JP6120214B2 - Engine intake control system - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関例えばディーゼルエンジンの吸気制御システムに関する。 The present invention relates to an intake control system for an internal combustion engine such as a diesel engine.
内燃機関からの排気中に含まれるNOxの量を低減する技術として、排気の一部を吸気通路へ還流させるEGR(排気再循環)システムが知られている。ところで、ディーゼルエンジンはその構造上、基本的にはスロットルバルブを必要としない。しかし、現在の排ガス規制をクリアするために、EGR(排気再循環)やVNT(可変ノズル)ターボなどの各種デバイスが導入されている。そして、それらのデバイスの機能(特にEGR)を高めるため、吸気系にスロットルバルブを設定することが行われている。 As a technique for reducing the amount of NOx contained in the exhaust gas from the internal combustion engine, an EGR (exhaust gas recirculation) system that recirculates a part of the exhaust gas to the intake passage is known. By the way, the diesel engine basically does not require a throttle valve due to its structure. However, various devices such as EGR (exhaust gas recirculation) and VNT (variable nozzle) turbo have been introduced in order to clear the current exhaust gas regulations. In order to enhance the functions (particularly EGR) of these devices, a throttle valve is set in the intake system.
従来、ターボ過給機を備えた自動車エンジンにおいて、ターボ過給機の上流側の吸気通路にEGR通路を連通し、EGR通路と吸気通路の連通部に、球面状のボアを有するバルブを設けるようにした技術が開示されている(例えば特許文献1)。また、高圧EGRと低圧EGRの2系統のEGRを設け、エンジンの運転状態に応じてバルブを制御して、高圧EGRと低圧EGRを切り替え、あるいは併用するようにした技術が開示されている(例えば特許文献2,3)。
Conventionally, in an automobile engine equipped with a turbocharger, an EGR passage is communicated with an intake passage upstream of the turbocharger, and a valve having a spherical bore is provided at a communication portion between the EGR passage and the intake passage. The technique made into this is disclosed (for example, patent document 1). Further, a technique is disclosed in which two systems of EGR, high pressure EGR and low pressure EGR, are provided, and the valves are controlled according to the operating state of the engine so that the high pressure EGR and the low pressure EGR are switched or used together (for example,
特許文献1には、ターボ過給機の上流側のEGR通路と吸気通路の連通部に、球面状のボアを有するバルブを設けるようにした技術が開示されている。しかし、このバルブは、吸気通路上流側(エアクリーナ側)に偏奇してバルブを配設したものではない。また、バルブをエンジンの運転状態に応じて制御することも開示していない。
一方、特許文献2、3には、エンジンの運転状態に応じてバルブを制御して、高圧EGRと低圧EGRを切り替えるようにした技術が開示されている。しかし、吸気通路上流側(エアクリーナ側)に偏奇してバルブを配設し、そのバルブをエンジンの運転状態に応じて制御することについては開示していない。
On the other hand,
そのため、上記従来のエンジンはいずれもEGRシステムの導入効率が充分でないという課題がある。また、酸化触媒やDPF(ディーゼルパティキュレートフィルタ:排気ガスの浄化装置)の昇温速度が遅く、エンジン停止時の振動も大きいという課題がある。 Therefore, any of the above conventional engines has a problem that the introduction efficiency of the EGR system is not sufficient. In addition, there is a problem that the temperature increase rate of the oxidation catalyst and DPF (diesel particulate filter: exhaust gas purification device) is slow and the vibration is large when the engine is stopped.
本発明はこのような課題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機能を備えたエンジンの吸気制御システムにおいて、EGRの導入効率を向上させる技術を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、酸化触媒やDPFの昇温を促進し、エンジン停止時の振動を低減する技術を提供することにある。
The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a technique for improving the efficiency of introduction of EGR in an intake control system for an engine having an EGR function.
Another object of the present invention is to provide a technique for promoting the temperature rise of the oxidation catalyst and the DPF and reducing vibrations when the engine is stopped.
上記目的を達成するため、本発明は、エンジンに空気を導入する吸気管と、前記エンジンで発生した燃焼ガスを排気する排気管と、エンジンに導入される空気を清浄化する空気清浄装置と、該空気清浄装置により清浄され前記吸気管を介して前記エンジンへ送られる空気を圧縮する空気圧縮装置と、前記エンジン内へ噴射する燃料の量および前記エンジンへ導入する吸気量を制御する制御手段とを備えたエンジンの吸気制御システムにおいて、
前記排気管より排気される排気ガスの一部を、前記空気清浄装置と前記空気圧縮装置との間に設けられた吸気通路に還流させる第1還流通路と、
前記吸気通路と前記第1還流通路との接続部に設けられた吸気制御弁と、
アクセルの開度を検出するアクセル開度センサと、
前記エンジンに導入される吸気の圧力を検出する圧力センサと、
前記エンジンの回転数を検出する回転数センサと、
を備え、前記制御手段は、前記圧力センサおよび回転数センサからの信号と前記アクセル開度センサからの信号に応じて決定される燃料噴射量に基づいて前記エンジンの運転状態を判定し、前記エンジンの運転状態に応じて前記吸気制御弁を制御するように構成した。
上記構成によれば、制御手段がエンジンの運転状態に応じて吸気制御弁を制御するので、エンジンの運転状態に応じてEGRによる還流ガス量を制御することができ、これにより、EGRの導入効率を向上させることができる。また、これにより、制御手段がエンジンの運転状態を正確に把握することができ、エンジンの運転状態に応じたEGRによる還流ガス量の好適な制御が可能となる。
To achieve the above object, the present invention provides an intake pipe for introducing air into an engine, an exhaust pipe for exhausting combustion gas generated in the engine, an air purifier for purifying air introduced into the engine, An air compressor for compressing the air purified by the air cleaner and sent to the engine via the intake pipe, and a control means for controlling the amount of fuel injected into the engine and the amount of intake air introduced into the engine; In an intake control system for an engine equipped with
A first recirculation passage for recirculating a part of the exhaust gas exhausted from the exhaust pipe to an intake passage provided between the air cleaning device and the air compression device;
An intake control valve provided at a connection portion between the intake passage and the first return passage;
An accelerator opening sensor for detecting the opening of the accelerator;
A pressure sensor for detecting the pressure of intake air introduced into the engine;
A rotational speed sensor for detecting the rotational speed of the engine;
The control means determines the operating state of the engine based on a fuel injection amount determined according to a signal from the pressure sensor and a rotation speed sensor and a signal from the accelerator opening sensor, and the engine The intake control valve is controlled according to the operating state.
According to the above configuration, since the control means controls the intake control valve in accordance with the operating state of the engine, the amount of recirculated gas by EGR can be controlled in accordance with the operating state of the engine. Can be improved. Thereby, the control means can accurately grasp the operating state of the engine, and the control of the amount of recirculated gas by EGR according to the operating state of the engine is possible.
ここで、望ましくは、前記第1還流通路には排気ガスの還流を制御可能な第1制御弁が設けられ、前記制御手段は前記エンジンの運転状態に応じて前記吸気制御弁および前記第1制御弁を制御するように構成する。
これにより、エンジンの運転状態に応じてEGRによる還流ガス量をさらに好適に制御することができる。
Preferably, the first recirculation passage is provided with a first control valve capable of controlling recirculation of exhaust gas, and the control means is configured to control the intake control valve and the first control according to an operating state of the engine. Configure to control the valve.
Thereby, the amount of recirculation gas by EGR can be controlled more suitably according to the operating state of the engine.
さらに、前記吸気管と前記排気管との間には、排気ガスの一部を前記吸気管へ還流する第2還流通路と、該第2還流通路を介して前記吸気管へ還流させる排気ガスの還流を制御可能な第2制御弁とが設けられ、前記制御手段は前記エンジンの運転状態に応じて前記吸気制御弁、前記第1制御弁および第2制御弁を制御するように構成する。
これにより、第1還流通路(LP−EGR)と第2還流通路(HP−EGR)を備えるエンジンの吸気制御システムにおいて、エンジンの運転状態に応じてEGRによる還流ガス量を最適化することができる。
Furthermore, between the intake pipe and the exhaust pipe, there is a second recirculation passage for recirculating a part of the exhaust gas to the intake pipe, and an exhaust gas that recirculates to the intake pipe through the second recirculation passage. A second control valve capable of controlling recirculation, and the control means is configured to control the intake control valve, the first control valve, and the second control valve in accordance with an operating state of the engine.
Thereby, in the intake control system of the engine provided with the first recirculation passage (LP-EGR) and the second recirculation passage (HP-EGR), the recirculation gas amount by EGR can be optimized according to the operating state of the engine. .
さらに、前記吸気制御弁は、球面状のボアと該ボアに対応した弁体とを有し、前記弁体の角度を調整することによって、前記空気清浄装置からの空気を通過させる全開状態と、通過する空気を絞る状態と、前記第1還流通路の出口側においてベンチュリー効果によって通過する空気の流速を高めて排気ガスを引き込む状態とを生成可能である構成とする。
吸気通路上流側(空気清浄装置側)に偏奇して配設するバルブとして、球面状のボアと該ボアに対応した弁体とを有する吸気制御弁を使用することで、空気清浄装置側からの吸入空気量と還流通路側からの還流ガス量との比率を容易に調整することができる。
Further, the intake control valve has a spherical bore and a valve body corresponding to the bore, and by adjusting an angle of the valve body, a fully open state in which air from the air cleaning device is allowed to pass through, It is possible to generate a state in which the passing air is throttled and a state in which the exhaust gas is drawn by increasing the flow velocity of the passing air due to the venturi effect on the outlet side of the first reflux passage.
By using an intake control valve having a spherical bore and a valve body corresponding to the bore as a valve arranged eccentrically on the upstream side of the intake passage (air purification device side), the valve from the air purification device side is used. The ratio between the intake air amount and the recirculation gas amount from the recirculation passage can be easily adjusted.
また、望ましくは、前記空気圧縮装置は前記排気管を介して排出される排気ガスのエネルギを駆動力として前記吸気通路からの空気を圧縮するように構成し、前記空気圧縮装置の下流側に排気ガスの浄化装置を設けるようにする。
これにより、空気圧縮装置の下流側に排気ガスの浄化装置が設けられているエンジンの吸気制御システムにおいて、吸気制御弁を制御して空気清浄装置側からの吸入空気を制限することで、排気ガスの浄化装置の昇温速度を速くすることができる。
Preferably, the air compressor is configured to compress the air from the intake passage using the energy of the exhaust gas discharged through the exhaust pipe as a driving force, and the exhaust gas is exhausted downstream of the air compressor. A gas purification device is provided.
Thus, in an engine intake control system in which an exhaust gas purification device is provided downstream of the air compression device, the intake gas from the air purification device side is limited by controlling the intake control valve. The heating rate of the purification device can be increased.
本発明によれば、EGR機能を備えたエンジンの吸気制御システムにおいて、EGRの導入効率を向上させることができる。また、酸化触媒やDPFの昇温を促進し、エンジン停止時の振動を低減することができるという効果がある。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in the intake control system of the engine provided with the EGR function, the introduction efficiency of EGR can be improved. In addition, the temperature of the oxidation catalyst and the DPF can be increased, and the vibration when the engine is stopped can be reduced.
以下に図面を参照して、この発明の一実施形態について詳しく説明する。
図1は、本実施形態に係るEGRシステムを適用する内燃機関とその吸気系及び排気系の概略構成を示す図である。図1に示す内燃機関10は、特に限定されるものでないが、複数の気筒を有する水冷式の4サイクルディーゼルエンジンである。
内燃機関(以下、エンジンと称する)10には、吸気管11及び排気管12が接続され、該吸気管11と排気管12との間には排気ガスの一部を吸気管11へ戻す高圧側EGR13が接続されている。吸気管11には該吸気管11内を流れる吸気の圧力を検出する過給圧センサ28が設けられ、高圧側EGR13には吸気管11へ戻す排気ガスの量を調節するためのHP−EGRバルブ14が設けられている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an internal combustion engine to which an EGR system according to the present embodiment is applied, and its intake system and exhaust system. The
An
吸気管11と高圧側EGR13との接続部の上流側には、インタークーラー15が設けられ、該インタークーラー15より上流側には、排気のエネルギを駆動力として作動するターボコンプレッサ16が設けられている。ターボコンプレッサ16により圧縮され加熱した吸気がインタークーラー15によって冷却され、吸気管11を経てエンジン10に供給される。
また、ターボコンプレッサ16の上流側には吸気通路17が設けられ、吸気通路17の入口にエアクリーナ18が配設されている。一方、ターボコンプレッサ16の排気出口側には排気通路19が接続され、該排気通路19の出口にマフラ(消音器)20が配設されている。
An
An
また、排気通路19の途中にはDPF(排気ガスの浄化装置)21が設けられているとともに、その下流側の排気通路19の途中から上記吸気通路17へ排気ガスの一部を還流する還流通路(低圧側EGR)22が配設されている。そして、この還流通路22の途中に、還流する排気ガスの量を調節するためのLP−EGRバルブ23と、LP−EGRクーラー24が設けられている。
In addition, a DPF (exhaust gas purifying device) 21 is provided in the middle of the
DPF21は、酸化触媒と、酸化触媒の後段にパティキュレートフィルタとを有しており、フィルタには吸蔵還元型NOx触媒が担持されている。フィルタは排気中のパティキュレートマターを捕集する。また、NOx触媒は、NOx触媒に流入する排気の酸素濃度が高い場合は排気中の窒素酸化物(NOx)を吸蔵し、NOx触媒に流入する排気の酸素濃度が低下した場合に吸蔵していたNOxを放出する。NOx触媒からNOxが放出される際、NOx触媒周囲の排気中に炭化水素(HC)や一酸化炭素(CO)等の還元成分が存在していれば、NOx触媒から放出されたNOxがN2等に還元される。
The
さらに、この実施形態においては、上記吸気通路17と還流通路22との接続部(合流部)に、スロットルバルブ25が設けられており、該スロットルバルブ25はECU(エンジン制御ユニット)30によってバルブ開度が制御されるように構成されている。この実施形態では、スロットルバルブ25として、球面状のボア25aと該ボアに対応した形状の弁体25bとを有するバルブが使用されている。
そして、該スロットルバルブ25は、図1に示すエアクリーナ18側からの吸気を完全に遮断する状態から、一点鎖線で示すように、エアクリーナ18側からの吸気を充分に通過させるとともに還流通路22側からの排気ガスの流入量を制限する状態まで変化する。
具体的には、スロットルバルブ25は、図示しないモータからの回転力が弁体25bの中心の軸25cに伝達可能にされ、ECU30がこのモータを駆動制御することで、弁体25bを所望の角度に調整する。HP−EGRバルブ14とLP−EGRバルブ23も同様である。
なお、スロットルバルブ25は、後述するように、エアクリーナ18側からの吸気量を調整する他、還流通路22側からの排気ガスの流入量をも調整する多機能バルブとして機能する。
Further, in this embodiment, a
The
Specifically, the
As will be described later, the
また、エンジン10には燃料噴射ノズル26やエンジンの回転数を検出するセンサ27が設けられ、図2に示すように、該回転数センサ27の検出信号および前記過給圧センサ28の検出信号がECU30へ入力されている。さらに、ECU30には、アクセルペダル40に設けられているアクセル開度センサ29やイグニッションキー(またはスタートスイッチ)31からの信号が入力されている。
ECU30は、これらの入力に基づいて、前記HP−EGRバルブ14やLP−EGRバルブ23、スロットルバルブ25のモータを駆動してバルブ開度を制御する。また、ECU30は、アクセル開度に応じて、図示しない燃料噴射ポンプを駆動制御して、適切な量の燃料を燃料噴射ノズル26より噴射させる。
Further, the
Based on these inputs, the
なお、ECU30は、アクセル開度センサ29からの信号に基づいて燃料噴射ノズル26より噴射する燃料の量を演算し、それに応じて燃料噴射ポンプを制御するので、常時、燃料噴射量を把握している。従って、ECU30は、回転数センサ27や過給圧センサ28、アクセル開度センサ29からの検出信号および内部処理情報に基づいてエンジンの運転状態を把握することができる。
The
次に、上記ECU30によるHP−EGRバルブ14、LP−EGRバルブ23およびスロットルバルブ25の制御の内容について説明する。
エンジン10が停止している状態では、図3に示すように、スロットルバルブ25はエアクリーナ18側からの吸気を完全に遮断する状態にされ、LP−EGRバルブ23も還流通路22側から吸気通路17への排気ガスの流入を完全に遮断する状態にされる。なお、このとき、HP−EGRバルブ14も排気ガスの還流を遮断する状態(閉状態)にするのが望ましい。これにより、エンジン停止の際に、ポンピングによるエンジンの振動を抑えることができる。
Next, the contents of control of the HP-
In the state where the
一方、エンジン10が高速で回転しかつ負荷が高い状態では、図4に示すように、LP−EGRバルブ23は還流通路22側から吸気通路17への排気ガスの流入を遮断する。また、スロットルバルブ25は、通路と平行な姿勢まで開かれて、エアクリーナ18側からの吸気を吸気通路17へ最大限取り入れる状態にされる。一方、図4には示されていないが、このときEP−EGRバルブ14は閉状態とされる。これにより、ターボコンプレッサ16へは、LP−EGRの還流ガスは遮断され、新たな空気が最大限導入されるようになる。
On the other hand, when the
また、LP−EGRの導入が適切で吸入空気量が少なくてよい状態(低LP−EGR)では、図5に示すように、LP−EGRバルブ23は還流通路22側から吸気通路17への排気ガスの流入を許容する開状態にする。また、スロットルバルブ25は、吸気を極端に絞る角度にされて、エアクリーナ18側からの吸気を吸気通路17へ少しだけ取り入れる状態にされる。一方、図5には示されていないが、このときEP−EGRバルブ14は閉状態とされる。これにより、ターボコンプレッサ16へは、LP−EGRにより排気ガスがある程度還流され、新たな空気も少しだけ導入されるようになる。
Further, in a state where the introduction of LP-EGR is appropriate and the amount of intake air may be small (low LP-EGR), the LP-
また、LP−EGRの導入が適切で多くの吸入空気量が必要な状態(高LP−EGR)では、図6に示すように、LP−EGRバルブ23は還流通路22側から吸気通路17への排気ガスの流入を許容する開状態にする。また、スロットルバルブ25は吸気を絞る角度にされて、エアクリーナ18側からの吸気を吸気通路17へ比較的多く取り入れるとともに、バルブによるベンチュリー効果でLP−EGR側からの還流ガスの量を多くする状態にされる。一方、図6には示されていないが、このときEP−EGRバルブ14は閉状態とされる。これにより、ターボコンプレッサ16へは、LP−EGRの排気ガスが比較的多く還流され、新たな空気も多く導入されるようになる。
Further, in a state where the introduction of LP-EGR is appropriate and a large amount of intake air is required (high LP-EGR), the LP-
さらに、LP−EGRの導入が適切で吸入空気量がある程度必要な状態(中LP−EGR)では、図7に示すように、LP−EGRバルブ23は還流通路22側から吸気通路17への排気ガスの流入を許容する開状態にする。また、スロットルバルブ25は、LP−EGR側のみ開く角度にされ、エアクリーナ18側からの吸気を吸気通路17へある程度取り入れるとともに、吸気をLP−EGR側に通過させてバルブによるベンチュリー効果で流速を上げてLP−EGR側からの還流ガスを引き込む状態にされる。一方、図7には示されていないが、このときEP−EGRバルブ14は閉状態とされる。これにより、ターボコンプレッサ16へは、LP−EGRの排気ガスがある程度還流され、新たな空気もある程度導入されるようになる。
Further, in a state where the introduction of LP-EGR is appropriate and a certain amount of intake air is required (medium LP-EGR), the LP-
次に、上記エンジン制御ユニット30による上記バルブ(13,23,25)の制御処理の手順について、図9および図10のフローチャートを用いて詳しく説明する。
エンジン制御ユニット30によるバルブ制御処理においては、先ずエンジンが運転中(RUN)であるか否か判定する(ステップS1)。ここで、エンジンが運転中でない状態である(No)と判定すると何もせずに当該処理を終了する一方、エンジンが運転中である(ステップS1:Yes)と判定すると、ステップS2へ進む。
Next, the procedure of control processing of the valves (13, 23, 25) by the
In the valve control process by the
ステップS2では、アクセル開度センサ29からの信号に基づいて、ペダル踏み込み量を確認する。
続いて、ステップS3へ進んでイグニッションキー(またはスタートスイッチ)31のオン/オフ状態を確認する。その後、回転数センサ27からの信号、燃料噴射ノズル26による噴射量、ターボ過給圧センサ28からの信号に基づいてエンジンの運転状態を確認する(ステップS4〜S6)。
In step S2, the pedal depression amount is confirmed based on a signal from the
Then, it progresses to step S3 and the ON / OFF state of the ignition key (or start switch) 31 is confirmed. Thereafter, the operating state of the engine is confirmed based on the signal from the
次に、ステップS3での確認結果に基づいてイグニッションキー(またはスタートスイッチ)31がオンからオフに変わったか否か判定する(ステップS7)。ここで、イグニッションキー(またはスタートスイッチ)31がオフした(ステップS1:Yes)と判定すると、ステップS8へ進み、エンジンの停止制御を行って当該バルブ制御処理を終了する。このステップS8のエンジン停止制御処理では、図3に示すように、スロットルバルブ25をエアクリーナ18側からの吸気を完全に遮断する角度に変化させるとともに、LP−EGRバルブ23もガスの還流を完全に遮断する角度に変化させる。また、図示しないが、燃料噴射ノズル26による燃料噴射も停止する。なお、このとき、HP−EGRバルブ14も排気ガスの還流を遮断する状態(閉状態)にする。これにより、エンジン停止時のポンピングによるエンジンの振動を低減することができる。
Next, it is determined whether or not the ignition key (or start switch) 31 has changed from on to off based on the confirmation result in step S3 (step S7). Here, if it is determined that the ignition key (or start switch) 31 has been turned off (step S1: Yes), the process proceeds to step S8, where engine stop control is performed and the valve control process is terminated. In the engine stop control process in step S8, as shown in FIG. 3, the
一方、ステップS7で、イグニッションキー(またはスタートスイッチ)31がオフしていない(No)と判定するとステップS9へ進み、ステップS4〜S6でのエンジン運転状態の確認結果に基づいて、高速回転で高負荷の状態であるか否か判定する。ここで、エンジンが高速回転で高負荷の状態である(ステップS9:Yes)と判定すると、ステップS10へ進み、LP−EGRバルブ23およびHP−EGRバルブ14を閉じた状態にする。これととともに、図4に示すように、スロットルバルブ25を全開状態にする。
On the other hand, if it is determined in step S7 that the ignition key (or start switch) 31 has not been turned off (No), the process proceeds to step S9. It is determined whether or not it is in a load state. Here, if it is determined that the engine is rotating at high speed and being in a high load state (step S9: Yes), the process proceeds to step S10, and the LP-
また、ステップS9で、エンジンが高速回転で高負荷の状態でない(No)と判定すると、図10のステップS11へ進み、ステップS4〜S6でのエンジン運転状態の確認結果に基づいて、高圧のEGRの導入が適切な状態であるか否か判定する。ここで、高圧のEGRの導入が適切な状態である(ステップS11:Yes)と判定すると、ステップS12へ進み、HP−EGRバルブ14を開く。これととともに、図8に示すように、LP−EGRバルブ23を閉じた状態にし、スロットルバルブ25を吸気を絞る状態にする。
If it is determined in step S9 that the engine is rotating at a high speed and not in a high load state (No), the process proceeds to step S11 in FIG. 10, and the high pressure EGR is determined based on the result of checking the engine operating state in steps S4 to S6. It is determined whether or not the introduction of is in an appropriate state. Here, if it is determined that the introduction of the high-pressure EGR is in an appropriate state (step S11: Yes), the process proceeds to step S12, and the HP-
一方、ステップS11で、高圧のEGRの導入が適切な状態でない(No)と判定すると、ステップS13へ進む。ステップS13では、ステップS4〜S6でのエンジン運転状態の確認結果に基づいて、低圧のEGRの導入が適切でかつ多くの吸入空気が必要な状態であるか否か判定する。ここで、低圧のEGRの導入が適切でかつ多くの吸入空気が必要な状態である(ステップS13:Yes)と判定すると、ステップS14へ進み、HP−EGRバルブ14を閉じる。これととともに、図6に示すように、LP−EGRバルブ23を開いた状態にし、スロットルバルブ25を吸気を絞る状態にする。すると、スロットルバルブ25のベンチュリー効果により、吸気とともにLP−EGR通路22側から多くの還流ガスを引き込んでターボコンプレッサ16側へ送る。
On the other hand, if it is determined in step S11 that the high pressure EGR is not properly introduced (No), the process proceeds to step S13. In step S13, it is determined whether or not introduction of low-pressure EGR is appropriate and a large amount of intake air is required based on the result of checking the engine operating state in steps S4 to S6. If it is determined that the introduction of low-pressure EGR is appropriate and a large amount of intake air is required (step S13: Yes), the process proceeds to step S14, and the HP-
また、ステップS13で、低圧のEGRの導入が適切でかつ多くの吸入空気が必要な状態でない(No)と判定すると、ステップS15へ進む。ステップS15では、ステップS4〜S6でのエンジン運転状態の確認結果に基づいて、低圧のEGRの導入が適切でかつ吸入空気を少なくするのが良い状態であるか否か判定する。ここで、低圧のEGRの導入が適切でかつ吸入空気を少なくするのが良い状態である(ステップS15:Yes)と判定すると、ステップS16へ進み、HP−EGRバルブ14を閉じる。これととともに、図5に示すように、LP−EGRバルブ23を開いた状態にし、スロットルバルブ25を極端に吸気を絞った状態にする。
If it is determined in step S13 that introduction of low-pressure EGR is appropriate and a large amount of intake air is not required (No), the process proceeds to step S15. In step S15, it is determined based on the result of checking the engine operating state in steps S4 to S6 whether the introduction of low-pressure EGR is appropriate and the intake air is good to be reduced. Here, if it is determined that the introduction of the low-pressure EGR is appropriate and it is good to reduce the intake air (step S15: Yes), the process proceeds to step S16, and the HP-
一方、ステップS15で“No”と判定すると、ステップS17へ進む。ステップS17では、HP−EGRバルブ14を閉じるととともに、図7に示すように、LP−EGRバルブ23を開いた状態にし、スロットルバルブ25を図6よりもさらに吸気を絞る状態にする。すると、スロットルバルブ25のベンチュリー効果により、吸気を絞り流速をアップさせ、LP−EGR通路22側からの還流ガスを引き込んでターボコンプレッサ16側へ送る。これにより、ステップS14における還流ガスの量とステップS16における還流ガスの量の中間の量の還流ガスを引き込んでターボコンプレッサ16側へ送ることができる。
なお、上記ステップS12,S14,S16,S17の各処理が終了すると、ステップS1へ戻って上述した処理を繰り返し実行する。
On the other hand, if “No” is determined in step S15, the process proceeds to step S17. In step S17, the HP-
In addition, when each process of said step S12, S14, S16, S17 is complete | finished, it returns to step S1 and repeatedly performs the process mentioned above.
ところで、車両に搭載されたディーゼルエンジンにおいては、アイドル状態のときにDPF(排気ガスの浄化装置)の再生を行う場合がある。そして、このDPFの再生時には、ディーゼルエンジンの回転数を上昇することにより、排ガス流量を増加させて、酸化触媒及びDPFに流入する排ガス温度を上昇させることが行われることがある。しかし、DPFの再生の際に、スロットルバルブ26を大きく開いて吸入空気量を多くさせるとDPFの昇温速度が遅くなってしまうという不具合がある。
しかるに、上記実施形態のように、吸気通路17と還流通路22との接続部にスロットルバルブ26が設けられていると、スロットルバルブ26を絞って吸気量を減らす等の制御を行うことでDPFの昇温速度を速くすることができる。このような制御を行う場合、図1に示すシステムにおいて、さらにアイドル状態を検出するセンサ(例えば、ギヤ位置検出センサ)があればよい。
By the way, in a diesel engine mounted on a vehicle, regeneration of a DPF (exhaust gas purification device) may be performed in an idle state. When the DPF is regenerated, the exhaust gas flow rate may be increased by increasing the rotational speed of the diesel engine to raise the temperature of the exhaust gas flowing into the oxidation catalyst and the DPF. However, when the DPF is regenerated, there is a problem that if the
However, if the
なお、上記実施形態では、一例として、本発明をHP−EGR14とLP−EGR23の2系統のEGRを備えたエンジンの吸気制御システムに適用したものを説明した。本発明は、HP−EGR14がなくLP−EGR23のみを備えたエンジンの吸気制御システムにも適用することができる。
また、以上、本発明をディーゼルエンジンの吸気制御に適用した場合について説明したが、本発明は、ガソリンエンジンその他EGR機能を備えた内燃機関一般に利用することができる。
In the above embodiment, as an example, the present invention is applied to an intake control system for an engine having two EGR systems of HP-EGR14 and LP-EGR23. The present invention can also be applied to an intake control system for an engine having only the LP-
Further, the case where the present invention is applied to the intake control of a diesel engine has been described above. However, the present invention can be used for a gasoline engine and other internal combustion engines having an EGR function.
10 エンジン(内燃機関)
11 吸気管
12 排気管
13 高圧側EGR(第2還流通路)
14 HP−EGRバルブ(第2制御弁)
15 インタークーラー
16 ターボコンプレッサ(空気圧縮装置)
17 吸気通路
18 エアクリーナ(空気清浄装置)
19 排気通路
20 マフラ(消音器)
21 DPF(排気ガスの浄化装置)
22 還流通路(第1還流通路)
23 LP−EGRバルブ(第1制御弁)
24 LP−EGRクーラー
25 スロットルバルブ(吸気制御弁)
30 ECU(エンジン制御ユニット:制御手段)
31 イグニッションキー(スタートスイッチ)
40 アクセルペダル
10 Engine (Internal combustion engine)
11
14 HP-EGR valve (second control valve)
15
17
19
21 DPF (exhaust gas purifier)
22 Return passage (first return passage)
23 LP-EGR valve (first control valve)
24 LP-
30 ECU (engine control unit: control means)
31 Ignition key (start switch)
40 accelerator pedal
Claims (5)
前記排気管より排気される排気ガスの一部を、前記空気清浄装置と前記空気圧縮装置との間に設けられた吸気通路に還流させる第1還流通路と、
前記吸気通路と前記第1還流通路との接続部に設けられた吸気制御弁と、
アクセルの開度を検出するアクセル開度センサと、
前記エンジンに導入される吸気の圧力を検出する圧力センサと、
前記エンジンの回転数を検出する回転数センサと、
を備え、前記制御手段は、前記圧力センサおよび回転数センサからの信号と前記アクセル開度センサからの信号に応じて決定される燃料噴射量に基づいて前記エンジンの運転状態を判定し、前記エンジンの運転状態に応じて前記吸気制御弁を制御することを特徴とするエンジンの吸気制御システム。 An intake pipe for introducing air into the engine, an exhaust pipe for exhausting combustion gas generated in the engine, an air purifier for purifying the air introduced into the engine, and the intake pipe cleaned by the air purifier An air compressor for compressing air sent to the engine, and a control means for controlling the amount of fuel injected into the engine and the amount of intake air introduced into the engine, ,
A first recirculation passage for recirculating a part of the exhaust gas exhausted from the exhaust pipe to an intake passage provided between the air cleaning device and the air compression device;
An intake control valve provided at a connection portion between the intake passage and the first return passage;
An accelerator opening sensor for detecting the opening of the accelerator;
A pressure sensor for detecting the pressure of intake air introduced into the engine;
A rotational speed sensor for detecting the rotational speed of the engine;
The control means determines the operating state of the engine based on a fuel injection amount determined according to a signal from the pressure sensor and a rotation speed sensor and a signal from the accelerator opening sensor, and the engine An intake control system for an engine, wherein the intake control valve is controlled in accordance with an operating state of the engine.
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