JP4798099B2 - Control device for internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は、EGR装置を備えた内燃機関の制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for an internal combustion engine provided with an EGR device.
従来から、ディーゼルエンジンなどの内燃機関において、排気通路から排気ガスの一部を吸気通路へ戻し、機関内での燃焼温度を下げることにより、NOxの発生を抑制する排気再循環(EGR:Exhaust Gas Recirculation)装置が知られている。EGR装置には、吸気通路へ戻される排気ガス(EGRガス)の温度を下げるためにEGRクーラが備えられている。EGR装置がEGRガスの温度を冷却することにより、機関内の燃焼温度を下げ、NOxの発生を抑制することができる。 Conventionally, in an internal combustion engine such as a diesel engine, exhaust gas recirculation (EGR: Exhaust Gas) that suppresses the generation of NOx by returning a part of the exhaust gas from the exhaust passage to the intake passage and lowering the combustion temperature in the engine. A device is known. The EGR device is provided with an EGR cooler to lower the temperature of exhaust gas (EGR gas) returned to the intake passage. When the EGR device cools the temperature of the EGR gas, the combustion temperature in the engine can be lowered and the generation of NOx can be suppressed.
以下の特許文献1には、EGRクーラ冷却効率に対し、吸入空気量・EGR量を制御することによって、エミッション低下を抑制する内燃機関の排気浄化装置が記載されている。特許文献2には、EGRクーラ冷却効率を、EGRクーラ上流側・下流側温度、冷却水温から推定するEGRガス温度推定装置が記載されている。特許文献3には、燃料噴射時期を遅角することにより、燃焼温度が低減される内燃機関の排気浄化装置が記載されている。
Patent Document 1 below describes an exhaust purification device for an internal combustion engine that suppresses emission reduction by controlling the intake air amount and EGR amount with respect to the EGR cooler cooling efficiency.
しかしながら、内燃機関の運転時間の経過に伴い、EGRガスが吸気通路へ戻る途中で、HCや可溶性有機成分(SOF)などのデポジットがEGRクーラの熱交換部に付着することにより、EGRクーラの冷却性能(熱交換率)が低下する。この結果、EGRクーラは、経年劣化してエミッションが悪化するという問題があった。特許文献1〜3には、EGRクーラの経年劣化によるエミッションの悪化を防止するという点については何ら検討されていない。 However, as EGR gas returns to the intake passage as the operation time of the internal combustion engine elapses, deposits such as HC and soluble organic components (SOF) adhere to the heat exchange portion of the EGR cooler, thereby cooling the EGR cooler. Performance (heat exchange rate) decreases. As a result, the EGR cooler has a problem that the emission deteriorates due to aging. Patent Documents 1 to 3 do not discuss any point of preventing emission deterioration due to aging deterioration of the EGR cooler.
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、EGRクーラの経年劣化によるエミッションの悪化を防ぐことの可能な内燃機関の制御装置を提供することを課題とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine that can prevent deterioration of emissions due to aging deterioration of an EGR cooler.
本発明の1つの観点では、内燃機関へ燃料を噴射する燃料噴射手段と、排気通路から吸気通路へと排気ガスの一部であるEGRガスを還流するEGR通路と、前記EGR通路に取り付けられたEGRクーラとを有する内燃機関の制御装置であって、前記EGRクーラの熱交換効率に基づいて、前記燃料噴射手段の燃料噴射時期を遅角補正する制御手段を備え、前記制御手段は、前記EGRクーラの熱交換効率が低くなればなるほど、遅角補正量を大きくすることを特徴とする。 In one aspect of the present invention, a fuel injection unit that injects fuel into an internal combustion engine, an EGR passage that recirculates EGR gas that is part of exhaust gas from an exhaust passage to an intake passage, and an EGR passage attached to the EGR passage a control apparatus for an internal combustion engine having an EGR cooler, based on the heat exchange efficiency of the EGR cooler, a control means for correcting retarding the fuel injection timing of said fuel injection means, wherein, prior Symbol The retardation correction amount is increased as the heat exchange efficiency of the EGR cooler becomes lower.
上記の内燃機関の制御装置は、燃料噴射手段と、EGR通路と、EGRクーラと、制御手段と、を備える。前記燃料噴射手段は、例えば燃料噴射弁であり、内燃機関へ燃料を噴射する。EGR通路は、排気通路から吸気通路へと排気ガスの一部であるEGRガスを還流する。前記EGR通路にはEGRクーラが取り付けられている。前記制御手段は、例えばECU(Electronic Control Unit)であり、前記EGRクーラの熱交換効率に基づいて、前記燃料噴射手段の燃料噴射時期を遅角補正する。遅角補正量は、例えば、EGRクーラの熱交換効率とのマップにより求められる。このように、燃料噴射時期を遅角補正することにより、着火遅れが短くなるので、燃焼温度を低下させることができ、NOxの発生を減少させることができる。また、EGRクーラの熱交換効率が比較的高い状態では、EGRガスをEGRクーラで冷却することにより、内燃機関における燃焼温度を低下させて、NOxの発生を抑制することができ、EGRクーラの熱交換効率が比較的低い状態では、燃料噴射時期を遅角補正して、エンジン10における燃焼温度を低下させることにより、NOxの発生を抑制することができる。
The control device for an internal combustion engine includes fuel injection means, an EGR passage, an EGR cooler, and control means. The fuel injection means is, for example, a fuel injection valve, and injects fuel into the internal combustion engine. The EGR passage recirculates EGR gas that is part of the exhaust gas from the exhaust passage to the intake passage. An EGR cooler is attached to the EGR passage. The control means is, for example, an ECU (Electronic Control Unit), and retards the fuel injection timing of the fuel injection means based on the heat exchange efficiency of the EGR cooler. The retardation correction amount is obtained, for example, from a map with the heat exchange efficiency of the EGR cooler. Thus, by correcting the delay of the fuel injection timing, the ignition delay is shortened, so that the combustion temperature can be lowered and the generation of NOx can be reduced. Further, in a state where the heat exchange efficiency of the EGR cooler is relatively high, the EGR gas is cooled by the EGR cooler, so that the combustion temperature in the internal combustion engine can be lowered and the generation of NOx can be suppressed, and the heat of the EGR cooler can be suppressed. In a state where the exchange efficiency is relatively low, the generation of NOx can be suppressed by correcting the delay of the fuel injection timing and lowering the combustion temperature in the
上記の内燃機関の制御装置の他の一態様は、前記遅角補正量は、失火せずに燃料噴射時期を遅角可能な補正量である。 In another aspect of the control apparatus for an internal combustion engine, the retardation correction amount is a correction amount that can retard the fuel injection timing without misfiring.
以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。 Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[内燃機関の構成]
まず、本実施形態に係る内燃機関の制御装置の構成について説明する。図1は、本実施形態に係る内燃機関の制御装置100の概略構成を示すブロック図である。図1において、実線の矢印は吸気及び排気の流れを示し、破線の矢印は制御信号を示す。
[Configuration of internal combustion engine]
First, the configuration of the control device for an internal combustion engine according to the present embodiment will be described. FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a
図1において、内燃機関の制御装置100は、内燃機関(エンジン)10として直列4気筒のディーゼルエンジンを備える。エンジン10の各気筒は、吸気マニホールド11及び排気マニホールド12に接続されている。エンジン10は、各気筒に設けられた燃料噴射弁15と、各燃料噴射弁15に対して高圧の燃料を供給するコモンレール14とを備え、コモンレールには不図示の燃料ポンプにより燃料が高圧状態で供給される。各燃料噴射弁15は、ECU7からの制御信号S1によってその燃料噴射量や噴射タイミングが制御される。
In FIG. 1, a
吸気マニホールド11に接続された吸気通路20には、エンジン10への流入空気量(新気量)を計測するエアフローメータ21と、スロットル弁22と、ターボチャージャ23のコンプレッサ23aと、吸気を冷却するインタークーラ24とが設けられている。排気マニホールド12に接続された排気通路25には、ターボチャージャ23のタービン23bと、触媒30が設けられている。触媒30は、例えば、NOxを処理するNOx吸蔵還元型触媒である。
An
内燃機関の制御装置100には、排気通路25と吸気通路20とを接続するEGR通路31が設けられている。このEGR通路31がEGR装置として機能する。具体的には、EGR通路31は、排気通路25のタービン23bの上流位置と、吸気通路20のコンプレッサ23aの下流位置とを接続している。そのため、排気ガスの一部(EGRガス)は、排気通路25のタービン23bの上流位置から、EGR通路31を介して、吸気通路20のインタークーラ24の下流位置へと還流する。
In the
EGR通路31には、EGRクーラ32とEGR弁33とが設けられている。EGRクーラ32は、EGR通路31の外側に冷却水を流通させた熱交換部を有し、熱交換部において、EGRガスと当該冷却水との間の熱交換を行うことによりEGRガスを冷却する。EGRクーラ32により冷却されたEGRガスが吸気通路の流入空気と混合されることにより、エンジン10における燃焼温度は低下し、NOxの発生が低減される。EGR弁33は、EGR通路31に流れるEGRガスの流量を調整するためのものであり、ECU7からの制御信号S2によって、その開度が制御される。
The EGR passage 31 is provided with an
ECU(Electronic Control Unit)7は、図示しないCPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)などを備える。ECU20は、内燃機関の制御装置100に備えられた各種センサから検出信号を取得し、これに基づいてエンジン10に対する制御を行う。本実施形態に係る内燃機関の制御装置では、ECU7は、EGRクーラ32の熱交換効率(以下では「EGRクーラ効率」と称す)に基づいて、燃料噴射弁15の燃料噴射時期を遅角補正する。従って、ECU7は、本発明における制御手段として機能する。
The ECU (Electronic Control Unit) 7 includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and the like (not shown). ECU20 acquires a detection signal from the various sensors with which the
(内燃機関の制御方法)
次に、本実施形態に係る内燃機関の制御方法について具体的に述べることとする。
(Control method for internal combustion engine)
Next, the internal combustion engine control method according to this embodiment will be specifically described.
EGRクーラ32は、取り付けられた当初では、EGRガスと冷却水との間の熱交換が盛んに行われるため、EGRガスを十分に冷却することができ、吸気マニホールド11における吸気温度は低下する。そのため、エンジン10における燃焼温度は低下し、NOxの発生を十分に抑えることができる。
When the
しかしながら、エンジン10の運転時間の経過に伴い、EGRガスが吸気通路へ戻る途中でHCやSOFなどのデポジットがEGRクーラ32の熱交換部に付着して堆積することにより、EGRガスと冷却水との間の熱交換効率が低下して、EGRクーラ32は経年劣化する。EGRクーラが経年劣化すると、EGRガスを十分に冷却することができなくなるので、吸気マニホールド11における吸気温度が上昇する。これにより、エンジン10における燃焼温度が上昇する。エンジン10における燃焼温度が上昇すると、失火には強くなり、HC、COを低減させることができるものの、NOxの発生を十分に抑えることは難しくなる。
However, as the operating time of the
そこで、本実施形態に係る内燃機関の制御装置では、ECU7は、EGRクーラ32のEGRクーラ効率に基づいて、燃料噴射弁15の燃料噴射時期を遅角補正することとする。燃料噴射時期を遅角補正することにより、着火遅れが短くなるので、燃焼温度を低下させることができ、NOxの発生を減少させることができる。以下に具体的に述べる。
Therefore, in the control device for an internal combustion engine according to the present embodiment, the ECU 7 corrects the delay of the fuel injection timing of the
図2は、EGRクーラ効率と燃料噴射時期の遅角補正量との関係を示すグラフである。図2のグラフに示す遅角補正量は、具体的には、燃料噴射時期の遅角可能な補正量を示している。従って、図2のグラフに示す遅角補正量よりも大きく燃料噴射時期を遅角した場合には失火する。図2のグラフより分かるように、EGRクーラ効率が高くなればなるほど、吸気マニホールド11における吸気温度が低下するので遅角可能な補正量は小さくなり、一方、EGRクーラ効率が低くなればなるほど、吸気マニホールド11における吸気温度が上昇するので遅角可能な補正量は大きくなる。
FIG. 2 is a graph showing the relationship between the EGR cooler efficiency and the retardation correction amount of the fuel injection timing. Specifically, the retardation correction amount shown in the graph of FIG. 2 indicates a correction amount capable of retarding the fuel injection timing. Therefore, if the fuel injection timing is retarded larger than the retard correction amount shown in the graph of FIG. As can be seen from the graph of FIG. 2, the higher the EGR cooler efficiency, the lower the intake air temperature in the
本実施形態に係る内燃機関の制御装置では、例えば、ECU7は、図2のグラフに示すEGRクーラ効率と燃料噴射時期の遅角補正量との関係をマップとして予め記憶し、当該マップに基づいて、燃料噴射時期の遅角補正量を調整することとする。具体的には、ECU7は、EGRクーラ効率が低下した場合には、燃料噴射時期の遅角補正量を増加させることとし、EGRクーラ効率が上昇した場合には、燃料噴射時期の遅角補正量を減少させることとする。EGRクーラ効率を推定する方法については、後に詳細に述べることとする。 In the control apparatus for an internal combustion engine according to the present embodiment, for example, the ECU 7 stores in advance a relationship between the EGR cooler efficiency and the fuel injection timing retardation correction amount shown in the graph of FIG. 2 as a map, and based on the map The delay correction amount for the fuel injection timing is adjusted. Specifically, the ECU 7 increases the retard correction amount of the fuel injection timing when the EGR cooler efficiency decreases, and retards the retard correction amount of the fuel injection timing when the EGR cooler efficiency increases. Will be reduced. A method for estimating the EGR cooler efficiency will be described later in detail.
この内燃機関の制御装置によれば、EGRクーラ効率が比較的高い状態では、EGRガスをEGRクーラ32で冷却することにより、エンジン10における燃焼温度を低下させて、NOxの発生を抑制することができ、EGRクーラ効率が比較的低い状態では、燃料噴射時期を遅角補正することにより、エンジン10における燃焼温度を低下させて、NOxの発生を抑制することができる。このようにすることで、本実施形態に係る内燃機関の制御装置では、EGRクーラが経年劣化してもNOxの発生を十分に抑えることが可能となる。
According to the control device for an internal combustion engine, in a state where the EGR cooler efficiency is relatively high, the EGR gas is cooled by the
(EGRクーラ効率の推定方法)
次に、EGRクーラ効率の推定方法について説明する。EGRクーラ効率の推定方法として、以下では、エンジン10が搭載された車両の走行距離に基づいてEGRクーラ効率を推定する方法、EGRクーラ32を通過するEGRガスの流量の積算量に基づいてEGR効率を推定する方法、EGRクーラ32のEGRガスの入出口における温度及び冷却水の水温に基づいてEGRクーラ効率を推定する方法について述べることとする。
(EGR cooler efficiency estimation method)
Next, a method for estimating the EGR cooler efficiency will be described. As an estimation method of the EGR cooler efficiency, hereinafter, a method of estimating the EGR cooler efficiency based on the travel distance of the vehicle on which the
最初に、エンジン10が搭載された車両の走行距離に基づいてEGRクーラ効率を推定する方法について図3を用いて説明する。図3の実線で示すグラフ41は、車両の走行距離とEGRクーラ効率との関係を示すグラフである。図3のグラフ41に示すように、車両の走行距離が長くなるにつれて、エンジン10の運転時間も長くなるので、EGRクーラ32に熱交換部に堆積するデポジットの量は増加して、EGRクーラ効率は低下する。一方、車両の走行距離が短くなるにつれて、エンジン10の運転時間も短くなるので、EGRクーラ32に熱交換部に堆積するデポジットの量は減少して、EGRクーラ効率は上昇する。
First, a method for estimating the EGR cooler efficiency based on the travel distance of the vehicle on which the
ただし、図3のグラフ41に示すように、EGRクーラ効率は、下限値CLを有し、走行距離が一定の距離以上では、下限値CLよりも低下することはない。この理由は以下の通りである。即ち、デポジットがEGRクーラ32の熱交換部に付着して堆積すると、EGRガスと冷却水との間の熱交換効率が低下して、EGRガスの温度が上昇する。しかし、EGRクーラ32の熱交換部に付着することにより堆積したデポジットの量が一定量以上になると、熱交換部に付着したデポジットの一部は、温度が上昇したEGRガスにより熱交換部より取り除かれる。走行距離が一定の距離以上では、EGRクーラ32の熱交換部に付着するデポジットの量と、EGRクーラ32の熱交換部に堆積しているデポジットが取り除かれる量とが等しくなり平衡状態となる。従って、このときのEGRクーラ効率をCLとすると、EGRクーラ効率は下限値CLよりも低くなることはない。
However, as shown in the
本実施形態に係る内燃機関の制御装置において、エンジン10が搭載された車両の走行距離に基づいてEGRクーラ効率を推定する場合には、ECU7は、例えば、図3のグラフ41に示す車両の走行距離とEGRクーラ効率との関係をマップとして予め記憶し、車速センサ(不図示)などの検出信号より求められた走行距離に基づいて、当該マップを用いて、EGRクーラ効率を推定することとする。
In the control apparatus for an internal combustion engine according to the present embodiment, when the EGR cooler efficiency is estimated based on the travel distance of the vehicle on which the
なお、ここで、エンジン1の低負荷低回転時における排気温度と比較して、エンジン1の高負荷高回転時における排気温度は高くなる。従って、エンジン1の運転状態が低負荷低回転から高負荷高回転へと変化した場合には、EGRガスの温度も上昇する。このとき、EGRクーラ32の熱交換部に付着したデポジットの一部は、温度が上昇したEGRガスにより熱交換部より取り除かれ、EGRクーラ効率は上昇する。例えば、図3の破線のグラフ42に示すように、走行距離L1の間、高速走行するなどして、排気温度が上昇した場合には、EGRクーラの効率は上昇する。
Here, the exhaust temperature when the engine 1 is under high load and high speed is higher than the exhaust temperature when the engine 1 is under low load and low speed. Therefore, when the operating state of the engine 1 changes from low load low rotation to high load high rotation, the temperature of the EGR gas also increases. At this time, a part of the deposit adhering to the heat exchanging portion of the
そこで、ECU7は、排気通路25に取り付けられた温度センサ(不図示)からの検出信号に基づいて、排気温度が上昇したと判定した場合には、図3のグラフ41に示す車両の走行距離とEGRクーラ効率との関係を示すマップを用いて推定されたEGRクーラ効率を、排気温度が上昇したときの走行距離、例えば、高速走行したときの走行距離に応じた補正量で上昇させる補正を行うとしても良い。このようにすることで、より正確にEGR効率を推定することができる。
Therefore, if the ECU 7 determines that the exhaust temperature has risen based on a detection signal from a temperature sensor (not shown) attached to the
次に、EGRクーラ32を通過するEGRガスの流量の積算量(以下、「クーラ通過排気ガス積算量」と称す)に基づいてEGR効率を推定する方法について説明する。 Next, a method for estimating the EGR efficiency based on the integrated amount of the flow rate of the EGR gas passing through the EGR cooler 32 (hereinafter referred to as “cooler passing exhaust gas integrated amount”) will be described.
図4のグラフは、クーラ通過排気ガス積算量とEGRクーラ効率との関係を示すグラフである。図4のグラフに示すように、クーラ通過排気ガス積算量が増加するにつれて、EGRクーラ32の熱交換部に堆積するデポジットの量が増加するので、EGRクーラ32のEGRクーラ効率は低下する。一方、クーラ通過排気ガス積算量が減少するにつれて、EGRクーラ32の熱交換部に堆積するデポジットの量は減少するので、EGRクーラ32のEGRクーラ効率は上昇する。ただし、EGRクーラ効率は、クーラ通過排気ガス積算量が一定量以上では、低下することはない。なぜなら、先に述べたように、クーラ通過排気ガス積算量が一定量以上では、EGRクーラ32の熱交換部に付着するデポジットの量と、EGRクーラ32の熱交換部に堆積しているデポジットが取り除かれる量とが等しくなり平衡状態となるからである。
The graph of FIG. 4 is a graph showing the relationship between the cooler passage exhaust gas integrated amount and the EGR cooler efficiency. As shown in the graph of FIG. 4, as the cumulative amount of exhaust gas passing through the cooler increases, the amount of deposit that accumulates in the heat exchange portion of the
本実施形態に係る内燃機関の制御装置において、クーラ通過排気ガス積算量に基づいてEGRクーラ効率を推定する場合には、ECU7は、例えば、図4のグラフに示すクーラ通過排気ガス積算量とEGRクーラ効率との関係をマップとして予め記憶し、EGR通路31に取り付けられたA/Fセンサ(不図示)からの検出信号より求められたクーラ通過排気ガス積算量に基づいて、クーラ通過排気ガス積算量とEGRクーラ効率との関係を示すマップを用いて、EGRクーラ効率を推定することとする。 In the control apparatus for an internal combustion engine according to the present embodiment, when estimating the EGR cooler efficiency based on the cooler passage exhaust gas integrated amount, the ECU 7, for example, the cooler passage exhaust gas integrated amount and EGR shown in the graph of FIG. The relationship with the cooler efficiency is stored in advance as a map, and the cooler passage exhaust gas integration is based on the cooler passage exhaust gas integration amount obtained from the detection signal from the A / F sensor (not shown) attached to the EGR passage 31. The EGR cooler efficiency is estimated using a map showing the relationship between the amount and the EGR cooler efficiency.
ここで、クーラ通過排気ガス積算量に基づいて推定されたEGRクーラ効率について、更に、EGRガスの温度に基づいて補正するとしても良い。EGRクーラ効率は、EGRガスの温度と以下に述べる関係がある。即ち、EGRガスの温度が上昇して第1の所定温度以上となった場合には、EGRクーラ32の熱交換部に付着したデポジットの一部は脱離され易くなり、EGRクーラ効率は上昇する。この第1の所定温度は概ね350℃である。一方で、EGRガスの温度が低下して第2の所定温度以下となった場合には、EGRガス中のデポジットはEGRクーラ32の熱交換部に付着し易くなり、EGRクーラ効率は低下する。この第2の所定温度は概ね200℃である。EGRガスの温度が第1の所定温度と第2の所定温度との間の温度となる場合には、EGRクーラ効率は略一定となる。
Here, the EGR cooler efficiency estimated based on the integrated amount of exhaust gas passing through the cooler may be further corrected based on the temperature of the EGR gas. The EGR cooler efficiency has the following relationship with the temperature of the EGR gas. That is, when the temperature of the EGR gas rises to the first predetermined temperature or more, a part of the deposit attached to the heat exchange part of the
そこで、本実施形態に係る内燃機関の制御装置では、クーラ通過排気ガス積算量に基づいて推定されたEGRクーラ効率について、以下のようにして補正しても良い。即ち、ECU7は、EGR通路31に取り付けられた温度センサ(不図示)からの検出信号より求められたEGRガスの温度に基づいて、EGRガスの温度が第1の所定温度以上となっていると判定した場合には、クーラ通過排気ガス積算量に基づいて推定されたEGRクーラ効率を上昇させる補正を行い、EGRガスの温度が第2の所定温度以下となっていると判定した場合には、クーラ通過排気ガス積算量に基づいて推定されたEGR効率を低下させる補正を行うこととする。このようにすることで、より正確にEGR効率を推定することができる。ここで、第1の所定温度及び第2の所定温度は、予め実験などにより求められ、ECU7に記憶されているものとする。EGRクーラ効率の補正値は、例えば、EGRガスの温度とのマップより求められる。このマップは、予め実験などにより求められ、ECU7に記憶されているものとする。 Therefore, in the control apparatus for an internal combustion engine according to the present embodiment, the EGR cooler efficiency estimated based on the accumulated amount of exhaust gas passing through the cooler may be corrected as follows. That is, the ECU 7 determines that the temperature of the EGR gas is equal to or higher than the first predetermined temperature based on the temperature of the EGR gas obtained from a detection signal from a temperature sensor (not shown) attached to the EGR passage 31. If it is determined, correction is performed to increase the EGR cooler efficiency estimated based on the accumulated amount of exhaust gas passing through the cooler, and if it is determined that the temperature of the EGR gas is equal to or lower than the second predetermined temperature, It is assumed that correction for reducing the EGR efficiency estimated based on the integrated amount of exhaust gas passing through the cooler is performed. By doing in this way, EGR efficiency can be estimated more correctly. Here, it is assumed that the first predetermined temperature and the second predetermined temperature are obtained in advance by experiments or the like and stored in the ECU 7. The correction value of the EGR cooler efficiency is obtained from, for example, a map with the temperature of the EGR gas. This map is obtained in advance by experiments or the like and is stored in the ECU 7.
次に、EGRクーラ32のEGRガスの入出口における温度及び冷却水の水温に基づいてEGR効率を推定する方法について述べる。
Next, a method for estimating the EGR efficiency based on the temperature at the EGR gas inlet / outlet of the
本実施形態に係る内燃機関の制御装置では、ECU7は、EGRガスが流入するEGRクーラ32の入口の温度(入口温度)、EGRガスが流出するEGRクーラ32の出口の温度(出口温度)、EGRクーラ32の熱交換部における冷却水の水温に基づいて、EGR効率を推定することもできる。具体的には、ECU7は、EGR通路31に取り付けられた温度センサ(不図示)からの検出信号より入口温度及び出口温度を求め、EGRクーラ32の熱交換部における冷却水の通路に取り付けられた水温センサ(不図示)からの検出信号より冷却水の水温を求め、以下の式(1)に、入口温度、出口温度、水温の各値を代入することにより、EGRクーラ効率を求めることができる。
In the control device for an internal combustion engine according to the present embodiment, the ECU 7 controls the temperature at the inlet of the
EGRクーラ効率=(入口温度―出口温度)/(入口温度―水温)・・・(1)
以上に述べた方法を用いることにより、ECU7は、EGRクーラ効率を推定することができる。本実施形態に係る内燃機関の制御装置では、ECU7は、以上に述べた方法を用いて、EGRクーラ効率を推定し、推定されたEGRクーラ効率に基づいて、図2のグラフに示すEGRクーラ効率と燃料噴射時期の遅角補正量との関係を示すマップを用いて、燃料噴射時期の遅角補正量を求め、求められた遅角補正量で燃料噴射時期を調整することとする。このようにすることで、本実施形態に係る内燃機関の制御装置では、EGRクーラが経年劣化してもNOxの発生を十分に抑えることが可能となる。
EGR cooler efficiency = (inlet temperature-outlet temperature) / (inlet temperature-water temperature) (1)
By using the method described above, the ECU 7 can estimate the EGR cooler efficiency. In the control apparatus for an internal combustion engine according to the present embodiment, the ECU 7 estimates the EGR cooler efficiency using the method described above, and based on the estimated EGR cooler efficiency, the EGR cooler efficiency shown in the graph of FIG. And a map indicating the relationship between the fuel injection timing retardation correction amount and the fuel injection timing retardation correction amount is obtained, and the fuel injection timing is adjusted by the obtained retardation correction amount. By doing in this way, in the control device for an internal combustion engine according to the present embodiment, it is possible to sufficiently suppress the generation of NOx even if the EGR cooler deteriorates over time.
[変形例]
なお、本実施形態の内燃機関の制御装置では、図1で示したように、EGR通路31は、排気通路25のタービン23bの上流位置と、吸気通路20のコンプレッサ23aの下流位置とを接続している、いわゆる高圧ループEGR装置(HPL)であるとしている。しかしながら、これに限られるものではなく、代わりに、EGR通路31は、排気通路25のタービン23bの下流位置と、吸気通路20のコンプレッサ23aの上流位置とを接続している、いわゆる低圧ループEGR装置(LPL)であるとしても、本発明を適用可能であるのは言うまでもない。
[Modification]
In the control device for an internal combustion engine of the present embodiment, as shown in FIG. 1, the EGR passage 31 connects the upstream position of the
7 ECU
10 内燃機関(エンジン)
17 燃料添加弁
20 吸気通路
23 ターボチャージャ
25 排気通路
30 DPF
31 EGR通路
32 EGRクーラ
33 EGR弁
7 ECU
10 Internal combustion engine
17
31
Claims (2)
前記EGRクーラの熱交換効率に基づいて、前記燃料噴射手段の燃料噴射時期を遅角補正する制御手段を備え、
前記制御手段は、前記EGRクーラの熱交換効率が低くなればなるほど、遅角補正量を大きくすることを特徴とする内燃機関の制御装置。 An internal combustion engine having fuel injection means for injecting fuel to the internal combustion engine, an EGR passage for recirculating EGR gas that is part of exhaust gas from the exhaust passage to the intake passage, and an EGR cooler attached to the EGR passage A control device,
Based on the heat exchange efficiency of the EGR cooler, comprising a control means for correcting the retardation of the fuel injection timing of the fuel injection means,
Wherein, the lower the heat exchange efficiency of the previous SL EGR cooler, the control device for an internal combustion engine, characterized by increasing the retard correction amount.
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