JP5365787B2 - Engine exhaust gas recirculation device - Google Patents
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Description
本発明はエンジン排気ガス還流装置に関し、特にEGRクーラーを設けた第1EGR通路と、このEGRクーラーをバイパスする第2EGR通路とを備えたエンジン排気ガス還流装置に関する。 The present invention relates to an engine exhaust gas recirculation device, and more particularly to an engine exhaust gas recirculation device including a first EGR passage provided with an EGR cooler and a second EGR passage bypassing the EGR cooler.
従来、排気ガス還流通路にEGRクーラーを設けてクールドEGRを実行するエンジン排気ガス還流装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1に記載されたような排気ガス還流装置では、一般に、クールドEGRを実行することにより、排気ガス中のNOxを低減することができるが、エンジンが暖まっていない低冷却水温度のときにクールドEGRを実行すると、排気ガス中のCO,HCが増大してしまうという問題があった。
Conventionally, an engine exhaust gas recirculation device that performs a cooled EGR by providing an EGR cooler in an exhaust gas recirculation passage is known (see, for example, Patent Document 1).
In the exhaust gas recirculation device as described in Patent Document 1, it is generally possible to reduce NOx in the exhaust gas by executing the cooled EGR, but at a low cooling water temperature at which the engine is not warmed. When the cooled EGR is executed, there is a problem that CO and HC in the exhaust gas increase.
一方、EGRクーラーを設けた排気ガス還流通路(第1EGR通路)とこのEGRクーラーをバイパスするバイパス通路(第2EGR通路)とを備えた排気ガス還流装置が知られている。このような排気ガス還流装置では、エンジンが暖まるまでは第2EGR通路を介して排気ガスを還流させるホットEGRが実行され、エンジンが暖まると第2EGR通路から第1EGR通路に切替えられてクールドEGRが実行される。 On the other hand, an exhaust gas recirculation device having an exhaust gas recirculation passage (first EGR passage) provided with an EGR cooler and a bypass passage (second EGR passage) bypassing the EGR cooler is known. In such an exhaust gas recirculation device, hot EGR that recirculates exhaust gas through the second EGR passage is executed until the engine is warmed, and when the engine is warmed, the second EGR passage is switched to the first EGR passage to perform cooled EGR. Is done.
すなわち、エンジンが暖まっていない低冷却水温度のときにNOx低減のためにクールドEGRを実行すると、排気ガス中のCO,HCが増大してしまうので、低冷却水温度のときには、第2EGR通路を介して排気ガスを還流させるホットEGRが実行される。これにより、少しでもNOx低減効果を得ながら早くエンジンが暖まるようにしている。そして、エンジンが暖まるとHC,COの発生は問題とならないため、NOx低減効果を上げるために、クールドEGRが実行される。 That is, if the cooled EGR is performed to reduce NOx when the engine is at a low cooling water temperature that is not warmed, CO and HC in the exhaust gas increase. Therefore, at the low cooling water temperature, the second EGR passage is opened. The hot EGR for recirculating the exhaust gas is performed. As a result, the engine warms up quickly while obtaining even a little NOx reduction effect. Since the generation of HC and CO does not become a problem when the engine is warmed, the cooled EGR is executed to increase the NOx reduction effect.
このように、第1及び第2EGR通路を備えた排気ガス還流装置では、エンジン始動時においてHC,COの低減を図りつつ、NOxも低減することが可能である。 As described above, in the exhaust gas recirculation device including the first and second EGR passages, NOx can also be reduced while reducing HC and CO at the time of starting the engine.
しかしながら、上述の第1及び第2EGR通路を備えた排気ガス還流装置においては、エンジンが暖まるまではクールドEGRが用いられずにホットEGRが用いられるため、さらにNOxの低減能力を向上させるための改良が望まれていた。
さらに、上述のような排気ガス還流装置では、使用に伴い排気ガス中に含まれる煤等がEGRクーラーの通路部分の壁面に堆積し、この結果、EGRクーラーの冷却効率が徐々に劣化していく。このため、EGRクーラーの冷却効率の劣化をも考慮した改良の余地があった。
However, in the exhaust gas recirculation device having the first and second EGR passages described above, the hot EGR is used instead of the cooled EGR until the engine is warmed, and therefore, an improvement for further improving the NOx reduction capability. Was desired.
Furthermore, in the exhaust gas recirculation device as described above, soot and the like contained in the exhaust gas accumulates on the wall surface of the passage portion of the EGR cooler with use, and as a result, the cooling efficiency of the EGR cooler gradually deteriorates. . For this reason, there was room for improvement in consideration of deterioration of the cooling efficiency of the EGR cooler.
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、EGRクーラーを設けた第1EGR通路とEGRクーラーをバイパスする第2EGR通路とを備えるエンジン排気ガス還流装置において、HC,CO及びNOxの低減能力をさらに向上させたエンジン排気ガス還流装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve such a problem, and in an engine exhaust gas recirculation apparatus including a first EGR passage provided with an EGR cooler and a second EGR passage bypassing the EGR cooler, HC, CO, and An object of the present invention is to provide an engine exhaust gas recirculation device that further improves the NOx reduction capability.
上述した課題を解決するために、本発明は、エンジンから排出される排気ガスの一部を吸気通路に還流させる第1EGR通路と、この第1EGR通路に設けられ、還流する排気ガスを冷却するEGRクーラーと、このEGRクーラーをバイパスして排気ガスの一部を吸気通路に還流させる第2EGR通路と、を備えたエンジン排気ガス還流装置において、EGRクーラーの冷却効率を取得する冷却効率取得手段と、エンジンの冷却水温度を検出する冷却水温度検出手段と、排気ガスの還流通路を第1EGR通路と第2EGR通路のいずれか一方に選択的に切替制御する切替制御手段と、を備え、切替制御手段は、エンジン始動開始直後の所定期間のみ第2EGR通路を通して排気ガスを還流させるように、冷却水温度が所定切替温度以上になると還流通路を第2EGR通路から第1EGR通路に切替え、切替制御手段は、エンジンが搭載された車両の走行距離に関連するパラメータ値に基づいて冷却効率取得手段によって算出された冷却効率が低いほど切替温度を低温度に設定することを特徴としている。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a first EGR passage that recirculates part of exhaust gas discharged from an engine to an intake passage, and an EGR that is provided in the first EGR passage and cools the recirculated exhaust gas. A cooling efficiency acquisition means for acquiring the cooling efficiency of the EGR cooler in an engine exhaust gas recirculation device comprising a cooler and a second EGR passage that bypasses the EGR cooler and recirculates part of the exhaust gas to the intake passage; A cooling water temperature detecting means for detecting the cooling water temperature of the engine, and a switching control means for selectively switching the exhaust gas recirculation passage to one of the first EGR passage and the second EGR passage. , such that recirculates exhaust gas through the 2EGR passage only predetermined period immediately after engine start up, coolant temperature it above a predetermined switching temperature And switching the return passage to the 1EGR passage from the 2EGR passage, the switching control means, as the cooling efficiency calculated by the cooling efficiency obtaining means based on the parameter values associated with the travel distance of the vehicle in which the engine is mounted is low switching It is characterized by setting the temperature to a low temperature.
このように構成された本発明においては、エンジンの冷却水温度が切替温度よりも低い間は、第2EGR通路が選択されホットEGRが実施される。これにより、NOx低減効果を得つつ、早期にエンジンを暖めてHC,COの発生量が増大することを抑制することができる。そして、エンジンの冷却水温度が切替温度よりも高くなると、HC,COが問題とならなくなるので、第1EGR通路が選択されクールドEGRが実施される。これにより、NOx低減効果を得ることができる。 In the present invention configured as described above, while the engine coolant temperature is lower than the switching temperature, the second EGR passage is selected and hot EGR is performed. Thereby, it is possible to suppress an increase in the generation amount of HC and CO by warming the engine at an early stage while obtaining the NOx reduction effect. When the coolant temperature of the engine becomes higher than the switching temperature, HC and CO do not become a problem, so the first EGR passage is selected and cooled EGR is performed. Thereby, the NOx reduction effect can be obtained.
さらに、本発明では、EGRクーラーの冷却効率の低下に伴い切替温度を低く設定し、ホットEGRからクールドEGRへの切替えを早めることで、EGRクーラーの冷却効率に関係なく、NOxとCO,HCの双方の増大を総合的に抑制することができる。
また、EGRクーラーの冷却効率を特別なセンサを用いることなく簡単に取得できるので、装置の製造コストを抑制することが可能となる。
Furthermore, in the present invention, the switching temperature is set to be low as the cooling efficiency of the EGR cooler decreases, and the switching from the hot EGR to the cooled EGR is accelerated, so that NOx, CO, and HC can be controlled regardless of the cooling efficiency of the EGR cooler. Both increases can be comprehensively suppressed.
In addition, since the cooling efficiency of the EGR cooler can be easily obtained without using a special sensor, the manufacturing cost of the apparatus can be suppressed.
また、上述した課題を解決するために、本発明は、エンジンから排出される排気ガスの一部を吸気通路に還流させる第1EGR通路と、この第1EGR通路に設けられ、還流する排気ガスを冷却するEGRクーラーと、このEGRクーラーをバイパスして排気ガスの一部を前記吸気通路に還流させる第2EGR通路と、を備えたエンジン排気ガス還流装置において、EGRクーラーの冷却効率を取得する冷却効率取得手段と、エンジンの冷却水温度を検出する冷却水温度検出手段と、エンジン始動時に、冷却水温度に基づいて、第1EGR通路による排気ガスの還流量と第2EGR通路による排気ガスの還流量の割合を調整制御する調整制御手段と、を備え、調整制御手段は、冷却水温度が同じであっても、エンジンが搭載された車両の走行距離に関連するパラメータ値に基づいて冷却効率取得手段によって算出された冷却効率が低いときには高いときと比べて第1EGR通路による還流量の割合を多くするように調整制御することを特徴としている。 In order to solve the above-described problem, the present invention provides a first EGR passage that recirculates a part of the exhaust gas discharged from the engine to the intake passage, and cools the exhaust gas that is recirculated provided in the first EGR passage. An engine exhaust gas recirculation device comprising an EGR cooler and a second EGR passage that bypasses the EGR cooler and recirculates part of the exhaust gas to the intake passage, and obtains cooling efficiency for obtaining the cooling efficiency of the EGR cooler And a ratio of the exhaust gas recirculation amount through the first EGR passage and the exhaust gas recirculation amount through the second EGR passage based on the cooling water temperature when the engine is started. and a adjustment control means for adjusting and controlling the adjustment control means may be a cooling water temperature is the same, the running of the vehicle in which the engine is mounted Is characterized by adjusting and controlling so as to increase the percentage of recirculation amount according 1EGR passage than when high when a low cooling efficiency calculated by the cooling efficiency obtaining means based on the associated parameter values away.
このように構成された本発明においては、エンジンの冷却水温度に基づいて、第1EGR通路による排気ガスの還流量と第2EGR通路による排気ガスの還流量の割合を調整することで、冷却水温度が低い間は第2EGR通路を選択してホットEGRを実行し、冷却水温度が高い間は第1EGR通路を選択してクールドEGRを実行し、冷却水温度がこれらの中間値である間は第1及び第2EGR通路の双方を使用してこれらの還流量の割合を調整することで、NOx低減効果とHC,CO低減効果を両立させることができる。 In the present invention thus configured, the coolant temperature is adjusted by adjusting the ratio of the exhaust gas recirculation amount through the first EGR passage and the exhaust gas recirculation amount through the second EGR passage based on the engine coolant temperature. When the coolant temperature is low, the second EGR passage is selected and hot EGR is executed. When the cooling water temperature is high, the first EGR passage is selected and the cooled EGR is executed. When the cooling water temperature is between these values, the first EGR passage is executed. By adjusting the ratio of these reflux amounts using both the first and second EGR passages, it is possible to achieve both NOx reduction effects and HC and CO reduction effects.
さらに、本発明では、EGRクーラーの冷却効率の低下に伴い第1EGR通路の還流量の割合を高めることで、EGRクーラーの冷却効率に関係なく、NOxとCO,HCの双方の増大を総合的に抑制することができる。 Furthermore, in the present invention, by increasing the ratio of the recirculation amount of the first EGR passage as the cooling efficiency of the EGR cooler is reduced, it is possible to comprehensively increase both NOx, CO, and HC regardless of the cooling efficiency of the EGR cooler. Can be suppressed.
また、EGRクーラーの冷却効率を特別なセンサを用いることなく簡単に取得できるので、装置の製造コストを抑制することが可能となる。 Further , since the cooling efficiency of the EGR cooler can be easily obtained without using a special sensor, the manufacturing cost of the apparatus can be suppressed.
本発明によれば、EGRクーラーを設けた第1EGR通路とEGRクーラーが設けられていない第2EGR通路とを備えるエンジン排気ガス還流装置において、HC,CO及びNOxの低減能力をさらに向上させることができる。 According to the present invention, in the engine exhaust gas recirculation device including the first EGR passage provided with the EGR cooler and the second EGR passage provided with no EGR cooler, the ability to reduce HC, CO, and NOx can be further improved. .
次に、添付図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
まず、図1乃至図4を参照して、本発明の第1実施形態によるエンジン排気ガス還流装置を説明する。
図1に示すように、本発明の一実施形態によるエンジン排気ガス還流装置1は、エンジン2の排気ガスの一部を排気通路3bから吸気通路3aへ還流させるための排気ガス還流通路10と、この排気ガス還流通路10の流路を制御する制御部20とを備えている。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
First, an engine exhaust gas recirculation device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, an engine exhaust gas recirculation device 1 according to an embodiment of the present invention includes an exhaust
エンジン2の吸気通路3aには、上流側からエアクリーナ4,吸気絞り弁5,吸気量センサ6,吸気温度センサ7,吸気圧力センサ8が順に配置されている。吸気量センサ6,吸気温度センサ7,吸気圧力センサ8は、検出信号を制御部20に出力する。吸気絞り弁5は、エンジン2の吸気側へ流入する吸入空気量を調整する。
In the
排気ガス還流通路10は、排気通路3bと吸気通路3aとの間を連通する第1EGR通路11と、第1EGR通路11と同様に排気通路3bと吸気通路3aとの間を連通する第2EGR通路12と、第1EGR通路11に取り付けられたEGRクーラー13と、還流通路に取り付けられたEGR弁14と、制御弁15とを備えている。
The exhaust
本実施形態では、第2EGR通路12は、第1EGR通路11に設けられたEGRクーラー13をバイパスするように、途中で分岐した構成となっている。
EGRクーラー13は、例えば、水冷式の冷却装置であり、EGRクーラーを通過する冷却媒体と第1EGR通路11を還流する排気ガスとの間の熱交換により還流排気ガスを冷却する。
In the present embodiment, the second EGR
The EGR
EGR弁14は、第1EGR通路11と第2EGR通路12の合流箇所よりも吸気通路3a側に設けられており、制御部20からの制御信号に基づいて、排気ガス還流通路10を介して還流される排気ガスの還流量を調整する。すなわち、EGR弁14は、その開度に応じて、エンジン2の排気ガスの還流量を調整することができる。
The
制御弁15は、第1EGR通路11と第2EGR通路12の合流箇所に取り付けられており、制御部20からの制御信号に基づいて、第1EGR通路11及び第2EGR通路12を通ってくる排気量の割合を調整可能に構成されている。なお、本実施形態では、制御弁15は、制御信号に基づいて、第1EGR通路11又は第2EGR通路12のいずれか一方を吸気通路3a側に選択的に連通させるように機能する。
The
より具体的には、制御弁15は、エンジン始動時には、第2EGR通路12を吸気通路3aに連通させる。これにより、エンジン始動時はホットEGRが実行される。また、制御弁15は、エンジン2が所定温度以上に暖まった後は、第2EGR通路12から第1EGR通路11に通路を切替える。これにより、通常運転時はクールドEGRが実行される。
More specifically, the
制御部20は、車両に設けられたECUであり、各種センサから信号を受け取り、これらに基づいて、EGR弁14及び制御弁15の切替制御を行う。
制御部20は、この切替制御を行うために、エンジン2の冷却水温度センサ21(冷却水温度検出手段),エンジン回転速度センサ22,アクセル開度センサ23,車両の車輪回転数センサ24等から各種信号を受け取る。制御部20は、これらの信号に基づいて、エンジン2の運転状態を検知する。
The
In order to perform this switching control, the
冷却水温度センサ21は、エンジン2の冷却水温度Twを表す冷却水温度信号を制御部20に出力する。
エンジン回転速度センサ22は、エンジン回転速度Neを表すエンジン回転速度信号を制御部20に出力する。
アクセル開度センサ23は、アクセル開度θaを表すアクセル開度信号を制御部20に出力する。
車輪回転数センサ24は、車輪回転数Nwを表す車輪回転数信号を制御部20に出力する。
The cooling
The engine
The
The wheel rotation speed sensor 24 outputs a wheel rotation speed signal representing the wheel rotation speed Nw to the
上述のように、EGRクーラー13は、使用と共に煤等が内面に付着していき、徐々に熱交換効率が低下する。このため、冷却効率が徐々に低下していく。本実施形態では、以下に説明するように、このような冷却効率の低下に応じて第2EGR通路12から第1EGR通路11への切替時期を制御することで、良好なNOx低減効果を得ることが可能に構成されている。
As described above, as the
すなわち、NOx低減効果のみを考慮すればエンジン始動開始からクールドEGRを実行すればよいが、エンジン始動開始直後にクールドEGRを実施するとHC,COの発生が問題となる。ここで、EGRクーラー13の冷却効率が低下していくということは、第1EGR通路11で還流させてクールドEGRを実行しても、還流させる排気ガスの温度が低下しにくくなっていくということを意味する。つまり、ある程度使用期間が経過すると、使用開始時と比べて、クールドEGRによって還流排気ガスの温度が下がりにくくなり、始動早期にホットEGRからクールドEGRに切替えても、HC,COの発生は問題となりにくくなる。
That is, if only the NOx reduction effect is taken into consideration, the cooled EGR may be executed from the start of the engine start, but if the cooled EGR is performed immediately after the start of the engine start, the generation of HC and CO becomes a problem. Here, the fact that the cooling efficiency of the
したがって、本実施形態では、エンジン冷却水温度が固定の切替温度値に達したときに、EGR通路を切替えるのではなく、EGR冷却効率の低下に伴い、切替温度値を低下させて切替時期を早めることで、NOx低減効果を向上させている。 Therefore, in this embodiment, when the engine coolant temperature reaches a fixed switching temperature value, the EGR passage is not switched, but the switching temperature value is decreased and the switching timing is advanced as the EGR cooling efficiency is decreased. As a result, the NOx reduction effect is improved.
次に、図2の排気ガス還流処理フローに基づいて、本発明の第1実施形態によるエンジン排気ガス還流装置1の作用を説明する。制御部20は、図2に示す処理を所定時間毎に繰り返し行っている。
まず、制御部20は、各センサから受け取ったエンジン回転速度Ne,アクセル開度θa,冷却水温度Tw,車輪回転数Nwを表す信号を読み込む(ステップSA1)。
Next, the operation of the engine exhaust gas recirculation apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention will be described based on the exhaust gas recirculation process flow of FIG. The
First, the
制御部20は、読み込んだ車輪回転数Nw及び車両構造仕様に基づいて、車両走行距離Dを算出する(ステップSA2)。この車両走行距離Dは、EGRクーラー13が車両に搭載された状態で走行した距離である。
冷却効率取得手段としての制御部20は、図3に示す車両走行距離DとEGRクーラー13の冷却効率ηの関係を表すデータを内部メモリに記憶しており、このデータと車両走行距離Dから現在の冷却効率ηを算出する(ステップSA3)。
The
The
すなわち、本実施形態では、車両走行距離Dから、EGRクーラー13の冷却効率ηを推定するように構成されている。しかしながら、これに限らず、EGRクーラー13が設けられている第1EGR通路11の使用履歴(例えば、第1EGR通路11がEGR通路として使用された累積時間)から、冷却効率ηを見積もるように構成してもよい。また、EGRクーラー13の上下流にそれぞれ温度センサを設け、これら温度センサが検出した排気還流ガスの温度に基づいて、冷却効率ηを算出し、内部メモリに更新記憶するように構成してもよい。
That is, in the present embodiment, the cooling efficiency η of the
また、制御部20は、図4に示す冷却効率ηと切替温度設定値Twsとの関係を表すデータを内部メモリに記憶しており、このデータと算出した冷却効率ηから切替温度設定値Twsを算出する(ステップSA4)。
切替温度設定値Twsは、EGR通路の切替温度である。設定値Twsは、エンジン2の冷却水温度Twがこの設定値Tws以上となった場合には、クールドEGRを実行しても安定な燃焼を確保することができ、HC,COの発生が問題とならないような値に設定されている。
Further, the
The switching temperature set value Tws is the switching temperature of the EGR passage. When the coolant temperature Tw of the
図4に示すように、冷却効率ηが高いと設定値Twsも高く、エンジン始動後にホットEGRを実行する期間が長くなるが、冷却効率ηが低下してくると、これに伴って設定値Twsも低くなり、ホットEGRの実施期間が徐々に短くなっていく。 As shown in FIG. 4, when the cooling efficiency η is high, the set value Tws is also high, and the period during which hot EGR is executed after the engine is started becomes long. However, when the cooling efficiency η is lowered, the set value Tws is accordingly increased. And the hot EGR implementation period is gradually shortened.
また、制御部20は、読み込んだエンジン回転速度Ne,アクセル開度θaに基づいて、要求エンジントルクTeを算出する(ステップSA5)。
次いで、制御部20は、読み込んだ現在の冷却水温度Twが冷却水温度設定値Tws以上であるか否かを判定する(ステップSA6)。
Further, the
Next, the
冷却水温度Twが冷却水温度設定値Tws以上でない場合(ステップSA6;No)、エンジン2は始動開始直後で十分に暖まっておらず、この状態でクールドEGRを実行するとHC,COの発生が問題となりうるので、切替制御手段としての制御部20は、第2EGR通路12を通って排気ガスが還流(ホットEGR)されるように、制御弁15による流路方向を制御する(ステップSA8)。
When the cooling water temperature Tw is not equal to or higher than the cooling water temperature set value Tws (step SA6; No), the
一方、冷却水温度Twが冷却水温度設定値Tws以上である場合(ステップSA6;Yes)、エンジン2は十分に暖まっており、この状態でクールドEGRを実行してもHC,COの発生は問題とならないので、切替制御手段としての制御部20は、第1EGR通路11を通って排気ガスが還流(クールドEGR)されるように、制御弁15による流路方向を制御する(ステップSA7)。このように、エンジン2の始動開始直後の所定期間のみ、ホットEGRが実行され、一旦クールドEGRに切替わった後は、クールドEGRが通常状態として維持される。
On the other hand, when the cooling water temperature Tw is equal to or higher than the cooling water temperature set value Tws (step SA6; Yes), the
そして、制御部20は、エンジン回転速度Ne及び算出した要求エンジントルクTeに基づいて、EGR弁14の弁開度を調節して、還流量を制御する(ステップSA9)。
And the
以上のように、本実施形態では、エンジン始動後に、エンジン2の温度又は冷却水温度Twが所定の切替温度設定値Twsとなったときに、ホットEGRからクールドEGRに切替えるため、制御弁15によってEGR通路が第2EGR通路12から第1EGR通路11に選択的に切替えられる。
As described above, in the present embodiment, after the engine is started, when the temperature of the
このとき、EGRクーラー13の冷却効率ηの劣化と共に、切替温度設定値Twsを低めに設定することで、切替時期が早められるように構成されている。冷却効率ηの低下分を考慮して、クールドEGRへの切替時期を早めることで、HC,COを悪化させることなく、NOx低減効果を早期に得ることが可能となる。
At this time, it is configured such that the switching time can be advanced by setting the switching temperature set value Tws to be low as the cooling efficiency η of the
次に、図5に基づいて、本発明の第2実施形態によるエンジン排気ガス還流装置1の排気ガス還流処理フローを説明する。
第1実施形態では、制御部20は、ホットEGRとクールドEGRとを選択的に切替えるように、すなわちEGR通路を第1EGR通路11と第2EGR通路12との間で選択的に切替えるように、制御弁15を制御していた。これに対して、第2実施形態では、制御部20は、ホットEGRからクールドEGRへの切替え制御において、第1EGR通路11と第2EGR通路12を通るそれぞれの還流量の割合を冷却水温度Twに応じて変化させるように、制御弁15を制御する。
Next, an exhaust gas recirculation process flow of the engine exhaust gas recirculation apparatus 1 according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In the first embodiment, the
図5の処理において、ステップSB1乃至SB3は、図2のステップSA1乃至SA3と同じ処理であるので説明を省略する。
制御部20は、図6に示す冷却効率ηと冷却水温度設定値Tw1,Tw2との関係を表すデータを内部メモリに記憶しており、このデータと算出した冷却効率ηから第1温度設定値Tw1,第2温度設定値Tw2をそれぞれ算出し、現在の冷却水温度Twにおける第2EGR通路12による還流量の割合を設定する(ステップSB4)。
In the process of FIG. 5, steps SB1 to SB3 are the same as steps SA1 to SA3 of FIG.
The
第1温度設定値Tw1は、ホットEGRからクールドEGRへの切替開始温度であり、第2温度設定値Tw2は、切替終了温度である(Tw1<Tw2)。すなわち、ある冷却効率ηにおいて、エンジン始動時に、冷却水温度Twが第1温度設定値Tw1に達するまでは、第2EGR通路12による還流量が100%で第1EGR通路11による還流量が0%に設定される。
The first temperature set value Tw1 is a switching start temperature from hot EGR to cooled EGR, and the second temperature set value Tw2 is a switching end temperature (Tw1 <Tw2). That is, at a certain cooling efficiency η, when the engine is started, the recirculation amount through the
そして、冷却水温度Twが第1温度設定値Tw1と第2温度設定値Tw2の間にある場合には、冷却水温度Twが第2温度設定値Tw2に近づくにつれて、第2EGR通路12による還流量が減少し、第1EGR通路11による還流量が増加するように、制御部20は、制御弁15を制御する。冷却水温度Twが第2温度設定値Tw2に達すると、第2EGR通路12による還流量が0%となり、第1EGR通路11による還流量が100%となる。
したがって、図6に示すデータによって冷却水温度設定値Tw1,Tw2を設定することにより、冷却水温度Twが同じであっても冷却効率ηが低いときには高いときと比べて第1EGR通路11による還流量の割合が多くなり、第2EGR通路12による還流量の割合が少なくなる。
When the cooling water temperature Tw is between the first temperature setting value Tw1 and the second temperature setting value Tw2, the recirculation amount by the
Therefore, by setting the cooling water temperature set values Tw1 and Tw2 based on the data shown in FIG. 6, even if the cooling water temperature Tw is the same, the amount of recirculation by the
本実施形態では、制御部20は、第1温度設定値Tw1で第2EGR通路12の還流量の割合が100%(第1EGR通路11の還流量の割合は0%)、第2温度設定値Tw2で第2EGR通路12の還流量の割合が0%(第1EGR通路11の還流量の割合は100%)として、現在の冷却水温度Twを第1温度設定値Tw1と第2温度設定値Tw2で比例配分することにより、第2EGR通路12の還流量の割合(及び第1EGR通路11の還流量の割合)を決定することができる。したがって、ステップSB4の処理では、制御部20は、冷却水温度Twが高くなるにつれて、第1EGR通路11からの還流量の割合を0%から100%に向けて徐々に増加させる。
In the present embodiment, the
また、制御部20は、読み込んだエンジン回転速度Ne,アクセル開度θaに基づいて、要求エンジントルクTeを算出する(ステップSB5)。
次いで、制御部20は、読み込んだ現在の冷却水温度Twが第1温度設定値Tw1以下であるか否かを判定する(ステップSB6)。
Further, the
Next, the
冷却水温度Twが第1温度設定値Tw1以下である場合(ステップSB6;Yes)、エンジン2は始動開始直後で十分に暖まっておらず、この状態でクールドEGRを実行するとHC,COの発生が問題となるので、調整制御手段としての制御部20は、第2EGR通路12を通って排気ガスが還流(ホットEGR)されるように、制御弁15を制御する(ステップSB7)。
When the coolant temperature Tw is equal to or lower than the first temperature set value Tw1 (step SB6; Yes), the
一方、冷却水温度Twが第1温度設定値Tw1以下でない場合(ステップSB6;No)、制御部20は、現在の冷却水温度Twが第2温度設定値Tw2以上であるか否かを判定する(ステップSB8)。
On the other hand, when the coolant temperature Tw is not equal to or lower than the first temperature set value Tw1 (step SB6; No), the
冷却水温度Twが第2温度設定値Tw2以上でない場合(ステップSB8;No)、冷却水温度Twは第1温度設定値Tw1より大きく、第2温度設定値Tw2未満(Tw1<Tw<Tw2)であり、エンジン2は十分ではないがある程度は暖まった状態であり、それほどHC,COを悪化させることなく、できるだけ早期にNOx低減効果を得るため、調整制御手段としての制御部20は、制御弁15を制御して、ステップSB4の処理で設定したEGR通路割合となるように、冷却水温度Twに応じて第2EGR通路12からの還流量の割合を0%と100%の間で変化させる(ステップSB10)。
When the coolant temperature Tw is not equal to or higher than the second temperature set value Tw2 (step SB8; No), the coolant temperature Tw is greater than the first temperature set value Tw1 and less than the second temperature set value Tw2 (Tw1 <Tw <Tw2). Yes, the
一方、冷却水温度Twが第2温度設定値Tw2以上である場合(ステップSB8;Yes)、エンジン2は十分に暖まっており、この状態で完全にクールドEGRを実行してもHC,COの発生は問題とならないので、調整制御手段としての制御部20は、第1EGR通路11による還流量の割合が100%となるように、制御弁15を制御する(ステップSB9)。
On the other hand, if the cooling water temperature Tw is equal to or higher than the second temperature set value Tw2 (step SB8; Yes), the
そして、制御部20は、流路割合を設定した後、エンジン回転速度Ne及び算出した要求エンジントルクTeに基づいて、EGR弁14の弁開度を調節して、還流量を制御する(ステップSB11)。
以上のように、本実施形態では、エンジン始動後に、エンジン2の温度又は冷却水温度Twが所定の第1温度設定値Tw1となったときに、ホットEGRからクールドEGRへの切替えが開始され、第2温度設定値Tw2になったときに、完全にクールドEGRに移行するように、制御弁15を切替える。
Then, after setting the flow path ratio, the
As described above, in the present embodiment, after the engine is started, when the temperature of the
このとき、EGRクーラー13の冷却効率ηの劣化と共に、第1温度設定値Tw1,第2温度設定値Tw2を低めに設定することで、切替時期が早められるように構成されている。冷却効率ηの低下分を考慮して、クールドEGRへの切替時期を早めることで、NOx低減効果をより早期に得ることが可能となる。
At this time, with the deterioration of the cooling efficiency η of the
1 エンジン排気ガス還流装置
2 エンジン
3a 吸気通路
3b 排気通路
4 エアクリーナ
5 吸気絞り弁
6 吸気量センサ
7 吸気温度センサ
8 吸気圧力センサ
10 排気ガス還流通路
11 第1EGR通路
12 第2EGR通路
13 EGRクーラー
14 EGR弁
15 制御弁
20 制御部
21 冷却水温度センサ
22 エンジン回転速度センサ
23 アクセル開度センサ
24 車輪回転数センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine exhaust
Claims (2)
前記EGRクーラーの冷却効率を取得する冷却効率取得手段と、
前記エンジンの冷却水温度を検出する冷却水温度検出手段と、
排気ガスの還流通路を前記第1EGR通路と前記第2EGR通路のいずれか一方に選択的に切替制御する切替制御手段と、を備え、
前記切替制御手段は、エンジン始動開始直後の所定期間のみ前記第2EGR通路を通して排気ガスを還流させるように、前記冷却水温度が所定切替温度以上になると還流通路を前記第2EGR通路から前記第1EGR通路に切替え、
前記切替制御手段は、エンジンが搭載された車両の走行距離に関連するパラメータ値に基づいて前記冷却効率取得手段によって算出された前記冷却効率が低いほど前記切替温度を低温度に設定することを特徴とするエンジン排気ガス還流装置。 A first EGR passage that recirculates part of the exhaust gas discharged from the engine to the intake passage, an EGR cooler that is provided in the first EGR passage and cools the recirculated exhaust gas, and bypasses the EGR cooler to An engine exhaust gas recirculation device comprising: a second EGR passage that partially recirculates to the intake passage;
Cooling efficiency acquisition means for acquiring the cooling efficiency of the EGR cooler;
Cooling water temperature detecting means for detecting the cooling water temperature of the engine;
Switching control means for selectively switching the exhaust gas recirculation passage to one of the first EGR passage and the second EGR passage;
The switching control means causes the recirculation passage from the second EGR passage to the first EGR passage so that the exhaust gas is recirculated through the second EGR passage only during a predetermined period immediately after engine start. Switch to
The switching control means sets the switching temperature to a lower temperature as the cooling efficiency calculated by the cooling efficiency acquisition means is lower based on a parameter value related to a travel distance of a vehicle equipped with an engine. The engine exhaust gas recirculation device.
前記EGRクーラーの冷却効率を取得する冷却効率取得手段と、
前記エンジンの冷却水温度を検出する冷却水温度検出手段と、
エンジン始動時に、前記冷却水温度に基づいて、前記第1EGR通路による排気ガスの還流量と前記第2EGR通路による排気ガスの還流量の割合を調整制御する調整制御手段と、を備え、
前記調整制御手段は、前記冷却水温度が同じであっても、エンジンが搭載された車両の走行距離に関連するパラメータ値に基づいて前記冷却効率取得手段によって算出された前記冷却効率が低いときには高いときと比べて前記第1EGR通路による還流量の割合を多くするように調整制御することを特徴とするエンジン排気ガス還流装置。 A first EGR passage that recirculates part of the exhaust gas discharged from the engine to the intake passage, an EGR cooler that is provided in the first EGR passage and cools the recirculated exhaust gas, bypasses the EGR cooler, An engine exhaust gas recirculation device comprising: a second EGR passage that partially recirculates to the intake passage;
Cooling efficiency acquisition means for acquiring the cooling efficiency of the EGR cooler;
Cooling water temperature detecting means for detecting the cooling water temperature of the engine;
Adjustment control means for adjusting and controlling the ratio of the exhaust gas recirculation amount through the first EGR passage and the exhaust gas recirculation amount through the second EGR passage based on the cooling water temperature when starting the engine ;
The adjustment control means is high when the cooling efficiency calculated by the cooling efficiency acquisition means is low based on a parameter value related to the travel distance of the vehicle on which the engine is mounted even if the cooling water temperature is the same. An engine exhaust gas recirculation device that performs adjustment control so that the ratio of the recirculation amount through the first EGR passage is increased as compared with the time.
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