JP6866008B2 - Internal combustion engine control device - Google Patents
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Description
本発明は、排気ガス再循環(Exhaust Gas Recirculation)装置が付帯した内燃機関の制御に関する。 The present invention relates to the control of an internal combustion engine accompanied by an exhaust gas recirculation device.
外部EGR装置は、内燃機関の排気通路と吸気通路とをEGR通路により接続し、排気の一部をEGR通路経由で吸気通路に還流させて吸気に混交するものである(例えば、下記特許文献を参照)。EGRにより、気筒の燃焼室における混合気の燃焼温度を低下させてNOxの排出量を抑制し、かつポンピングロスの低減を図ることができる。 In the external EGR device, the exhaust passage and the intake passage of the internal combustion engine are connected by the EGR passage, and a part of the exhaust gas is returned to the intake passage via the EGR passage to be mixed with the intake air (for example, the following patent documents are referred to. reference). With EGR, it is possible to reduce the combustion temperature of the air-fuel mixture in the combustion chamber of the cylinder, suppress the amount of NO x discharged, and reduce the pumping loss.
排気中には、燃料に由来する水蒸気または水分が含まれている。EGRガスを吸気に混入する過程で、EGRガスに含まれる水蒸気または水分が凝縮して凝縮水が発生する。この凝縮水が特定の箇所に滞留し、それに燃料成分中の硫黄分と結びついた硫酸が溶け込むと、吸気系統の部材、例えば流路の配管やバルブ等が腐食される懸念が生じる。また、まとまった量の凝縮水が一時に気筒の燃焼室に流入することで、失火を惹起する可能性もある。 The exhaust contains water vapor or water derived from the fuel. In the process of mixing the EGR gas into the intake air, the water vapor or water contained in the EGR gas is condensed to generate condensed water. If this condensed water stays in a specific place and the sulfuric acid combined with the sulfur content in the fuel component dissolves in the condensed water, there is a concern that the members of the intake system, for example, the pipes and valves of the flow path, are corroded. In addition, a large amount of condensed water may flow into the combustion chamber of the cylinder at one time, causing a misfire.
そこで、従来より、吸気通路を凝縮水が一箇所に溜まりにくい形状に設計するとともに、吸気通路内で凝縮水が多く発生する蓋然性の高い状況、つまりは外気温または吸気温が低温(例えば、5℃以下)であるときに、一律にEGRを禁止、即ちEGRバルブを全閉しEGR通路を遮断するようにしている。しかしながら、EGRを禁止することは、燃料噴射量の削減及びポンピングロスの低減というEGRの効用を放棄することにつながる。 Therefore, conventionally, the intake passage is designed to have a shape that prevents condensed water from accumulating in one place, and there is a high possibility that a large amount of condensed water will be generated in the intake passage, that is, the outside temperature or the intake temperature is low (for example, 5). When the temperature is (° C or lower), EGR is uniformly prohibited, that is, the EGR valve is fully closed to block the EGR passage. However, prohibiting EGR leads to abandoning the utility of EGR in reducing fuel injection amount and pumping loss.
本発明は、従来EGRを禁止していた状況下においてもできる限りEGRを実施する機会を増やし、内燃機関の燃費性能の一層の向上を図ることを所期の目的としている。 An object of the present invention is to increase the chances of implementing EGR as much as possible even under the situation where EGR is conventionally prohibited, and to further improve the fuel efficiency of the internal combustion engine.
上述した課題を解決するべく、本発明では、気筒に向かって吸気通路を流れる吸気の流量と、気筒に充填される吸気のうちEGRガスが占める割合若しくは量と、外気温、吸気温若しくは冷却水温とに基づき、吸気通路内に存留する凝縮水の量を推定し、その凝縮水の推定量が判定閾値以上となっているならばEGRの実施を禁止するものであり、内燃機関の始動後、所定の時間が経過するまでの期間中は、吸気通路内に存留している凝縮水量をそのときの外気温に応じて推定し、内燃機関の始動後、所定の時間が経過した後は、吸気通路内に存留している凝縮水量を、直近の過去に演算した推定量に、そのときの吸気の流量、吸気のEGR率若しくはEGRガス量を示唆するEGRガス分圧、及び外気温に応じた単位時間あたりの凝縮水の変化量を加算することによって求めることとし、単位時間あたりの凝縮水の変化量は、吸気通路を流れる吸気の流量が多いほど小さな値となり、吸気のEGRガス分圧が低いほど小さな値となり、外気温が高いほど小さな値となり、また、EGRを禁止している間、吸気のEGRガス分圧が0となり単位時間あたりの凝縮水の変化量が負値をとることがあり、凝縮水の推定量が逓減してゆき、前記外気温は、外気温信号を参照することで知得される外気温、吸気温信号を参照することで知得される吸気温、冷却水温信号を参照することで知得される内燃機関の冷却水温のうちの最も小さい値である内燃機関の制御装置を構成した。 In order to solve the above-mentioned problems, in the present invention, the flow rate of the intake air flowing through the intake passage toward the cylinder, the ratio or amount of the EGR gas in the intake air filled in the cylinder, and the outside temperature, intake air temperature or cooling water temperature. Based on the above, the amount of condensed water remaining in the intake passage is estimated, and if the estimated amount of condensed water is equal to or greater than the judgment threshold, the implementation of EGR is prohibited. During the period until the predetermined time elapses, the amount of condensed water remaining in the intake passage is estimated according to the outside temperature at that time, and after the predetermined time elapses after the start of the internal combustion engine, the intake air is taken. The amount of condensed water remaining in the passage is estimated according to the latest calculated amount in the past, according to the flow rate of intake air at that time, the EGR rate of intake air or the EGR gas partial pressure suggesting the amount of EGR gas, and the outside temperature . It is calculated by adding the amount of change in condensed water per unit time, and the amount of change in condensed water per unit time becomes smaller as the flow rate of intake air flowing through the intake passage increases, and the EGR gas partial pressure of intake air becomes smaller. The lower the value, the smaller the value, and the higher the outside temperature, the smaller the value. Also, while EGR is prohibited, the EGR gas partial pressure of the intake air becomes 0 and the amount of change in condensed water per unit time takes a negative value. Yes, the estimated amount of condensed water gradually decreases, and the outside temperature is the outside temperature obtained by referring to the outside temperature signal, the intake temperature obtained by referring to the intake temperature signal, and the cooling water temperature. The control device of the internal combustion engine, which is the smallest value among the cooling water temperatures of the internal combustion engine known by referring to the signal, was constructed.
具体的には、吸気の流量、吸気のうちEGRガスが占める割合若しくは量、並びに、外気温、吸気温若しくは冷却水温と、吸気通路に溜まる凝縮水の単位時間あたりの変化量を示唆する値との関係を規定したマップデータを記憶保持し、単位時間毎に、そのときの吸気の流量、吸気のうちEGRガスが占める割合若しくは量、並びに、外気温、吸気温若しくは冷却水温に対応する値を前記マップデータから読み出し、読み出した値を積算し、その積算値を判定閾値と比較することで、EGRを禁止する必要があるかどうかを判断することが考えられる。 Specifically, the flow rate of the intake air, the ratio or amount of EGR gas in the intake air, the outside temperature, the intake air temperature or the cooling water temperature, and the value suggesting the amount of change in the condensed water accumulated in the intake passage per unit time. The map data that defines the relationship between the two is stored and stored, and for each unit time, the flow rate of the intake air at that time, the ratio or amount of EGR gas in the intake air, and the value corresponding to the outside temperature, intake air temperature, or cooling water temperature are stored. It is conceivable to read from the map data, integrate the read values, and compare the integrated value with the determination threshold to determine whether it is necessary to prohibit EGR.
本発明によれば、従来はEGRを禁止していた状況下においてもEGRを実施する機会を増やすことができ、内燃機関の燃費性能の一層の向上に寄与し得る。 According to the present invention, it is possible to increase the chances of implementing EGR even in a situation where EGR is conventionally prohibited, and it is possible to contribute to further improvement of the fuel efficiency performance of the internal combustion engine.
本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。図1に、本実施形態における車両用内燃機関の概要を示す。本実施形態における内燃機関は、火花点火式の4ストロークエンジンであり、複数の気筒1(図1には、そのうち一つを図示している)を具備している。各気筒1の吸気ポート近傍には、燃料を噴射するインジェクタ11を設けている。また、各気筒1の燃焼室の天井部に、点火プラグ12を取り付けてある。点火プラグ12は、点火コイルにて発生した誘導電圧の印加を受けて、中心電極と接地電極との間で火花放電を惹起するものである。点火コイルは、半導体スイッチング素子であるイグナイタとともに、コイルケースに一体的に内蔵される。
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an outline of an internal combustion engine for a vehicle according to the present embodiment. The internal combustion engine in the present embodiment is a spark-ignition type 4-stroke engine, and includes a plurality of cylinders 1 (one of which is illustrated in FIG. 1). An injector 11 for injecting fuel is provided in the vicinity of the intake port of each
吸気を供給するための吸気通路3は、外部から空気を取り入れて各気筒1の吸気ポートへと導く。吸気通路3上には、エアクリーナ31、電子スロットルバルブ32、サージタンク33、吸気マニホルド34を、上流からこの順序に配置している。
The
排気を排出するための排気通路4は、気筒1内で燃料を燃焼させたことで生じる排気を各気筒1の排気ポートから外部へと導く。この排気通路4上には、排気マニホルド42及び排気浄化用の三元触媒41を配置している。
The
外部EGR装置2は、いわゆる高圧ループEGRを実現するものであり、排気通路4における触媒41の上流側と吸気通路3におけるスロットルバルブ32の下流側とを連通する外部EGR通路21と、EGR通路21上に設けたEGRクーラ22と、EGR通路21を開閉し当該EGR通路21を流れるEGRガスの流量を制御するEGRバルブ23とを要素とする。EGR通路21の入口は、排気通路4における排気マニホルド42またはその下流の所定部位に接続している。EGR通路21の出口は、吸気通路3におけるスロットルバルブ32の下流の所定部位、特にサージタンク33に接続している。
The
本実施形態の内燃機関の制御装置たるECU(Electronic Control Unit)0は、プロセッサ、メモリ、入力インタフェース、出力インタフェース等を有したマイクロコンピュータシステムである。 The ECU (Electronic Control Unit) 0, which is a control device for an internal combustion engine of the present embodiment, is a microcomputer system having a processor, a memory, an input interface, an output interface, and the like.
ECU0の入力インタフェースには、車両の実車速を検出する車速センサから出力される車速信号a、クランクシャフトの回転角度及びエンジン回転数を検出するエンジン回転センサから出力されるクランク角信号b、アクセルペダルの踏込量またはスロットルバルブ32の開度をアクセル開度(いわば、内燃機関に要求されるエンジン負荷、要求出力)として検出するセンサから出力されるアクセル開度信号c、内燃機関の温度を示唆する冷却水温を検出する水温センサから出力される冷却水温信号d、吸気通路3(特に、サージタンク33)内の吸気温及び吸気圧を検出する温度・圧力センサから出力される吸気温・吸気圧信号e、外気温(または、新気温)を検出する温度センサから出力される外気温信号f、車載のバッテリの端子電流または端子電圧を検出するセンサから出力されるバッテリ電流/電圧信号g、ブレーキペダルの踏込量またはマスタシリンダ圧を検出するセンサから出力されるブレーキ踏量信号h等が入力される。
The input interface of ECU0 includes a vehicle speed signal a output from a vehicle speed sensor that detects the actual vehicle speed of the vehicle, a crank angle signal b output from an engine rotation sensor that detects the rotation angle of the crank shaft and the engine rotation speed, and an accelerator pedal. The accelerator opening signal c output from the sensor that detects the depression amount or the opening degree of the
ECU0の出力インタフェースからは、イグナイタに対して点火信号i、インジェクタ11に対して燃料噴射信号j、スロットルバルブ32に対して開度操作信号k、EGRバルブ23に対して開度操作信号l等を出力する。
From the output interface of
ECU0のプロセッサは、予めメモリに格納されているプログラムを解釈、実行し、運転パラメータを演算して内燃機関の運転を制御する。ECU0は、内燃機関の運転制御に必要な各種情報a、b、c、d、e、f、g、hを入力インタフェースを介して取得し、エンジン回転数を知得するとともに気筒1に充填される吸気量を推算する。そして、それらエンジン回転数及び吸気量等に基づき、要求される燃料噴射量、燃料噴射タイミング(一度の燃焼に対する燃料噴射の回数を含む)、燃料噴射圧、点火タイミング、要求EGR率(または、EGRガス量)、吸気バルブの開閉タイミング等といった各種運転パラメータを決定する。ECU0は、運転パラメータに対応した各種制御信号i、j、k、lを出力インタフェースを介して印加する。
The processor of the
また、ECU0は、内燃機関の始動(冷間始動であることもあれば、アイドリングストップからの復帰であることもある)時において、電動機(スタータモータまたはISG(Integrated Starter Generator))を稼働させるための制御信号oを電動機に入力し、当該電動機によりクランクシャフトを回転させるクランキングを行う。クランキングは、内燃機関が初爆から連爆へと至り、エンジン回転数即ちクランクシャフトの回転速度が内燃機関の冷却水温等に応じて定まる判定値を超えたときに(完爆したものと見なして)終了する。
Further, the
ECU0は、所定のアイドルストップ条件が成立したときに、内燃機関のアイドル回転を停止させるアイドルストップを実行する。ECU0は、まず、内燃機関の冷間始動後、冷却水温が所定値以上に高まり、かつ車載のバッテリの充電量または端子電圧が所定値以上となっていることを条件として、アイドルストップの実行を許可する(それまでは、アイドルストップの実行を許可しない)。その上で、ブレーキペダルの踏込量またはマスタシリンダ圧が閾値以上であり(ブレーキペダルが踏まれた)、車室内空調用のエアコンディショナの冷媒圧縮用コンプレッサが稼働しておらず、シフトポジションが走行レンジであり、前回のアイドルストップ終了からある車速以上まで加速した経歴があり、かつ現在の車速がある車速以下である(例えば、車速が13.5km/h以上から13km/hまで低下した、または9.5km/h以上から7km/hまで低下した)、といった諸条件がおしなべて成立したときに、アイドルストップを実行する。
The
アイドルストップ条件の成立後、所定のアイドルストップ終了条件が成立したときには、内燃機関を再始動する。ECU0は、ブレーキペダルの踏込量またはマスタシリンダ圧が0または0に近い閾値未満となった(ブレーキペダルが踏まれなくなった)、逆にブレーキペダルの踏込量またはマスタシリンダ圧がさらに増大した(ブレーキペダルがさらに強く踏み込まれた)、アクセル開度が増大した(アクセルペダルが踏まれた)、アイドルストップ状態で所定時間(3分)が経過した、等のうちの何れかが成立したときに、アイドルストップを終了、内燃機関を再始動する。 After the idle stop condition is satisfied, the internal combustion engine is restarted when the predetermined idle stop end condition is satisfied. In ECU0, the depression amount of the brake pedal or the master cylinder pressure became 0 or less than the threshold value close to 0 (the brake pedal was not depressed), and conversely, the depression amount of the brake pedal or the master cylinder pressure further increased (brake). When any of the following is true: the pedal is depressed more strongly), the accelerator opening is increased (the accelerator pedal is depressed), the predetermined time (3 minutes) has passed in the idle stop state, and so on. Finish the idle stop and restart the internal combustion engine.
気筒1に充填される吸気に占めるEGRガスの割合であるEGR率は、そのときの内燃機関に対する要求負荷に応じて決定する。要求EGR率は、中負荷の運転領域において最も高く、そこからエンジン負荷が増大するほど低下し、またエンジン負荷が減少するほど低下する。全負荷ないし全負荷に近い高負荷の運転領域や、アイドル運転ないしアイドル運転に近い低負荷の運転領域では、要求EGR率は0となり、EGRバルブ23を全閉してEGR通路21を遮断することとなる。
The EGR ratio, which is the ratio of the EGR gas to the intake air charged in the
要求EGR率は、そのときの内燃機関の温度の影響を受ける。一般に、内燃機関の温度が低いほど、気筒1の燃焼室での混合気の燃焼が不安定となる。故に、内燃機関の冷却水温が低い場合には、冷却水温が高い場合と比較して、要求EGR率を引き下げる。
The required EGR rate is affected by the temperature of the internal combustion engine at that time. Generally, the lower the temperature of the internal combustion engine, the more unstable the combustion of the air-fuel mixture in the combustion chamber of the
排気通路4から吸気通路3に還流するEGRガスには、燃料に由来した水蒸気または水分が含まれている。そして、EGRガスが吸気通路3を流通する過程で、EGRガスに含まれる水蒸気または水分が凝縮する。その凝縮水が特定の箇所に滞留し、それに燃料成分中の硫黄分と結びついた硫酸が溶け込むと、吸気通路3の配管やサージタンク33、吸気マニホルド34、またはスロットルバルブ32等が腐食されるおそれがある。のみならず、まとまった量の凝縮水が一時に気筒1の燃焼室に流入することで、失火を惹起する可能性もある。
The EGR gas that returns from the
そこで、本実施形態のECU0は、気筒1に向かって吸気通路3を流れる吸気の流量、気筒1に充填される吸気のEGR率(または、EGRガス量)、並びに、外気温、吸気温若しくは内燃機関の冷却水温に基づき、吸気通路3内に存留する凝縮水の量を推測するとともに、その凝縮水の量の多寡に応じて、EGRを禁止する必要があるかどうかを判断する。
Therefore, the
図2に、本実施形態のECU0が実行する処理の手順例を示している。まず、ECU0は、停止していた内燃機関の始動後、所定の時間が経過するまでの期間中は(ステップS1)、吸気通路3内に存留している凝縮水の推定量ecegrwaterを、そのときの外気温に応じた初期値に設定する(ステップS2)。ECU0のメモリには予め、外気温と、凝縮水の推定量ecegrwaterの初期値との関係を規定したマップデータが格納されている。ECU0は、内燃機関の冷間始動時または始動直後の時期における外気温をキーとして当該マップデータを検索し、凝縮水の推定量ecegrwaterの初期値を得る。一般に、凝縮水の推定量ecegrwaterの初期値は、外気温が低いほど大きな値となる。
FIG. 2 shows an example of a procedure for processing executed by
一方、内燃機関の始動から既に所定の時間が経過した後の時期においては、現在吸気通路3内に存留している凝縮水の推定量ecegrwaterを、直近の過去に演算した推定量ecegrwater’に、単位時間あたりの凝縮水の変化量Δecegrwaterを加算することによって求める(ステップS3)。変化量Δecegrwaterは、そのときの吸気の流量、吸気のEGR率若しくはEGRガス量を示唆するEGRガス分圧、及び外気温に応じた値とする。変化量Δecegrwaterは、正値即ち増加量であることもあれば、負値即ち減少量であることもある。ECU0のメモリには予め、吸気流量、EGRガス分圧及び外気温と、変化量Δecegrwaterとの関係を規定したマップデータが格納されている。ECU0は、現在の吸気流量、EGRガス分圧及び外気温をキーとして当該マップデータを検索し、変化量Δecegrwaterを得る。
On the other hand, in the period after a predetermined time has already passed since the start of the internal combustion engine, the estimated amount ecgrwater of the condensed water currently remaining in the
図3に、吸気の流量、吸気のEGRガス分圧及び外気温と、単位時間あたりの凝縮水の変化量Δecegrwaterとの関係を例示している。変化量Δecegrwaterは、吸気通路3を流れる吸気の流量が多いほど小さな値となり、場合によっては負値となる。これは、吸気流量が多いほど、吸気通路3内に凝縮水が溜まりにくいことによる。吸気の流量は、エンジン回転数及びサージタンク33内吸気圧から推定することができる。ECU0のメモリには予め、エンジン回転数及びサージタンク33内吸気圧と、吸気流量との関係を規定したマップデータが格納されている。ECU0は、現在のエンジン回転数及びサージタンク33内吸気圧をキーとして当該マップデータを検索し、現在の吸気の流量の推定値を得る。尤も、吸気通路3にエアフローメータが設置されている場合には、当該エアフローメータを介して吸気の流量を直接計測することが可能である。
FIG. 3 illustrates the relationship between the flow rate of intake air, the partial pressure of EGR gas of intake air, and the outside air temperature, and the amount of change in condensed water per unit time Δacegrwater. The amount of change Δecgrwater becomes a smaller value as the flow rate of the intake air flowing through the
また、変化量Δecegrwaterは、吸気のEGRガス分圧が低いほど、つまりは吸気に含まれるEGRガスの量が少ないほど小さな値となり、場合によっては負値となる。これは、EGR率が低いほど吸気に混入する水蒸気または水分が少なくなり、吸気通路3内で凝縮水が発生しにくくなることによる。吸気に占めるEGRガスの分圧は、エンジン回転数及びEGRバルブ23の開度から推定することができる。ECU0のメモリには予め、エンジン回転数及びEGRバルブ23開度と、EGRガス分圧との関係を規定したマップデータが格納されている。ECU0は、現在のエンジン回転数及びEGRバルブ23開度をキーとして当該マップデータを検索し、現在の吸気のEGRガス分圧の推定値を得る。
Further, the change amount Δacegrwater becomes a smaller value as the partial pressure of the EGR gas in the intake air is lower, that is, as the amount of EGR gas contained in the intake air is smaller, and in some cases, it becomes a negative value. This is because the lower the EGR rate, the less water vapor or water is mixed in the intake air, and the less condensed water is generated in the
加えて、変化量Δecegrwaterは、外気温が高いほど小さな値となり、場合によっては負値となる。これは、外気温が高いほど吸気通路3の管壁の温度が上昇して凝縮水が発生しにくく、逆に外気温が低いほど吸気通路3の管壁の温度が低下して凝縮水が発生しやすくなることによる。なお、ステップS2及びS3では、外気温信号fを参照することで知得される外気温、吸気温・吸気圧信号eを参照することで知得される吸気温、冷却水温信号dを参照することで知得される冷却水温のうちの最も小さい値を外気温と見なす。これにより、センサを介した外気温の検出精度を高め、ひいては凝縮水の推定量ecegrwaterの演算精度を高めることができる。
In addition, the amount of change Δecgrwater becomes a small value as the outside air temperature rises, and becomes a negative value in some cases. This is because the higher the outside air temperature, the higher the temperature of the pipe wall of the
しかして、ECU0は、ステップS2またはS3を通じて演算した、吸気通路3内に存留している凝縮水の推定量ecegrwaterを判定閾値と比較する。そして、凝縮水の推定量ecegrwaterが判定閾値よりも小さいならば、EGRの実施を許可する(ステップS4)。
Then, the
一方、凝縮水の推定量ecegrwaterが判定閾値以上となっているならば、EGRの実施を禁止する(ステップS5)。EGRを禁止する場合、現在のエンジン負荷如何によらず、要求EGR率を0と見なし、EGRバルブ23を全閉してEGR通路21を遮断する。EGRを禁止してEGRガスの吸気通路3への流入を停止すれば、吸気通路3内に滞留する凝縮水の量を減少させることができる。このことは、吸気通路3の構成部材や吸気通路3上のバルブ等の腐食を抑制し、また多量の凝縮水が気筒1の燃焼室に流れ込むことによる失火の発生を防止することに寄与する。
On the other hand, if the estimated amount of condensed water ecgrwater is equal to or greater than the determination threshold value, the implementation of EGR is prohibited (step S5). When EGR is prohibited, the required EGR rate is regarded as 0 regardless of the current engine load, and the EGR valve 23 is fully closed to shut off the
ECU0は、上記のステップS1ないしS5の処理を、単位時間毎に反復して実行する。EGRの実施を禁止している間は、EGRガスを含まない吸気即ち新気のみが吸気通路3を流通し、吸気通路3内に溜まった凝縮水をパージする。その凝縮水は、気筒1の燃焼室及び排気通路4を経て外部に排出される。同時に、吸気に占めるEGRガスの分圧が0となり、凝縮水の推定量の単位時間あたりの変化量Δecegrwaterが0または負値となって、ECU0で反復的に演算している凝縮水の推定量ecegrwaterが逓減してゆく。凝縮水の推定量ecegrwaterが判定閾値を下回った暁には、EGRを再開することとなる。
The
本実施形態では、気筒1に向かって吸気通路3を流れる吸気の流量と、気筒1に充填される吸気のうちEGRガスが占める割合若しくは量と、外気温、吸気温若しくは冷却水温とに基づき、EGRを禁止する必要があるかどうかを判断する内燃機関の制御装置0を構成した。より具体的には、制御装置0が、吸気の流量、吸気のうちEGRガスが占める割合若しくは量、並びに、外気温、吸気温若しくは冷却水温と、吸気通路3に溜まる凝縮水の単位時間あたりの変化量を示唆する値Δecegrwaterとの関係を規定したマップデータを記憶保持しており、単位時間毎に、そのときの吸気の流量、吸気のうちEGRガスが占める割合若しくは量、並びに、外気温、吸気温若しくは冷却水温に対応する値Δecegrwaterを前記マップデータから読み出し、読み出した値Δecegrwaterを積算(または、時間積分)して積算値ecegrwaterを求め、その積算値ecegrwaterを判定閾値と比較することで、EGRを禁止する必要があるかどうかを判断する。
In the present embodiment, based on the flow rate of the intake air flowing through the
本実施形態によれば、従来はEGRを禁止していた状況、例えば外気温または吸気温が低温である状況下においても、吸気通路3内に存留している凝縮水の量ecegrwaterが判定閾値を下回っている限り、EGRを実施することができる。つまり、EGRの機会が増し、燃料噴射量の削減及びポンピングロスの低減というEGRの効用を十分に享受して、内燃機関の燃費性能をより一層向上させることが可能となる。
According to the present embodiment, even in a situation where EGR is conventionally prohibited, for example, a situation where the outside air temperature or the intake air temperature is low, the amount of condensed water remaining in the
なお、本発明は以上に詳述した実施形態に限られるものではない。 The present invention is not limited to the embodiments described in detail above.
上記実施形態では、内燃機関の始動後、所定の時間が経過するまでの期間中は、吸気通路3内に存留している凝縮水の推定量ecegrwaterを、外気温に応じた初期値に設定していた。これに対し、内燃機関の始動前の停止時間の長さに応じて、当該期間中の凝縮水の推定量ecegrwaterを決定することも考えられる。例えば、冷間始動時のように内燃機関の停止している時間が顕著に長かった場合には、上記実施形態と同様、当該期間中の凝縮水の推定量ecegrwaterを、外気温に応じた初期値に設定する。一方で、アイドルストップ後の再始動時のように内燃機関の停止している時間が短かった場合には、内燃機関の直近の停止時の凝縮水の推定量ecegrwaterを引き継いで、内燃機関の再始動後の凝縮水の推定量とする。内燃機関の停止時間の長さについては、内燃機関の直近の停止時に記憶した冷却水温と、内燃機関の始動直後の冷却水温との差分を参照して判断することが可能である。即ち、前者と後者との差分の絶対値が所定値よりも大きければ、内燃機関の停止時間が長かったと判断し、差分の絶対値が所定値以下であるならば、内燃機関の停止時間は短かったと判断する。
In the above embodiment, the estimated amount of condensed water remaining in the
その他、各部の具体的構成や処理の内容等は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。 In addition, the specific configuration of each part, the content of processing, and the like can be variously modified without departing from the spirit of the present invention.
本発明は、車両等に搭載される内燃機関の制御に用いることができる。 The present invention can be used for controlling an internal combustion engine mounted on a vehicle or the like.
0…制御装置(ECU)
1…気筒
2…排気ガス再循環(EGR)装置
21…EGR通路
23…EGRバルブ
3…吸気通路
4…排気通路
0 ... Control device (ECU)
1 ...
Claims (2)
内燃機関の始動後、所定の時間が経過するまでの期間中は、吸気通路内に存留している凝縮水量をそのときの外気温に応じて推定し、
内燃機関の始動後、所定の時間が経過した後は、吸気通路内に存留している凝縮水量を、直近の過去に演算した推定量に、そのときの吸気の流量、吸気のEGR率若しくはEGRガス量を示唆するEGRガス分圧、及び外気温に応じた単位時間あたりの凝縮水の変化量を加算することによって求めることとし、
単位時間あたりの凝縮水の変化量は、吸気通路を流れる吸気の流量が多いほど小さな値となり、吸気のEGRガス分圧が低いほど小さな値となり、外気温が高いほど小さな値となり、
また、EGRを禁止している間、吸気のEGRガス分圧が0となり単位時間あたりの凝縮水の変化量が負値をとることがあり、凝縮水の推定量が逓減してゆき、
前記外気温は、外気温信号を参照することで知得される外気温、吸気温信号を参照することで知得される吸気温、冷却水温信号を参照することで知得される内燃機関の冷却水温のうちの最も小さい値である内燃機関の制御装置。 Condensed water remaining in the intake passage based on the flow rate of the intake air flowing through the intake passage toward the cylinder, the ratio or amount of EGR gas in the intake air filled in the cylinder, and the outside temperature, intake air temperature, or cooling water temperature. If the estimated amount of condensed water is equal to or greater than the judgment threshold, the implementation of EGR is prohibited.
During the period from the start of the internal combustion engine to the elapse of a predetermined time, the amount of condensed water remaining in the intake passage is estimated according to the outside air temperature at that time.
After the start of the internal combustion engine, after a lapse of a predetermined time, the amount of condensed water that SonTome into the intake manifold, the estimated amount calculated to the nearest past, the flow rate of the intake air at the time, EGR rate or EGR intake It is determined by adding the EGR gas partial pressure that suggests the amount of gas and the amount of change in condensed water per unit time according to the outside temperature.
The amount of change in condensed water per unit time becomes smaller as the flow rate of intake air flowing through the intake passage increases, becomes smaller as the partial pressure of EGR gas in the intake air decreases, and decreases as the outside temperature rises.
In addition, while EGR is prohibited, the partial pressure of EGR gas in the intake air may become 0 and the amount of change in condensed water per unit time may take a negative value, and the estimated amount of condensed water gradually decreases.
The outside air temperature is an internal combustion engine known by referring to an outside air temperature obtained by referring to an outside air temperature signal, an intake air temperature obtained by referring to an intake air temperature signal, and a cooling water temperature signal. A control device for an internal combustion engine, which is the smallest value of the cooling water temperature.
単位時間毎に、そのときの吸気の流量、吸気のうちEGRガスが占める割合若しくは量、並びに、外気温、吸気温若しくは冷却水温に対応する値を前記マップデータから読み出し、読み出した値を積算し、その積算値を判定閾値と比較することでEGRを禁止する必要があるかどうかを判断する請求項1記載の内燃機関の制御装置。 The relationship between the flow rate of the intake air, the ratio or amount of EGR gas in the intake air, and the relationship between the outside air temperature, the intake air temperature or the cooling water temperature, and the value suggesting the amount of change in the condensed water accumulated in the intake air passage per unit time is specified. It stores and retains map data.
For each unit time, the flow rate of the intake air at that time, the ratio or amount of the EGR gas in the intake air, and the values corresponding to the outside temperature, the intake air temperature, or the cooling water temperature are read from the map data, and the read values are integrated. The control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein it is determined whether or not it is necessary to prohibit EGR by comparing the integrated value with the determination threshold value.
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