機システム１００と実質的に等しい構成については、説明を省略する。図８に示すように、エンジン１には、エンジン暖機システム２００が設けられる。具体的には、エンジン暖機システム２００は、加熱ヒータ２０２および制御装置２１０を新たに含んで構成される。   FIG. 8 is a diagram illustrating a modification example of the present embodiment. Note that a description of a configuration substantially the same as the engine warm-up system 100 described above will be omitted. As shown in FIG. 8, the engine 1 is provided with an engine warm-up system 200. Specifically, the engine warm-up system 200 is configured to newly include a heater 202 and a control device 210.

加熱ヒータ２０２は、排気流路２０における上流側の触媒３０よりも上流側に設けられる。加熱ヒータ２０２は、排気流路２０を流通する空気（排気ガス）を暖める。   The heater 202 is provided upstream of the upstream catalyst 30 in the exhaust passage 20. The heater 202 warms the air (exhaust gas) flowing through the exhaust passage 20.

制御装置２１０は、上述した制御装置１１０の機能に加え、新たに加熱ヒータ制御部２１２としても機能する。   The control device 210 newly functions as a heater control unit 212 in addition to the functions of the control device 110 described above.

加熱ヒータ制御部２１２は、加熱ヒータ２０２を加熱させる。加熱ヒータ制御部２１２は、エンジン暖機実行条件が成立したと判定された後、加熱ヒータ２０２を加熱させる。電動過給機２２によって圧縮され、暖められた空気は、エンジン１内を通過することにより温度が低下する。よって、排気流路２０を流通する空気は下流側吸気流路１８ｂを通過する空気に比べて、温度が低い。そのため、排気流路２０に加熱ヒータ２０２を設け、流通する空気を暖めることで、還流する空気の温度を上昇させる。還流する空気の温度を上昇させることで、空気が再び電動過給機２２によって圧縮される際、より高い温度に圧縮される。このように、還流される空気を暖めて循環させることで、より効果的（より積極的）、かつ、早期にエンジン１を暖機することができる。   The heater control unit 212 heats the heater 202. The heater controller 212 heats the heater 202 after it is determined that the engine warm-up execution condition is satisfied. The temperature of the air compressed and warmed by the electric supercharger 22 is lowered by passing through the engine 1. Therefore, the temperature of the air flowing through the exhaust passage 20 is lower than that of the air passing through the downstream intake passage 18b. Therefore, the heater 202 is provided in the exhaust flow path 20, and the temperature of the circulating air is raised by warming the circulating air. By raising the temperature of the refluxing air, when the air is compressed again by the electric supercharger 22, it is compressed to a higher temperature. Thus, by warming and circulating the recirculated air, the engine 1 can be warmed up more effectively (more positively) and at an early stage.

また、加熱ヒータ２０２を排気流路２０における上流側の触媒３０よりも上流側に設けることで、上流側の触媒３０を暖めることができる。上流側の触媒３０を暖めることで、上流側の触媒３０を早期に活性化することができる。   Further, by providing the heater 202 on the upstream side of the upstream catalyst 30 in the exhaust passage 20, the upstream catalyst 30 can be warmed. By warming the upstream catalyst 30, the upstream catalyst 30 can be activated early.

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to this embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Is done.

例えば、上記実施形態では、エンジン１が冷態状態の場合にエンジン暖機処理を実行する場合について説明したが、エンジン１が冷態状態でない場合においてもエンジン暖機処理を実行してもよい。   For example, although the case where the engine warm-up process is executed when the engine 1 is in the cold state has been described in the above embodiment, the engine warm-up process may be executed even when the engine 1 is not in the cold state.

また、上記実施形態では、下流側吸気流路１８ｂにインタークーラ２３を迂回する第１バイパス流路２８が設けられる場合について説明した。しかし、第１バイパス流路２８は必須の構成ではない。   In the above embodiment, the case where the first bypass flow path 28 that bypasses the intercooler 23 is provided in the downstream side intake flow path 18b has been described. However, the first bypass channel 28 is not an essential configuration.

また、上記実施形態では、ＥＧＲ流路３３にＥＧＲクーラ３４を迂回する第２バイパス流路３６が設けられる場合について説明した。しかし、第２バイパス流路３６は必須の構成ではない。   In the above embodiment, the case where the second bypass flow path 36 that bypasses the EGR cooler 34 is provided in the EGR flow path 33 has been described. However, the second bypass flow path 36 is not an essential configuration.

また、上記実施形態では、エンジン暖機システム１００、２００には、第１バイパス流路２８および第２バイパス流路３６が設けられる場合について説明した。しかし、第１バイパス流路２８および第２バイパス流路３６を両方備えずともよい。少なくとも、第１バイパス流路２８および第２バイパス流路３６のいずれか一方が設けられていればよい。   In the above embodiment, the case where the engine warm-up systems 100 and 200 are provided with the first bypass passage 28 and the second bypass passage 36 has been described. However, both the first bypass channel 28 and the second bypass channel 36 may not be provided. At least one of the first bypass channel 28 and the second bypass channel 36 may be provided.

また、上記実施形態では、吸気バルブ１２が燃焼室９に供給される吸気の流量を可変する例を説明した。しかし、これに限定されず、下流側吸気流路１８ｂにスロットルバルブを設け、スロットルバルブにより燃焼室９に供給される吸気の流量を可変するようにしてもよい。   In the above embodiment, the example in which the intake valve 12 varies the flow rate of the intake air supplied to the combustion chamber 9 has been described. However, the present invention is not limited to this, and a throttle valve may be provided in the downstream intake passage 18b so that the flow rate of the intake air supplied to the combustion chamber 9 can be varied by the throttle valve.

また、上記実施形態では、エンジン暖機処理中に、第１流路切り替えバルブ制御部１２２は、空気が第１バイパス流路２８を流通するように、第１流路切り替えバルブ２９を制御する例を示した。また、第２流路切り替えバルブ制御部１２４は、空気が第２バイパス流路３６を流通するように、第２流路切り替えバルブ３７を制御する例を示した。しかし、これに限定されず、第２流路切り替えバルブ制御部１２４は、空気がＥＧＲクーラ３４を流通するように、第２流路切り替えバルブ３７を制御してもよい。例えば、エンジン暖機処理中に、空気がＥＧＲクーラ３４を流通することで、ＥＧＲクーラ３４の熱交換を利用して冷却水暖機を行うことができる。また、インタークーラ２３が水冷インタークーラの場合、第１流路切り替えバルブ制御部１２２は、エンジン暖機処理中に、空気がインタークーラ２３を流通するように、第１流路切り替えバルブ２９を制御してもよい。エンジン暖機処理中に、空気がインタークーラ２３を流通することで、インタークーラ２３の熱交換を利用して冷却水暖機を行うことができる。   In the above embodiment, the first flow path switching valve controller 122 controls the first flow path switching valve 29 so that air flows through the first bypass flow path 28 during the engine warm-up process. showed that. Moreover, the second flow path switching valve control unit 124 has shown an example in which the second flow path switching valve 37 is controlled so that air flows through the second bypass flow path 36. However, the present invention is not limited to this, and the second flow path switching valve control unit 124 may control the second flow path switching valve 37 so that air flows through the EGR cooler 34. For example, air flows through the EGR cooler 34 during the engine warm-up process, so that the cooling water can be warmed up using heat exchange of the EGR cooler 34. When the intercooler 23 is a water-cooled intercooler, the first flow path switching valve control unit 122 controls the first flow path switching valve 29 so that air flows through the intercooler 23 during the engine warm-up process. May be. During the engine warm-up process, the air flows through the intercooler 23, so that the coolant can be warmed up using heat exchange of the intercooler 23.

また、上記実施形態では、エンジン暖機システム１００、２００には、下流側圧力センサ５０および上流側圧力センサ５２が設けられ、圧力比に基づいてＥＧＲバルブ３５の開度を制御する場合について説明した。しかし、下流側圧力センサ５０および上流側圧力センサ５２の代わりに、専用の圧力センサを用いて圧力を導出し排気バルブ１３やＥＧＲバルブ３５の開度を制御してもよい。あるいは、圧力センサの代わりに、流量センサを用いて流量を導出し排気バルブ１３やＥＧＲバルブ３５の開度を制御してもよい。   In the above embodiment, the engine warm-up system 100, 200 is provided with the downstream pressure sensor 50 and the upstream pressure sensor 52, and the opening degree of the EGR valve 35 is controlled based on the pressure ratio. . However, instead of the downstream pressure sensor 50 and the upstream pressure sensor 52, a pressure may be derived using a dedicated pressure sensor to control the opening degree of the exhaust valve 13 or the EGR valve 35. Alternatively, the flow rate may be derived using a flow rate sensor instead of the pressure sensor, and the opening degree of the exhaust valve 13 or the EGR valve 35 may be controlled.

また、上記実施形態では、流入バルブ制御部１１６は、エンジン暖機中、流入バルブ２５を一度閉鎖したら、エンジン暖機処理が終了するまで閉鎖する場合について説明した。しかし、エンジン暖機処理中、流入バルブ制御部１１６は、流入バルブ２５を閉鎖した後、再び開放させてもよい。この処理を行う場合は、例えば、急激に外気の状態が変化し、エンジン１内がその影響を受けて冷却されてしまった場合などがある。そのような場合、流入バルブ制御部１１６は、流入バルブ２５を再び開放させ、エンジン暖機処理を再びステップＳ２２（図６参照）から行ってもよい。   Further, in the above embodiment, the case where the inflow valve control unit 116 closes the inflow valve 25 once during engine warm-up and closes it until the engine warm-up process is completed has been described. However, during the engine warm-up process, the inflow valve control unit 116 may close the inflow valve 25 and then open it again. In the case of performing this process, for example, the state of the outside air suddenly changes and the inside of the engine 1 is cooled by the influence. In such a case, the inflow valve control unit 116 may open the inflow valve 25 again and perform the engine warm-up process from step S22 (see FIG. 6) again.

また、上記実施形態では、エンジン暖機実行中、エンジン暖機高圧条件が成立する（ステップＳ４４におけるＹＥＳ）と、エンジン暖機高圧条件が解除されるまで流出バルブ３２を開放するようにした。しかし、エンジン暖機高圧条件が成立した後、エンジン暖機高圧条件が解除されるまでの間にも、エンジン暖機終了条件の判定を行ってもよい。この場合、エンジン暖機終了条件が成立したと判定された際には、エンジン暖機を終了する。   Further, in the above embodiment, when the engine warm-up high pressure condition is satisfied during the engine warm-up execution (YES in step S44), the outflow valve 32 is opened until the engine warm-up high pressure condition is canceled. However, the engine warm-up end condition may be determined after the engine warm-up high pressure condition is satisfied and before the engine warm-up high pressure condition is canceled. In this case, when it is determined that the engine warm-up termination condition is satisfied, the engine warm-up is terminated.

本発明は、エンジン暖機システムに利用できる。   The present invention can be used for an engine warm-up system.

１ エンジン
１０ 吸気ポート
１００ エンジン暖機システム
１１ 排気ポート
１１４ 吸排気バルブ制御部
１２ 吸気バルブ
１２６ 電動過給機制御部
１３ 排気バルブ
１５ 吸気バルブ駆動機構
１６ 排気バルブ駆動機構
１８ 吸気流路
２２ 電動過給機 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine 10 Intake port 100 Engine warm-up system 11 Exhaust port 114 Intake / exhaust valve control part 12 Intake valve 126 Electric supercharger control part 13 Exhaust valve 15 Intake valve drive mechanism 16 Exhaust valve drive mechanism 18 Intake flow path 22 Electric supercharge Machine

Claims (5)

エンジンの吸気ポートと連通する吸気流路と、
前記吸気流路に設けられ、前記吸気流路内の空気を圧縮する電動過給機と、
前記吸気ポートを開閉する吸気バルブと、
前記エンジンの排気ポートを開閉する排気バルブと、
前記排気バルブとは独立して前記吸気バルブを駆動する吸気バルブ駆動機構と、
前記吸気バルブとは独立して前記排気バルブを駆動する排気バルブ駆動機構と、
前記吸気バルブ駆動機構および前記排気バルブ駆動機構を駆動制御する吸排気バルブ制御部と、
前記エンジンの停止時において前記電動過給機を駆動させる電動過給機制御部と、
を備え、
前記吸排気バルブ制御部は、前記電動過給機が所定の駆動領域で駆動するように、前記排気バルブのリフト量を制御する
エンジン暖機システム。 An intake passage communicating with the intake port of the engine;
An electric supercharger provided in the intake passage and compressing air in the intake passage;
An intake valve for opening and closing the intake port;
An exhaust valve for opening and closing the exhaust port of the engine;
An intake valve drive mechanism for driving the intake valve independently of the exhaust valve;
An exhaust valve drive mechanism for driving the exhaust valve independently of the intake valve;
An intake / exhaust valve control unit for driving and controlling the intake valve drive mechanism and the exhaust valve drive mechanism;
An electric supercharger controller that drives the electric supercharger when the engine is stopped;
With
The intake / exhaust valve control unit is an engine warm-up system that controls a lift amount of the exhaust valve so that the electric supercharger is driven in a predetermined drive region. 前記吸排気バルブ制御部は、
前記エンジンの停止時において所定のエンジン暖機実行条件が成立すると、前記吸気バルブを開放させ、前記排気バルブを閉鎖させる、
請求項１に記載のエンジン暖機システム。 The intake and exhaust valve controller is
When a predetermined engine warm-up execution condition is established when the engine is stopped, the intake valve is opened and the exhaust valve is closed.
The engine warm-up system according to claim 1. 前記エンジンの前記排気ポートと連通する排気流路と、
前記排気流路に設けられ、前記排気流路内の温度を測定する第１温度センサと、
外気の温度を測定する第２温度センサと、
前記排気流路における前記第１温度センサよりも下流側に設けられ、前記排気流路を開閉する流出バルブと、
前記第１温度センサにより測定される温度が、前記第２温度センサにより測定される温度未満である場合、前記流出バルブを開放させる流出バルブ制御部と、
を有する請求項１または２に記載のエンジン暖機システム。 An exhaust passage communicating with the exhaust port of the engine;
A first temperature sensor provided in the exhaust passage and measuring a temperature in the exhaust passage;
A second temperature sensor for measuring the temperature of the outside air;
An outflow valve that is provided downstream of the first temperature sensor in the exhaust flow path and opens and closes the exhaust flow path;
An outflow valve control unit for opening the outflow valve when the temperature measured by the first temperature sensor is lower than the temperature measured by the second temperature sensor;
The engine warm-up system according to claim 1 or 2, comprising: 前記排気流路と前記吸気流路を連通するＥＧＲ流路と、
前記ＥＧＲ流路に設けられ、前記ＥＧＲ流路を開閉するＥＧＲバルブと、
前記ＥＧＲバルブを制御するＥＧＲバルブ制御部と、
を有し、
前記流出バルブ制御部は、
前記第１温度センサにより測定される温度が、前記第２温度センサにより測定される温度以上である場合、前記流出バルブを閉鎖させ、
前記ＥＧＲバルブ制御部は、
前記第１温度センサにより測定される温度が、前記第２温度センサにより測定される温度以上である場合、前記電動過給機が前記所定の駆動領域で駆動するように、前記ＥＧＲバルブの開度を制御する、
請求項３に記載のエンジン暖機システム。 An EGR flow path communicating the exhaust flow path and the intake flow path;
An EGR valve that is provided in the EGR flow path and opens and closes the EGR flow path;
An EGR valve control unit for controlling the EGR valve;
Have
The outflow valve controller
If the temperature measured by the first temperature sensor is greater than or equal to the temperature measured by the second temperature sensor, the outlet valve is closed;
The EGR valve control unit
When the temperature measured by the first temperature sensor is equal to or higher than the temperature measured by the second temperature sensor, the opening degree of the EGR valve is set so that the electric supercharger is driven in the predetermined drive region. To control the
The engine warm-up system according to claim 3. 前記ＥＧＲ流路における前記ＥＧＲバルブよりも下流側に設けられ、前記ＥＧＲ流路内の温度を測定する第３温度センサと、
前記吸気流路における前記ＥＧＲ流路と接続する接続部よりも上流側に設けられ、前記吸気流路を開閉する流入バルブと、
前記流入バルブを制御する流入バルブ制御部と、
を有し、
前記ＥＧＲバルブ制御部は、
前記第３温度センサにより測定される温度が所定の温度以上となるとき、前記ＥＧＲバルブを開放させ、
前記流入バルブ制御部は、
前記第３温度センサにより測定される温度が所定の温度以上となるとき、前記流入バルブを閉鎖させる、
請求項４に記載のエンジン暖機システム。 A third temperature sensor provided on the downstream side of the EGR valve in the EGR flow path to measure the temperature in the EGR flow path;
An inflow valve provided on the upstream side of a connection portion connected to the EGR flow path in the intake flow path, and opens and closes the intake flow path;
An inflow valve control unit for controlling the inflow valve;
Have
The EGR valve control unit
When the temperature measured by the third temperature sensor is equal to or higher than a predetermined temperature, the EGR valve is opened,
The inflow valve controller is
Closing the inflow valve when the temperature measured by the third temperature sensor is equal to or higher than a predetermined temperature;
The engine warm-up system according to claim 4.
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