JPH08296437A - Heater control device for diesel engine - Google Patents

Heater control device for diesel engine

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JPH08296437A
JPH08296437A JP7104109A JP10410995A JPH08296437A JP H08296437 A JPH08296437 A JP H08296437A JP 7104109 A JP7104109 A JP 7104109A JP 10410995 A JP10410995 A JP 10410995A JP H08296437 A JPH08296437 A JP H08296437A
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JP
Japan
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diesel engine
exhaust gas
heater
passage
cooling water
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Application number
JP7104109A
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Japanese (ja)
Inventor
Toru Hamamoto
徹 浜本
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Publication of JPH08296437A publication Critical patent/JPH08296437A/en
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Abstract

PURPOSE: To inexpensively realize an apparatus having a high heater capacity at a cold/light load without impairing the degree of freedom on design, in a heater control device of a diesel engine making a heat source of a disel engine equipped with an exhaust recirculation device. CONSTITUTION: An intake passage 12 of a diesel engine 10 and an exhaust passage 14 thereof communicate with an exhaust recirculation passage 16. The device is provided with an EGR valve 18 for controlling the communicating condition of the exhaust recirculation passage 16. A heater core 56 is arranged in a cooling-water passage of the diesel engine 10. When a heater switch 36 is turned on at the time of light load of the diesel engine 10, the exhaust gas recirculation region is made to be up to the region where the temperature of cooling water is relatively low.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ディーゼル機関のヒー
タ制御装置に係り、特に、排気還流装置を備えるディー
ゼル機関を搭載する車両のヒータ制御を行う装置として
好適な、ディーゼル機関のヒータ制御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heater control device for a diesel engine, and more particularly to a heater control device for a diesel engine suitable as a device for controlling the heater of a vehicle equipped with a diesel engine having an exhaust gas recirculation device. .

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来より、例えば実開平６−３２１１８
号公報に開示される如く、排気還流装置を備えるディー
ゼル機関において、排気還流通路と、ディーゼル機関の
冷却水通路とを並設して、冷間時におけるヒータ能力の
向上を図った装置が知られている。2. Description of the Related Art Conventionally, for example, an actual Kaihei 6-32118 is used.
As disclosed in the publication, in a diesel engine equipped with an exhaust gas recirculation device, there is known a device in which an exhaust gas recirculation passage and a cooling water passage of the diesel engine are arranged in parallel to improve a heater capacity in a cold state. ing.

【０００３】車載用のヒータ装置は、車載される内燃機
関を主たる熱源として車室内を暖房する。従って、冷間
時に十分な暖房能力を得るためには、内燃機関が多量の
熱量を発することが望ましい。ディーゼル機関は、アイ
ドル領域等の軸出力の小さい領域ではガソリン機関に比
して発熱量が少ない。このため、ディーゼル機関を搭載
する車両においては、冷間時の軽負荷運転中にヒータ能
力が不足する事態が生じ易い。特に、ディーゼル機関
は、ワンボックス車のように車室容積の大きな車種に搭
載されることが多いため、冷間・軽負荷運転中に高いヒ
ータ能力を確保することは極めて重要である。The on-vehicle heater device heats the interior of the vehicle by using an on-vehicle internal combustion engine as a main heat source. Therefore, it is desirable that the internal combustion engine emits a large amount of heat in order to obtain a sufficient heating capacity when cold. Diesel engines generate less heat than gasoline engines in areas where the shaft output is small, such as in the idle area. Therefore, in a vehicle equipped with a diesel engine, a situation in which the heater capacity is insufficient during light load operation during cold weather tends to occur. In particular, since a diesel engine is often mounted in a vehicle type having a large cabin volume such as a one-box vehicle, it is extremely important to secure a high heater capacity during cold / light load operation.

【０００４】ディーゼル機関においては、排気ガスの一
部を吸気側に還流させて排気エミッションを改善する排
気還流装置が広く用いられている。この際、上記従来の
装置の如く、排気還流通路をディーゼル機関の冷却水通
路に並設して設けると、排気ガスが還流される過程で、
排気ガスとディーゼル機関の冷却水との間で熱交換が行
われるため、ディーゼル機関が発生する熱量を効率良く
冷却水に伝達することができる。In a diesel engine, an exhaust gas recirculation system is widely used which recirculates a part of exhaust gas to the intake side to improve exhaust emission. At this time, when the exhaust gas recirculation passage is provided in parallel with the cooling water passage of the diesel engine as in the above-mentioned conventional device, when the exhaust gas is recirculated,
Since heat is exchanged between the exhaust gas and the cooling water of the diesel engine, the amount of heat generated by the diesel engine can be efficiently transferred to the cooling water.

【０００５】ディーゼル機関における排気ガスの還流
は、通常、冷却水温が６０℃程度に昇温した後に行われ
る。ディーゼル機関が低温である場合に排気ガスの還流
を行うと、燃料中の硫黄Ｓと排気ガス中の不活性成分と
が反応し、シリンダ、ピストン等の磨耗を促進する硫酸
が生成される可能性があるからである。これに対して上
記公報記載の装置は、排気ガスの還流を行わない領域で
ヒータ装置が作動する場合には、排気還流通路を介して
排気ガスの一部を排出することにより、排気還流通路内
に排気ガスを流通させることとしている。Recirculation of exhaust gas in a diesel engine is usually performed after the cooling water temperature rises to about 60 ° C. When exhaust gas is recirculated when the diesel engine is at a low temperature, sulfur S in the fuel reacts with the inactive components in the exhaust gas, and sulfuric acid that promotes wear of cylinders, pistons, etc. may be generated. Because there is. On the other hand, in the device described in the above publication, when the heater device operates in a region where exhaust gas is not recirculated, a part of the exhaust gas is discharged through the exhaust gas recirculation passage so that the inside of the exhaust gas recirculation passage is discharged. The exhaust gas is supposed to be distributed.

【０００６】かかる構成によれば、排気ガスを吸気側に
還流させる領域において、高い効率でディーゼル機関が
発生した熱量を冷却水に伝達することができると共に、
排気ガスを還流させない領域においても、ヒータ装置の
作動時には、高い効率でディーゼル機関が発生した熱両
を冷却水に伝達することができる。このため、上記公報
記載の装置によれば、ディーゼル機関が発する熱量が少
量となる状況下でも、比較的高いヒータ能力を確保する
ことができる。According to this structure, in the region where the exhaust gas is recirculated to the intake side, the amount of heat generated by the diesel engine can be transmitted to the cooling water with high efficiency, and
Even in the region where exhaust gas is not recirculated, the heat and heat generated by the diesel engine can be transferred to the cooling water with high efficiency when the heater device is operating. Therefore, according to the device described in the above publication, it is possible to secure a relatively high heater capacity even in a situation where the amount of heat generated by the diesel engine is small.

【０００７】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の装
置においては、排気還流通路とディーゼル機関の冷却水
通路とを並設することが必要である。この場合、それら
両通路に関する設計上の自由度が大きく損なわれる。こ
の意味で、上記従来の装置は、ディーゼル機関の車両へ
の搭載性、組み付け性等を損なう可能性を有しているこ
とになる。However, in the above conventional device, it is necessary to provide the exhaust gas recirculation passage and the cooling water passage for the diesel engine in parallel. In this case, the degree of freedom in designing both passages is greatly impaired. In this sense, the above-mentioned conventional device has a possibility of impairing mountability and assembling property of a diesel engine on a vehicle.

【０００８】また、ディーゼル機関を熱源として車室内
を暖房するヒータ装置の能力を高める機構としては、電
力を利用して暖房能力の向上を図るＰＴＣヒータや、デ
ィーゼル機関の排気抵抗を高めて、より多くの燃料を噴
射させることにより発熱量の増加を図る排気絞り等が公
知であるが、これらは何れも高価である。Further, as a mechanism for increasing the capacity of the heater device for heating the passenger compartment by using the diesel engine as a heat source, a PTC heater for improving the heating capacity by using electric power or an exhaust resistance of the diesel engine for increasing Exhaust throttles and the like, which increase the heat generation amount by injecting a large amount of fuel, are known, but all of them are expensive.

【０００９】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
であり、ディーゼル機関等の車両搭載性、組み付け性等
を損なうことなく、かつ、安価に実現し得るディーゼル
機関のヒータ制御装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above points, and provides a heater control device for a diesel engine, which can be realized at low cost without impairing vehicle mountability and assembling property of the diesel engine or the like. The purpose is to do.

【００１０】[0010]

【課題を解決するための手段】上記の目的は、排気ガス
還流装置を備えるディーゼル機関を熱源とするディーゼ
ル機関のヒータ制御装置において、軽負荷時には、ヒー
タ要求に応じて排気ガスの還流制御を行うディーゼル機
関のヒータ制御装置により達成される。SUMMARY OF THE INVENTION The above-mentioned object is to control the exhaust gas recirculation in response to a heater request in a light load, in a heater control device for a diesel engine using a diesel engine equipped with an exhaust gas recirculation device as a heat source. This is achieved by the heater control device of the diesel engine.

【００１１】[0011]

【作用】本発明において、ヒータ制御装置のヒータ能力
は、ディーゼル機関が発生する熱量が、高い熱交換率で
車室内に導かれるほど向上する。ディーゼル機関が発生
する熱量は、冷却装置、またはヒータ制御装置を介して
大気中に放出される他、排気ガスを媒体として大気中に
放出される。In the present invention, the heater capacity of the heater control device is improved as the amount of heat generated by the diesel engine is introduced into the passenger compartment at a high heat exchange rate. The amount of heat generated by the diesel engine is released into the atmosphere via the cooling device or the heater control device, and is also released into the atmosphere using exhaust gas as a medium.

【００１２】ディーゼル機関には、ガソリン機関におけ
るスロットルバルブの如く、吸入空気量を規制する吸気
絞りが存在しないため、ディーゼル機関の運転状態は燃
料噴射量のみで制御される。このため、ディーゼル機関
の軽負荷時には、空燃比が極めて燃料リーンとなり、多
量の酸素を含む排気ガスが排出される。従って、ディー
ゼル機関の軽負荷時には、多量の排気ガスを吸気側に還
流させ、排気ガスのボリュームを大きく低減させること
が可能である。Unlike the throttle valve in a gasoline engine, the diesel engine does not have an intake throttle that regulates the amount of intake air, so the operating state of the diesel engine is controlled only by the fuel injection amount. Therefore, when the diesel engine has a light load, the air-fuel ratio becomes extremely lean and the exhaust gas containing a large amount of oxygen is discharged. Therefore, when the diesel engine has a light load, it is possible to recirculate a large amount of exhaust gas to the intake side and greatly reduce the volume of exhaust gas.

【００１３】本発明においては、ディーゼル機関が発生
する熱量が少量となる軽負荷時にヒータ要求が生ずる
と、多量の排気ガスを吸気側に還流することで、排気ガ
スボリュームの低減が図られる。この場合、排気ガスを
媒体として大気中に放出される熱量が低減し、ディーゼ
ル機関が発生する熱量が、効率良くヒータ制御装置に導
かれることになる。In the present invention, when a heater request is made at the time of a light load when the amount of heat generated by the diesel engine is small, a large amount of exhaust gas is recirculated to the intake side to reduce the exhaust gas volume. In this case, the amount of heat released to the atmosphere using exhaust gas as a medium is reduced, and the amount of heat generated by the diesel engine is efficiently guided to the heater control device.

【００１４】[0014]

【実施例】図１は、本発明の一実施例であるディーゼル
機関のヒータ制御装置の全体構成図を示す。図１におい
てディーゼル機関１０は、多気筒式の内燃機関であり、
その内部に複数の気筒を備えている。ディーゼル機関１
０の各気筒の吸気ポートには吸気通路１２が連通してい
る。また、ディーゼル機関１０の各排気ポートには排気
通路１４が連通している。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is an overall configuration diagram of a heater control device for a diesel engine which is an embodiment of the present invention. In FIG. 1, a diesel engine 10 is a multi-cylinder internal combustion engine,
It has multiple cylinders inside. Diesel engine 1
An intake passage 12 communicates with the intake port of each cylinder 0. An exhaust passage 14 communicates with each exhaust port of the diesel engine 10.

【００１５】吸気通路１２と排気通路１４とは、排気還
流通路１６によって連通されている。排気還流通路１６
には、その導通状態を制御する排気還流弁（ＥＧＲ弁）
１８が設けられている。ＥＧＲ弁１８は、ダイヤフラム
式の負圧駆動弁であり、負圧室１８ａに供給される負圧
に応じた開度を実現する。The intake passage 12 and the exhaust passage 14 are communicated with each other by an exhaust gas recirculation passage 16. Exhaust gas recirculation passage 16
Is an exhaust gas recirculation valve (EGR valve) that controls its conduction state.
18 is provided. The EGR valve 18 is a diaphragm-type negative pressure drive valve, and realizes an opening degree according to the negative pressure supplied to the negative pressure chamber 18a.

【００１６】ＥＧＲ弁１８の負圧室１８ａには、バキュ
ームダンパ２０を介して電磁弁２２が連通している。ま
た、電磁弁２２には、ディーゼル機関１０の運転中に適
当な負圧を発生するバキュームポンプ２４が連通してい
る。電磁弁２２は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）２６に
よって開閉駆動することができる。かかる構成によれ
ば、ディーゼル機関１０の運転中に電磁弁２２を適当に
制御することにより、ＥＧＲ弁１８の開度を適当に制御
することができる。An electromagnetic valve 22 communicates with a negative pressure chamber 18a of the EGR valve 18 via a vacuum damper 20. Further, the solenoid valve 22 communicates with a vacuum pump 24 that generates an appropriate negative pressure during the operation of the diesel engine 10. The solenoid valve 22 can be opened and closed by an electronic control unit (ECU) 26. With this configuration, the opening degree of the EGR valve 18 can be appropriately controlled by appropriately controlling the electromagnetic valve 22 while the diesel engine 10 is operating.

【００１７】ＥＣＵ２６は、ディーゼル機関１０の運転
状態に応じた適当な量の排気ガスが、排気還流通路１６
を介して排気通路１４から吸気通路１２へ還流されるよ
うに、電磁弁２２の制御を行う。本実施例においては、
ディーゼル機関１０の運転状態を検出するため、吸気通
路１２内の圧力を検出する吸気圧センサ２８、ディーゼ
ル機関１０の冷却水温を検出する水温センサ３０、機関
回転数ＮＥを検出するＮＥセンサ３２、アクセル開度を
検出するアクセル開度センサ３４、及びヒータブロア
（図示せず）のオン・オフを操作するヒータスイッチ３
６が、ＥＣＵ２６に接続されている。The ECU 26 controls the exhaust gas recirculation passage 16 so that an appropriate amount of exhaust gas according to the operating state of the diesel engine 10 is generated.
The electromagnetic valve 22 is controlled so that the air is circulated from the exhaust passage 14 to the intake passage 12 via. In this embodiment,
In order to detect the operating state of the diesel engine 10, an intake pressure sensor 28 that detects the pressure in the intake passage 12, a water temperature sensor 30 that detects the cooling water temperature of the diesel engine 10, an NE sensor 32 that detects the engine speed NE, and an accelerator. An accelerator opening sensor 34 for detecting an opening, and a heater switch 3 for turning on / off a heater blower (not shown)
6 is connected to the ECU 26.

【００１８】本実施例において、ディーゼル機関１０に
は、そのシリンダヘッド内部、及びシリンダブロック内
部に、冷却水循環用のウォータジャケット（図示せず）
が設けられている。上述した水温センサ３０は、ウォー
タジャケット内の冷却水温を検出すべく、ディーゼル機
関１０のシリンダブロックに組み込まれている。In this embodiment, the diesel engine 10 has a water jacket (not shown) for circulating cooling water inside the cylinder head and the cylinder block.
Is provided. The water temperature sensor 30 described above is incorporated in the cylinder block of the diesel engine 10 in order to detect the temperature of the cooling water in the water jacket.

【００１９】ディーゼル機関１０が備えるウォータジャ
ケットのインレット側には、ウォータポンプ３８の冷却
水吐出口が連通している。ウォータポンプ３８は、ディ
ーゼル機関１０の出力トルクの一部を駆動源として作動
するポンプであり、ディーゼル機関１０の運転中は、所
定流量の冷却水をウォータジャケットに向けて吐出す
る。A cooling water discharge port of a water pump 38 communicates with the inlet side of a water jacket of the diesel engine 10. The water pump 38 is a pump that operates using a part of the output torque of the diesel engine 10 as a drive source, and discharges a predetermined flow rate of cooling water toward the water jacket during operation of the diesel engine 10.

【００２０】ウォータジャケットのアウトレット側に
は、ディーゼル機関１０の冷却水通路４０が連通してい
る。冷却水通路４０は、主冷却水通路４２とヒータ通路
４４とに分岐している。主冷却水通路４２は、更にラジ
エタ通路４６とバイパス通路４８とに分岐している。A cooling water passage 40 of the diesel engine 10 communicates with the outlet side of the water jacket. The cooling water passage 40 branches into a main cooling water passage 42 and a heater passage 44. The main cooling water passage 42 is further branched into a radiator passage 46 and a bypass passage 48.

【００２１】ラジエタ通路４６は、ウォータジャケット
内で加熱された冷却水をラジエタ５０に導くと共に、ラ
ジエタ５０内で冷却された冷却水をサーモスタット５２
の第１インレット５２ａに導く通路である。また、バイ
パス通路４８は、ウォータジャケットから流出した冷却
水を、ラジエタ５０をバイパスしてサーモスタット５２
の第２インレット５２ｂへ導く通路である。The radiator passage 46 guides the cooling water heated in the water jacket to the radiator 50 and the cooling water cooled in the radiator 50 to the thermostat 52.
Is a passage leading to the first inlet 52a. In addition, the bypass passage 48 bypasses the radiator 50 to cool the cooling water flowing out from the water jacket, and the thermostat 52.
Is a passage leading to the second inlet 52b.

【００２２】サーモスタット５２は、ウォータポンプ３
８の冷却水流入口に連通するアウトレット５２ｃと、第
１インレット５２ａおよび第２インレット５２ｂとを適
当な比率で連通させる切り換え弁である。すなわち、サ
ーモスタット５２は、内部を流通する冷却水が高温であ
るほど主として第１インレット５２ａを、冷却水が低温
であるほど主として第２インレット５２ｂを、アウトレ
ット５２ｃに導通させる。このため、ディーゼル機関１
０のウォータジャケットから流出した冷却水が高温であ
る場合は、流出した冷却水が主としてラジエタ５０を流
通し、一方、その冷却水が高温である場合は、主として
バイパス通路４８内を冷却水が流通する。The thermostat 52 is the water pump 3
8 is a switching valve that connects the outlet 52c that communicates with the cooling water inlet 8 and the first inlet 52a and the second inlet 52b at an appropriate ratio. That is, the thermostat 52 conducts mainly the first inlet 52a to the outlet 52c as the temperature of the cooling water flowing through the thermostat 52 increases, and to the outlet 52c mainly as the temperature of the cooling water decreases. Therefore, the diesel engine 1
When the cooling water flowing out from the water jacket 0 of 0 has a high temperature, the cooling water flowing out mainly flows through the radiator 50, while when the cooling water has a high temperature, the cooling water mainly flows through the bypass passage 48. To do.

【００２３】かかる構成によれば、ディーゼル機関１０
の冷間始動直後等は、ほとんどの冷却水がラジエタ５０
をバイパスして流通することになり、ディーゼル機関１
０の早期暖気が実現される。また、ディーゼル機関１０
が十分な暖気状態に達した後は、ほとんどの冷却水がラ
ジエタ５０を流通することになり、その結果、高い冷却
能力が確保される。According to this structure, the diesel engine 10
Immediately after the cold start, most of the cooling water is radiator 50.
Will be distributed by bypassing the diesel engine 1
Early warming of 0 is realized. Also, diesel engine 10
After reaching a sufficient warmed state, most of the cooling water flows through the radiator 50, and as a result, a high cooling capacity is secured.

【００２４】ヒータ通路４０には、ヒータ通路４０の導
通状態を制御するウォータバルブ５４が設けられてい
る。ウォータバルブ５４は、ヒータブロアと連動して作
動する切り換え弁であり、ヒータスイッチ３６がオンで
ある場合、すなわち、ヒータ制御装置を作動させるべき
要求が生じている場合は開弁状態となり、一方、ヒータ
スイッチ３６がオフの場合、すなわち、ヒータ制御装置
を作動させるべき要求が生じていない場合は閉弁状態と
なる。The heater passage 40 is provided with a water valve 54 for controlling the conduction state of the heater passage 40. The water valve 54 is a switching valve that operates in conjunction with the heater blower, and is open when the heater switch 36 is on, that is, when there is a request to operate the heater control device. When the switch 36 is off, that is, when there is no request to operate the heater control device, the valve is closed.

【００２５】ヒータ通路４４は、車室内に供給する空気
の過熱器として機能するヒータコア５６に冷却水を導く
と共に、ヒータコア５６から流出した冷却水をウォータ
ポンプ３８の冷却水流入口に循環させる通路である。こ
のため、ヒータ制御装置に作動要求が生じていない場合
は、ヒータ通路４４はその途中で遮断された状態とな
る。この場合、ディーゼル機関１０から流出した高温の
冷却水は、ヒータコア５６に供給されることなく循環さ
れる。一方、ヒータ制御装置に作動要求が生ずると、ウ
ォータバルブ５４が開弁し、高温の冷却水が、ラジエタ
５０と共にヒータコア５６に導かれる状態となる。The heater passage 44 is a passage for guiding the cooling water to the heater core 56 which functions as a superheater for the air supplied to the vehicle interior and for circulating the cooling water flowing out of the heater core 56 to the cooling water inlet of the water pump 38. . Therefore, when an operation request is not issued to the heater control device, the heater passage 44 is cut off during the process. In this case, the high temperature cooling water flowing out from the diesel engine 10 is circulated without being supplied to the heater core 56. On the other hand, when an operation request is issued to the heater control device, the water valve 54 is opened and the high temperature cooling water is introduced to the heater core 56 together with the radiator 50.

【００２６】図２は、ディーゼル機関１０が備える排気
還流装置の機能を説明すべく、ディーゼル機関１０、排
気還流通路１６等を概念的に表した模式図を示す。ディ
ーゼル機関１０の運転中は、吸気通路１２からディーゼ
ル機関１０に対して酸素Ｏ2I N を含む空気が供給され
る。ディーゼル機関１０には、ガソリン機関におけるス
ロットルバルブの如き吸気絞りが存在しないことから、
吸気通路１２の内圧は、この際ほぼ大気圧に維持され
る。FIG. 2 is a schematic diagram conceptually showing the diesel engine 10, the exhaust gas recirculation passage 16 and the like in order to explain the function of the exhaust gas recirculation device provided in the diesel engine 10. During operation of the diesel engine 10, air containing oxygen O 2I N is supplied to the diesel engine 10 from the intake passage 12. Since the diesel engine 10 does not have an intake throttle such as a throttle valve in a gasoline engine,
At this time, the internal pressure of the intake passage 12 is maintained at about atmospheric pressure.

【００２７】ディーゼル機関１０に供給された空気は、
同様にディーゼル機関１０内に供給された燃料Ｆと共に
燃焼し、酸素Ｏ2OUTと二酸化炭素ＣＯ2OUTとを含む排気
ガスとなって排気通路１４に排出される。この際、排気
通路１４の内圧は、排圧により上昇し、大気圧に比して
高圧となる。The air supplied to the diesel engine 10 is
Similarly, it burns with the fuel F supplied into the diesel engine 10 and becomes exhaust gas containing oxygen O 2OUT and carbon dioxide CO 2OUT and is discharged to the exhaust passage 14. At this time, the internal pressure of the exhaust passage 14 increases due to the exhaust pressure and becomes higher than the atmospheric pressure.

【００２８】このように、ディーゼル機関１０の運転中
は、排気通路１４の内圧が吸気通路１２の内圧に比して
高圧となる。このため、図２に示す如く排気還流通路１
６が導通状態であると、排気通路１４に排出された排気
ガスの一部が、排気還流通路１６を介して吸気通路１２
へ還流されることになる。従って、図１に示す構成にお
いては、ＥＣＵ２６によって電磁弁２２を適当に制御す
ることにより、適当な流量の排気ガスを排気還流通路１
６を介して、排気通路１４から吸気通路１２へへ還流さ
せることができる。As described above, during operation of the diesel engine 10, the internal pressure of the exhaust passage 14 becomes higher than the internal pressure of the intake passage 12. Therefore, as shown in FIG. 2, the exhaust gas recirculation passage 1
When 6 is in the conducting state, a part of the exhaust gas discharged into the exhaust passage 14 is allowed to flow through the exhaust gas recirculation passage 16 to the intake passage 12
Will be returned to. Therefore, in the configuration shown in FIG. 1, by appropriately controlling the electromagnetic valve 22 by the ECU 26, an appropriate flow rate of the exhaust gas can be obtained.
It is possible to recirculate the exhaust gas from the exhaust passage 14 to the intake passage 12 via 6.

【００２９】排気ガス中には、酸素Ｏ2OUT、二酸化炭素
ＣＯ2OUTの他、種々の未燃成分が含有されている。上記
の如く排気ガスを吸気通路１２に還流させた場合、それ
らの未燃成分の一部が、再度ディーゼル機関１０内で燃
焼に付されることになる。このため、かかる排気ガスの
還流を行った場合、ディーゼル機関１０の排気エミッシ
ョンを改善することができる。The exhaust gas contains oxygen O 2OUT , carbon dioxide CO 2OUT , and various unburned components. When the exhaust gas is recirculated to the intake passage 12 as described above, some of the unburned components are burned again in the diesel engine 10. Therefore, when the exhaust gas is recirculated, the exhaust emission of the diesel engine 10 can be improved.

【００３０】しかしながら、ディーゼル機関１０が十分
に暖機されていない状況下で排気ガスの還流を行った場
合、ディーゼル機関１０の燃焼室内に、燃料Ｆ中の硫黄
Ｓと排気ガス中の窒化酸化物ＮＯ，ＮＯ2 との反応を促
すＨ2 Ｏが残存し易くなり、燃焼室内で硫酸Ｈ2 ＳＯ4
が生成され易い状態となる。硫酸Ｈ2 ＳＯ4 は、ディー
ゼル機関１０のピストン、シリンダボア等の磨耗を促進
することから、その生成量は最小限に抑制することが望
ましい。かかる観点からすれば、排気ガスの還流は、デ
ィーゼル機関１０が十分に暖機された状況下でのみ実行
することが好ましいことになる。However, when the exhaust gas is recirculated while the diesel engine 10 is not sufficiently warmed up, the sulfur S in the fuel F and the nitrided oxide in the exhaust gas enter the combustion chamber of the diesel engine 10. H 2 O, which promotes the reaction with NO and NO 2 , tends to remain, and sulfuric acid H 2 SO 4 remains in the combustion chamber.
Is easily generated. Sulfuric acid H 2 SO 4 promotes wear of pistons, cylinder bores, etc. of the diesel engine 10, so it is desirable to minimize the amount of generation thereof. From this point of view, it is preferable that the exhaust gas recirculation be performed only when the diesel engine 10 is sufficiently warmed up.

【００３１】ところで、図１に示すヒータ制御装置にお
いて高いヒータ能力を得るためには、ヒータコア５６に
多量の熱量を導くことが必要である。ディーゼル機関１
０は、軽負荷時に少量の熱量しか発生しないため、本実
施例のヒータ制御装置において常に高いヒータ能力を得
るためには、ディーゼル機関１０が発生する熱量を高い
効率でヒータコア５６に導くことが必要となる。By the way, in order to obtain high heater performance in the heater control device shown in FIG. 1, it is necessary to introduce a large amount of heat to the heater core 56. Diesel engine 1
Since 0 produces only a small amount of heat when the load is light, it is necessary to guide the amount of heat produced by the diesel engine 10 to the heater core 56 with high efficiency in order to always obtain a high heater capacity in the heater control device of this embodiment. Becomes

【００３２】ディーゼル機関１０が発生する熱量は、ラ
ジエタ５０、ヒータコア５６を介して大気中に放出され
る他、排気ガスを媒体としても大気中に放出される。本
実施例においては、上述の如く、ディーゼル機関１０が
十分に暖機されるまではラジエタ５０に冷却水が導かれ
ることなない。このため、ヒータ能力が問題となる冷間
時においては、ヒータコア５６と排気ガスとが主な放熱
源となる。The amount of heat generated by the diesel engine 10 is released to the atmosphere via the radiator 50 and the heater core 56, and is also released to the atmosphere using exhaust gas as a medium. In the present embodiment, as described above, the cooling water is not guided to the radiator 50 until the diesel engine 10 has been sufficiently warmed up. For this reason, the heater core 56 and the exhaust gas are the main heat radiation sources in the cold state when the heater capacity is a problem.

【００３３】また、ディーゼル機関１０には、吸入空気
量を規制する吸気絞りが存在しないため、機関の軽負荷
時には、ガソリン機関に比して多量の排気ガスが排出さ
れる。従って、ディーゼル機関１０は、ヒータ能力が特
に問題となる冷間・軽負荷時において、熱量が排気ガス
に奪われ易い特性を有していることになる。Further, since the diesel engine 10 does not have an intake throttle for regulating the intake air amount, a large amount of exhaust gas is discharged when the engine is lightly loaded as compared with a gasoline engine. Therefore, the diesel engine 10 has a characteristic that the amount of heat is easily lost to the exhaust gas at the time of cold / light load in which the heater capacity is a particular problem.

【００３４】これに対して、排気通路１４内の排気ガス
を吸気通路１２に還流させることとすれば、排気ガスを
媒体として大気中に放出されるはずの熱量が、吸気通路
１２から再びディーゼル機関１０に供給されることにな
り、排気ガスを媒体として排出される熱量を減らすこと
ができる。この場合、ディーゼル機関１０が発生した熱
量を高い効率で冷却水、すなわち、ヒータコア５６に伝
達することが可能となる。On the other hand, if the exhaust gas in the exhaust passage 14 is recirculated to the intake passage 12, the amount of heat that is supposed to be released into the atmosphere by using the exhaust gas as a medium is again supplied from the intake passage 12 to the diesel engine. As a result, the amount of heat exhausted using exhaust gas as a medium can be reduced. In this case, the amount of heat generated by the diesel engine 10 can be transferred to the cooling water, that is, the heater core 56 with high efficiency.

【００３５】また、吸気絞りのないディーゼル機関１０
の運転状態は、燃料噴射量のみで制御されることから、
ディーゼル機関１０の軽負荷時における空燃比は極めて
リーンとなる。この場合、排気ガス中には、多量の酸素
Ｏ2OUTが含まれることになる。従って、かかる状況下で
は、排気還流通路１６を介して還流される排気ガス中に
も、二酸化炭素ＣＯ2Rに比して多量の酸素Ｏ2Rが含まれ
ることになる。Further, a diesel engine 10 without an intake throttle
Since the operating state of is controlled only by the fuel injection amount,
The air-fuel ratio when the diesel engine 10 is lightly loaded becomes extremely lean. In this case, the exhaust gas contains a large amount of oxygen O 2 OUT . Therefore, under such a situation, the exhaust gas recirculated through the exhaust gas recirculation passage 16 also contains a large amount of oxygen O 2R as compared with carbon dioxide CO 2R .

【００３６】この場合、還流された排気ガスによってデ
ィーゼル機関１０の運転状態が緩慢になることがないた
め、多量の排気ガスを還流することが可能である。ま
た、そのように多量の排気ガスを還流させることとすれ
ば、排気通路１４から大気中に排出される排気ガスの量
が大幅に減少することになる。従って、本実施例のヒー
タ制御装置においては、ディーゼル機関１０の冷間・軽
負荷時に多量の排気ガスを還流することにより、極めて
高い効率で、ディーゼル機関１０で発生した熱量を冷却
水、すなわちヒータコア５４に導くことが可能となる。
この意味で、ヒータ制御装置において高いヒータ能力を
確保するためには、ディーゼル機関１０の暖機が不十分
な冷間時においても、排気ガスの還流の行うことが好ま
しいことになる。In this case, since the operating state of the diesel engine 10 is not slowed down by the recirculated exhaust gas, it is possible to recirculate a large amount of exhaust gas. Further, if such a large amount of exhaust gas is recirculated, the amount of exhaust gas discharged from the exhaust passage 14 into the atmosphere will be significantly reduced. Therefore, in the heater control device of the present embodiment, by recirculating a large amount of exhaust gas during cold / light load of the diesel engine 10, the amount of heat generated in the diesel engine 10 is cooled with high efficiency, that is, the heater core. It becomes possible to lead to 54.
In this sense, in order to secure a high heater capacity in the heater control device, it is preferable to recirculate the exhaust gas even when the diesel engine 10 is insufficiently warmed up.

【００３７】このため、本実施例のヒータ制御装置にお
いては、ディーゼル機関１０が十分な暖機状態にある場
合に加え、ディーゼル機関１０の暖機が不十分であって
も、ヒータ能力が要求されている場合には、大きな弊害
が生じない範囲で排気ガスの還流を行うこととした。Therefore, in the heater control device of this embodiment, the heater capacity is required even when the diesel engine 10 is not sufficiently warmed up in addition to when the diesel engine 10 is sufficiently warmed up. In such a case, the exhaust gas is recirculated within a range that does not cause a great adverse effect.

【００３８】図３は、かかる機能を実現すべくＥＣＵ２
６が実行する制御ルーチンの一例のフローチャートを示
す。本ルーチンにおいては、先ずステップ１００におい
て、ヒータスイッチ３６の状態を判別する。その結果、
ヒータスイッチ３６がオフ状態であれば、ステップ１０
２へ進み冷却水温Ｔｗが判定値ｔ1 以上であるかを判別
する。一方、上記ステップ１００においてヒータスイッ
チ３６がオン状態であると判別された場合は、以後ステ
ップ１０４へ進み、水温Ｔｗが判定値ｔ2 以上であるか
を判別する。FIG. 3 shows the ECU 2 for realizing such a function.
6 shows a flowchart of an example of a control routine executed by No. 6. In this routine, first, at step 100, the state of the heater switch 36 is determined. as a result,
If the heater switch 36 is off, step 10
The routine proceeds to 2 and it is determined whether the cooling water temperature Tw is the determination value t 1 or more. On the other hand, when it is determined in step 100 that the heater switch 36 is in the on state, the process proceeds to step 104, and it is determined whether the water temperature Tw is equal to or higher than the determination value t 2 .

【００３９】上記ステップ１００においてヒータスイッ
チ３６がオフ状態と判別されるのは、車室内の暖房が要
求されていない場合である。従って、かかる状況下で
は、ヒータコア５６に多量の熱量を導く必要はない。こ
のため、ステップ１０２で用いる判定値ｔ1 は、ディー
ゼル機関１０が十分な暖機状態にあるか否かを判別する
意味で６０℃程度に設定されている。尚、判定値ｔ
1 は、排気ガスを還流しても、ディーゼル機関１０の内
部で硫酸Ｈ2 ＳＯ4 が生成されることのない温度として
設定された値である。In step 100, the heater switch 36 is judged to be in the OFF state when the heating of the passenger compartment is not required. Therefore, under such a situation, it is not necessary to introduce a large amount of heat to the heater core 56. Therefore, the determination value t 1 used in step 102 is set to about 60 ° C. to determine whether or not the diesel engine 10 is in a sufficiently warmed-up state. The judgment value t
1 is a value set as a temperature at which sulfuric acid H 2 SO 4 is not generated inside the diesel engine 10 even when exhaust gas is recirculated.

【００４０】上記ステップ１０２では、このように設定
した判定値ｔ1 に対して、Ｔｗ≧ｔ 1 なる判別を行う。
その結果、上記条件が成立する場合は、ディーゼル機関
１０の暖機が十分に終了していると判断し、以後ステッ
プ１０６で排気ガスの還流制御を行う。一方、Ｔｗ≧ｔ
1 が不成立である場合は、ステップ１０８へ進み、排気
ガスの還流制御を禁止する。In step 102 above, the setting is made as described above.
Judgment value t1With respect to Tw ≧ t 1Is determined.
As a result, if the above conditions are met, the diesel engine
It is judged that the warm-up of 10 has finished sufficiently, and the step
In step 106, exhaust gas recirculation control is performed. On the other hand, Tw ≧ t
1If is not established, the routine proceeds to step 108, where the exhaust gas is exhausted.
Prohibit gas recirculation control.

【００４１】また、上記ステップ１００においてヒータ
スイッチ３６がオン状態と判別されるのは、車室内の暖
房が要求されている場合である。従って、かかる状況下
では、大きな弊害が生じない範囲で、積極的にヒータコ
ア５６に熱量を導くべきである。このため、ステップ１
０４で用いる判定値ｔ2 は、ディーゼル機関１０におい
て不当に多量のＨ2 ＳＯ4 が生成されることがない限界
値として、ｔ1 に比して低温の３０〜４０℃程度に設定
されている。The heater switch 36 is determined to be in the ON state in step 100 when the heating of the passenger compartment is required. Therefore, under such a situation, the amount of heat should be positively guided to the heater core 56 within a range that does not cause a great adverse effect. Therefore, step 1
The determination value t 2 used in 04 is set to a low temperature of about 30 to 40 ° C. as compared with t 1 as a limit value at which an unduly large amount of H 2 SO 4 is not generated in the diesel engine 10. .

【００４２】ステップ１０４では、このように設定した
判定値ｔ2 に対して、Ｔｗ≧ｔ1 なる判別を行う。その
結果、上記条件が成立する場合は、高いヒータ能力を実
現すべく、以後ステップ１０６で排気ガスの還流制御を
行う。一方、Ｔｗ≧ｔ1 が不成立である場合は、ディー
ゼル機関１０の耐久性確保を優先して、以後ステップ１
０８へ進み、排気ガスの還流制御を禁止する。In step 104, it is judged that Tw ≧ t 1 with respect to the judgment value t 2 thus set. As a result, if the above conditions are satisfied, the exhaust gas recirculation control is performed in step 106 in order to realize a high heater capacity. On the other hand, when Tw ≧ t 1 is not established, the durability of the diesel engine 10 is given priority, and then step 1 is performed.
In step 08, the exhaust gas recirculation control is prohibited.

【００４３】ＥＣＵ２６が上記の制御ルーチンを実行す
る場合、冷間・軽負荷時においても、車室内の暖房が要
求される状況下では、ディーゼル機関１０で生ずる熱量
が、高い効率の下にヒータコア５６に導かれ、ヒータ制
御装置に高いヒータ能力が付与される。一方、車室内の
暖房が要求されていない状況下では、不用に排気ガスの
還流が行われないため、ディーゼル機関１０の耐久性に
問題が生ずることもない。更に、本実施例のヒータ制御
装置は、排気還流通路１６とディーゼル機関１０の冷却
水の通路とを並設する必要がないため、設計上の自由度
が制限されることがない。このため、本実施例のヒータ
制御装置によれば、搭載性、組み付け性等を損なうこと
なく、安価に実現することができる。When the ECU 26 executes the above-mentioned control routine, the amount of heat generated in the diesel engine 10 is high and the heater core 56 has high efficiency even under cold / light load conditions when heating of the passenger compartment is required. The high heater capacity is given to the heater control device. On the other hand, in a situation where heating of the passenger compartment is not required, the exhaust gas is not recirculated unnecessarily, so that the durability of the diesel engine 10 does not occur. Further, in the heater control device of the present embodiment, the exhaust gas recirculation passage 16 and the cooling water passage of the diesel engine 10 do not have to be arranged in parallel, so the degree of freedom in design is not limited. Therefore, according to the heater control device of the present embodiment, the heater control device can be realized at low cost without impairing the mountability, the assembling property, and the like.

【００４４】ところで、上記ルーチンにおいては、ヒー
タスイッチのオン・オフに応じて判定値ｔ1 ，ｔ2 を使
い分けることとしているが、その制御手法はかかる手法
に限定するものではなく、例えば、Ｔｗ≧ｔ1 が成立す
る場合は無条件で排気ガスの還流を行い、ｔ1 ＞Ｔｗ≧
ｔ2 が成立する場合にヒータスイッチのオン・オフを判
別することとしてもよい。By the way, in the above routine, the judgment values t 1 and t 2 are selectively used depending on whether the heater switch is turned on or off. However, the control method is not limited to such a method. For example, Tw ≧ When t 1 is satisfied, the exhaust gas is recirculated unconditionally, and t 1 > Tw ≧
On / off of the heater switch may be determined when t 2 is satisfied.

【００４５】尚、本実施例においては、排気還流通路１
６、ＥＧＲ弁１８、電磁弁２２等が前記した排気ガス還
流装置を実現している。また、ヒータスイッチ３６のオ
ン・オフに基づいて、前記ヒータ要求を判断することと
している。In the present embodiment, the exhaust gas recirculation passage 1
6, the EGR valve 18, the electromagnetic valve 22 and the like realize the exhaust gas recirculation device described above. Further, the heater request is determined based on whether the heater switch 36 is on or off.

【００４６】[0046]

【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、ディーゼ
ル機関から発せられる熱量が少量となる軽負荷時には、
ヒータ要求の発生に応じて、ディーゼル機関から排出さ
れる排気ガスのボリュームを低減させることができる。
この場合、排気損失の低減に伴い、ディーゼル機関が発
生する熱量を、高い効率でヒータ制御装置に導くことが
可能となる。As described above, according to the present invention, at the time of light load when the amount of heat emitted from the diesel engine is small,
The volume of exhaust gas discharged from the diesel engine can be reduced in response to the generation of the heater request.
In this case, it is possible to guide the amount of heat generated by the diesel engine to the heater control device with high efficiency as the exhaust loss is reduced.

【００４７】従って、本発明によれば、ディーゼル機関
を熱源としつつ、冷間・軽負荷時に高いヒータ能力を発
揮するヒータ制御装置を、排気還流通路とディーゼル機
関の冷却水通路とを並設する等の措置を講ずることな
く、安価に実現することができる。Therefore, according to the present invention, the exhaust gas recirculation passage and the cooling water passage of the diesel engine are provided in parallel with the heater control device which exerts a high heater capacity at the time of cold / light load while using the diesel engine as the heat source. It can be realized at low cost without taking such measures.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明の一実施例であるディーゼル機関のヒー
タ制御装置の全体構成図を示す。FIG. 1 is an overall configuration diagram of a heater control device for a diesel engine that is an embodiment of the present invention.

【図２】本実施例のヒータ制御装置の排気還流通路の周
辺構成を表す概念図を示す。FIG. 2 is a conceptual diagram showing a peripheral configuration of an exhaust gas recirculation passage of the heater control device of the present embodiment.

【図３】本実施例において実行される制御ルーチンの一
例のフローチャートを示す。FIG. 3 shows a flowchart of an example of a control routine executed in this embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１０ ディーゼル機関 １２ 吸気通路 １４ 排気通路 １６ 排気還流通路 １８ 排気還流弁（ＥＧＲ弁） ２２ 電磁弁 ２６ 電子制御ユニット（ＥＣＵ） ３６ ヒータスイッチ ５６ ヒータコア 10 diesel engine 12 intake passage 14 exhaust passage 16 exhaust gas recirculation passage 18 exhaust gas recirculation valve (EGR valve) 22 solenoid valve 26 electronic control unit (ECU) 36 heater switch 56 heater core

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 排気ガス還流装置を備えるディーゼル機
関を熱源とするディーゼル機関のヒータ制御装置におい
て、 軽負荷時には、ヒータ要求に応じて排気ガスの還流制御
を行うことを特徴とするディーゼル機関のヒータ制御装
置。1. A heater control device for a diesel engine having a heat source of a diesel engine having an exhaust gas recirculation device, wherein the exhaust gas recirculation control is performed in response to a heater request when the load is light. Control device.
JP7104109A 1995-04-27 1995-04-27 Heater control device for diesel engine Pending JPH08296437A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6273033B1 (en) 1998-11-12 2001-08-14 Ab Volvo Internal combustion engine installation in a motor vehicle
US8136488B2 (en) 2005-07-28 2012-03-20 Audi Ag Cooling system for a vehicle, and method for the operation of a cooling system

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