JP2022167375A - 内燃機関および内燃機関の制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本実施の形態に係る内燃機関の全体構成図である。内燃機関1は、圧縮自己着火式内燃機関(ディーゼルエンジン)であり、内燃機関本体10のシリンダ(気筒)12に形成された燃焼室に、燃料噴射弁(インジェクター)14から燃料を噴射し、圧縮自己着火を行う内燃機関である。内燃機関1の吸気通路20には、エアクリーナ22、インタークーラ24、および吸気絞り弁(電子制御スロットル)26が設けられており、エアクリーナ22で異物が除去された新気(空気)は、ターボ過給機30のコンプレッサ32で過給(圧縮)され、インタークーラ24で冷却されて、吸気マニホールド28に供給され、吸気ポートから各燃焼室に供給される。
上記の実施の形態(実施の形態1)では、切換制御部130で、第1モードと第2モードを切り換えていた。しかし、診断ツールを用いて、第1モードと第2モードを切り換えるようにしてもよい。
第1モードと第2モードでは、EGRガスの流れの方向が異なるので、EGRクーラ61による冷却効率が変化する可能性がある。図2を参照して、冷却水は、図2の矢印で示すように、第2EGRクーラ61bの一方側から流入し、第1EGRクーラ61aの他方側から流出する。このため、第1モードでは、EGRガスと冷却水の流れが対向流になり、第2モードでは、EGRガスと冷却水の流れが並行流になるので、第2モードでは、第1モードと比較してEGRクーラ61の冷却効率が低下する可能性がある。
実施の形態2のように、診断ツール400を用いて、第1モードと第2モードを切り換える例において、内燃機関1が第2モードで運転される期間を短くすることにより、第1モードから第2モードに切り換わり冷却効率が変化しても、その影響を少なくするようにしてもよい。
上述の実施の形態では、EGRクーラ61を、第1EGRクーラ61aと第2EGRクーラ61bから構成していた。しかし、EGRクーラの構成はこれに限られない。図20は、変形例におけるEGR装置60Aの概略構成を示す図である。図20を参照して、EGR通路50は、切換弁62を分岐部として、第1分岐通路63cおよび第2分岐通路63dに分岐している。切換弁62は、たとえば三方向弁であってよい。第1分岐通路63cの下流は、切換弁64を介してEGRバルブ67に接続される。第2分岐通路63dの下流は、切換弁64を介してEGRバルブ67に接続される。切換弁64は、たとえば三方向弁であってよい。
1)排気の一部であるEGRガスを吸気通路(20、28)に還流する排気再循環装置(60)を有する内燃機関(1)であって、EGRガスが流れるEGR通路(50)に設けられ、EGRガスを冷却するEGRクーラ(61)と、EGRガスの流れる方向を、EGRガスがEGRクーラ(61)を所定方向に流れる第1モードと、EGRガスがEGRクーラ(61)を所定方向と逆方向に流れる第2モードとに、切り換える切換部(62、64、64a、64b)と、制御装置(100)と、を備え、制御装置は、デポジット制御部(110)、あるいは、凝縮水制御部(120)の少なくとも一方を備え、デポジット制御部(110)は、内燃機関の燃料噴射量と回転速度をパラメータとして、EGRクーラ(61)に堆積するデポジットの堆積量を算出するデポジット量算出部(111)と、デポジットの堆積量が第1閾値を超えたとき、第1モードと第2モードを切り換えるよう指令する第1切換指令部(112)とを備え、凝縮水制御部(121)は、燃料噴射量と回転速度をパラメータとして、EGRクーラ(61)に溜まる凝縮水の貯留量を算出する凝縮水量算出部(121)と、凝縮水の貯留量が第2閾値を超えたとき、第1モードと第2モードを切り換えるよう指令する第2切換指令部(122)とを備える。
Claims (8)
- 排気の一部であるEGRガスを吸気通路に還流する排気再循環装置を有する内燃機関であって、
前記EGRガスが流れるEGR通路に設けられ、前記EGRガスを冷却するEGRクーラと、
前記EGRガスの流れる方向を、前記EGRガスが前記EGRクーラを所定方向に流れる第1モードと、前記EGRガスが前記EGRクーラを前記所定方向と逆方向に流れる第2モードとに、切り換える切換部と、
制御装置と、を備え、
前記制御装置は、デポジット制御部、あるいは、凝縮水制御部の少なくとも一方を備え、
前記デポジット制御部は、
前記内燃機関の燃料噴射量と回転速度をパラメータとして、前記EGRクーラに堆積するデポジットの堆積量を算出するデポジット量算出部と、
前記デポジットの堆積量が第1閾値を超えたとき、前記第1モードと前記第2モードを切り換えるよう指令する第1切換指令部とを含み、
前記凝縮水制御部は、
前記燃料噴射量と前記回転速度をパラメータとして、前記EGRクーラに溜まる凝縮水の貯留量を算出する凝縮水量算出部と、
前記凝縮水の貯留量が第2閾値を超えたとき、前記第1モードと前記第2モードを切り換えるよう指令する第2切換指令部とを備える、内燃機関。 - 前記制御装置は、前記第1切換指令部により、前記第1モードと前記第2モードを切り換えるよう指令されたとき、あるいは、前記第2切換指令部により、前記第1モードと前記第2モードを切り換えるよう指令されたとき、前記第1モードと前記第2モードを切り換えるよう前記切換部を制御するよう構成されている、請求項1に記載の内燃機関。
- 前記デポジット量算出部は、前記第1モードのとき、前記デポジットの堆積量を算出するよう構成され、
前記デポジット制御部は、前記第2モードのとき、前記デポジットの堆積量を減算するデポジットリセット値算出部をさらに含み、
前記制御装置は、前記第1切換指令部により、前記第1モードと前記第2モードを切り換えるよう指令されたとき、前記第1モードから前記第2モードに切り換えるよう前記切換部を制御するとともに、前記デポジットリセット値算出部で算出した前記デポジットの堆積量が第1リセット値以下になったとき、前記第2モードから前記第1モードに切り換えるよう前記切換部を制御するよう構成され、
前記凝縮水量算出部は、前記第1モードのとき、前記凝縮水の貯留量を算出するよう構成され、
前記凝縮水制御部は、前記第2モードのとき、前記凝縮水の貯留量を減算する凝縮水リセット値算出部をさらに含み、
前記制御装置は、前記第2切換指令部により、前記第1モードと前記第2モードを切り換えるよう指令されたとき、前記第1モードから前記第2モードに切り換えるよう前記切換部を制御するとともに、前記凝縮水リセット値算出部で算出した前記凝縮水の貯留量が第2リセット値以下になったとき、前記第2モードから前記第1モードに切り換えるよう前記切換部を制御するよう構成されている、請求項2に記載の内燃機関。 - 前記制御装置は、診断ツールと通信可能に構成されており、
前記制御装置は、前記診断ツールが、前記第1切換指令部により、前記第1モードと前記第2モードを切り換えるよう指令されたことを検知したとき、あるいは、前記第2切換指令部により、前記第1モードと前記第2モードを切り換えるよう指令されたことを検知したとき、前記第1モードと前記第2モードを切り換えるよう前記切換部を制御するよう構成されている、請求項1に記載の内燃機関。 - 前記デポジット量算出部は、前記第1モードのとき、前記デポジットの堆積量を算出するよう構成され、
前記デポジット制御部は、前記第2モードのとき、前記デポジットの堆積量を減算するデポジットリセット値算出部をさらに含み、
前記制御装置は、
前記診断ツールが、前記第1切換指令部により、前記第1モードと前記第2モードを切り換えるよう指令されたことを検知したとき、前記第1モードから前記第2モードに切り換えるよう前記切換部を制御するよう構成され、
前記デポジットリセット値算出部で算出した前記デポジットの堆積量が第1リセット値以下になったとき、前記第2モードから前記第1モードに切り換えるよう前記切換部を制御するよう構成され、
前記凝縮水量算出部は、前記第1モードのとき、前記凝縮水の貯留量を算出するよう構成され、
前記凝縮水制御部は、前記第2モードのとき、前記凝縮水の貯留量を減算する凝縮水リセット値算出部をさらに含み、
前記制御装置は、
前記診断ツールが、前記第2切換指令部により、前記第1モードと前記第2モードを切り換えるよう指令されたことを検知したとき、前記第1モードから前記第2モードに切り換えるよう前記切換部を制御するよう構成され、
前記凝縮水リセット値算出部で算出した前記凝縮水の貯留量が第2リセット値以下になったとき、前記第2モードから前記第1モードに切り換えるよう前記切換部を制御するよう構成されている、請求項4に記載の内燃機関。 - 排気の一部であるEGRガスを吸気通路に還流する排気再循環装置を有する内燃機関の制御方法であって、
前記内燃機関は、
前記EGRガスが流れるEGR通路に設けられ、前記EGRガスを冷却するEGRクーラと、
前記EGRガスの流れる方向を、前記EGRガスが前記EGRクーラを所定方向に流れる第1モードと、前記EGRガスが前記EGRクーラを前記所定方向と逆方向に流れる第2モードとに切り換える切換部とを、備え、
前記制御方法は、
前記内燃機関の燃料噴射量と回転速度をパラメータとして、前記EGRクーラに堆積するデポジットの堆積量を算出するステップと、
前記デポジットの堆積量が第1閾値を超えたとき、前記第1モードと前記第2モードを切り換えるステップと、を含む、内燃機関の制御方法。 - 排気の一部であるEGRガスを吸気通路に還流する排気再循環装置を有する内燃機関の制御方法であって、
前記内燃機関は、
前記EGRガスが流れるEGR通路に設けられ、前記EGRガスを冷却するEGRクーラと、
前記EGRガスの流れる方向を、前記EGRガスが前記EGRクーラを所定方向に流れる第1モードと、前記EGRガスが前記EGRクーラを前記所定方向と逆方向に流れる第2モードとに切り換える切換部とを、備え、
前記制御方法は、
前記内燃機関の燃料噴射量と回転速度をパラメータとして、前記EGRクーラに溜まる凝縮水の貯留量を算出するステップと、
前記凝縮水の貯留量が第2閾値を超えたとき、前記第1モードと前記第2モードを切り換えるステップと、を含む、内燃機関の制御方法。 - 前記第1モードと前記第2モードを切り換えるステップは、前記内燃機関の状態を診断する診断ツールによって実行される、請求項6あるいは請求項7に記載の内燃機関の制御方法。
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