JP5999038B2 - EGR valve control device for internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関のEGRバルブ制御装置に関し、特に、EGRガス量をステップモータへの通電によって制御するEGRバルブ装置を備えた内燃機関に適用される内燃機関のEGRバルブ制御装置に関するものである。 The present invention relates to an EGR valve control device for an internal combustion engine, and more particularly to an EGR valve control device for an internal combustion engine applied to an internal combustion engine having an EGR valve device that controls the amount of EGR gas by energizing a step motor. .
従来から、内燃機関の排気系と吸気系とを連通する通路に設けられたEGRバルブ装置を、ステップモータへの通電によって制御することで、排気の一部を吸気系へ再循環させる排気ガス再循環(EGR)が知られている。かかるEGRを行う内燃機関では、イグニッションオフによる内燃機関停止時のみならず、電力消費を低減するべく、アイドリングストップによる内燃機関停止時にも、ステップモータへの通電を停止(カット)するものが多い。 Conventionally, an EGR valve device provided in a passage that connects an exhaust system and an intake system of an internal combustion engine is controlled by energizing a step motor, thereby recirculating a part of the exhaust gas to the intake system. Circulation (EGR) is known. Many internal combustion engines that perform such EGR stop (cut) energization of the step motor not only when the internal combustion engine is stopped due to ignition off but also when the internal combustion engine is stopped due to idling stop in order to reduce power consumption.
この種の内燃機関では、ステップモータへの通電停止の際には、ステップモータのステップ数の基準となる位置までEGRバルブを移動させる制御を行うが、EGRバルブの移動完了前に内燃機関が再始動すると、ステップモータの脱調が生じるおそれがある。 In this type of internal combustion engine, when the energization of the step motor is stopped, control is performed to move the EGR valve to a position that serves as a reference for the step number of the step motor. However, the internal combustion engine is restarted before the EGR valve movement is completed. When the engine is started, the stepping motor may be stepped out.
そこで、例えば特許文献1には、ステップモータの通電開始時においてEGRバルブの移動が未完了の場合には、EGRバルブが基準位置に突き当たるようにステップモータを制御する技術が開示されている。 Thus, for example, Patent Document 1 discloses a technique for controlling the step motor so that the EGR valve hits the reference position when the movement of the EGR valve is not completed at the start of energization of the step motor.
ステップモータへの通電によって開閉するEGRバルブ装置としては、例えば、モータハウジングに形成された排気ガス出口をハウジング外側から塞ぐように、弁体とシャフトとを有するEGRバルブを設け、当該EGRバルブをモータハウジング内のステップモータに接続したものが知られている。かかるEGRバルブ装置では、ステップモータによってEGRバルブを変位させることで、EGRバルブの弁体と排気ガス出口の弁座との間の流路開口面積を変化させて、EGRガス量を制御する。 As an EGR valve device that opens and closes by energizing a stepping motor, for example, an EGR valve having a valve body and a shaft is provided so as to close an exhaust gas outlet formed in the motor housing from the outside of the housing, and the EGR valve is connected to the motor. A device connected to a step motor in a housing is known. In such an EGR valve device, the amount of EGR gas is controlled by changing the flow path opening area between the valve body of the EGR valve and the valve seat of the exhaust gas outlet by displacing the EGR valve by a step motor.
しかしながら、かかるEGRバルブ装置では、以下のような問題が生じるおそれがある。すなわち、アイドリングストップ等による内燃機関停止時にステップモータへの通電カットを行うと、モータハウジングの温度が低下し、これにより、モータハウジングが縮むおそれがある。一方、EGRバルブは、通常膨張率が低い材料で作られることから、モータハウジングの温度が低下してもほとんど縮まない。このため、ステップモータへの通電カットによってモータハウジングの温度が低下すると、ステップモータの0点が、EGRバルブが開き易い方向に変位するおそれがある。この場合には、EGRバルブが想定よりも早く開き易くなるため、吸気系へ再循環されるEGRガス量が想定外に多くなり、大量のEGRガスの導入によって燃焼が悪化するという問題がある。 However, such an EGR valve device may cause the following problems. That is, if the power supply to the step motor is cut when the internal combustion engine is stopped due to idling stop or the like, the temperature of the motor housing is lowered, which may cause the motor housing to shrink. On the other hand, since the EGR valve is usually made of a material having a low expansion coefficient, it hardly shrinks even when the temperature of the motor housing is lowered. For this reason, when the temperature of the motor housing decreases due to the cut off of the energization to the stepping motor, the zero point of the stepping motor may be displaced in the direction in which the EGR valve can be easily opened. In this case, since the EGR valve is likely to open earlier than expected, the amount of EGR gas recirculated to the intake system becomes larger than expected, and there is a problem that combustion is worsened by introducing a large amount of EGR gas.
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、EGRガス量をステップモータへの通電によって制御するEGRバルブ装置を備えた内燃機関において、ステップモータへの通電開始の際、EGRガスの導入に伴う燃焼悪化を抑制する技術を提供することにある。 The present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to start energization of a step motor in an internal combustion engine including an EGR valve device that controls the amount of EGR gas by energizing the step motor. At this time, it is to provide a technique for suppressing the deterioration of combustion accompanying the introduction of EGR gas.
前記目的を達成するため、本発明では、ステップモータへの通電カット後に通電を行う場合には、モータハウジングが縮んでいることを踏まえて、EGRガス量を調整するようにしている。 In order to achieve the above object, in the present invention, when energization is performed after the energization cut to the stepping motor, the EGR gas amount is adjusted based on the fact that the motor housing is contracted.
具体的には、本発明は、内燃機関の排気通路と吸気通路とを連通するEGR通路に設けられ、当該排気通路から当該吸気通路へ流れるEGRガス量をステップモータへの通電によって制御するEGRバルブ装置を備えた内燃機関に適用される内燃機関のEGRバルブ制御装置を対象としている。 Specifically, the present invention is an EGR valve that is provided in an EGR passage that connects an exhaust passage and an intake passage of an internal combustion engine, and controls the amount of EGR gas flowing from the exhaust passage to the intake passage by energizing a step motor. The present invention is directed to an EGR valve control device for an internal combustion engine applied to an internal combustion engine equipped with the device.
そして、上記EGRバルブ制御装置は、内燃機関停止中は上記ステップモータへの通電をカットする一方、EGRガスの導入開始時に上記ステップモータへの通電を開始し、上記ステップモータへの通電開始後の経過時間が短い場合は、当該経過時間が長い場合と比較して、EGRガス量の減量補正量を大きくするとともに、当該経過時間が長くなるに従って、EGRガス量の減量補正量を段階的に減少させることを特徴とするものである。 The EGR valve control device cuts off the energization to the step motor while the internal combustion engine is stopped, and starts energizing the step motor at the start of introduction of EGR gas. When the elapsed time is short, the EGR gas amount reduction correction amount is increased as compared with the case where the elapsed time is long, and the EGR gas amount reduction correction amount is gradually decreased as the elapsed time becomes longer. It is characterized by making it.
本発明において、「EGRガスの導入開始時」とは、例えば、イグニッションオフによる内燃機関停止後に内燃機関を冷間始動するような場合には、内燃機関の冷却水温が所定温度以上となってEGRガスの導入を開始するときを意味し、また、例えば、アイドリングストップによる内燃機関停止後に内燃機関を再始動する場合には、内燃機関の再始動時を意味する。 In the present invention, “when the introduction of EGR gas starts” means, for example, when the internal combustion engine is cold-started after the internal combustion engine is stopped due to ignition off, the cooling water temperature of the internal combustion engine becomes equal to or higher than a predetermined temperature. For example, when the internal combustion engine is restarted after the internal combustion engine is stopped due to idling stop, it means when the internal combustion engine is restarted.
この構成によれば、イグニッションオフによる内燃機関停止時のみならず、アイドリングストップによる内燃機関停止時にも、ステップモータへの通電をカットすることから、電力消費を低減して燃費を良くすることができる。 According to this configuration, the power supply to the step motor is cut off not only when the internal combustion engine is stopped due to ignition off but also when the internal combustion engine is stopped due to idling stop, so that power consumption can be reduced and fuel consumption can be improved. .
もっとも、内燃機関停止中にステップモータへの通電をカットすると、EGRバルブ装置のモータハウジングの温度が低下して当該モータハウジングが縮み、これにより、ステップモータの0点が、EGRバルブが開き易い方向に変位し、EGRバルブが早く開き易くなるおそれがある。そして、ステップモータへの通電を開始した直後は、モータハウジングの縮み量が大きいことから、EGRバルブを通過するEGRガス量が、目標とするEGRガス量よりも大幅に増大し、燃焼が悪化するおそれがある。 However, if the power supply to the step motor is cut off while the internal combustion engine is stopped, the temperature of the motor housing of the EGR valve device is reduced and the motor housing is contracted, so that the zero point of the step motor tends to open the EGR valve. The EGR valve may be easily opened quickly. Immediately after starting the energization of the step motor, the amount of contraction of the motor housing is large, so that the amount of EGR gas passing through the EGR valve is greatly increased from the target amount of EGR gas, and the combustion deteriorates. There is a fear.
この点、上記構成によれば、通電開始後の経過時間が短い場合は当該経過時間が長い場合と比較して、EGRガス量の減量補正量を大きくすることから、モータハウジングの縮み量が大きい通電開始直後においても、EGRガスの導入に伴う燃焼悪化を抑制することができる。 In this regard, according to the above configuration, when the elapsed time after the start of energization is short, the correction amount for reducing the EGR gas amount is increased as compared with the case where the elapsed time is long, so the amount of contraction of the motor housing is large. Immediately after the start of energization, it is possible to suppress the deterioration of combustion associated with the introduction of EGR gas.
一方、通電開始後ある程度時間が経過してモータハウジングの温度が上昇すると、モータハウジングの縮み量が小さくなるところ、上記構成によれば、通電開始後の経過時間が長い場合には、EGRガス量の減量補正量が小さくなることから、EGRガス量を適正にすることができる。 On the other hand, when the temperature of the motor housing rises after a certain amount of time has elapsed since the start of energization, the amount of shrinkage of the motor housing decreases. According to the above configuration, when the elapsed time after the start of energization is long, the EGR gas amount Therefore, the amount of EGR gas can be made appropriate.
以上、説明したように本発明に係る内燃機関のEGRバルブ制御装置によれば、ステップモータへの通電開始の際、EGRガスの導入に伴う燃焼悪化を抑制することができる。 As described above, according to the EGR valve control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, it is possible to suppress the deterioration of combustion associated with the introduction of EGR gas when starting to energize the step motor.
以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
−エンジン−
図1は本発明を適用するエンジン1の一例を示す概略構成図である。
-Engine-
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of an engine 1 to which the present invention is applied.
この例のエンジン(内燃機関)1は、多気筒ガソリンエンジンであって、燃焼室1aを形成するピストン1bおよび出力軸であるクランクシャフト15を備えている。ピストン1bはコネクティングロッド16を介してクランクシャフト15に連結されており、ピストン1bの往復運動がコネクティングロッド16によってクランクシャフト15の回転へと変換される。
The engine (internal combustion engine) 1 of this example is a multi-cylinder gasoline engine, and includes a
クランクシャフト15には、外周面に複数の突起(歯)17a・・17aを有するシグナルロータ17が取り付けられている。シグナルロータ17の側方近傍にはクランクポジションセンサ(エンジン回転数センサ)36が配置されている。クランクポジションセンサ36は、例えば電磁ピックアップであって、クランクシャフト15が回転する際にシグナルロータ17の突起17aに対応するパルス状の信号(出力パルス)を発生する。
A
エンジン1の燃焼室1aには点火プラグ3が配置されている。点火プラグ3の点火タイミングはイグナイタ4によって調整される。イグナイタ4は、後述するECU(電子制御ユニット)100によって制御される。エンジン1のシリンダブロック1cには、エンジン水温(冷却水温)Twを検出する水温センサ31が配置されている。
A
エンジン1の燃焼室1aには吸気通路11と排気通路12とが接続されている。吸気通路11と燃焼室1aとの間に吸気バルブ13が設けられており、この吸気バルブ13を開閉駆動することにより、吸気通路11と燃焼室1aとが連通または遮断される。また、排気通路12と燃焼室1aとの間に排気バルブ14が設けられており、この排気バルブ14を開閉駆動することにより、排気通路12と燃焼室1aとが連通または遮断される。これら吸気バルブ13および排気バルブ14の開閉駆動は、クランクシャフト15の回転が伝達される吸気カムシャフトおよび排気カムシャフトの各回転によって行われる。
An
吸気通路11には、エアクリーナ7、吸入空気量を検出する熱線式のエアフローメータ32、吸入空気の温度を検出する吸気温センサ33(エアフローメータ32に内蔵)、燃焼室1a内への吸入空気量を調整するための電子制御式のスロットルバルブ5、および、吸入空気の圧力である吸気圧(絶対圧)を検出する吸気圧センサ34などが配置されている。スロットルバルブ5はスロットルモータ6によって駆動される。スロットルバルブ5の開度はスロットルポジションセンサ37によって検出される。エンジン1の排気通路12には、排気ガス中の酸素濃度を検出するO2センサ35、および、排気通路12に排出された排気ガスを浄化する三元触媒8などが配置されている。
In the
そして、吸気通路11には、当該吸気通路11と燃焼室1aとの連通部分つまり吸気ポート11aに燃料を噴射するインジェクタ(燃料噴射弁)2が取り付けられている。インジェクタ2には、燃料タンクから燃料ポンプによって所定圧力の燃料が供給され、吸気通路11に燃料が噴射される。この噴射燃料は吸入空気と混合されて混合気となってエンジン1の燃焼室1aに導入される。燃焼室1aに導入された混合気(燃料+空気)は点火プラグ3にて点火されて燃焼・爆発する。この混合気の燃焼室1a内での燃焼・爆発によりピストン1bが往復運動してクランクシャフト15が回転する。以上のエンジン1の運転状態はECU100によって制御される。
The
−EGR機構−
さらに、エンジン1には、排気通路12に排出された排気ガスの一部(EGRガス)を吸気通路11に還流させて燃焼室1aへ再度供給することにより燃焼温度を低下させ、これによってNOx発生量を低減させるとともに、EGRガスを還流させないときと比べて、同じトルクを発生させるためにスロットルバルブ5を開くことでポンピングロスを低減させるEGR機構20が設けられている。このEGR機構20は、吸気通路11と排気通路12とを接続するEGR通路21と、当該EGR通路21を通過するEGRガスを冷却するためのEGRクーラ22と、排気通路12から吸気通路11に導入されるEGRガス量を調整するEGRバルブ装置23と、EGRガスの温度を検出するEGRガス温度センサ24と、を備えている。
-EGR mechanism-
Further, in the engine 1, a part of the exhaust gas (EGR gas) discharged to the
EGR通路21は、三元触媒8よりも上流側の排気通路12から分岐してEGRバルブ装置23に接続される第1通路21aと、EGRバルブ装置23とEGRクーラ22とを繋ぐ第2通路21bと、EGRクーラ22から延びて、スロットルバルブ5よりも下流側の吸気通路11に分岐接続される第3通路21cとを有している。
The
EGRバルブ装置23は、EGRバルブ25と、ステップモータ26と、ステップモータ26を収容するアルミ製のモータハウジング27と、EGRバルブ25を支持する支持体28と、を備えている。なお、EGRバルブ装置23は、これらの他にも、EGRバルブ25を付勢するためのスプリング等を備えているが、ここでは便宜上図示省略する。
The
モータハウジング27には、第1通路21aと連通する排気ガス入口27aと、第2通路21bと連通する排気ガス出口27bとが形成されている。
The
ステップモータ26は、ECU100から出力される、当該ステップモータ26の各相巻線の通電と非通電とを切り替えるためのパルス信号に従って、駆動回路が各相巻線に電流を流すことで、不図示のロータが一定のステップ角で正確に回転するように構成されている。このように、ステップモータ26は、ECU100によって制御される通電を受けることでロータが回転し、これにより、雄ネジが形成されたモータ軸29が回転するようになっている。
The
EGRバルブ25は、弁体25aとシャフト25bとを有していて、当該シャフト25bが支持体28を介してステップモータ26のモータ軸29に接続されている。支持体28には雌ねじが形成されているとともに、当該雌ねじにステップモータ26のモータ軸29が螺合されており、これにより、モータ軸29が一定のステップ角で回転すると、支持体28およびEGRバルブ25がモータ軸方向に変位するようになっている。
The
以上のように構成されたEGRバルブ装置23では、ECU100による通電制御を通じてステップモータ26が駆動されてモータ軸29が回転し、EGRバルブ25が移動して弁体25aと排気ガス出口27bの弁座との間の流路開口面積が変化することで、EGRバルブ25の開度が調節される。そして、EGRバルブ25が開くことにより、排気通路12へ排出された排気ガスの一部がEGR通路21を介して吸気通路11へ流れるとともに、このEGRバルブ25の開度を制御することによって吸気通路11へ還流される排気ガス量(EGRガス量)が制御される。なお、EGRバルブ25の開度は、エンジン1の運転状態に基づいて(例えば、吸入空気量とエンジン回転数Neとに基づいて、また、例えば、エンジン回転数Neとスロットルバルブ5の開度とに基づいて)制御される。
In the
−ECU−
ECU100は、図2に示すように、CPU101、ROM102、RAM103、および、バックアップRAM104を備えている。ROM102には、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップ等が記憶されている。CPU101は、ROM102に記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて演算処理を実行する。RAM103は、CPU101での演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリであり、バックアップRAM104は、エンジン1の停止時にその保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。これらROM102、CPU101、RAM103、バックアップRAM104はバス107を介して互いに接続されるとともに、外部入力回路105および外部出力回路106と接続されている。
-ECU-
The
ECU100の外部入力回路105には、水温センサ31、エアフローメータ32、吸気温センサ33、吸気圧センサ34、O2センサ35、クランクポジションセンサ36、スロットルポジションセンサ37、EGRガス温度センサ24、および、インジェクタ2に供給する燃料の燃圧を検出する燃圧センサ38などの各種センサが接続されている。これらの他にも、外部入力回路105には、アクセル開度センサ39、イグニッションスイッチ40、ブレーキペダル(図示せず)の踏み込み量に応じた信号を出力するブレーキ開度センサ41、車輪速センサ42、および、シフトレバー(図示せず)のシフトポジションに応じた信号を出力するシフトポジションセンサ43などが接続されている。一方、外部出力回路106には、インジェクタ2、点火プラグ3のイグナイタ4、スロットルバルブ5のスロットルモータ6、および、EGRバルブ装置23のステップモータ26などが接続されている。
The
そして、ECU100は、上記した各種センサの出力に基づいて、インジェクタ2の駆動制御(燃料噴射制御)、点火プラグ3の点火時期制御、スロットルバルブ5のスロットルモータ6の駆動制御などを含むエンジン1の各種制御を実行する。さらに、ECU100は、ROM102に格納されている通電制御プログラムに基づいてステップモータ26に対する通電を制御するようになっている。
The
−アイドリングストップ制御−
本実施形態では、交差点での信号待ち等のように一時的に停車した際に、エンジン1を自動停止させる一方、エンジン1を自動停止状態(アイドリングストップ状態)から復帰させる所謂アイドリングストップ制御を行うようになっている。
-Idling stop control-
In the present embodiment, when the vehicle is temporarily stopped, such as waiting for a signal at an intersection, the engine 1 is automatically stopped while the engine 1 is returned from the automatic stop state (idling stop state). It is like that.
ECU100は、アイドリングストップ条件が成立するとエンジン1を自動停止させる一方、アイドリングストップ解除条件が成立すると、エンジン1を再始動させるように構成されている。具体的には、ECU100は、アイドリングストップ条件が成立すると、インジェクタ2から吸気ポート11aへの燃料供給を停止(フューエルカット)する。一方、ECU100は、アイドリングストップ解除条件が成立すると、インジェクタ2から吸気ポート11aへの燃料供給を再開するとともに、始動制御信号をスタータモータ(図示せず)に送信するようになっている。
The
アイドリングストップ条件には、イグニッションスイッチ40からのイグニッション信号がONである状態で、例えば、ブレーキペダルの踏み込み操作がなされていること(ブレーキ開度センサ41により検出)、車輪速センサ42により検出される車輪速から演算される車速Vが「0km/h」であること等が含まれる。なお、アイドリングストップ条件に、例えば、アクセル開度ACCが「0%」であること(アクセル開度センサ39により検出)を含むようにしてもよい。
The idling stop condition is, for example, that the brake pedal is depressed (detected by the brake opening sensor 41) and the
一方、アイドリングストップ解除条件には、アイドリングストップ条件が成立してエンジン1が自動停止している状態で、例えば、ブレーキペダルの踏み込み解除操作がなされたこと(ブレーキ開度センサ41により検出)等が含まれる。なお、アイドリングストップ解除条件に、例えばシフトレバーの操作によりDポジションが選択されたこと(シフトポジションセンサ43により検出)を含むようにしてもよい。 On the other hand, the idling stop cancellation condition is, for example, that the brake pedal depressing release operation (detected by the brake opening sensor 41) is performed in a state where the idling stop condition is satisfied and the engine 1 is automatically stopped. included. Note that the idling stop cancellation condition may include, for example, that the D position is selected by the operation of the shift lever (detected by the shift position sensor 43).
−EGRガス量の減量補正制御−
本実施形態では、上述の如く、ECU100がステップモータ26に対する通電を制御することによって、EGRバルブ25の開度が調節され、EGRガス量が制御される。そして、ECU100は、アイドリングストップ条件が成立するとエンジン1を自動停止させるが、エンジン1が停止しているにも拘わらず、ステップモータ26に対する通電を継続すると、電力消費が増大して燃費の悪化を招くことになる。それ故、ECU100は、イグニッションオフによるエンジン停止時のみならず、アイドリングストップによるエンジン自動停止時にも、ステップモータ26への通電をカットするように構成されている。
-EGR gas amount reduction correction control-
In the present embodiment, as described above, the
一方、ECU100は、EGRガス導入開始時には、エンジン1の運転状態に基づいてEGRバルブ25の開度調整を行うべく、ステップモータ26への通電を開始するように構成されている。具体的には、ECU100は、例えば、イグニッションオフによるエンジン停止後の冷間始動時には、エンジン水温Twが所定温度以上となってEGRガスの導入を開始するときに、ステップモータ26への通電を開始する。また、ECU100は、例えば、アイドリングストップ状態からのエンジン再始動時には、エンジン再始動の際にステップモータ26への通電を開始する。
On the other hand, the
しかしながら、エンジン停止時または自動停止時にステップモータ26への通電カットを行うと、以下のような問題が生じるおそれがある。すなわち、ステップモータ26への通電を行うと、モータハウジング27の温度が上昇し、モータハウジング27がモータ軸方向等に伸びる一方、ステップモータ26への通電をカットすると、モータハウジング27の温度が低下し、モータハウジング27がモータ軸方向等に縮む。これに対し、EGRバルブ25は、膨張率が低い材料で作られていることから、モータハウジング27の温度が変化しても、その変形量(伸び縮み)は小さい。このため、モータハウジング27がモータ軸方向に伸びると、弁体25aと排気ガス出口27bの弁座とが密着し、EGRバルブ25が開き難くなる。一方、モータハウジング27がモータ軸方向に縮むと、ステップモータ26の0点が、EGRバルブ25が開き易い方向に変位するおそれがある。
However, if the energization cut to the
また、ECU100は、温間時(モータハウジング27が高温になった状態)をベースとして、エンジン1の運転状態に基づいてEGRバルブ25の開度を制御する。それ故、通電カットによりモータハウジング27が縮んだ状態で、EGRバルブ25の開度を制御すると、EGRバルブ25が早く開くため、吸気通路11へ再循環されるEGRガス量が想定外に多くなり、大量のEGRガスの導入によって燃焼が悪化するおそれがある。
Further, the
そこで、ECU(EGRバルブ制御装置)100は、EGRガスの導入開始の際、ステップモータ26への通電開始後の経過時間(以下、通電復帰後時間ともいう)trが短い場合は、当該通電復帰後時間trが長い場合と比較して、EGRガス量の減量補正量を大きくするように構成されている。 Therefore, the ECU (EGR valve control device) 100, when starting introduction of EGR gas, if the elapsed time after the start of energization to the step motor 26 (hereinafter also referred to as the time after energization return) tr is short, the energization return. Compared with the case where the later time tr is long, the reduction correction amount of the EGR gas amount is increased.
具体的には、ECU100のROM102には、図3に示すような、EGR開度補正量DAを通電復帰後時間trに対応させたマップが記憶されている。そうして、ECU100は、EGRガスの導入開始時におけるステップモータ26への通電開始と同時に、通電開始後の経過時間をカウントして通電復帰後時間trを取得する。次いで、ECU100は、取得した通電復帰後時間trとマップとに基づいてEGR開度補正量DAを算出する。そうして、ECU100は、エンジン1の運転状態に応じて定まる目標EGRガス量に対応する目標EGR開度Etから、算出されたEGR開度補正量DAを減算した補正後目標EGR開度Eを算出し、かかる補正後目標EGR開度Eと一致するようにEGRバルブ25の開度を制御する。
Specifically, the ROM102 of
図3に示すように、EGR開度補正量DAは、通電復帰後時間trが短い場合は大きくなるように設定されているとともに、通電復帰後時間trが長くなるに従って、EGR開度補正量初期値DAIから段階的に減少するように設定されている。それ故、モータハウジング27の縮み量が大きい通電開始直後には、大きなEGR開度補正量DA(EGR開度補正量初期値DAI)によってEGRガス量が減量補正されることから、EGRガスの導入に伴う燃焼悪化を抑制することができる。一方、通電開始後ある程度時間が経過してモータハウジング27の温度が上昇し、モータハウジング27の縮み量が小さくなると、小さなEGR開度補正量DAによってEGRガス量が減量補正されることから、EGRガスの量を適正にすることができる。
As shown in FIG. 3, according to the EGR opening correction amount D A, together if after power recovery time tr is short is set to be larger, after power recovery time tr is long, EGR opening correction amount The initial value DAI is set to decrease stepwise. Therefore, immediately after the start of energization in which the amount of contraction of the
ここで、通電開始時(通電復帰後時間tr=0)におけるEGR開度補正量初期値DAIや、EGR開度補正量DAをどのような割合で段階的に減少させるかは、実験等に基づいて経験的に設定することができる。 Here, and EGR opening correction amount initial value D AI at the start of energization (after power recovery time tr = 0), or stepwise decrease in any proportion of the EGR opening correction amount D A is experiments Can be set empirically.
なお、例えば、エンジンルームの温度が高いためEGRバルブ装置23が高温である場合や、アイドリングストップによるエンジン自動停止後すぐに再始動する場合等、モータハウジング27に縮みが生じていない(ステップモータ26の0点が、EGRバルブ25が開き易い方向に変位していない)場合には、上記EGR開度補正量DAを用いたEGRガス量の減量補正を行わないようにしてもよい。
For example, when the
−EGRガス量の減量補正制御ルーチン−
次に、本実施形態に係るEGRガス量の減量補正制御の手順を図4のフローチャートに沿って説明する。
-EGR gas amount reduction correction control routine-
Next, the procedure of the EGR gas amount reduction correction control according to the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.
先ず、ステップS1では、イグニッションオフによるエンジン停止やアイドリングストップによるエンジン自動停止に伴いカットしていたステップモータ26への通電を復帰する。なお、イグニッションオフによるエンジン停止後の冷間始動の場合には、水温センサ31によって検出したエンジン水温Twが所定温度以上となったときが、また、アイドリングストップ状態からのエンジン再始動の場合には、エンジン再始動時が、それぞれ通電復帰タイミングとなる。
First, in step S1, the energization to the
次いで、ステップS2では、ECU100が、通電開始後の経過時間をカウントすることで通電復帰後時間trを取得し、ステップS3では、ECU100が、通電復帰後時間trと図3に示すマップとに基づいて、EGR開度補正量DAを算出する。
Next, in step S2, the
次のステップS4では、ECU100が、例えばエアフローメータ32により検出された吸入空気量と、クランクポジションセンサ36の出力パルスに基づき算出したエンジン回転数Neとに基づいて、目標EGRガス量を算出し、当該目標EGRガス量に対応する目標EGR開度EtからEGR開度補正量DAを減算して、補正後目標EGR開度Eを算出する。
In the next step S4, the
次のステップS5では、ECU100が、ステップS4で算出した補正後目標EGR開度Eとなるように、ステップモータ26を通電制御して、EGRバルブ25の開度調整を行う。これにより、モータハウジング27の縮み量を加味した適量のEGRガスが、燃焼室1aへ再度供給される。
In the next step S5, the
次のステップS6では、ECU100が、ステップS3で算出したEGR開度補正量DAが0であるか否かを判定する。このステップS6での判定がNOの場合には、ステップS2へ戻り、EGR開度補正量DAを用いたEGRガス量の減量補正を継続する。一方、このステップS6での判定がYESの場合には、そのままENDし、これ以後は、目標EGRガス量に対応する目標EGR開度Etに基づいて、EGRバルブ25の開度調整を行う。
In the next step S6,
(その他の実施形態)
本発明は、実施形態に限定されず、その精神または主要な特徴から逸脱することなく他の色々な形で実施することができる。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the embodiments, and can be implemented in various other forms without departing from the spirit or main features thereof.
上記実施形態では、本発明を多気筒ガソリンエンジンに適用した場合について説明したが、これに限らず、例えば、ディーゼルエンジンに本発明を適用してもよい。 In the above embodiment, the case where the present invention is applied to a multi-cylinder gasoline engine has been described. However, the present invention is not limited thereto, and the present invention may be applied to, for example, a diesel engine.
また、上記実施形態におけるEGRバルブ装置23は例示であり、EGRガス量をステップモータ26への通電によって制御し、且つ、通電カットによってステップモータ26の0点が、EGRバルブ25が開き易い方向に変位するような構造であれば、本発明を適用することができる。
The
このように、上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。 As described above, the above-described embodiment is merely an example in all respects and should not be interpreted in a limited manner. Further, all modifications and changes belonging to the equivalent scope of the claims are within the scope of the present invention.
本発明によると、ステップモータへの通電開始の際、EGRガスの導入に伴う燃焼悪化を抑制することができるので、EGRガス量をステップモータへの通電によって制御するEGRバルブ装置を備えた内燃機関に適用して極めて有益である。 According to the present invention, when the energization of the step motor is started, the deterioration of combustion accompanying the introduction of the EGR gas can be suppressed. Therefore, the internal combustion engine provided with the EGR valve device that controls the EGR gas amount by energizing the step motor. It is extremely beneficial to apply to.
1 エンジン(内燃機関)
11 吸気通路
12 排気通路
21 EGR通路
23 EGRバルブ装置
26 ステップモータ
100 ECU(EGRバルブ制御装置)
1 engine (internal combustion engine)
11
Claims (1)
内燃機関停止中は上記ステップモータへの通電をカットする一方、EGRガスの導入開始時に上記ステップモータへの通電を開始し、
上記ステップモータへの通電開始後の経過時間が短い場合は、当該経過時間が長い場合と比較して、EGRガス量の減量補正量を大きくするとともに、当該経過時間が長くなるに従って、EGRガス量の減量補正量を段階的に減少させることを特徴とする内燃機関のEGRバルブ制御装置。 The present invention is applied to an internal combustion engine provided with an EGR valve device that is provided in an EGR passage that connects an exhaust passage and an intake passage of the internal combustion engine, and controls the amount of EGR gas flowing from the exhaust passage to the intake passage by energizing a step motor. An EGR valve control device for an internal combustion engine,
While the internal combustion engine is stopped, the energization to the step motor is cut, while the energization to the step motor is started at the start of introduction of EGR gas,
When the elapsed time after the start of energization to the step motor is short, the EGR gas amount reduction correction amount is increased and the EGR gas amount is increased as the elapsed time becomes longer than when the elapsed time is long. An EGR valve control apparatus for an internal combustion engine, characterized in that the amount of reduction correction of the engine is reduced stepwise .
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