JP4803007B2 - Control device for internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は、ターボ過給機のコンプレッサより上流の吸気通路に排気の一部を還流する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 that recirculates part of exhaust gas to an intake passage upstream of a compressor of a turbocharger.
排気の一部を吸気系に導く排ガス還流通路を備えた筒内噴射式内燃機関に適用され、排ガス還流通路内に吸気系汚れ洗浄用の清浄剤(以下、洗浄剤と称することもある。)を供給する清浄剤供給手段を備え、その清浄剤供給手段からは排ガス還流弁が開いているときに洗浄剤が供給される排ガス還流装置が知られている(特許文献1参照)。その他、本発明に関連する先行技術文献として特許文献2〜4が存在する。
The present invention is applied to an in-cylinder injection internal combustion engine having an exhaust gas recirculation passage for leading a part of exhaust gas to an intake system, and a cleaner for cleaning intake system dirt (hereinafter also referred to as a cleaning agent) in the exhaust gas recirculation passage. An exhaust gas recirculation device is known in which a cleaning agent is supplied when the exhaust gas recirculation valve is open (see Patent Document 1). In addition, there are
ターボ過給機のコンプレッサより上流の吸気通路に排気の一部を還流する内燃機関においては、排気に含まれる粒子状物質などがコンプレッサ内に付着するとその付着した部分の流路断面積が減少するため、コンプレッサの効率が低下するおそれがある。このような内燃機関では、コンプレッサ内に付着した堆積物(以下、デポジットと称することもある。)の除去が必要となるが、特許文献1の装置ではEGR通路内に洗浄剤を供給するので、コンプレッサまで堆積物の除去に必要な量の洗浄剤が届かないおそれがある。また、上述した従来の装置では、内燃機関の運転時間などに応じて洗浄剤の供給を制御しており、吸気通路内に実際に付着しているデポジット量を考慮して洗浄剤を供給していないため、デポジットの除去に適した時期に洗浄剤が供給されていないおそれがある。
In an internal combustion engine that recirculates a portion of exhaust gas to an intake passage upstream of a turbocharger compressor, if particulate matter or the like contained in the exhaust adheres in the compressor, the cross-sectional area of the adhering portion decreases. For this reason, the efficiency of the compressor may be reduced. In such an internal combustion engine, it is necessary to remove deposits (hereinafter sometimes referred to as deposits) adhering to the compressor. However, in the apparatus of
なお、本発明の洗浄剤は、吸気通路内に付着したデポジットを除去可能な周知のものであればよい。このような洗浄剤は、上述したように清浄剤とも呼ばれ、例えば芳香族系の有機溶剤を主成分とする混合溶剤、脂肪酸を主成分とする洗浄剤、及び内燃機関の燃料(例えば、ガソリン、軽油など)などが使用される。 The cleaning agent of the present invention may be any known one that can remove deposits adhering to the intake passage. As described above, such a cleaning agent is also called a cleaning agent, and for example, a mixed solvent mainly containing an aromatic organic solvent, a cleaning agent mainly containing a fatty acid, and a fuel for an internal combustion engine (for example, gasoline) , Light oil, etc.).
そこで、本発明は、ターボ過給機のコンプレッサ内に付着した堆積物を従来よりも確実に除去することが可能な内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine capable of removing deposits adhering in a compressor of a turbocharger more reliably than before.
本発明の制御装置は、ターボ過給機のコンプレッサより上流の吸気通路に排気通路から排気の一部を還流するEGR通路を備えた内燃機関に適用され、前記内燃機関の吸気通路内に付着する堆積物を除去すべく前記吸気通路内に洗浄剤を供給する洗浄剤供給手段を備えた内燃機関の制御装置において、前記洗浄剤供給手段は、前記EGR通路の接続位置よりも上流の吸気通路内に洗浄剤を噴射するように設けられ、前記吸気通路内に設定された付着量推定箇所に付着している堆積物の量及びその堆積物の量と相関する物理量の少なくともいずれか一方を取得する堆積物量取得手段と、前記堆積物量取得手段にて取得された堆積物の量又はその堆積物の量と相関する物理量に基づいて前記洗浄剤供給手段の動作を制御する制御手段と、をさらに備え、前記付着量推定箇所は、前記コンプレッサ内に設定されていることにより、上述した課題を解決する(請求項1)。 The control device of the present invention is applied to an internal combustion engine having an EGR passage that recirculates a part of exhaust gas from an exhaust passage to an intake passage upstream of a compressor of the turbocharger, and adheres to the intake passage of the internal combustion engine. In the control apparatus for an internal combustion engine provided with a cleaning agent supply means for supplying a cleaning agent into the intake passage in order to remove deposits, the cleaning agent supply means is disposed in the intake passage upstream of the connection position of the EGR passage. At least one of the amount of deposit adhering to the adhering amount estimation location set in the intake passage and the physical quantity correlated with the amount of deposit is acquired. A deposit amount acquisition unit; and a control unit that controls the operation of the cleaning agent supply unit based on the amount of deposit acquired by the deposit amount acquisition unit or a physical quantity correlated with the amount of the deposit. For example, the accumulation amount estimating portion, by being set in said compressor, to solve the problems described above (claim 1).
本発明の制御装置によれば、洗浄剤供給手段から供給された洗浄剤を吸気とともにコンプレッサ内に搬送できるので、この洗浄剤によってコンプレッサ内に付着した堆積物を除去できる。また、本発明の制御装置によれば、付着量推定箇所に付着している堆積物の量を考慮して洗浄剤供給手段の動作を制御することができるので、付着した堆積物に対して洗浄剤を適切に供給することができる。そのため、無駄な洗浄剤の供給を防止したり、洗浄剤の供給時期遅れが発生することを防止できる。なお、堆積物量取得手段による取得は、推定して取得すること及び検出して取得することの両方の意味を含む。ターボ過給機のコンプレッサ内は、吸気通路を形成する他の部分と比較して流路断面積が小さくなる場所が多いため、コンプレッサ内には堆積物が付着し易い。そこで、本発明では、付着量推定箇所をコンプレッサ内に設定する。 According to the control device of the present invention, since the cleaning agent supplied from the cleaning agent supply means can be conveyed into the compressor together with the intake air, deposits adhered in the compressor can be removed by this cleaning agent. Further, according to the control device of the present invention, since the operation of the cleaning agent supplying means can be controlled in consideration of the amount of deposits adhering to the estimated amount of adhesion, the adhering deposits can be washed. The agent can be supplied appropriately. Therefore, it is possible to prevent unnecessary supply of the cleaning agent and to prevent the supply timing of the cleaning agent from being delayed. The acquisition by the deposit amount acquisition means includes both the estimation and acquisition and the detection and acquisition. In the turbocharger compressor, there are many places where the flow passage cross-sectional area is smaller than in other parts forming the intake passage, and therefore deposits easily adhere to the compressor. Therefore, in the present invention, the estimated amount of adhesion is set in the compressor.
本発明の制御装置の一形態において、前記洗浄剤供給手段は、吸気通路内に噴射した洗浄剤が前記吸気通路を流れる吸気によって前記コンプレッサ内に搬送されるように設けられていてもよい(請求項2)。この形態によれば、コンプレッサ内により確実に洗浄剤を供給することができる。そのため、コンプレッサ内に付着した堆積物をより確実に除去できる。 In one form of the control device of the present invention, the cleaning agent supply means may be provided so that the cleaning agent injected into the intake passage is conveyed into the compressor by the intake air flowing through the intake passage. Item 2). According to this aspect, the cleaning agent can be supplied more reliably in the compressor. For this reason, deposits adhering to the compressor can be more reliably removed.
本発明の制御装置の一形態において、前記制御手段は、前記堆積物量取得手段にて取得された堆積物の量又はその堆積物の量と相関する物理量に基づいて前記洗浄剤供給手段からの洗浄剤の供給時期を制御してもよい(請求項3)。この場合、堆積物の量に応じて洗浄剤の噴射時期が制御されるので、例えば付着量推定箇所に付着している堆積物の量が内燃機関の性能又はターボ過給機の性能が低下し始める程度の量に達する前に洗浄剤を供給することにより、堆積物に起因する内燃機関又はターボ過給機の性能低下を抑制できる。 In one form of the control device of the present invention, the control means performs cleaning from the cleaning agent supply means based on the amount of deposit acquired by the deposit amount acquisition means or a physical quantity correlated with the amount of deposit. The supply timing of the agent may be controlled ( Claim 3 ). In this case, since the spraying timing of the cleaning agent is controlled according to the amount of deposits, for example, the amount of deposits adhering to the estimated amount of deposits reduces the performance of the internal combustion engine or the turbocharger. By supplying the cleaning agent before reaching the starting amount, deterioration in performance of the internal combustion engine or the turbocharger due to the deposit can be suppressed.
本発明の制御装置の一形態において、前記制御手段は、前記堆積物量取得手段にて取得された堆積物の量又はその堆積物の量と相関する物理量に基づいて前記洗浄剤供給手段から供給される洗浄剤の量を制御してもよい(請求項4)。この場合、堆積物の除去に必要な適切な量の洗浄剤を供給することができる。そのため、無駄な洗浄剤の供給を防止するとともに、付着した堆積物をより確実に除去することができる。 In one form of the control device of the present invention, the control means is supplied from the cleaning agent supply means based on the amount of deposit acquired by the deposit amount acquisition means or a physical quantity correlated with the amount of deposit. The amount of the cleaning agent may be controlled ( claim 4 ). In this case, an appropriate amount of cleaning agent necessary for removing the deposit can be supplied. Therefore, it is possible to prevent the supply of unnecessary cleaning agent, it is possible to more reliably remove the adhered deposits.
本発明の制御装置の一形態において、前記物理量は、前記コンプレッサの効率でもよいし(請求項5)、前記物理量は、前記コンプレッサ出口の吸気の温度でもよい(請求項6)。また、前記物理量は、前記コンプレッサ出口の吸気の圧力であってもよい(請求項7)。コンプレッサ内に堆積物が付着するとコンプレッサ内を吸気が通過し難くなるため、コンプレッサの効率が低下する。また、堆積物の量が多いほど、コンプレッサの効率はより低下する。このようにコンプレッサの効率が低下すると、コンプレッサ出口の吸気の温度及び圧力も低下し、これらも堆積物の量が多いほどより低下する。このようにこれらの物理量は、堆積物の量と相関しているため、これらの物理量に基づいて洗浄剤供給手段の動作を制御することにより、コンプレッサ内に付着した堆積物を除去することができる。 In one form of the control device of the present invention, the physical quantity may be the efficiency of the compressor ( Claim 5 ), or the physical quantity may be the temperature of the intake air at the compressor outlet ( Claim 6 ). Further, the physical quantity may be a pressure in the intake of the compressor outlet (Claim 7). When deposits adhere to the compressor, intake air hardly passes through the compressor, and the efficiency of the compressor is reduced. Also, the greater the amount of deposit, the lower the efficiency of the compressor. When the efficiency of the compressor is reduced in this way, the temperature and pressure of the intake air at the compressor outlet are also reduced, and these are also lowered as the amount of deposits is increased. Since these physical quantities correlate with the amount of deposits as described above, the deposits adhering to the compressor can be removed by controlling the operation of the cleaning agent supplying means based on these physical quantities. .
本発明の制御装置の一形態において、前記EGR通路には、前記EGR通路を介して吸気通路に還流される排気量を調整するEGR弁が設けられ、前記制御手段は、前記EGR弁が開弁していた場合、前記EGR弁を全閉にした後に前記吸気通路内に洗浄剤が供給されるように前記洗浄剤供給手段の動作を制御してもよい(請求項8)。洗浄剤の種類によっては排気通路から吸気通路に還流される排気(以下、EGRガスと呼ぶこともある。)中に供給されると、EGRガスに含まれる粒子状物質などと反応して新たに堆積物が生じる。この形態では、EGR弁を全閉にし、吸気通路へのEGRガスの流入を停止させてから洗浄剤を供給するので、洗浄剤による新たな堆積物の発生を防止することができる。 In one embodiment of the control device of the present invention, the EGR passage is provided with an EGR valve that adjusts an exhaust amount recirculated to the intake passage through the EGR passage, and the control means is configured to open the EGR valve. In such a case, the operation of the cleaning agent supply means may be controlled so that the cleaning agent is supplied into the intake passage after the EGR valve is fully closed ( Claim 8 ). Depending on the type of cleaning agent, when supplied into the exhaust gas recirculated from the exhaust passage to the intake passage (hereinafter also referred to as EGR gas), it reacts with particulate matter contained in the EGR gas and newly Deposits are generated. In this embodiment, since the cleaning agent is supplied after the EGR valve is fully closed and the inflow of the EGR gas to the intake passage is stopped, generation of new deposits by the cleaning agent can be prevented.
以上に説明したように、本発明の制御装置によれば、ターボ過給機のコンプレッサ内に付着した堆積物を従来よりも確実に除去することができる。また、付着量推定箇所に付着している堆積物の量に基づいて洗浄剤供給手段の動作を制御するので、無駄な洗浄剤の供給を防止したり、洗浄剤の供給時期遅れが発生することを防止できる。 As described above, according to the control device of the present invention, deposits adhering in the compressor of the turbocharger can be removed more reliably than in the past. In addition, since the operation of the cleaning agent supply means is controlled based on the amount of deposits adhering to the estimated amount of adhesion, wasteful supply of cleaning agent can be prevented or the supply timing of the cleaning agent can be delayed. Can be prevented.
図1は、本発明の一形態に係る制御装置が組み込まれた内燃機関を示している。図1の内燃機関(以下、エンジンと称することもある。)1は、車両に走行用動力源として搭載されるものであり、複数の気筒(不図示)が設けられる機関本体2と、各気筒にそれぞれ接続される吸気通路3及び排気通路4とを備えている。吸気通路3には、吸気濾過用のエアフィルタ5、吸入空気量を調整するためのスロットル弁6、ターボ過給機7のコンプレッサ7a、及び吸気を冷却するためのインタークーラ8が設けられている。排気通路4には、ターボ過給機7のタービン7bが設けられている。
FIG. 1 shows an internal combustion engine in which a control device according to one embodiment of the present invention is incorporated. An internal combustion engine (hereinafter sometimes referred to as an engine) 1 in FIG. 1 is mounted on a vehicle as a driving power source, and includes an
吸気通路3と排気通路4とは、排気の一部を吸気通路3に還流させるためのEGR通路10にて接続されている。図1に示したようにEGR通路10の一端10aはスロットル弁6とコンプレッサ7aとの間の吸気通路3に接続され、他端10bはタービン7bよりも下流の排気通路4に接続されている。そのため、図1のエンジン1では、タービン7bから排出された排気の一部がEGRガスとしてスロットル弁6とコンプレッサ7aとの間の吸気通路3に還流される。EGR通路10には、EGRガスを冷却するためのEGRクーラ11及び吸気通路3に還流されるEGRガスの量を調整するためのEGR弁12が設けられている。また、エンジン1には、機関本体2内のクランク室に発生したブローバイガスを吸気通路3に導くためのPCV通路13が設けられている。図1に示したようにPCV通路13は、スロットル弁6よりも上流の吸気通路3に接続される。
The intake passage 3 and the
図1に示したようにエンジン1には、洗浄剤供給手段としての洗浄剤供給装置20が設けられている。図2に拡大して示したように洗浄剤供給装置20は、洗浄剤が貯留される洗浄剤タンク21と、吸気通路3内に洗浄剤を噴霧するための洗浄ノズル22と、洗浄剤タンク21から洗浄剤を汲み上げて加圧し、その加圧した洗浄剤を洗浄ノズル22に送る洗浄剤ポンプ23とを備えている。図2に示したように。洗浄ノズル22は、EGR通路10の一端10aが接続された位置より上流、かつスロットル弁6よりも下流の吸気通路3に設けられる。このような位置に洗浄ノズル22を設けることにより、スロットル弁6に妨げられることなく吸気通路3内に噴射した洗浄剤を吸気通路3を流れる吸気によってコンプレッサ7a内に搬送できる。
As shown in FIG. 1, the
洗浄剤ポンプ23の動作は、エンジンコントロールユニット(ECU)30にて制御される。ECU30は、マイクロプロセッサ及びその動作に必要なRAM、ROM等の周辺機器を含んだコンピュータとして構成され、エンジン1に設けられた各種のセンサに基づいてスロットル弁6及びEGR弁12などの動作を制御してエンジン1の運転状態を制御する周知のコンピュータユニットである。ECU30には、例えば吸入空気量に対応した信号を出力するエアフローメータ31、コンプレッサ7aよりも上流の吸気の圧力に対応した信号を出力する第1吸気圧センサ32、コンプレッサ7aよりも上流の吸気の温度に対応した信号を出力する第1吸気温センサ33、コンプレッサ7a出口における吸気の圧力に対応した信号を出力する第2吸気圧センサ34、コンプレッサ7a出口における吸気の温度に対応した信号を出力する第2吸気温センサ35、エンジン1のクランク角度に対応した信号を出力するクランク角センサ36、アクセル開度に対応した信号を出力するアクセル開度センサ37などが接続される。
The operation of the
図3は、ECU30が洗浄剤ポンプ23の動作を制御するべくエンジン1の運転中に所定の周期で繰り返し実行する洗浄剤噴射制御ルーチンを示している。図3の制御ルーチンを実行することにより、ECU30が本発明の制御手段として機能する。
FIG. 3 shows a cleaning agent injection control routine that the
図3の制御ルーチンにおいてECU30は、まずステップS11において各センサ31〜37の出力信号に基づいてエンジン1の運転状態を取得する。エンジン1の運転状態としては、吸入空気量Ga、コンプレッサ7aよりも上流の吸気の圧力(以下、入口圧と呼ぶこともある。)P1及び温度(以下、入口温度と呼ぶこともある。)T1、コンプレッサ7a出口における吸気の圧力(以下、出口圧と呼ぶこともある。)P3及び温度(以下、出口温度と呼ぶこともある。)T3、エンジン1の回転数Ne、及びアクセル開度が取得される。なお、エンジン1の回転数は、クランク角センサ36の出力信号に基づいて取得する。
In the control routine of FIG. 3, the
次のステップS12においてECU30は、所定のコンプレッサ効率推定条件が成立しているか否か判断する。所定のコンプレッサ効率推定条件は、エンジン1がコンプレッサ7aの効率を推定可能な運転状態で運転されている場合に成立する。コンプレッサ7aの効率を推定可能な運転状態としては、例えば高過給であり、かつターボ過給機7がほぼ安定に動作している運転状態が設定される。このような運転状態には、例えばエンジン1の回転数Neが2000r.p.m.と4000r.p.m.との間であり、かつ単位時間当たりの回転数Neの変化が50〜100r.p.m./秒の間であり、さらに出口圧P3が所定判定圧力Pより高い運転状態が設定される。所定判定圧力Pは、エンジン1が高過給にて運転されているか否か判断するための基準として設定される圧力である。このような圧力はエンジン1の性能及びターボ過給機7の性能にて変化するため、所定判定圧力Pはこれらの性能に基づいて適宜設定される。所定のコンプレッサ効率推定条件が不成立と判断した場合は、今回の制御ルーチンを終了する。
In the next step S12, the
一方、所定のコンプレッサ効率推定条件が成立していると判断した場合はステップS13に進み、ECU30は理論コンプレッサ効率ηCを推定する。なお、理論コンプレッサ効率ηCとは、コンプレッサ7a内にデポジットが付着していない状態におけるコンプレッサ7aの効率である。周知のようにコンプレッサ7aの効率は、コンプレッサ7aの入口圧P1と出口圧P3との比である圧力比P3/P1及び吸入空気量Gaとそれぞれ相関関係を有している。そこで、図4に一例を示した圧力比及び吸入空気量Gaと理論コンプレッサ効率ηCとの関係を予め実験又は数値計算などにより求めてECU30のROMに記憶させておき、このマップを参照して理論コンプレッサ効率ηCを推定する。なお、図4に示したように理論コンプレッサ効率ηCは、領域S1に近いほど大きく、領域S2、S3、S4と外側の領域になるほど小さくなる。また、図4中の線L1は、サージラインとターボ許容回転ラインで設定されたコンプレッサ許容範囲を示し、線L2はエンジン1の全負荷定常時における吸入空気量と圧力比との関係の一例を、点線L3はエンジン1の全負荷過渡時における吸入空気量と圧力比との関係の一例をそれぞれ示している。図4は、温度が15°C、圧力が101kPaのときの吸入空気量及び圧力比と理論コンプレッサ効率ηCとの関係である。そのため、図4においては、温度が15°C、圧力が101kPaにおける吸入空気量を求めるべく吸入空気量Gaを入口圧P1及び入口温度T1にて補正している。図4のマップに基づいて理論コンプレッサ効率ηCを求める方法であるが、まず取得した入口圧P1及び出口圧P3にて圧力比を求めるとともに、吸入空気量Ga、入口圧P1及び入口温度T1に基づいて温度が15°C、圧力が101kPaのときの吸入空気量を求める。その後、これらの値によって図4上に特定される点が求めるべき理論コンプレッサ効率ηCである。
On the other hand, if the predetermined compressor efficiency estimation condition is judged to be fulfilled, the process advances to step S13,
続くステップS14においてECU30は、実コンプレッサ効率ηを推定する。実コンプレッサ効率ηとは、現状のコンプレッサ7aにおけるコンプレッサ効率である。すなわち、実コンプレッサ効率ηには、コンプレッサ7a内にデポジットが付着していた場合はそのデポジットの影響が反映される。実コンプレッサ効率ηは、コンプレッサ7aにて圧縮される吸気を空気と仮定し、入口温度T1、入口圧P1、出口温度T3、及び出口圧P3を用いて以下の式(1)にて推定する。なお、式(1)におけるκは空気の断熱係数であり、約1.4である。
In subsequent step S14, the
次のステップS15においてECU30は、推定した理論コンプレッサ効率ηC及び実コンプレッサ効率ηに基づいてコンプレッサ7a内に付着しているデポジットの量を推定する。コンプレッサ7a内にデポジットが付着するとそのデポジットによってコンプレッサ7a内の吸気の流路断面積が狭くなるため、コンプレッサ7aの効率が低下する。また、コンプレッサ7aの効率は、コンプレッサ7a内に付着したデポジット量に応じて変化し、デポジット量が多くなるほど効率は低下する。すなわち、図5に一例を示したようにコンプレッサ7a内のデポジット量が多いほど理論コンプレッサ効率ηCと実コンプレッサ効率ηとの差Δη(以下、効率変化量と呼ぶこともある。)が大きくなる。そこで、図5に示した効率変化量Δηとデポジット量との関係を予め実験又は数値計算などで求めてECU30のROMにマップとして記憶させておき、このマップ及び効率変化量Δηに基づいてデポジット量を推定する。このようにデポジット量を推定して取得することにより、ECU30が本発明の堆積物量取得手段として機能する。
In the next step S15, the
続くステップS16においてECU30は、推定したデポジット量が予め設定した所定の許容値よりも多いか否か判断する。所定の許容値は、吸気通路3内に洗浄剤を供給すべきか否か判断するための基準として設定される値であり、例えばターボ過給機7による吸気の過給に支障が発生するデポジット量よりも少し少ない程度のデポジット量が設定される。なお、このような値は、コンプレッサ7aの容量又は構造などに応じて異なるため、これらのパラメータに基づいて設定される。デポジット量が所定の許容値以下と判断した場合は、今回の制御ルーチンを終了する。
In subsequent step S16, the
一方、デポジット量が所定の許容値より多いと判断した場合はステップS17に進み、ECU30はEGR通路10を介してEGRガスが吸気通路3に還流されているか、すなわちEGRが実行中か否か判断する。この判断は、例えばEGR弁12の開度にて行えばよく、EGR弁12が開いている場合にEGRが実行中と判断する。EGRが停止中と判断した場合はステップS18をスキップしてステップS19に進む。一方、EGRが実行中と判断した場合はステップS18に進み、ECU30はEGR弁12を全閉にして吸気通路3へのEGRガスの還流を停止、すなわちEGRを停止させる。次のステップS19においてECU30は、洗浄剤噴霧ノズル22から吸気通路3内に洗浄剤が噴霧されるように洗浄剤ポンプ23を動作させる。その後、今回の制御ルーチンを終了する。
On the other hand, if it is determined that the deposit amount is greater than the predetermined allowable value, the process proceeds to step S17, where the
本発明の制御装置によれば、洗浄ノズル22をEGR通路10の接続位置よりも上流の吸気通路3に設けたので、吸気とともに洗浄剤をコンプレッサ7a内に搬送できる。そのため、この洗浄剤によってコンプレッサ7a内に付着したデポジットを除去できる。また、洗浄剤は、コンプレッサ7a内に付着したデポジット量が所定の許容量より多い場合に吸気通路3内に噴射される。このようにデポジット量に応じて洗浄剤の供給を制御することにより、コンプレッサ7aの性能を所定レベル以上に維持しつつ洗浄剤の無駄な消費を抑制することができる。
According to the control device of the present invention, since the cleaning
洗浄剤の種類によってはEGRガス中に供給するとEGRガス中の粒子状物質などと反応してデポジットが生成される。図3の制御ルーチンでは、EGR実行中の場合はEGRを停止させてから洗浄剤を供給するので、このような洗浄剤を使用していても新たにデポジットを発生させることなくコンプレッサ7a内に付着したデポジットを除去できる。
Depending on the type of the cleaning agent, when it is supplied into the EGR gas, it reacts with the particulate matter in the EGR gas and produces a deposit. In the control routine of FIG. 3, when EGR is being executed, the cleaning agent is supplied after the EGR is stopped. Therefore, even if such a cleaning agent is used, it adheres to the
図3に示した制御ルーチンのステップS15においては効率変化量Δηに基づいてコンプレッサ7a内に付着したデポジット量を推定したが、他の推定方法にてデポジット量を推定してもよい。例えば、出口圧P3及び出口温度T3は、コンプレッサ7a内にデポジットが付着してコンプレッサ7aの性能が低下すると、この性能低下に応じてそれぞれ変化する。すなわち、出口圧P3及び出口温度T3もそれぞれコンプレッサ7a内に付着したデポジット量と相関関係を有している。そこで、例えば吸入空気量Ga及び外気温度などに基づいてコンプレッサ7a内にデポジットが付着していない状態における出口温度を理論出口温度として求め、この理論出口温度と第2吸気温センサ35にて検出された実際の出口温度T3との差に基づいてコンプレッサ7a内に付着しているデポジット量を推定してもよい。なお、理論出口温度と実際の出口温度T3との差とデポジット量との関係は、予め実験又は数値計算などにより求めてECU30のROMに記憶させておく。出口圧P3においても同様に、コンプレッサ7a内にデポジットが付着していない状態における出口圧と実際に第2吸気圧センサ34にて検出された出口圧P3との差に基づいてデポジット量を推定する。
In step S15 of the control routine shown in FIG. 3, the deposit amount adhered in the
また、本発明の制御装置では、コンプレッサ7a内に付着したデポジット量を推定せず、このデポジット量と相関する物理量、例えばコンプレッサ効率η、出口温度T3、又は出口圧P3に基づいて洗浄剤の供給を制御してもよい。例えば、エンジン1の性能に対して許容可能な効率変化量を予め許容効率変化量として設定し、効率変化量Δηが許容効率変化量を超えた場合に洗浄剤を供給通路3内に供給してもよい。同様に、出口温度T3、又は出口圧P3に基づいて洗浄剤の供給を制御してもよい。
Further, the control device of the present invention does not estimate the deposit amount adhering to the
図3のステップS12で判断したコンプレッサ7aの効率を推定可能な運転状態は上述した運転状態に限定されない。例えば、コンプレッサ7a内にデポジットが付着するとスロットル弁6を全開にしたときのコンプレッサ効率ηに影響が大きく現れる。図6は、スロットル弁6を全開にしたときの実コンプレッサ効率ηの時間変化、及びエンジン1が搭載された車両の速度(車速)の時間変化の一例を示している。また、図6には、比較例として理論コンプレッサ効率の時間変化及び理論コンプレッサ効率にてコンプレッサ7aが動作した場合の車速の時間変化の一例をそれぞれ示す。図6の点線E1が実コンプレッサ効率ηの時間変化を、実線E2が理論コンプレッサ効率ηCの時間変化をそれぞれ示している。また、点線V1が実際の車速の時間変化を、実線V2が理論コンプレッサ効率ηCにてコンプレッサ7aが動作した場合の車速の時間変化をそれぞれ示している。コンプレッサ7a内にデポジットが付着すると、図6に点線E1で示したように実コンプレッサ効率ηが理論コンプレッサ効率ηCよりも低くなる。そこで、このようにスロットル弁6が全開に維持され、ターボ過給機7の動作がほぼ安定しているときに実コンプレッサ効率ηを推定してもよい。その後、この実コンプレッサ効率ηと理論コンプレッサ効率ηCとの差である効率変化量Δηに基づいてデポジット量を推定し、この推定したデポジット量に基づいて洗浄剤の供給を制御してもよいし、算出した効率変化量Δηに基づいて洗浄剤の供給を制御してもよい。
The operating state in which the efficiency of the
図3の制御ルーチンではコンプレッサ7a内に付着したデポジット量に基づく洗浄剤の供給時期の制御に加え、このデポジット量に基づいて吸気通路3内に供給する洗浄剤の量を制御してもよい。この場合、洗浄剤の供給量は、例えば推定したデポジット量が多いほど多くする。なお、洗浄剤の供給量は例えば洗浄剤ポンプ23を動作させる時間を変化させることにより制御する。洗浄剤の供給量は、デポジット量の他にコンプレッサ効率η、出口温度T3、又は出口圧P3などデポジット量と相関する物理量に基づいて制御してもよい。
In the control routine of FIG. 3, in addition to controlling the supply timing of the cleaning agent based on the amount of deposit adhered in the
本発明は、上述した形態に限定されることなく、種々の形態にて実施することができる。例えば、本発明の制御装置が適用される内燃機関は、上述した形態の内燃機関に限定されない。本発明の制御装置は、ターボ過給機のコンプレッサよりも上流の吸気通路に排気通路から排気の一部を還流させるEGR通路を備えた種々の内燃機関に適用してよい。また、ターボ過給機のタービン下流の排気通路とコンプレッサ上流の吸気通路とがEGR通路で接続され、さらにターボ過給機のタービン上流の排気通路とコンプレッサ下流の吸気通路とが他のEGR通路で接続された、すなわちターボ過給機の上流及び下流において吸気通路と排気通路とが2本のEGR通路で接続された内燃機関に本発明を適用してもよい。 The present invention is not limited to the above-described form and can be implemented in various forms. For example, the internal combustion engine to which the control device of the present invention is applied is not limited to the internal combustion engine of the above-described form. The control device of the present invention may be applied to various internal combustion engines having an EGR passage that recirculates part of the exhaust gas from the exhaust passage to the intake passage upstream of the compressor of the turbocharger. Further, the exhaust passage downstream of the turbocharger turbine and the intake passage upstream of the compressor are connected by an EGR passage, and the exhaust passage upstream of the turbocharger turbine and the intake passage downstream of the compressor are connected by another EGR passage. The present invention may be applied to an internal combustion engine that is connected, that is, an intake passage and an exhaust passage are connected by two EGR passages upstream and downstream of the turbocharger.
1 内燃機関
3 吸気通路
4 排気通路
7 ターボ過給機
7a コンプレッサ
10 EGR通路
12 EGR弁
20 洗浄剤供給装置(洗浄剤供給手段)
30 エンジンコントロールユニット(制御手段、堆積物量取得手段)
DESCRIPTION OF
30 Engine control unit (control means, deposit amount acquisition means)
Claims (8)
前記洗浄剤供給手段は、前記EGR通路の接続位置よりも上流の吸気通路内に洗浄剤を噴射するように設けられ、
前記吸気通路内に設定された付着量推定箇所に付着している堆積物の量及びその堆積物の量と相関する物理量の少なくともいずれか一方を取得する堆積物量取得手段と、前記堆積物量取得手段にて取得された堆積物の量又はその堆積物の量と相関する物理量に基づいて前記洗浄剤供給手段の動作を制御する制御手段と、をさらに備え、
前記付着量推定箇所は、前記コンプレッサ内に設定されていることを特徴とする内燃機関の制御装置。 The present invention is applied to an internal combustion engine having an EGR passage that recirculates a part of exhaust gas from an exhaust passage to an intake passage upstream from a compressor of a turbocharger, and the deposits attached to the intake passage of the internal combustion engine are removed. In a control device for an internal combustion engine provided with a cleaning agent supply means for supplying a cleaning agent into an intake passage,
The cleaning agent supply means is provided so as to inject the cleaning agent into the intake passage upstream of the connection position of the EGR passage ,
Deposit amount acquisition means for acquiring at least one of the amount of deposit adhering to the adhesion amount estimation location set in the intake passage and the physical quantity correlated with the amount of the deposit; and the deposit amount acquisition means Control means for controlling the operation of the cleaning agent supply means on the basis of the amount of deposit acquired in step 1 or a physical quantity correlated with the amount of deposit.
The control apparatus for an internal combustion engine, wherein the adhesion amount estimation point is set in the compressor .
前記制御手段は、前記EGR弁が開弁していた場合、前記EGR弁を全閉にした後に前記吸気通路内に洗浄剤が供給されるように前記洗浄剤供給手段の動作を制御することを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。 The EGR passage is provided with an EGR valve that adjusts an exhaust amount recirculated to the intake passage through the EGR passage,
When the EGR valve is open, the control means controls the operation of the cleaning agent supplying means so that the cleaning agent is supplied into the intake passage after the EGR valve is fully closed. The control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 7 , wherein the control device is an internal combustion engine.
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