JP6892324B2 - Internal combustion engine control method and internal combustion engine control device - Google Patents
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Description
本発明は、車両に搭載された内燃機関の制御方法及び内燃機関の制御装置に関する。 The present invention relates to a control method for an internal combustion engine mounted on a vehicle and a control device for the internal combustion engine.
特許文献１には、インタクーラに供給される冷却水の温度が所定の凍結判定温度未満のとき、ＥＧＲガス中の水分が凝縮した凝縮水が凍結に至る虞のある状況にあるものとして、ＥＧＲガスを吸気系に戻さないようにする技術が開示されている。
しかしながら、インタクーラに供給される冷却水の温度が同じでも、インタクーラに導入される吸気の温度が異なれば、インタクーラで冷却された吸気の温度が同じになるとは限らない。 However, even if the temperature of the cooling water supplied to the intercooler is the same, the temperature of the intake air cooled by the intercooler is not always the same if the temperature of the intake air introduced into the intercooler is different.
つまり、インタクーラに供給される冷却水の温度が所定の凍結判定温度未満であっても、インタクーラに導入される吸気の温度によっては、インタクーラ内で凝縮水が凍結しない可能性がある。 That is, even if the temperature of the cooling water supplied to the intercooler is lower than the predetermined freezing determination temperature, the condensed water may not freeze in the intercooler depending on the temperature of the intake air introduced into the intercooler.
従って、特許文献１においては、実際にはインタクーラ内で凝縮水が凍結しないような状況でも、ＥＧＲ領域においてＥＧＲガスの吸気系への導入（還流）が実施されない場合があり、ＥＧＲによる燃費改善効果を得る上で更なる改善の余地がある。
Therefore, in
本発明の内燃機関の制御方法は、吸気通路の吸気導入口における吸気温度が所定温度未満の場合、上記外気導入機構による上記エンジンルーム内への外気導入の有無に応じて、上記ＥＧＲガス流量を調整することを特徴としている。 In the control method of the internal combustion engine of the present invention, when the intake air temperature at the intake intake port of the intake passage is less than a predetermined temperature, the EGR gas flow rate is increased depending on whether or not the outside air is introduced into the engine room by the outside air introduction mechanism. It is characterized by adjusting.
本発明によれば、外気温が低い寒冷地においても、ＥＧＲを実施することにより得られる燃費向上効果を得る機会を拡大させることができる。 According to the present invention, it is possible to expand the opportunity to obtain the fuel efficiency improving effect obtained by carrying out EGR even in a cold region where the outside air temperature is low.
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、第１実施例における内燃機関１の制御装置の概略を示す説明図である。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram showing an outline of a control device for an
この内燃機関１は、例えば筒内直噴型の構成であり、シリンダ内に燃料を噴射する燃料噴射弁（図示せず）を気筒毎に有している。
The
内燃機関１は、駆動源として自動車等の車両に搭載されるものであって、吸気通路２と排気通路３とを有している。
The
内燃機関１に接続された吸気通路２には、吸気中の異物を捕集するエアクリーナ４と、吸入空気量を検出するエアフローメータ５と、吸入空気量を調整する電動のスロットル弁６と、が設けられている。エアフローメータ５は、スロットル弁６の上流側に配置されている。エアフローメータ５は、温度センサを内蔵したものであって、吸気導入口の吸気温度を検出（測定）可能となっている。エアクリーナ４は、エアフローメータ５の上流側に配置されている。吸気通路２は、内燃機関１が収容されたエンジンルーム内に位置している。
In the
内燃機関１に接続された排気通路３には、三元触媒等の上流側排気触媒７と、三元触媒等の下流側排気触媒８と、排気音を低減する消音用のマフラー９と、が設けられている。下流側排気触媒８は、上流側排気触媒７の下流側に配置されている。マフラー９は、下流側排気触媒８の下流側に配置されている。
In the
また、この内燃機関１は、吸気通路２に設けられたコンプレッサ１１と排気通路３に設けられたタービン１２とを同軸上に備えた過給機としてのターボ過給機１０を有している。コンプレッサ１１は、スロットル弁６の上流側で、かつエアフローメータ５よりも下流側に配置されている。タービン１２は、上流側排気触媒７よりも上流側に配置されている。なお、ターボ過給機１０は、上記エンジンルーム内に位置している。
Further, the
また、吸気通路２には、スロットル弁６の下流側に、コンプレッサ１１により圧縮（加圧）された吸気を冷却し、充填効率を良くするインタクーラ１３が設けられている。
Further, in the
インタクーラ１３は、インタクーラ用のラジエータ（インタクーラ用ラジエータ）１４及び電動ポンプ１５とともにインタクーラ用冷却経路（サブ冷却経路）１６に配置されている。インタクーラ１３には、ラジエータ１４によって冷却された冷媒（冷却水）が供給可能となっている。インタクーラ１３は、上記エンジンルーム内に位置している。
The
インタクーラ用冷却経路１６は、経路内を冷媒が循環可能となるように構成されている。インタクーラ用冷却経路１６は、内燃機関１のシリンダブロック１７を冷却する冷却水が循環する図示しないメイン冷却経路とは独立した冷却経路である。
The
ラジエータ１４は、インタクーラ用冷却経路１６内の冷媒を外気との熱交換で冷却する。
The
電動ポンプ１５は、駆動することによってラジエータ１４とインタクーラ１３との間で冷媒を矢印Ａ方向に循環させるものである。
The
排気通路３には、タービン１２を迂回してタービン１２の上流側と下流側とを接続する排気バイパス通路１８が接続されている。排気バイパス通路１８の下流側端は、上流側排気触媒７よりも上流側の位置で排気通路３に接続されている。排気バイパス通路１８には、排気バイパス通路１８内の排気流量を制御する電動のウエストゲート弁１９が配置されている。
An
また、内燃機関１は、排気通路３から排気の一部をＥＧＲガスとして吸気通路２へ導入（還流）する排気還流（ＥＧＲ）が実施可能なものであって、排気通路３から分岐して吸気通路２に接続されたＥＧＲ通路２１を有している。ＥＧＲ通路２１は、その一端が上流側排気触媒７と下流側排気触媒８との間の位置で排気通路３に接続され、その他端がエアフローメータ５の下流側となりコンプレッサ１１の上流側となる位置で吸気通路２に接続されている。このＥＧＲ通路２１には、ＥＧＲ通路２１内のＥＧＲガスの流量を制御する電動のＥＧＲ弁２２と、ＥＧＲガスを冷却可能なＥＧＲクーラ２３と、が設けられている。ＥＧＲ弁２２の開閉動作は、制御部としてのコントロールユニット２５によって制御される。ＥＧＲ通路２１、ＥＧＲ弁２２、ＥＧＲクーラ２３は、上記エンジンルーム内に位置している。
Further, the
図２は、ＥＧＲ弁２２の動作条件の一例を示す説明図である。機関回転数及び負荷（内燃機関１の負荷）がそれぞれ所定の範囲にあるＥＧＲ領域においては、ＥＧＲ弁２２を開弁して、排気の一部を吸気通路２に還流させる。ＥＧＲ領域以外となる非ＥＧＲ領域においては、ＥＧＲ弁２２を閉じて、排気の一部が吸気通路２に還流しないようにする。すなわち、非ＥＧＲ領域では、ＥＧＲガスが吸気通路２に導入されることはないように（ＥＧＲガス流量がゼロとなるように）、ＥＧＲ弁２２が制御される。なお、負荷は、後述するアクセル開度センサ２７の検出値を用いて算出可能である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of operating conditions of the
また、第１実施例においては、ＥＧＲ領域内が、ＥＧＲ率が低、中、高の３つの領域に分けられている。詳述すると、第１実施例のＥＧＲ領域は、相対的に高いＥＧＲ率が設定された高ＥＧＲ領域と、中間のＥＧＲ率が設定された中ＥＧＲ領域と、相対的に低いＥＧＲ率が設定された低ＥＧＲ領域と、から構成されている。つまり、ＥＧＲ領域においては、内燃機関１の運転状態に応じて異なるＥＧＲ率が設定されており、内燃機関１の運転状態に基づいて、ＥＧＲ通路２１内のＥＧＲガス流量が調整可能となっている。
Further, in the first embodiment, the EGR region is divided into three regions having an EGR rate of low, medium, and high. More specifically, the EGR region of the first embodiment is set to a high EGR region in which a relatively high EGR rate is set, a medium EGR region in which an intermediate EGR rate is set, and a relatively low EGR rate. It is composed of a low EGR region and a low EGR region. That is, in the EGR region, different EGR rates are set according to the operating state of the
なお、ＥＧＲ領域及び非ＥＧＲ領域の設定や、ＥＧＲ領域内のＥＧＲ率の設定は、図２の設定に限定されるものではなく、内燃機関１の仕様等に応じて適宜変更可能である。
The setting of the EGR region and the non-EGR region and the setting of the EGR ratio in the EGR region are not limited to the setting of FIG. 2, and can be appropriately changed according to the specifications of the
コントロールユニット２５には、上述したエアフローメータ５の検出信号のほか、クランクシャフト（図示せず）のクランク角を検出するクランク角センサ２６、アクセルペダル（図示せず）の踏込量を検出するアクセル開度センサ２７、インタクーラ１３の出口側の吸気温度（インタクーラ出口吸気温度Ｔａ）を検出（測定）するインタクーラ出口側吸気温度センサ２８、上記メイン冷却経路内の冷却水の温度（エンジン水温）を検出する水温センサ２９、コンプレッサ１１の下流側の吸気圧を検出する過給圧センサ３０、インタクーラ用冷却経路１６内の冷媒の温度を検出（測定）する冷媒温度センサ３１、外気温を検出する外気温度センサ３２等のセンサ類の検出信号が入力されている。
In addition to the detection signal of the
なお、インタクーラ出口側吸気温度センサ２８は、インタクーラ１３の出口付近に配置されている。冷媒温度センサ３１は、ラジエータ１４で熱交換された冷媒の温度が検出できるように、ラジエータ１４の出口付近に配置されている。
The intake
そして、コントロールユニット２５は、これらの検出信号に基づいて、内燃機関１の点火時期や空燃比等の制御や、ＥＧＲ弁２２の弁開度を制御して排気通路３から吸気通路２に排気の一部を還流する排気還流制御（ＥＧＲ制御）等を実施する。また、コントロールユニット２５は、電動ポンプ１５の駆動や、スロットル弁６及びウエストゲート弁１９の弁開度等も制御している。
Then, the
内燃機関１の運転点が非過給域にある場合においては、ウエストゲート弁１９の開度を所定の一定開度として、機関要求トルクを実現するために必要な新気が筒内に供給されるようにスロットル弁６の開度を制御する。なお、「内燃機関１の運転点」とは、「内燃機関１の運転状態」ということもできる。
When the operating point of the
内燃機関１の運転点が非過給域よりも高負荷側の過給域にある場合においては、スロットル弁６の開度を全開とし、機関要求トルクを実現するために必要な新気が筒内に供給されるようにウエストゲート弁１９の開度を制御する。
When the operating point of the
ここで、排気ガス中には、水蒸気（水分）が含まれている。そのため、ＥＧＲガスが冷却されると凝縮水が発生する。この凝縮水がインタクーラ１３内で凍結すると、インタクーラ１３が故障してしまう可能性がある。従って、内燃機関１の運転点がＥＧＲ領域であるというだけでＥＧＲを実施すると、インタクーラ１３内で凝縮水が凍結し、インタクーラ１３の破損する可能性がある。
Here, the exhaust gas contains water vapor (moisture). Therefore, when the EGR gas is cooled, condensed water is generated. If this condensed water freezes in the
インタクーラ１３に供給される冷媒の温度が低いほど、インタクーラ１３での吸気の冷却が促進される。しかしながら、インタクーラ１３に導入される吸気の温度が異なれば、インタクーラ１３に供給される冷媒の温度が同じでも、インタクーラ１３を通過した吸気の温度は異なる値になるはずである。インタクーラ１３に導入される吸気の温度が異なれば、インタクーラ１３に供給される冷媒の温度が同じでも、インタクーラ１３内で凝縮水が同じ状態になるとは限らない。冷媒の温度が低くても、インタクーラ１３に冷媒を供給しない（冷媒を循環させない）場合や、外気温が高い場合、インタクーラ１３内で凝縮水が凍結しない可能性もある。
The lower the temperature of the refrigerant supplied to the
すなわち、冷媒の温度が低くても、インタクーラ１３内の吸気温度が高ければ、インタクーラ１３内で凝縮水は凍結していないはずである。
That is, even if the temperature of the refrigerant is low, if the intake air temperature in the
そこで、上述した第１実施例においては、内燃機関１の運転状態及びインタクーラ１３の出口側の吸気温度に基づいてＥＧＲ通路２１内のＥＧＲガス流量を調整する。
Therefore, in the first embodiment described above, the EGR gas flow rate in the
図３は、第１実施例における内燃機関１の制御の流れ、すなわち第１実施例におけるＥＧＲ制御に関するフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart of the control flow of the
Ｓ１では、内燃機関１の運転点がＥＧＲ領域であるか、非ＥＧＲ領域であるかを判定する。Ｓ１において内燃機関１の運転点がＥＧＲ領域にある場合には、Ｓ２へ進む。Ｓ１において内燃機関１の運転点が非ＥＧＲ領域にある場合には、Ｓ３へ進む。
In S1, it is determined whether the operating point of the
Ｓ２では、インタクーラ出口側吸気温度センサ２８で検出される吸気温度（インタクーラ出口吸気温度Ｔａ）が、予め設定された第１温度Ｔ１よりも低いか否かを判定する。Ｓ２においてインタクーラ出口吸気温度Ｔａが第１温度Ｔ１未満である場合には、Ｓ３へ進む。Ｓ２においてインタクーラ出口吸気温度Ｔａが第１温度Ｔ１以上である場合には、Ｓ８へ進む。第１温度Ｔ１は、凝縮水の凍結を判定する吸気温度の閾値であり、インタクーラ１３内で凝縮水が凍結しない温度（例えば、０℃）である。
In S2, it is determined whether or not the intake air temperature (intercooler outlet intake air temperature Ta) detected by the intercooler outlet side intake
Ｓ３では、ＥＧＲをＯＦＦにする。つまり、インタクーラ出口吸気温度Ｔａが第１温度Ｔ１よりも低い場合や、内燃機関１の運転状態が非ＥＧＲ領域にある場合は、ＥＧＲガスが吸気通路２に導入されないように（ＥＧＲガス流量がゼロとなるように）ＥＧＲ弁２２を制御する。ＥＧＲガスが吸気通路２に導入されている場合は、ＥＧＲ弁２２を閉じ、ＥＧＲガスの吸気通路２への導入を停止する。ＥＧＲガスの吸気通路２への導入が既に停止されている場合には、ＥＧＲ弁２２が閉じられた状態を継続し、ＥＧＲガスが吸気通路２へ導入されない状態を継続する。
In S3, EGR is turned off. That is, when the intercooler outlet intake air temperature Ta is lower than the first temperature T1 or when the operating state of the
Ｓ４では、インタクーラ用冷却経路１６内の冷媒を循環させる要求（冷媒循環要求）があるか否かを判定する。具体的には、インタクーラ１３の入口側の吸気温度であるインタクーラ入口吸気温度が予め設定された所定温度以上の場合に、インタクーラ用冷却経路１６内の冷媒を循環させる要求があるものとする。また、インタクーラ入口吸気温度が予め設定された所定温度未満の場合に、インタクーラ用冷却経路１６内の冷媒を循環させる要求がないものとする。Ｓ４においてインタクーラ用冷却経路１６内の冷媒を循環させる要求があると判定された場合は、Ｓ５へ進む。Ｓ４においてインタクーラ用冷却経路１６内の冷媒を循環させる要求がないと判定された場合は、Ｓ７へ進む。
In S4, it is determined whether or not there is a request for circulating the refrigerant in the
インタクーラ入口吸気温度は、例えば、過給圧と外気温（吸気温）を用いて推定する。なお、インタクーラ入口吸気温度は、インタクーラ１３の入口側に温度センサを配置して、この温度センサで検出（測定）するようにしてもよい。
The intake air temperature at the inlet of the intercooler is estimated using, for example, the boost pressure and the outside air temperature (intake air temperature). The temperature sensor at the inlet of the intercooler may be detected (measured) by arranging a temperature sensor on the inlet side of the
Ｓ５では、冷媒温度センサ３１で検出される冷媒温度Ｔｂが、予め設定された第２温度Ｔ２以上の温度であるか否かを判定する。Ｓ５において冷媒温度Ｔｂが第２温度Ｔ２以上である場合には、Ｓ６へ進む。Ｓ５において冷媒温度Ｔｂが第２温度Ｔ２未満である場合には、Ｓ７へ進む。第２温度Ｔ２は、凝縮水の凍結を判定する冷媒温度の閾値であり、インタクーラ１３内で凝縮水が凍結しない温度（例えば、０℃）である。
In S5, it is determined whether or not the refrigerant temperature Tb detected by the
Ｓ６では、インタクーラ用冷却経路１６内の冷媒の循環をＯＮにする。インタクーラ用冷却経路１６内の冷媒が循環していない場合は、電動ポンプ１５を駆動して冷媒を循環させる。電動ポンプ１５が既に駆動している場合には、電動ポンプ１５の駆動を継続し、インタクーラ用冷却経路１６内の冷媒の循環を継続する。
In S6, the circulation of the refrigerant in the
Ｓ７では、インタクーラ用冷却経路１６内の冷媒の循環をＯＦＦにする。インタクーラ用冷却経路１６内の冷媒が循環している場合は、電動ポンプ１５を停止して、冷媒の循環を停止する。電動ポンプ１５が既に停止している場合には、電動ポンプ１５の停止を継続し、インタクーラ用冷却経路１６内で冷媒が循環しない状態を継続する。
In S7, the circulation of the refrigerant in the
Ｓ８では、Ｓ４と同じように、インタクーラ用冷却経路１６内の冷媒を循環させる要求（冷媒循環要求）があるか否かを判定する。このＳ８においても、インタクーラ入口吸気温度が予め設定された所定温度以上の場合に、インタクーラ用冷却経路１６内の冷媒を循環させる要求があるものとする。Ｓ８においてインタクーラ用冷却経路１６内の冷媒を循環させる要求があると判定された場合は、Ｓ９へ進む。Ｓ８においてインタクーラ用冷却経路１６内の冷媒を循環させる要求がないと判定された場合は、Ｓ１６へ進む。
In S8, as in S4, it is determined whether or not there is a request for circulating the refrigerant in the
Ｓ９では、冷媒温度センサ３１で検出される冷媒温度Ｔｂが、予め設定された第２温度Ｔ２以上の温度であるか否かを判定する。Ｓ９において冷媒温度Ｔｂが第２温度Ｔ２以上である場合には、Ｓ１０へ進む。Ｓ９において冷媒温度Ｔｂが第２温度Ｔ２未満である場合には、Ｓ１２へ進む。
In S9, it is determined whether or not the refrigerant temperature Tb detected by the
Ｓ１０では、ＥＧＲをＯＮにする。ＥＧＲガスが吸気通路２に導入されていない場合は、ＥＧＲ弁２２を開き、ＥＧＲガスの吸気通路２への導入を開始する。ＥＧＲガスが既に吸気通路２に導入されている場合には、ＥＧＲ弁２２が開かれた状態を継続し、ＥＧＲガスの吸気通路２への導入を継続する。ＥＧＲがＯＮになっているときのＥＧＲ弁２２の弁開度は、内燃機関１の運転状態に応じて決定される。つまり、Ｓ１０では、内燃機関１の運転状態に応じた量のＥＧＲガスが吸気通路２に導入されるようにＥＧＲ弁２２を制御する。
In S10, EGR is turned on. When the EGR gas is not introduced into the
Ｓ１１では、インタクーラ用冷却経路１６内の冷媒の循環をＯＮにする。つまり、Ｓ１１では、Ｓ６と同じように電動ポンプ１５を制御する。
In S11, the circulation of the refrigerant in the
Ｓ１２では、ＥＧＲをＯＦＦにする。つまり、Ｓ１２では、Ｓ３と同じようにＥＧＲ弁２２を制御する。
In S12, EGR is turned off. That is, in S12, the
Ｓ１３では、インタクーラ用冷却経路１６内の冷媒の循環をＯＮにする。つまり、Ｓ１３では、Ｓ６と同じように電動ポンプ１５を制御する。
In S13, the circulation of the refrigerant in the
Ｓ１４では、インタクーラ出口側吸気温度センサ２８で検出される吸気温度（インタクーラ出口吸気温度Ｔａ）が、第１温度Ｔ１よりも低いか否かを判定する。Ｓ１４においてインタクーラ出口吸気温度Ｔａが第１温度Ｔ１未満である場合には、ＥＧＲをＯＦＦした状態で今回のルーチンを終了する。Ｓ１４においてインタクーラ出口吸気温度Ｔａが第１温度Ｔ１以上である場合には、Ｓ１５へ進む。
In S14, it is determined whether or not the intake air temperature (intercooler outlet intake air temperature Ta) detected by the intercooler outlet side intake
Ｓ１５では、ＥＧＲをＯＮにする。つまり、Ｓ１５では、Ｓ１０と同じようにＥＧＲ弁２２を制御する。
In S15, EGR is turned ON. That is, in S15, the
Ｓ１６では、インタクーラ用冷却経路１６内の冷媒の循環をＯＦＦにする。つまり、Ｓ１６では、Ｓ７と同じように電動ポンプ１５を制御する。
In S16, the circulation of the refrigerant in the
Ｓ１７では、ＥＧＲをＯＮにする。つまり、Ｓ１７では、Ｓ１０と同じようにＥＧＲ弁２２を制御する。
In S17, EGR is turned ON. That is, in S17, the
図４〜図７は、第１実施例における内燃機関１の制御の一例を示したタイミングチャートである。なお、図４〜図７において、ＥＧＲがＯＮになっているときのＥＧＲ弁２２の弁開度は、そのときの内燃機関１の運転状態に応じて決定されている。
4 to 7 are timing charts showing an example of control of the
図４は、インタクーラ出口吸気温度Ｔａが第１温度Ｔ１よりも高く、冷媒温度Ｔｂが第２温度Ｔ２よりも高い場合を示している。図４においては、時刻ｔ１から内燃機関１の運転点がＥＧＲ領域に入っている。そのため、時刻ｔ１のタイミングでＥＧＲをＯＮにしている。また、時刻ｔ２のタイミングでインタクーラ入口吸気温度が所定温度以上になっている。そのため、時刻ｔ２のタイミングでインタクーラ用冷却経路１６内の冷媒の循環をＯＮにしている。
FIG. 4 shows a case where the intercooler outlet intake air temperature Ta is higher than the first temperature T1 and the refrigerant temperature Tb is higher than the second temperature T2. In FIG. 4, the operating point of the
図５は、インタクーラ出口吸気温度Ｔａが第１温度Ｔ１よりも低く、冷媒温度Ｔｂが第２温度Ｔ２よりも低い場合を示している。図５においては、時刻ｔ１から内燃機関１の運転点がＥＧＲ領域に入っている。しかしながら、インタクーラ出口吸気温度Ｔａが第１温度Ｔ１は第１温度Ｔ１よりも低いため、時刻ｔ１のタイミングでＥＧＲがＯＮとはならない。また、時刻ｔ２のタイミングでインタクーラ入口吸気温度が所定温度以上になっている。そのため、時刻ｔ２のタイミングでインタクーラ用冷却経路１６内の冷媒の循環をＯＮにしている。
FIG. 5 shows a case where the intercooler outlet intake air temperature Ta is lower than the first temperature T1 and the refrigerant temperature Tb is lower than the second temperature T2. In FIG. 5, the operating point of the
図６は、インタクーラ出口吸気温度Ｔａが第１温度Ｔ１よりも高く、冷媒温度Ｔｂが第２温度Ｔ２よりも低い場合を示している。図６においては、時刻ｔ１から内燃機関１の運転点がＥＧＲ領域に入っている。そのため、時刻ｔ１のタイミングでＥＧＲをＯＮにしている。また、時刻ｔ２のタイミングでインタクーラ入口吸気温度が所定温度以上になっている。しかしながら、冷媒温度Ｔｂが第２温度Ｔ２よりも低くなっている。そこで時刻ｔ２でＥＧＲをＯＦＦにし、時刻ｔ２から所定時間経過した時刻ｔ３のタイミングでインタクーラ用冷却経路１６内の冷媒の循環をＯＮにしている。そして、時刻ｔ３から所定時間経過した時刻ｔ４において、インタクーラ出口吸気温度Ｔａが第１温度Ｔ１よりも高くなっているので、時刻ｔ４のタイミングでＥＧＲをＯＮにしている。その後、時刻ｔ５のタイミングでインタクーラ入口吸気温度が所定温度未満になっている。そのため、時刻ｔ５のタイミングでインタクーラ用冷却経路１６内の冷媒の循環をＯＦＦにしている。
FIG. 6 shows a case where the intercooler outlet intake air temperature Ta is higher than the first temperature T1 and the refrigerant temperature Tb is lower than the second temperature T2. In FIG. 6, the operating point of the
図７は、インタクーラ出口吸気温度Ｔａが第１温度Ｔ１を跨いで変動し、冷媒温度Ｔｂが第２温度Ｔ２よりも低い場合を示している。図７においては、時刻ｔ１から内燃機関１の運転点がＥＧＲ領域に入っている。そのため、時刻ｔ１のタイミングでＥＧＲをＯＮにしている。また、時刻ｔ２のタイミングでインタクーラ入口吸気温度が所定温度以上になっている。しかしながら、冷媒温度Ｔｂが第２温度Ｔ２よりも低くなっている。そこで時刻ｔ２のタイミングでＥＧＲをＯＦＦにし、時刻ｔ２から所定時間経過した時刻ｔ３のタイミングでインタクーラ用冷却経路１６内の冷媒の循環がＯＮにしている。そして、時刻ｔ３から所定時間経過した時刻ｔ４において、インタクーラ出口吸気温度Ｔａが第１温度Ｔ１よりも低くなっているので、時刻ｔ４以降も引き続きＥＧＲをＯＦＦにしている。その後、時刻ｔ５のタイミングでインタクーラ入口吸気温度が所定温度未満となっている。そのため、時刻ｔ５のタイミングでインタクーラ用冷却経路１６内の冷媒の循環をＯＦＦにしている。そして、インタクーラ出口吸気温度Ｔａが第１温度Ｔ１よりも高くなる時刻ｔ６のタイミングでＥＧＲをＯＮにしている。
FIG. 7 shows a case where the intercooler outlet intake air temperature Ta fluctuates across the first temperature T1 and the refrigerant temperature Tb is lower than the second temperature T2. In FIG. 7, the operating point of the
図８は、第１実施例におけるＥＧＲ実施領域と、内燃機関１の運転点がＥＧＲ領域にあっても外気温度が０℃以下の場合にはＥＧＲを実施しない比較例におけるＥＧＲ実施領域と、を対比して示す説明図である。
FIG. 8 shows an EGR implementation region in the first embodiment and an EGR implementation region in the comparative example in which EGR is not performed when the outside air temperature is 0 ° C. or lower even if the operating point of the
図８に示すように、第１実施例においては、外気温度が０℃以下であっても、インタクーラ出口吸気温度Ｔａが第１温度Ｔ１（０℃）であれば、ＥＧＲがＯＮとなるため、ＥＧＲがＯＮとなるケースを相対的に増加させることができる。 As shown in FIG. 8, in the first embodiment, even if the outside air temperature is 0 ° C. or lower, if the intercooler outlet intake air temperature Ta is the first temperature T1 (0 ° C.), the EGR is turned ON. The number of cases in which EGR is turned on can be relatively increased.
以上説明してきたように、上述した第１実施例においては、インタクーラ１３の出口側の吸気温度（インタクーラ出口吸気温度Ｔａ）からインタクーラ１３内で凝縮水が凍結しない状況か否かを推定できる。そのため、内燃機関１の運転点（運転状態）がＥＧＲ領域にある場合に、必要以上にＥＧＲガスの吸気通路２への導入が停止（禁止）されることがなくなり、ＥＧＲ通路２１内をＥＧＲガスが流れる機会が相対的に増加する。すなわち、ＥＧＲが実施されるケースが相対的に増加する。従って、ＥＧＲによる燃費改善効果を得られる機会を相対的に増加させることができる。
As described above, in the above-described first embodiment, it can be estimated from the intake air temperature on the outlet side of the intercooler 13 (intercooler outlet intake air temperature Ta) whether or not the condensed water does not freeze in the
また、第１実施例においては、インタクーラ１３の出口側の吸気温度（インタクーラ出口吸気温度Ｔａ）を用いることで、インタクーラ１３内で凝縮水が凍結することがないように、ＥＧＲガスの吸気通路２への導入の可否を精度良く判定することができる。
Further, in the first embodiment, by using the intake air temperature on the outlet side of the intercooler 13 (intercooler outlet intake air temperature Ta), the
次に、本発明の第２実施例について説明する。なお、上述した第１実施例と同一の構成要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described. The same components as those in the first embodiment described above are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.
図９は、第２実施例における内燃機関１の制御装置の概略を示す説明図である。この第２実施例における内燃機関１の制御装置は、上述した第１実施例と略同一構成となっているが、上記エンジンルームへの外気の導入量を調整すると外気導入機構４１を有し、ＥＧＲを実施するにあたって、外気導入機構４１による上記エンジンルーム内への外気導入の有無に応じてＥＧＲ流量を調整している。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing an outline of the control device of the
外気導入機構４１は、ラジエータ（図示せず）の前面に配置されるラジエータシャッターであり、可動部であるルーバー４２の開閉がコントロールユニット２５により制御される。ルーバー４２が開くと、上記ラジエータへの通風量が増加するとともに、上記エンジンルーム内へ外気が導入される。ルーバー４２が閉じると、上記ラジエータへの通風量が減少するとともに、上記エンジンルーム内への外気の導入量が減少する。
The outside
なお、外気導入機構４１は、ラジエータシャッターに限定されるものではなく、開閉動作等により上記エンジンルーム内への外気の導入量を調整できるものであれば、例えば、ボンネットや車両のアンダフロアに設けられるものでもよい。
The outside
過給圧センサ３０は、スロットル弁６の下流側で、インタクーラ１３の上流側となる位置に配置されている。
The
また、この第２実施例においては、コントロールユニット２５に、コンプレッサ１１の出口側の吸気温度（コンプレッサ出口吸気温度Ｔｃｏｍｅｘ）を検出するコンプレッサ出口側吸気温度センサ４３、コンプレッサ１１の出口側の吸気圧を検出するコンプレッサ出口側吸気圧センサ４４、スロットル弁６の入口側の吸気温度（スロットル弁入口吸気温度Ｔｔｈｉｎ）を検出（測定）するスロットル弁入口側吸気温度センサ４５、スロットル弁６の入口側の吸気圧を検出するスロットル弁入口側吸気圧センサ４６、インタクーラ１３の出口側の吸気圧を検出するインタクーラ出口側吸気圧センサ４７及び内燃機関１が搭載された車両の車速を検出する車速センサ４８からの検出信号も入力されている。
Further, in the second embodiment, the
図１０は、外気温とＥＧＲ実施による燃費向上効果との相関を模式的に示した説明図である。横軸は外気温、縦軸はＥＧＲ実施による燃費向上効果を得られる度合（満足度）を示している。現状では、外気温が低くなるほどＥＧＲを実施した際に凝縮水が発生しやすくなるため、外気温が低くなるほどＥＧＲが実施されず、ＥＧＲ実施による燃費向上効果が得られにくくなる。 FIG. 10 is an explanatory diagram schematically showing the correlation between the outside air temperature and the effect of improving fuel efficiency by implementing EGR. The horizontal axis shows the outside air temperature, and the vertical axis shows the degree (satisfaction) that the fuel efficiency improvement effect can be obtained by implementing EGR. At present, the lower the outside air temperature, the more likely it is that condensed water will be generated when EGR is carried out. Therefore, the lower the outside air temperature, the less EGR will be carried out, and the effect of improving fuel efficiency by carrying out EGR will be difficult to obtain.
そこで、外気温が低くても凝縮水が発生しない場合を見極めてＥＧＲを実施することで、外気温の低い状況（寒冷地等）であってもＥＧＲによる燃費向上効果を得られるようにする。 Therefore, by performing EGR by identifying the case where condensed water is not generated even when the outside air temperature is low, it is possible to obtain the fuel efficiency improvement effect by EGR even in a situation where the outside air temperature is low (cold region or the like).
図１１は、外気温が−１０℃、一定速度（車速４０ｋｍ／ｈ）での冷機状態からの車両の走行時間とインタクーラ出口吸気温度Ｔａとの相関を模式的に示した説明図である。図１１中の実線は、外気導入機構４１のルーバー４２を閉じて上記エンジンルームへの外気導入が行われない場合のインタクーラ出口吸気温度Ｔａの変化を示している。図１１中の破線は、外気導入機構４１のルーバー４２を開いて上記エンジンルームへの外気導入を行う場合のインタクーラ出口吸気温度Ｔａの変化を示している。
FIG. 11 is an explanatory diagram schematically showing the correlation between the traveling time of the vehicle from the cold state at a constant speed (
外気導入機構４１のルーバー４２を閉じた場合、外気導入機構４１のルーバー４２を閉じない場合に比べて、インタクーラ出口吸気温度Ｔａが素早く上昇する。
When the
つまり、外気温が低い場合でも、外気導入機構４１のルーバー４２を閉じていれば、速やかにＥＧＲが実施可能となり、ＥＧＲによる燃費向上効果を得ることが可能である。
That is, even when the outside air temperature is low, if the
そこで、この第２実施例においては、吸気通路２の吸気導入口の吸気温度（吸気導入口吸気温度Ｔａｉｒ）と、外気導入機構４１による外気導入の有無と、に応じてＥＧＲガス流量を調整する。詳述すると、第２実施例においては、吸気導入口吸気温度Ｔａｉｒが所定温度（例えば０℃）よりも低い場合に、外気導入機構４１による外気導入の有無と、ＥＧＲを実施する際の許可条件とを協調させる。なお、この第２実施例では、吸気導入口吸気温度Ｔａｉｒとして、エアフローメータ５で検出（測定）された吸気温度を使用している。
Therefore, in this second embodiment, the EGR gas flow rate is adjusted according to the intake air temperature of the intake air inlet of the intake passage 2 (intake air intake temperature Tire) and the presence / absence of outside air introduction by the outside
なお、吸気導入口吸気温度Ｔａｉｒは、例えば、外気温度から推定する他、公知の各種推定方法を用いて推定してもよい。 The intake air intake temperature Tire may be estimated from, for example, the outside air temperature, or may be estimated by using various known estimation methods.
外気導入機構４１は、車載のエアコンディショナー（図示せず）がＯＮされる場合、図１２に示す比較例のように、低速時で、上記エンジン水温が低い状況において、外気導入機構４１のルーバー４２を開くことが望ましい。図１２は、外気導入機構４１のルーバー開閉条件の比較例を示す説明図である。
The outside
しかしながら、この第２実施例では、ＥＧＲが許可される機会を増加させるため、外気導入機構４１のルーバー４２が、図１３に示すような条件で開閉制御される。図１３は、この第２実施例における外気導入機構４１のルーバー開閉条件を示す説明図である。
However, in this second embodiment, the
この第２実施例おいて、外気導入機構４１のルーバー４２は、上記エンジン水温が低く、車速が遅い状況では閉じられる。つまり、上記エンジン水温が低く、車速が遅い状況では、外気導入機構４１による上記エンジンルーム内への外気導入が行われない。また、外気導入機構４１のルーバー４２は、上記エンジン水温が所定温度以上となる高温時、または車速が所定速度以上になると開かれる。つまり、上記エンジン水温が所定温度以上となる高温時、または車速が所定速度以上になると、外気導入機構４１による上記エンジンルーム内への外気導入が行われる。
In this second embodiment, the
外気導入機構４１による上記エンジンルーム内への外気の導入量が少ない状態では、上記エンジンルーム内の温度が上昇しやすくなり、内燃機関１の始動からＥＧＲが許可されるまでに要する時間を短縮できる。
When the amount of outside air introduced into the engine room by the outside
そのため、例えば、外気温が低い寒冷地において、上記エンジンルーム内の温度を早期に上昇させてＥＧＲを早期に許可することが可能となり、外気温が低い寒冷地においても、ＥＧＲを実施することにより得られる燃費向上効果を得る機会を拡大させることができる。 Therefore, for example, in a cold region where the outside air temperature is low, the temperature in the engine room can be raised at an early stage to allow EGR at an early stage, and even in a cold region where the outside air temperature is low, EGR can be performed. Opportunities to obtain the obtained fuel efficiency improvement effect can be expanded.
図１４は、第２実施例における内燃機関１の制御の流れ、すなわち第２実施例におけるＥＧＲ制御に関するフローチャートである。
FIG. 14 is a flowchart of the control flow of the
Ｓ３１では、内燃機関１の運転点がＥＧＲ領域であるか、非ＥＧＲ領域であるかを判定する。Ｓ３１において内燃機関１の運転点がＥＧＲ領域にある場合には、Ｓ３２へ進む。Ｓ３１において内燃機関１の運転点が非ＥＧＲ領域にある場合には、Ｓ３５へ進む。
In S31, it is determined whether the operating point of the
Ｓ３２では、エアフローメータ５で検出される吸気温度（吸気導入口吸気温度Ｔａｉｒ）が、所定温度である０℃よりも低いか否かを判定する。
In S32, it is determined whether or not the intake air temperature (intake air intake port intake air temperature Tire) detected by the
Ｓ３２において、吸気導入口吸気温度Ｔａｉｒが０℃未満である場合には、Ｓ３３へ進む。Ｓ３２において、吸気導入口吸気温度Ｔａｉｒが０℃以上である場合には、Ｓ４０へ進む。 In S32, if the intake air intake temperature Tire is less than 0 ° C., the process proceeds to S33. In S32, when the intake air intake temperature Tire is 0 ° C. or higher, the process proceeds to S40.
Ｓ３３では、外気導入機構４１のルーバー４２が開いているか否かを判定する。Ｓ３３において、ルーバー４２が開いていると判定された場合にはＳ３４へ進む。Ｓ３３において、ルーバー４２が閉じていると判定された場合にはＳ４０へ進む。ルーバー４２は、上述した図１３に示すような条件で開閉制御されることから、上記エンジン水温と車速からルーバー４２の開閉状態が判別できる。
In S33, it is determined whether or not the
Ｓ３４では、インタクーラ出口側吸気温度センサ２８で検出される吸気温度（インタクーラ出口吸気温度Ｔａ）が、予め設定された第１温度Ｔ１よりも低いか否かを判定する。Ｓ３４においてインタクーラ出口吸気温度Ｔａが第１温度Ｔ１未満である場合には、Ｓ３５へ進む。Ｓ３４においてインタクーラ出口吸気温度Ｔａが第１温度Ｔ１以上である場合には、Ｓ４０へ進む。第１温度Ｔ１は、凝縮水の凍結を判定する吸気温度の閾値であり、インタクーラ１３内で凝縮水が凍結しない温度（例えば、０℃）である。
In S34, it is determined whether or not the intake air temperature (intercooler outlet intake air temperature Ta) detected by the intercooler outlet side intake
Ｓ３５では、ＥＧＲをＯＦＦにする。つまり、インタクーラ出口吸気温度Ｔａが第１温度Ｔ１よりも低い場合や、内燃機関１の運転状態が非ＥＧＲ領域にある場合は、ＥＧＲガスが吸気通路２に導入されないように（ＥＧＲガス流量がゼロとなるように）ＥＧＲ弁２２を制御する。ＥＧＲガスが吸気通路２に導入されている場合は、ＥＧＲ弁２２を閉じ、ＥＧＲガスの吸気通路２への導入を停止する。ＥＧＲガスの吸気通路２への導入が既に停止されている場合には、ＥＧＲ弁２２が閉じられた状態を継続し、ＥＧＲガスが吸気通路２へ導入されない状態を継続する。
In S35, EGR is turned off. That is, when the intercooler outlet intake air temperature Ta is lower than the first temperature T1 or when the operating state of the
Ｓ３６では、インタクーラ用冷却経路１６内の冷媒を循環させる要求（冷媒循環要求）があるか否かを判定する。具体的には、インタクーラ１３の入口側の吸気温度であるインタクーラ入口吸気温度が予め設定された所定温度以上の場合に、インタクーラ用冷却経路１６内の冷媒を循環させる要求があるものとする。また、インタクーラ入口吸気温度が予め設定された所定温度未満の場合に、インタクーラ用冷却経路１６内の冷媒を循環させる要求がないものとする。Ｓ３６においてインタクーラ用冷却経路１６内の冷媒を循環させる要求があると判定された場合は、Ｓ３７へ進む。Ｓ３６においてインタクーラ用冷却経路１６内の冷媒を循環させる要求がないと判定された場合は、Ｓ３９へ進む。
In S36, it is determined whether or not there is a request for circulating the refrigerant in the intercooler cooling path 16 (refrigerant circulation request). Specifically, when the intake air temperature at the inlet of the intercooler, which is the intake air temperature on the inlet side of the
インタクーラ入口吸気温度は、例えば、過給圧と外気温（吸気温）を用いて推定する。なお、インタクーラ入口吸気温度は、スロットル弁６の出口側で、かつインタクーラ１３の入口側となる位置に温度センサを配置して、この温度センサで検出するようにしてもよい。また、インタクーラ入口吸気温度として、スロットル弁入口側吸気温度センサ４５の検出値を代用することも可能である。
The intake air temperature at the inlet of the intercooler is estimated using, for example, the boost pressure and the outside air temperature (intake air temperature). The intake air temperature at the inlet of the intercooler may be detected by the temperature sensor by arranging a temperature sensor at a position on the outlet side of the
Ｓ３７では、冷媒温度センサ３１で検出される冷媒温度Ｔｂが、予め設定された第２温度Ｔ２以上の温度であるか否かを判定する。Ｓ３７において冷媒温度Ｔｂが第２温度Ｔ２以上である場合には、Ｓ３８へ進む。Ｓ３７において冷媒温度Ｔｂが第２温度Ｔ２未満である場合には、Ｓ３９へ進む。第２温度Ｔ２は、凝縮水の凍結を判定する冷媒温度の閾値であり、インタクーラ１３内で凝縮水が凍結しない温度（例えば、０℃）である。
In S37, it is determined whether or not the refrigerant temperature Tb detected by the
Ｓ３８では、インタクーラ用冷却経路１６内の冷媒の循環をＯＮにする。インタクーラ用冷却経路１６内の冷媒が循環していない場合は、電動ポンプ１５を駆動して冷媒を循環させる。電動ポンプ１５が既に駆動している場合には、電動ポンプ１５の駆動を継続し、インタクーラ用冷却経路１６内の冷媒の循環を継続する。
In S38, the circulation of the refrigerant in the
Ｓ３９では、インタクーラ用冷却経路１６内の冷媒の循環をＯＦＦにする。インタクーラ用冷却経路１６内の冷媒が循環している場合は、電動ポンプ１５を停止して、冷媒の循環を停止する。電動ポンプ１５が既に停止している場合には、電動ポンプ１５の停止を継続し、インタクーラ用冷却経路１６内で冷媒が循環しない状態を継続する。
In S39, the circulation of the refrigerant in the
Ｓ４０では、Ｓ３６と同じように、インタクーラ用冷却経路１６内の冷媒を循環させる要求（冷媒循環要求）があるか否かを判定する。このＳ４０においても、インタクーラ入口吸気温度が予め設定された所定温度以上の場合に、インタクーラ用冷却経路１６内の冷媒を循環させる要求があるものとする。Ｓ４０においてインタクーラ用冷却経路１６内の冷媒を循環させる要求があると判定された場合は、Ｓ４１へ進む。Ｓ４０においてインタクーラ用冷却経路１６内の冷媒を循環させる要求がないと判定された場合は、Ｓ４８へ進む。
In S40, as in S36, it is determined whether or not there is a request for circulating the refrigerant in the
Ｓ４１では、冷媒温度センサ３１で検出される冷媒温度Ｔｂが、予め設定された第２温度Ｔ２以上の温度であるか否かを判定する。Ｓ４１において冷媒温度Ｔｂが第２温度Ｔ２以上である場合には、Ｓ４２へ進む。Ｓ４１において冷媒温度Ｔｂが第２温度Ｔ２未満である場合には、Ｓ４４へ進む。
In S41, it is determined whether or not the refrigerant temperature Tb detected by the
Ｓ４２では、ＥＧＲをＯＮにする。ＥＧＲガスが吸気通路２に導入されていない場合は、ＥＧＲ弁２２を開き、ＥＧＲガスの吸気通路２への導入を開始する。ＥＧＲガスが既に吸気通路２に導入されている場合には、ＥＧＲ弁２２が開かれた状態を継続し、ＥＧＲガスの吸気通路２への導入を継続する。ＥＧＲがＯＮになっているときのＥＧＲ弁２２の弁開度は、内燃機関１の運転状態に応じて決定される。つまり、Ｓ４２では、内燃機関１の運転状態に応じた量のＥＧＲガスが吸気通路２に導入されるようにＥＧＲ弁２２を制御する。
In S42, EGR is turned ON. When the EGR gas is not introduced into the
Ｓ４３では、インタクーラ用冷却経路１６内の冷媒の循環をＯＮにする。つまり、Ｓ４３では、Ｓ３８と同じように電動ポンプ１５を制御する。
In S43, the circulation of the refrigerant in the
Ｓ４４では、ＥＧＲをＯＦＦにする。つまり、Ｓ４４では、Ｓ３５と同じようにＥＧＲ弁２２を制御する。
In S44, EGR is turned off. That is, in S44, the
Ｓ４５では、インタクーラ用冷却経路１６内の冷媒の循環をＯＮにする。つまり、Ｓ４５では、Ｓ３８と同じように電動ポンプ１５を制御する。
In S45, the circulation of the refrigerant in the
Ｓ４６では、インタクーラ出口側吸気温度センサ２８で検出される吸気温度（インタクーラ出口吸気温度Ｔａ）が、第１温度Ｔ１よりも低いか否かを判定する。Ｓ４６においてインタクーラ出口吸気温度Ｔａが第１温度Ｔ１未満である場合には、ＥＧＲをＯＦＦした状態で今回のルーチンを終了する。Ｓ４６においてインタクーラ出口吸気温度Ｔａが第１温度Ｔ１以上である場合には、Ｓ４７へ進む。
In S46, it is determined whether or not the intake air temperature (intercooler outlet intake air temperature Ta) detected by the intercooler outlet side intake
Ｓ４７では、ＥＧＲをＯＮにする。つまり、Ｓ４７では、Ｓ４２と同じようにＥＧＲ弁２２を制御する。
In S47, EGR is turned ON. That is, in S47, the
Ｓ４８では、インタクーラ用冷却経路１６内の冷媒の循環をＯＦＦにする。つまり、Ｓ４８では、Ｓ３９と同じように電動ポンプ１５を制御する。
In S48, the circulation of the refrigerant in the
Ｓ４９は、ＥＧＲをＯＮにする。つまり、Ｓ４９では、Ｓ４２と同じようにＥＧＲ弁２２を制御する。
S49 turns on EGR. That is, in S49, the
以上説明してきた第２実施例においても、上述した第１実施例と同様に、インタクーラ１３の出口側の吸気温度（インタクーラ出口吸気温度Ｔａ）からインタクーラ１３内で凝縮水が凍結しない状況か否かを推定できる。そのため、内燃機関１の運転点（運転状態）がＥＧＲ領域にある場合に、必要以上にＥＧＲガスの吸気通路２への導入が停止（禁止）されることがなくなり、ＥＧＲ通路２１内をＥＧＲガスが流れる機会が相対的に増加する。すなわち、ＥＧＲが実施されるケースが相対的に増加する。従って、ＥＧＲによる燃費改善効果を得られる機会を相対的に増加させることができる。
Also in the second embodiment described above, as in the first embodiment described above, whether or not the condensed water does not freeze in the
また、第２実施例においても、インタクーラ１３の出口側の吸気温度（インタクーラ出口吸気温度Ｔａ）を用いることで、インタクーラ１３内で凝縮水が凍結することがないように、ＥＧＲガスの吸気通路２への導入の可否を精度良く判定することができる。
Further, also in the second embodiment, by using the intake air temperature on the outlet side of the intercooler 13 (intercooler outlet intake air temperature Ta), the
そして、寒冷地等で外気温が低い場合であっても、上記エンジンルーム内の温度を早期に上昇させることで、ＥＧＲを早期に許可することが可能となり、ＥＧＲを実施することにより得られる燃費向上効果を得る機会が拡大し、総じて燃費を向上させることができる。 Even when the outside air temperature is low in a cold region or the like, by raising the temperature in the engine room at an early stage, it becomes possible to permit the EGR at an early stage, and the fuel consumption obtained by implementing the EGR can be obtained. Opportunities to obtain improvement effects are expanded, and fuel efficiency can be improved as a whole.
インタクーラ１３は、内燃機関１からの放熱や過給による圧縮で温度上昇した吸気から受熱する。そのため、外気導入機構４１により上記エンジンルーム内への外気の導入が行われていないのであれば、インタクーラ１３の温度は上昇しやすくなる。しかしながら、インタクーラ用冷却経路１６内の冷媒が循環していると、熱交換によりインタクーラ１３が冷却されてしまう。
The
そこで、インタクーラ用冷却経路１６内の冷媒の温度やインタクーラ１３の入口側の吸気温度に応じて、インタクーラ用冷却経路１６内の冷媒の循環を許可することで、外気温が低い場合でも、ＥＧＲをより早期に実施可能となり、燃費改善に寄与することになる。
Therefore, by allowing the circulation of the refrigerant in the
また、外気導入機構４１が上記エンジンルーム内に外気を導入しない状態のときに、インタクーラ用冷却経路１６内の冷媒の循環が停止していれば、外気温が低い場合でも、上記エンジンルーム内の温度上昇が促進されるので、ＥＧＥをより一層早期に実施可能となる。
Further, if the circulation of the refrigerant in the
なお、上述した各実施例において、インタクーラ出口吸気温度Ｔａは、吸気導入口吸気温度Ｔａｉｒを用いて推定することも可能である。詳述すると、インタクーラ１３の上流側にあるセンサ類の検出値を利用して、インタクーラ出口吸気温度Ｔａを推定することも可能である。
In each of the above-described embodiments, the intercooler outlet intake air temperature Ta can also be estimated using the intake air intake port intake air temperature Tair. More specifically, it is also possible to estimate the intercooler outlet intake air temperature Ta by using the detected values of the sensors on the upstream side of the
例えば、吸気導入口吸気温度Ｔａｉｒ、インタクーラ出口側の吸気圧力、インタクーラ入口側の吸気圧力、インタクーラ入口側の吸気温度と、を用いて、気体の状態方程式からインタクーラ出口吸気温度Ｔａを推定してもよい。 For example, even if the intake air temperature Ta at the inlet of the intake port is estimated from the equation of state of the gas using the intake air temperature Tair, the intake pressure on the outlet side of the intercooler, the intake pressure on the inlet side of the intercooler, and the intake temperature on the inlet side of the intercooler. Good.
また、インタクーラ出口吸気温度Ｔａは、機関回転数と、内燃機関１の負荷と、吸気導入口吸気温度Ｔａｉｒを用いて推定することも可能である。詳述すると、インタクーラ出口吸気温度Ｔａは、実機評価による相関性に基づく図１５に示すようなＴａ算出用のマップ図（ΔＴマップ）を利用することで、機関回転数と内燃機関１の負荷と吸気導入口吸気温度Ｔａｉｒから推定することも可能である。Ｔａ算出用のマップ図は、外気温毎に作成されるものであり、吸気導入口吸気温度Ｔａｉｒとインタクーラ出口吸気温度Ｔａとの差分であるΔＴと、内燃機関１の負荷と機関回転数との相関を示すものである。図１５中における円弧状の複数の曲線がそれぞれ異なる値のΔＴを示している。機関回転数が高くなるほど、また内燃機関１の負荷が大きくなるほど、吸気量が多くなり、ΔＴは小さくなっている。
Further, the intercooler outlet intake air temperature Ta can be estimated by using the engine speed, the load of the
Ｔａ算出用のマップ図は、外気温毎に複数枚用意してもよいが、例えば、外気温の異なる２種類程度のＴａ算出用のマップ図を用意するだけでもよい。外気温毎にＴａ算出用のマップ図を用意しない場合、外気温が用意しているマップ図と異なっていれば、用意しているＴａ算出用のマップ図を利用した補間によりインタクーラ出口吸気温度Ｔａを推定可能である。 A plurality of map maps for Ta calculation may be prepared for each outside air temperature, but for example, only two types of map maps for Ta calculation having different outside air temperatures may be prepared. If the map map for Ta calculation is not prepared for each outside air temperature, and if the outside air temperature is different from the prepared map map, the intercooler outlet intake air temperature Ta is performed by interpolation using the prepared map map for Ta calculation. Can be estimated.
このように、インタクーラ出口吸気温度Ｔａを推定する場合には、インタクーラ１３の出口側にインタクーラ出口側吸気温度センサ２８を設けなくてもよいため、システムを簡略化することができ、原価低減を図ることができる。
In this way, when estimating the intercooler outlet intake air temperature Ta, it is not necessary to provide the intercooler outlet side intake
また、上述した各実施例においては、スロットル弁６の入口側の吸気温度、すなわちコンプレッサ１１とスロットル弁６との間の吸気温度が低くなると、スロットル弁６にて凝縮水が凍結する可能性がある。
Further, in each of the above-described embodiments, if the intake air temperature on the inlet side of the
そこで、スロットル弁６の入口側の吸気温度であるスロットル弁入口吸気温度Ｔｔｈｉｎに基づいて、ＥＧＲガス流量を調整すれば、凝縮水の凍結によるスロットル弁６の固着や故障を防止することができる。例えば、スロットル弁入口吸気温度Ｔｔｈｉｎが所定温度以下の場合には、ＥＧＲを実施しないようにすれば、スロットル弁６での凝縮水の凍結が防止可能となり、システムの機能信頼性を向上させることができる。
Therefore, if the EGR gas flow rate is adjusted based on the throttle valve inlet intake temperature Tthin, which is the intake temperature on the inlet side of the
スロットル弁入口吸気温度Ｔｔｈｉｎは、例えば、インタクーラ出口吸気温度Ｔａと同様に、吸気導入口吸気温度Ｔａｉｒを用いて推定する他、公知の各種推定方法を用いて推定してもよい。 The throttle valve inlet intake air temperature Tthin may be estimated using, for example, the intake air inlet intake temperature Tair as well as the intercooler outlet intake air temperature Ta, or may be estimated using various known estimation methods.
上述した各実施例において、冷媒の温度は、例えば、インタクーラ入口吸気温度、インタクーラ出口吸気温度Ｔａ、機関回転数、内燃機関１の負荷からインタクーラ１３での吸気との熱交換に基づいて推定する他、公知の各種推定方法を用いて推定することも可能である。
In each of the above-described embodiments, the temperature of the refrigerant is estimated based on heat exchange with the intake air in the
また、上述した各実施例は、内燃機関１の制御方法及び制御装置に関するものである。
Further, each of the above-described embodiments relates to a control method and a control device for the
１…内燃機関
２…吸気通路
３…排気通路
４…エアクリーナ
５…エアフローメータ
６…スロットル弁
１０…ターボ過給機
１１…コンプレッサ
１２…タービン
１３…インタクーラ
１４…ラジエータ
１５…電動ポンプ
１６…インタクーラ用冷却経路
１８…排気バイパス通路
１９…ウエストゲート弁
２１…ＥＧＲ通路
２２…ＥＧＲ弁
２３…ＥＧＲクーラ
２５…コントロールユニット
２８…インタクーラ出口側吸気温度センサ
３０…過給圧センサ
３１…冷媒温度センサ
３２…外気温度センサ
４１…外気導入機構
４２…ルーバー
４３…コンプレッサ出口側吸気温度センサ
４４…コンプレッサ出口側吸気圧センサ
４５…スロットル弁入口側吸気温度センサ
４６…スロットル弁入口側吸気圧センサ
４７…インタクーラ出口側吸気圧センサ
４８…車速センサ
1 ...
Claims (15)
上記エンジンルーム内に位置し、排気通路から排気の一部をＥＧＲガスとして上記インタクーラの上流側で吸気通路に還流するＥＧＲ通路と、
上記ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガス流量を調整するＥＧＲ弁と、
上記エンジンルーム内への外気の導入量を調整する外気導入機構と、を有する内燃機関の制御方法であって、
上記吸気通路の吸気導入口における吸気温度を測定もしくは推定し、
測定もしくは推定した上記吸気通路の吸気導入口における吸気温度が所定温度未満の場合、上記外気導入機構による上記エンジンルーム内への外気導入の有無に応じて、上記ＥＧＲガス流量を調整することを特徴とする内燃機関の制御方法。 An intercooler that is located in the engine room where the internal combustion engine is housed and cools the intake air using a circulating refrigerant.
An EGR passage located in the engine room and returning a part of the exhaust gas from the exhaust passage to the intake passage on the upstream side of the intercooler as EGR gas.
An EGR valve that adjusts the flow rate of EGR gas flowing through the EGR passage,
A control method for an internal combustion engine having an outside air introduction mechanism for adjusting the amount of outside air introduced into the engine room.
Measure or estimate the intake air temperature at the intake inlet of the above intake passage, and measure or estimate.
When the intake air temperature at the intake intake port of the intake passage measured or estimated is less than a predetermined temperature, the EGR gas flow rate is adjusted according to the presence or absence of outside air introduced into the engine room by the outside air introduction mechanism. Control method of the internal combustion engine.
排気通路から排気の一部をＥＧＲガスとして上記インタクーラの上流側で吸気通路に還流するＥＧＲ通路と、
上記ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガス流量を調整するＥＧＲ弁と、を有する内燃機関の制御方法であって、
上記インタクーラの出口側の吸気温度を測定もしくは推定し、
測定もしくは推定した上記インタクーラの出口側の吸気温度が所定の第１温度以上の場合には、上記冷媒の循環要求の有無に応じて上記ＥＧＲガス流量を調整することを特徴とする内燃機関の制御方法。 An intercooler that cools the intake air using a circulating refrigerant,
An EGR passage that uses a part of the exhaust gas from the exhaust passage as EGR gas and returns to the intake passage on the upstream side of the intercooler.
A method for controlling an internal combustion engine having an EGR valve for adjusting the flow rate of EGR gas flowing through the EGR passage.
Measure or estimate the intake air temperature on the outlet side of the intercooler,
Control of an internal combustion engine, characterized in that the EGR gas flow rate is adjusted according to the presence or absence of a circulation request for the refrigerant when the measured or estimated intake air temperature on the outlet side of the intercooler is equal to or higher than a predetermined first temperature. Method.
測定もしくは推定した上記インタクーラの出口側の吸気温度に基づいて上記ＥＧＲガス流量を調整することを特徴とする請求項１または３に内燃機関の制御方法。 Measure or estimate the intake air temperature on the outlet side of the intercooler,
The method for controlling an internal combustion engine according to claim 1 or 3, wherein the EGR gas flow rate is adjusted based on the measured or estimated intake air temperature on the outlet side of the intercooler.
上記スロットル弁の入口側の吸気温度を測定もしくは推定し、
測定もしくは推定した上記スロットル弁の入口側の吸気温度に基づいて、上記ＥＧＲガス流量を調整することを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の内燃機関の制御方法。 It has a throttle valve located on the downstream side of the intake passage from the connection portion between the intake passage and the EGR passage.
Measure or estimate the intake air temperature on the inlet side of the throttle valve,
The method for controlling an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 13, wherein the EGR gas flow rate is adjusted based on the measured or estimated intake air temperature on the inlet side of the throttle valve.
上記エンジンルーム内に位置し、排気通路から排気の一部をＥＧＲガスとして上記インタクーラの上流側で吸気通路に還流するＥＧＲ通路と、
上記ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガス流量を調整するＥＧＲ弁と、
上記エンジンルーム内への外気の導入量を調整する外気導入機構と、を有する内燃機関の制御装置であって、
上記吸気通路の吸気導入口における吸気温度が所定温度未満の場合、上記外気導入機構による上記エンジンルーム内への外気導入の有無に応じて、上記ＥＧＲガス流量を調整する制御部を有することを特徴とする内燃機関の制御装置。 An intercooler that is located in the engine room where the internal combustion engine is housed and cools the intake air using a circulating refrigerant.
An EGR passage located in the engine room and returning a part of the exhaust gas from the exhaust passage to the intake passage on the upstream side of the intercooler as EGR gas.
An EGR valve that adjusts the flow rate of EGR gas flowing through the EGR passage,
A control device for an internal combustion engine having an outside air introduction mechanism for adjusting the amount of outside air introduced into the engine room.
When the intake air temperature at the intake intake port of the intake passage is less than a predetermined temperature, the EGR gas flow rate is adjusted according to the presence or absence of outside air introduced into the engine room by the outside air introduction mechanism. Control device for internal combustion engine.
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