WO2017033647A1 - 制御装置 - Google Patents

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WO2017033647A1
WO2017033647A1 PCT/JP2016/071664 JP2016071664W WO2017033647A1 WO 2017033647 A1 WO2017033647 A1 WO 2017033647A1 JP 2016071664 W JP2016071664 W JP 2016071664W WO 2017033647 A1 WO2017033647 A1 WO 2017033647A1
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WO
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intake pipe
exhaust gas
humidity
control device
pressure
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PCT/JP2016/071664
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健一郎 緒方
儀信 有原
猿渡　匡行
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日立オートモティブシステムズ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a control device mounted on an automobile or the like.
  • Patent Document 1 listed below discloses a technique for the purpose of “avoiding the occurrence of dew condensation in the intercooler when EGR gas flowing through the EGR passage and the intake fresh air flowing through the intake passage merge” (see FIG. See summary).
  • the technique described in this document is “provided in the low-pressure EGR passage 44 that takes in the low-pressure EGR gas that is part of the exhaust gas from the exhaust pipe 34 of the internal combustion engine 14 and recirculates the low-pressure EGR gas to the intake pipe 22.
  • EGR heater 52 for heating the low-pressure EGR gas cooled by the low-pressure EGR cooler 48 to a predetermined temperature.
  • exhaust gas (EGR gas) flowing through the EGR passage is cooled by cooling means provided upstream of the EGR passage, and condensed water generated by the cooling action is collected by moisture collecting means. Further, the exhaust gas (EGR gas) that is dewatered and drained through the EGR passage and heated through the EGR passage is heated to a predetermined temperature by the heating means provided on the downstream side of the EGR passage, so that the humidity becomes low.
  • the temperature is higher than the temperature of the EGR gas cooled by the cooling means of the EGR passage. Accordingly, it is possible to suitably suppress the occurrence of dew condensation in the intake passage after the merging point. As a result, in the present invention, for example, it is possible to preferably avoid the problem that the elements of the intake system including the supercharger and the intercooler are eroded by the condensed water. (See paragraph 0010).
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an engine control device capable of suppressing condensation in an exhaust gas recirculation pipe or the like.
  • the control device controls an engine having an exhaust gas recirculation mechanism for recirculating exhaust gas from an exhaust pipe to an intake pipe and a compressor in the intake pipe.
  • the control device controls the exhaust gas recirculation mechanism in accordance with pressure and humidity in the intake pipe.
  • control device of the present invention by controlling the exhaust gas recirculation mechanism in accordance with the pressure and humidity in the intake pipe, it is possible to appropriately determine the dew condensation state in the intake pipe, and to control the exhaust gas recirculation mechanism to cause dew condensation. Can be suppressed.
  • FIG. 1 is a system configuration diagram of an automobile engine system according to an embodiment.
  • 2 is a system block diagram showing a configuration of an ECU 1.
  • FIG. 6 is a characteristic diagram of the intake pipe pressure sensor 12, the intake air temperature / humidity sensor 6, and the cooling water temperature sensor 42.
  • FIG. It is a calculation logic figure explaining the procedure in which CPU50e calculates the driving mode of a vehicle. It is a characteristic view of the arithmetic logic of each calculating part shown in FIG. It is a determination table used when an operation mode determination part determines operation mode MD. It is a calculation logic figure explaining the procedure in which CPU50e calculates a control value. It is a calculation characteristic figure of a demand output calculation part and an EGR rate target value calculation part.
  • the engine is premised on being an automobile engine that includes an exhaust gas recirculation mechanism that recirculates exhaust gas from an exhaust pipe to an intake pipe and includes a compressor in the intake pipe.
  • FIG. 1 is a system configuration diagram of an automobile engine system according to the present embodiment.
  • An ECU (Electronic Control Unit) 1 is a control device according to the present embodiment.
  • the accelerator pedal opening sensor 2 is a sensor that detects the opening of an accelerator pedal provided in the automobile.
  • the engine 100 is an automobile engine that performs spark ignition combustion or compression self-ignition combustion.
  • the engine 100 includes an intake pipe 3 and an exhaust pipe 26.
  • the intake pipe 3 includes an airflow sensor 4 that measures the intake air amount, an adjustment valve 5 that adjusts the flow passage area of the intake pipe 3, and an intake air temperature / humidity sensor 6 that measures intake air temperature or intake air humidity.
  • the intake pipe 3 further includes a compressor 7 that adjusts the pressure state of the mixture, and an intercooler 8 that adjusts the temperature of the mixture.
  • the air-fuel mixture whose pressure state has been adjusted is temperature-adjusted when passing through the intercooler 8.
  • the intercooler 8 may be an air-cooled type, a water-cooled type using a temperature control pump 9 provided with a refrigerant inside, or a combination thereof.
  • the air-fuel mixture that has passed through the intercooler 8 is adjusted in flow rate and flow through a throttle 10 and a tumble valve 11 provided in the intake pipe 3, and from the intake side of the variable intake exhaust valve 13 provided in the intake pipe 3 to the combustion chamber. 14 flows in.
  • An injector 25 provided at an appropriate position in the combustion chamber 14 supplies fuel to the air-fuel mixture flowing into the combustion chamber 14.
  • the injector 25 is provided on the common rail 24.
  • the fuel pipe 21 is connected to an appropriate position of the common rail 24.
  • a fuel pressure sensor 23 is provided at an appropriate position of the fuel pipe 21.
  • the fuel pressure sensor 23 may have a function of measuring temperature or the like.
  • a fuel pump 22 is provided at an appropriate position of the fuel pipe 21.
  • the fuel pump 22 is driven with electric or mechanical power.
  • the fuel pump 22 in the present embodiment is mechanically driven through a camshaft provided in the exhaust valve of the variable intake / exhaust valve 13, but is not limited thereto, and is driven using other power such as an electric motor. May be.
  • the spark plug 20 is provided at an appropriate position of the combustion chamber 14.
  • the spark plug 20 may include a sensor for measuring the pressure in the combustion chamber 14 or a sensor for measuring the amount of ions generated during combustion in the combustion chamber 14.
  • the sensor may be in any position as long as it is exposed to the inner wall of the combustion chamber 14.
  • the spark plug 20 is connected to the ignition coil 19 through wiring.
  • the energy generated by the ignition coil 19 is supplied to the combustion chamber 14 through the spark plug 20 and ignites the air-fuel mixture.
  • the ignited air-fuel mixture burns to increase the pressure in the combustion chamber 14 and push down the piston 15.
  • the energy by which the piston 15 is pushed down is transmitted to the crankshaft 17 by the connecting rod 16 and thereby converted into kinetic energy of the vehicle on which the engine 100 is mounted.
  • crankshaft 17 or the connecting rod 16 may be provided with a mechanism for adjusting the reciprocating distance of the piston 15.
  • an adjustment mechanism such as the control shaft 18 can be provided at an appropriate position of the engine 100.
  • a crank angle sensor 40 is provided at an appropriate position of the crankshaft 17.
  • Engine 100 further includes knock sensor 41 and cooling water temperature sensor 42 at appropriate positions.
  • a waste gate capable of adjusting the amount of exhaust gas flowing into the turbine 27 is provided at an appropriate position of the turbine 27.
  • the waste gate can be opened and closed electrically or mechanically.
  • Exhaust gas supplied with energy to the turbine 27 passes through the catalyst 29 and is purified while being measured by an air-fuel ratio sensor 28 provided at an appropriate position of the exhaust pipe 26.
  • the purified exhaust gas is measured for temperature by an exhaust temperature sensor 30 provided at an appropriate position of the exhaust pipe 26 and is purified again by the catalyst 31.
  • a plurality of catalysts are provided, but the number of catalysts is not limited to this, and one or more catalysts can be provided at appropriate positions.
  • the exhaust gas recirculation pipe 32 provided in the exhaust pipe 26 is a pipe that takes out the exhaust gas from the exhaust pipe 26 and recirculates it as a recirculation gas.
  • the temperature of the recirculated gas taken out is adjusted by an EGR cooler 33 provided at an appropriate position of the exhaust recirculation pipe 32.
  • the EGR cooler 33 adjusts the temperature of the reflux gas by air cooling, water cooling, or power generation heat absorption.
  • the refrigerant is supplied to the EGR cooler 33.
  • a cooling water pump 38 for adjusting the flow rate of the refrigerant and the like is provided at an appropriate position of the engine 100.
  • a cooling water pipe 37 is connected to the cooling water pump 38, and a cooling water flow path switching valve 39 for adjusting the refrigerant flow path is provided at an appropriate position of the cooling water pipe 37.
  • the temperature of the reflux gas whose temperature is adjusted is measured by the EGR pressure sensors 34 and 36 and the flow rate is adjusted by the EGR valve 35.
  • the recirculated gas whose flow rate is adjusted flows into the intake pipe 3 connected to the exhaust recirculation pipe 32.
  • the ECU 1 includes an accelerator pedal opening sensor 2, an airflow sensor 4, an intake air temperature / humidity sensor 6, an intake pipe pressure sensor 12, a combustion chamber pressure sensor or an ion current sensor, a fuel pressure sensor 23, an air-fuel ratio sensor 28, an exhaust gas temperature sensor 30, Detection signals are received from EGR pressure sensors 34 and 36, crank angle sensor 40, knock sensor 41, cooling water temperature sensor 42, and the like. In accordance with these received signals, the ECU 1 adjusts the valve 5, the temperature control pump 9, the throttle 10, the tumble valve 11, the variable intake / exhaust valve 13, the control shaft 18, the ignition coil 19, the fuel pump 22, the injector 25, the turbine 27, The EGR valve 35, the cooling water pump 38, the cooling water flow path switching valve 39, and the like are controlled.
  • Engine 100 can include other sensors and actuators in addition to the above configuration.
  • the engine 100 is mounted on an automobile, and the ECU 1 receives information related to the running state of the automobile.
  • the ECU 1 includes (a) a vehicle speed sensor attached to a vehicle body or a wheel on which the engine 100 is mounted, (b) a sensor for measuring acceleration or an angle of the vehicle body, and (c) a transmission attached to the vehicle body on which the engine 100 is mounted. It is also possible to receive a detection signal directly or via another control device from a shift lever position sensor that detects the position of the shift lever for control. Furthermore, it is also possible to receive information related to a driver or a companion who gets in the car.
  • FIG. 2 is a system block diagram showing the configuration of the ECU 1.
  • Accelerator pedal opening sensor 2 airflow sensor 4, intake air temperature / humidity sensor 6, intake pipe pressure sensor 12, combustion chamber pressure sensor or ion current sensor provided in spark plug 20, fuel pressure sensor 23, air-fuel ratio sensor 28, exhaust temperature sensor 30, detection signals from the EGR pressure sensors 34 and 36, the crank angle sensor 40, the knock sensor 41, the coolant temperature sensor 42, and the like are input to the input circuit 50a of the ECU 1.
  • the input signal of each sensor is sent to the input / output port 50b.
  • the signal sent to the input / output port 50b is stored in the RAM 50c as a signal value, and the CPU 50e performs arithmetic processing using the signal value.
  • a control program describing the contents of arithmetic processing executed by the CPU 50e is stored in the ROM 50d in advance.
  • a value indicating the control amount of each actuator calculated according to the control program is stored in the RAM 50c, and then sent to each actuator via the input / output port 50b and each drive circuit.
  • the control program may be described as an operation subject, but the CPU 50e actually executes the control program.
  • the ECU 1 includes the following drive circuits: a throttle drive circuit 50f, a tumble valve drive circuit 50g, an injector drive circuit 50h, a fuel pump drive circuit 50i, a variable valve drive circuit 50j, a control shaft drive circuit 50k, Ignition signal output circuit 50l, EGR valve drive circuit 50m, cooling water control circuit 50n, temperature control pump drive circuit 50o, waste gate drive circuit 50p.
  • Each drive circuit controls the following: adjustment valve 5, temperature control pump 9, throttle 10, tumble valve 11, variable intake / exhaust valve 13, control shaft 18, ignition coil 19, fuel pump 22, injector 25, turbine 27 , EGR valve 35, cooling water pump 38, cooling water flow path switching valve 39.
  • these drive circuits are provided in the ECU 1, but the present invention is not limited to this, and any of the drive circuits may be provided outside the ECU 1.
  • FIG. 3 is a characteristic diagram of the intake pipe pressure sensor 12, the intake air temperature / humidity sensor 6, and the cooling water temperature sensor 42.
  • the upper diagram shows the characteristic that the intake pipe pressure signal output from the intake pipe pressure sensor 12 increases or decreases with the level of the intake pipe pressure.
  • the middle diagram shows the characteristic that the humidity signal output from the intake air temperature / humidity sensor 6 increases / decreases with respect to the humidity level.
  • the lower diagram shows a characteristic in which the coolant temperature signal output from the coolant temperature sensor 42 increases or decreases with respect to the coolant temperature.
  • the characteristics are given so that the signal of each sensor increases as the intake pipe pressure increases, the humidity increases, and the cooling water temperature increases. However, the characteristics are not limited to this. May be given. When the characteristics of each sensor are different from those in FIG. 3, it is easy to set the control logic shown below according to the characteristics.
  • FIG. 4 is a calculation logic diagram illustrating a procedure by which the CPU 50e calculates the driving mode of the vehicle.
  • the control program executed by the CPU 50e includes a threshold calculation unit, an intake pipe humidity calculation unit, an exhaust gas recirculation temperature calculation unit, and an operation mode determination unit as control blocks.
  • the threshold calculation unit and the intake pipe humidity calculation unit receive the intake pipe pressure signal PIS and the humidity signal HS, respectively, and the exhaust gas recirculation pipe humidity calculation unit receives the cooling water temperature signal TWS.
  • the outputs of these calculation units are input to the operation mode determination unit.
  • the driving mode determination unit determines the driving mode MD of the vehicle based on these inputs. Each threshold value output by the threshold value calculation unit will be described later.
  • FIG. 5 is a characteristic diagram of the arithmetic logic of each arithmetic unit shown in FIG.
  • the uppermost diagram is a calculation map used when the threshold value calculation unit obtains the exhaust gas recirculation pipe temperature threshold value EGL based on the intake pipe pressure signal PIS and the humidity signal HS. As the intake pipe pressure signal PIS increases and the humidity signal HS increases, the exhaust gas recirculation pipe temperature threshold EGL decreases.
  • the upper middle diagram is a characteristic diagram when the threshold calculation unit calculates the intake pipe threshold value IGL based on the product (HS ⁇ PIS) of the intake pipe pressure signal PIS and the humidity signal HS.
  • the intake pipe threshold IGL decreases as the product of the intake pipe pressure signal PIS and the humidity signal HS increases.
  • the lower middle diagram is a characteristic diagram when the intake pipe humidity calculation unit calculates the humidity index value HII based on the intake pipe pressure signal PIS and the humidity signal HS.
  • the humidity index value HII increases as the intake pipe pressure signal PIS increases and the humidity signal HS increases.
  • the humidity index value HII is a value that suggests intake humidity.
  • the lowermost diagram is a characteristic diagram when the exhaust gas recirculation pipe temperature calculation unit calculates the exhaust gas recirculation pipe temperature EGT based on the cooling water temperature signal TWS. As the cooling water temperature signal TWS increases, the exhaust gas recirculation pipe temperature EGT increases. When the characteristics of each sensor are changed, each calculation unit can easily change each characteristic accordingly.
  • the above characteristic is set in advance so that the product of the intake pipe pressure signal PIS and the humidity signal HS becomes a predetermined value corresponding to the dew condensation state or a value standardized by an appropriate reference value in the determination of the operation mode MD described later. .
  • the exhaust recirculation pipe temperature threshold value EGL is desirably set in advance so that the physical quantity indicated by the humidity signal HS is doubled when the physical quantity indicated by the intake pipe pressure signal PIS is halved. This makes it possible to accurately determine dew condensation based on changes in pressure and humidity, maximize the effect of controlling the EGR valve that will be performed later, and maximize the effect of suppressing component deterioration and misfire due to condensation, and consequently abnormal combustion. be able to.
  • FIG. 6 is a determination table used when the operation mode determination unit determines the operation mode MD.
  • the operation mode determination unit compares the exhaust gas recirculation pipe temperature EGT with the exhaust gas recirculation pipe temperature threshold EGL, and compares the humidity index value HII with the intake pipe threshold IGL.
  • the operation mode MD is zero.
  • the operation mode MD is 1.
  • the operation mode MD is 2.
  • the operation mode MD is 3.
  • the boundary part between the modes may be handled as belonging to any mode as appropriate.
  • the operation mode MD When the operation mode MD is 0, it indicates that the exhaust gas recirculation pipe temperature EGT is insufficient and condensation may occur in the exhaust gas recirculation pipe 32 or the like.
  • the operation mode MD 2
  • the exhaust gas recirculation pipe temperature EGT is sufficiently high, and the possibility of dew condensation occurring in the exhaust gas recirculation pipe 32 is low, and the intake pipe humidity is high and the possibility of dew condensation occurring in the intake pipe 3 or the like.
  • FIG. 7 is an arithmetic logic diagram illustrating a procedure for the CPU 50e to calculate the control value.
  • the control program executed by the CPU 50e includes the following calculation units as control blocks.
  • the operation mode MD is input to the control value calculation unit, and the accelerator pedal opening sensor signal APS and the crank angle sensor signal CAS are input to the request output calculation unit.
  • the required output calculation unit includes an EGR rate target value calculation unit, an intake pipe pressure target value calculation unit, a waste gate target value calculation unit, an air-fuel ratio target value calculation unit, a fuel injection target value calculation unit, a tumble valve target value calculation unit, a compression Request output is output to the ratio target value calculation unit, ignition timing target value calculation unit, temperature control pump target value calculation unit, cooling water flow path target value calculation unit, each target value calculation unit according to the input request output To calculate the target value.
  • the output of each target value calculation unit is input to the control value calculation unit.
  • the control value calculation unit calculates or selects an appropriate control value according to the operation mode MD.
  • FIG. 8 is a calculation characteristic diagram of the required output calculation unit and the EGR rate target value calculation unit.
  • the upper diagram shows the calculation characteristics of the request output calculation unit.
  • the required output calculation unit determines the required output PR according to the level of the frequency of the crank angle sensor signal CAS and the magnitude of the accelerator pedal opening sensor signal APS.
  • the required output PR increases as the crank angle sensor signal CAS increases in frequency and the like, and increases as the accelerator pedal opening sensor signal APS increases.
  • the calculation characteristic of the required output calculation unit is not limited to this, and for example, the required output PS or the required torque can be calculated based only on the accelerator pedal opening sensor signal APS.
  • the lower diagram shows the characteristics of the required output PR and the EGR rate target value REGRT.
  • the EGR rate target value calculation unit increases the EGR rate target value REGRT in response to an increase in the required output PR.
  • FIG. 9 is a calculation logic diagram illustrating a procedure in which the control value calculation unit calculates the control value based on the operation mode and each target value calculation result.
  • the control program executed by the CPU 50e includes the following calculation units as control blocks.
  • the control value calculation unit receives the operation mode MD and each target value calculation result, which are respectively an EGR control calculation unit, a throttle control calculation unit, a waste gate control calculation unit, a fuel pump control calculation unit, an injector control calculation unit, and a tumble valve Input to the control calculation unit, the compression ratio control calculation unit, the temperature control pump control calculation unit, and the cooling water flow path control calculation unit.
  • Each calculation unit calculates a control value based on the input value.
  • Each calculation result is output as a control amount for driving each functional unit included in engine 100.
  • Each drive circuit outputs a control signal according to these control amounts.
  • FIG. 10 is a calculation characteristic diagram when the EGR control calculation unit calculates the EGR valve opening degree EVO.
  • the EGR control calculation unit has a characteristic map that defines a correspondence relationship between the EGR rate target value REGRT and the EGR valve opening degree EVO, and obtains the EGR valve opening degree EVO according to the map.
  • the operation mode MD 3 (permission mode)
  • a characteristic map that increases the EGR valve opening EVO in accordance with the increase in the EGR rate target value REGRT is used.
  • the EGR valve 35 can be controlled corresponding to the prohibit mode and the permit mode.
  • FIG. 11 is a flowchart for explaining a control calculation performed by the CPU 50e.
  • the CPU 50e repeatedly executes the control calculation described with reference to FIGS. 4 and 7 to 10, for example, at a predetermined cycle.
  • each step of FIG. 11 will be described.
  • the CPU 50e receives signals such as the intake pipe pressure signal PIS, the humidity signal HS, the cooling water temperature signal TWS, the ROM value reading start instruction signal, the acceleration sensor signal, and the cooling water temperature signal, and reads the values written in the ROM 50d (S101). ).
  • the CPU 50e calculates the operation mode MD according to these signals (S102). These steps correspond to the calculation blocks described in FIG.
  • Step S103 The CPU 50e reads the accelerator pedal opening sensor signal APS, the engine speed, the crank angle sensor signal CAS, and the like.
  • Step S104 The CPU 50e determines whether or not the operation mode MD calculated in step S102 is zero. If it is 0, the process proceeds to step S107, and if it is not 0, the process proceeds to step S105.
  • Step S105 The CPU 50e determines whether or not the operation mode MD is 1. If it is 1, the process proceeds to step S107. If it is not 1, the process proceeds to step S106.
  • Step S106 The CPU 50e determines whether or not the operation mode MD is 2. If it is 2, the process proceeds to step S107. If it is not 2, the process proceeds to step S116.
  • FIG. 11 Steps S107 to S115
  • Step S116 The CPU 50e determines whether or not the operation mode MD is 3. If it is 3, the process proceeds to step S117. If it is not 3, this flowchart is ended.
  • FIG. 11 Steps S117 to S125
  • FIG. 12 is a time chart showing a change with time of each signal value in the prohibit mode.
  • the exhaust gas recirculation pipe temperature EGT increases and changes from a value smaller than the exhaust gas recirculation pipe temperature threshold EGL to a larger value.
  • the intake pipe pressure signal PIS and the humidity signal HS and the humidity index value HII depending on them are constant and the humidity index value HII is larger than the intake pipe threshold IGL.
  • the operation mode MD changes from 1 to 2.
  • the EGR valve opening EVO is closed even if the EGR rate target value REGRT increases or decreases.
  • the exhaust gas recirculation mechanism is optimally controlled in accordance with the pressure and humidity, the occurrence of condensation in the intake pipe 3 and the exhaust pipe 26, etc. is suppressed, the deterioration of parts and misfire are suppressed, and the fuel consumption, thermal efficiency, and exhaust of the engine are deteriorated. Can be suppressed.
  • FIG. 13 is a time chart showing a change with time of each signal value in the permission mode.
  • the intake pipe pressure signal PIS and the humidity signal HS change.
  • the exhaust gas recirculation pipe temperature threshold value EGL increases and the intake pipe threshold value IGL decreases as the intake pipe pressure signal PIS increases.
  • the operation mode MD is zero.
  • the operation mode MD is 3 and EGR is permitted.
  • the EGR valve opening degree EVO also increases, thereby increasing the EGR rate or the EGR flow rate.
  • the humidity signal HS increases, so that the intake pipe threshold IGL decreases and the humidity index value HII increases, but the EGR valve so that the humidity index value HII is less than the intake pipe threshold IGL.
  • the exhaust gas recirculation mechanism is optimally controlled in accordance with the pressure and humidity, the dew condensation in the intake pipe 3 and the exhaust pipe 26 is suppressed, the deterioration of components and misfire are suppressed, and the abnormal combustion suppression effect due to the increase in EGR is achieved. Can be maximized. That is, the improvement effect of the fuel consumption, thermal efficiency, and exhaust of the engine can be maximized.
  • the input / output signals to / from the ECU 1 have been described with reference to FIGS. 1 and 2.
  • other signals are appropriately input / output according to the configuration of the engine 100, and control according to the signals is performed. Arithmetic can also be performed as appropriate.
  • each target value calculation unit in FIG. 7 and each calculation unit in FIG. 9 are illustrated as control blocks included in the control program executed by the ECU 1.
  • the present invention is not limited to these configurations.
  • the operation mode for prohibiting EGR and the operation mode for permitting EGR are exemplified, but other operation modes (for example, an operation mode based on a fail-safe viewpoint) may be provided.
  • the intake air temperature / humidity sensor 6 is arranged at a location between the location where the intake pipe 3 and the exhaust gas recirculation pipe 32 are connected to the compressor 7, but at a position upstream of the compressor 7. If there is, it may be arranged at other locations. In any place, a wired or wireless communication path for connecting the intake air temperature / humidity sensor 6 and the ECU 1 can be appropriately provided.
  • the above components, functions, processing units, processing means, etc. may be realized in hardware by designing some or all of them, for example, with an integrated circuit.
  • Each of the above-described configurations, functions, and the like may be realized by software by interpreting and executing a program that realizes each function by the processor.
  • Information such as programs, tables, and files for realizing each function can be stored in a recording device such as a memory, a hard disk, an SSD (Solid State Drive), or a recording medium such as an IC card, an SD card, or a DVD.
  • the ECU 1 according to the present invention suppresses the occurrence of condensation in the intake pipe 3 and the exhaust pipe 26 by opening and closing the exhaust recirculation pipe 32 according to the pressure and humidity in the intake pipe 3. Thereby, generation
  • the exhaust gas recirculation pipe 32 is controlled to open and close by a valve mechanism.
  • the EGR flow rate can be controlled with high accuracy.
  • the exhaust gas recirculation pipe 32 recirculates the exhaust gas from the exhaust pipe 26 to the upstream portion of the compressor 7.
  • EGR can be recirculated over the entire range in which the intake pressure is from negative pressure to atmospheric pressure or higher, and the effect of the present invention is maximized.
  • the engine 100 uses an intake pipe pressure sensor 12 disposed downstream of the compressor 7 as means for detecting the pressure in the intake pipe 3. Thereby, the pressurization conditions of air-fuel mixture can be grasped appropriately.
  • the engine 100 uses an intake air temperature / humidity sensor 6 disposed in the intake pipe 3 as means for detecting the humidity of the intake pipe 3. Thereby, the humidity of the air-fuel mixture actually sucked by the engine can be detected.
  • the intake air temperature / humidity sensor 6 is disposed at an upstream portion of the compressor 7 or from an upstream portion of the compressor 7 where the exhaust gas recirculation pipe 32 and the intake pipe 3 are connected. Is also arranged in the downstream part. Thereby, the humidity and EGR flow rate of the intake air can be accurately detected before the compressor 7 or the like changes the intake air pressure.
  • the ECU 1 controls the opening and closing of the exhaust gas recirculation pipe 32 so that the exhaust gas is not recirculated when the pressure on the downstream side of the compressor 7 is equal to or higher than the set pressure. That is, when the intake pipe pressure signal PIS increases, the intake pipe threshold IGL decreases (see FIG. 5), and when the intake pipe threshold IGL decreases, the permission mode is not entered unless the humidity index value HII becomes a smaller value (see FIG. 6). As a result, the exhaust gas is less likely to be recirculated. Accordingly, it is possible to suppress an operation that promotes the occurrence of condensation by performing EGR under the condition where condensation occurs.
  • the ECU 1 sets a permissible operation range for recirculating the exhaust gas (a range operating in the permissive mode) according to the downstream pressure of the compressor 7 (ie, the intake pipe pressure signal PIS) and the humidity of the intake pipe 3 (ie, the humidity index value HII). To do. Thereby, the dew condensation limit condition of the air-fuel mixture in the intake pipe 3 can be suitably determined.
  • the ECU 1 sets the permitted operation range so that the downstream pressure of the compressor 7 decreases as the humidity of the intake pipe 3 increases. Thereby, it is possible to determine with high accuracy a phenomenon in which the dew condensation condition is on the low pressure side in accordance with the increase in the humidity of the air-fuel mixture in the intake pipe 3.
  • the ECU 1 sets a prohibited operation range in which exhaust gas is not recirculated (a range in which operation is performed in the prohibited mode) according to the downstream pressure of the compressor 7 (ie, the intake pipe pressure signal PIS) and the humidity of the intake pipe 3 (ie, the humidity index value HII). To do. Specifically, in the prohibit mode, the downstream pressure of the compressor 7 increases as the humidity of the intake pipe 3 decreases. As a result, it is possible to determine with high accuracy a phenomenon in which the dew condensation condition is on the high pressure side in accordance with the humidity reduction of the air-fuel mixture in the intake pipe 3.
  • the ECU 1 causes dew condensation based on the threshold value derived from the product of the pressure value indicated by the detection signal of the intake pipe pressure sensor 12 and the humidity value indicated by the detection signal of the intake air temperature / humidity sensor.
  • the EGR valve opening EVO is decreased to decrease the EGR flow rate.
  • ECU 2 Accelerator pedal opening sensor 3: Intake pipe 4: Airflow sensor 5: Adjustment valve 6: Intake air temperature / humidity sensor 7: Compressor 8: Intercooler 9: Temperature control pump 10: Throttle 11: Tumble valve 12: Intake pipe pressure sensor 13 : Variable intake / exhaust valve 14: Combustion chamber 15: Piston 16: Connecting rod 17: Crankshaft 18: Control shaft 19: Ignition coil 20: Spark plug (including: combustion chamber pressure sensor or ion current sensor) 21: Fuel piping 22: Fuel pump 23: Fuel pressure sensor (including temperature sensor) 24: Common rail 25: Injector 26: Exhaust pipe 27: Turbine (including waste gate) 28: Air-fuel ratio sensor 29: Catalyst 30: Exhaust temperature sensor 31: Catalyst 32: Exhaust gas recirculation pipe 33: EGR cooler 34: EGR pressure sensor 35: EGR valve 36: EGR pressure sensor 37: Cooling water pipe 38: Cooling water pump 39 : Cooling water flow path switching

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Abstract

排気還流管などにおける結露を抑制することができるエンジン制御装置を提供する。 本発明に係る制御装置は、排気管から吸気管へ排気を還流せしめる排気還流機構を備えるとともに前記吸気管にコンプレッサを備えるエンジンを制御するものである。前記制御装置は、前記吸気管内の圧力と湿度に応じて前記排気還流機構を制御する。

Description

制御装置
　本発明は、自動車等が搭載する制御装置に関する。
　現在の自動車は、環境保全と省エネルギの観点から高効率化と排気清浄化を要求されている。高効率化の手段としては、ダウンサイジング、少気筒数化、高圧縮比化などによりエンジン構造を改良することが挙げられる。ダウンサイジングにより、燃焼室内の混合気温度が上昇し、異常燃焼が発生し易くなるので、排気再循環（以下、ＥＧＲ：Ｅｘｈａｕｓｔ　Ｇａｓ　Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）を導入することにより燃焼室内の混合気温度を低下させ異常燃焼を抑制させている。
　ＥＧＲシステムにおいては、循環させるガスの成分に水蒸気が含まれており、これが新気と混合して大気中の水蒸気に合算された際に結露が発生する場合がある。その結果、管路等の腐食や劣化、燃焼室内への流入によるプラグかぶり等を起因とする点火失敗、ひいては燃焼に失敗する失火現象等が発生する可能性がある。
　下記特許文献１は、『ＥＧＲ通路を流通するＥＧＲガスと吸気通路を流通する吸入新気とが合流したとき又はインタクーラにおける結露の発生を回避すること』を目的とする技術を開示している（要約参照）。同文献記載の技術は、『内燃機関１４の排気管３４から排ガスの一部である低圧ＥＧＲガスを取り込み吸気管２２へ前記低圧ＥＧＲガスを再循環させる低圧ＥＧＲ通路４４に配設され、前記低圧ＥＧＲガスを冷却する低圧ＥＧＲクーラ４８と、冷却されて発生した凝縮水をトラップする凝縮水トラップ手段５０と、前記低圧ＥＧＲ通路４４中であって前記凝縮水トラップ手段５０の下流側に配設され、前記低圧ＥＧＲクーラ４８によって冷却された低圧ＥＧＲガスを所定温度に加熱するＥＧＲヒータ５２とを設けた。』という構成を備えている（要約参照）。同文献記載の技術によれば、『ＥＧＲ通路の上流側に設けられた冷却手段によって前記ＥＧＲ通路を流通する排ガス（ＥＧＲガス）が冷却され、前記冷却作用によって発生した凝縮水が水分捕集手段を介して除水及び排水され、さらに、前記ＥＧＲ通路を流通する排ガス（ＥＧＲガス）は、前記ＥＧＲ通路の下流側に設けられた加熱手段によって所定温度に加熱されて湿度が低い状態となるので、吸気通路に沿って吸入される高湿度、低温度の吸入新気と合流点で混合された場合であっても、ＥＧＲ通路の冷却手段によって冷却されたＥＧＲガスの温度よりも高い温度とすることにより、合流点以降における吸気通路内で結露の発生を好適に抑制することができる。この結果、本発明では、例えば、過給機やインタクーラ等を含む吸気系の要素が凝縮水によって浸食される不具合を好適に回避することができる。』とされている（段落００１０参照）。
特開２００９－１７４４４４号公報
　上記特許文献１記載の構成においては、コンプレッサ下流部分で混合気が圧縮されることにより混合気の相対湿度が上昇する。そのため、圧力増減に対して結露を抑制することができず、管路等の腐食や劣化、燃焼室内への流入によるプラグかぶり等を起因とする点火失敗、ひいては燃焼に失敗する失火現象等が発生することを完全に抑制するのは困難である。
　本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、排気還流管などにおける結露を抑制することができるエンジン制御装置を提供することを目的とする。
　本発明に係る制御装置は、排気管から吸気管へ排気を還流せしめる排気還流機構を備えるとともに前記吸気管にコンプレッサを備えるエンジンを制御するものである。前記制御装置は、前記吸気管内の圧力と湿度に応じて前記排気還流機構を制御する。
　本発明に係る制御装置によれば、吸気管内の圧力と湿度に応じて排気還流機構を制御することにより、前記吸気管内の結露状況を好適に判断し、前記排気還流機構を制御して結露を抑制することができる。
実施形態に係る自動車用エンジンシステムのシステム構成図である。 ＥＣＵ１の構成を示すシステムブロック図である。 吸気管圧力センサ１２、吸気温湿度センサ６、および冷却水温センサ４２の特性図である。 ＣＰＵ５０ｅが車両の運転モードを演算する手順を説明する演算ロジック図である。 図４に示す各演算部の演算ロジックの特性図である。 運転モード判定部が運転モードＭＤを判定する際に用いる判定表である。 ＣＰＵ５０ｅが制御値を演算する手順を説明する演算ロジック図である。 要求出力演算部とＥＧＲ率目標値演算部の演算特性図である。 制御値演算部が運転モードと各目標値演算結果に基づき制御値を演算する手順を説明する演算ロジック図である。 ＥＧＲ制御演算部がＥＧＲ弁開度ＥＶＯを演算する際の演算特性図である。 ＣＰＵ５０ｅが実施する制御演算を説明するフローチャートである。 禁止モードにおける各信号値の経時変化を示すタイムチャートである。 許可モードにおける各信号値の経時変化を示すタイムチャートである。
＜エンジン制御装置の構成＞
　以下では本発明の実施形態として、エンジンの制御装置について説明する。同エンジンは、排気管から吸気管へ排気を還流せしめる排気還流機構を備え、吸気管にコンプレッサを備える、自動車用エンジンであることを前提とする。
　図１は、本実施形態に係る自動車用エンジンシステムのシステム構成図である。ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ）１は、本実施形態に係る制御装置である。アクセルペダル開度センサ２は、当該自動車に備えられたアクセルペダルの開度を検出するセンサである。エンジン１００は、火花点火燃焼あるいは圧縮自己着火式燃焼を実施する自動車用エンジンである。
　エンジン１００は、吸気管３と排気管２６を備える。吸気管３は、吸入空気量を計測するエアフロセンサ４、吸気管３の流路面積を調整する調整弁５、吸気温度または吸気湿度を計測する吸気温湿度センサ６、を備える。吸気管３はさらに、混合気の圧力状態を調整するコンプレッサ７、混合気の温度を調整するインタクーラ８、を備える。圧力状態を調整された混合気は、インタクーラ８を通過する際に温度調整される。インタクーラ８は、空冷式のものでもよいし、冷媒を内部に備える温調ポンプ９を用いる水冷式のものでもよいし、これらの組み合わせでもよい。インタクーラ８を通過した混合気は、吸気管３に備えられたスロットル１０とタンブル弁１１を経て流量と流動を調整され、吸気管３に備えられた可変吸気排気動弁１３の吸気側から燃焼室１４に流入する。
　燃焼室１４の適宜位置に備えられたインジェクタ２５は、燃焼室１４に流入した混合気に対して燃料を供給する。インジェクタ２５は、コモンレール２４に備えられている。燃料配管２１は、コモンレール２４の適宜位置に連接されている。燃料配管２１の適宜位置には、燃料圧力センサ２３が備えられている。燃料圧力センサ２３は、温度等を計測する機能を備えてもよい。燃料配管２１の適宜位置には、燃料ポンプ２２が備えられている。燃料ポンプ２２は、電気的または機械的な動力をもって駆動される。本実施形態における燃料ポンプ２２は、可変吸気排気動弁１３の排気動弁に備えられたカムシャフトを通じ機械的に駆動されているが、その限りではなく例えば電気モータ等のその他動力を用いて駆動してもよい。
　燃焼室１４の適宜位置には、点火プラグ２０が備えられている。点火プラグ２０は、燃焼室１４内の圧力を計測するセンサ、または燃焼室１４内の燃焼時に発生するイオン量を計測するセンサを備えてもよい。当該センサは、燃焼室１４内壁に対して露出していればいずれの位置でもよい。点火プラグ２０は、配線を通じて点火コイル１９に連結されている。点火コイル１９の発するエネルギは、点火プラグ２０を通じて燃焼室１４に対して供給され、混合気を点火する。点火された混合気は燃焼し、燃焼室１４内の圧力を上昇させピストン１５を押し下げる。ピストン１５が押し下げられるエネルギは、コネクティングロッド１６によってクランクシャフト１７へ伝達されることにより、エンジン１００が搭載される車両の運動エネルギへ変換される。
　クランクシャフト１７またはコネクティングロッド１６は、ピストン１５の往復距離を調整する機構を備えてもよい。例えば、コントロールシャフト１８などの調整機構をエンジン１００の適宜位置に設けることができる。クランクシャフト１７の適宜位置には、クランク角センサ４０が備えられている。エンジン１００はさらに、ノックセンサ４１と冷却水温センサ４２を適宜位置に備える。
　燃焼した後の排気は、可変吸気排気動弁１３を通じ排気管２６に流入し、これにより排気管２６の適宜位置に備えられたタービン２７に対してエネルギを供給する。タービン２７の適宜位置には、タービン２７に流入する排気量を調整できるウェイストゲートが備えられている。このウェイストゲートは、電気的または機械的に開閉動作させることができる。タービン２７にエネルギを供給した排気は、排気管２６の適宜位置に備えられた空燃比センサ２８によって計測されつつ触媒２９を通過し浄化される。浄化された排気は排気管２６の適宜位置に備えられた排気温センサ３０により温度を計測され、触媒３１により再浄化される。本実施形態においては複数の触媒が設けられているが、触媒の個数はこれに限られず１つ以上適宜位置に設けることができる。
　排気管２６に備えられた排気還流管３２は、排気を排気管２６から取り出して還流ガスとして還流させる管である。取り出された還流ガスは、排気還流管３２の適宜位置に備えられたＥＧＲクーラ３３により温度調整される。ＥＧＲクーラ３３は、空冷、水冷、または発電吸熱によって還流ガスの温度を調整する。本実施形態においては、ＥＧＲクーラ３３に対して冷媒が供給される。エンジン１００の適宜位置には、この冷媒の流量などを調整する冷却水ポンプ３８が備えられている。冷却水ポンプ３８には冷却水配管３７が連接され、冷却水配管３７の適宜位置には冷媒流路を調整する冷却水流路切替弁３９が備えられている。温調された還流ガスは、ＥＧＲ圧力センサ３４と３６により圧力などを計測されるとともに、ＥＧＲ弁３５により流量を調整される。流量を調整された還流ガスは、排気還流管３２と連接された吸気管３に流入する。
　ＥＣＵ１は、アクセルペダル開度センサ２、エアフロセンサ４、吸気温湿度センサ６、吸気管圧力センサ１２、燃焼室圧力センサまたはイオン電流センサ、燃料圧力センサ２３、空燃比センサ２８、排気温センサ３０、ＥＧＲ圧力センサ３４および３６、クランク角センサ４０、ノックセンサ４１、冷却水温センサ４２、などから検出信号を受信する。ＥＣＵ１はこれら受信信号に応じて、調整弁５、温調ポンプ９、スロットル１０、タンブル弁１１、可変吸気排気動弁１３、コントロールシャフト１８、点火コイル１９、燃料ポンプ２２、インジェクタ２５、タービン２７、ＥＧＲ弁３５、冷却水ポンプ３８、冷却水流路切替弁３９、などを制御する。
　エンジン１００は、上記構成以外にも、その他センサやアクチュエータを備えることもできる。エンジン１００は自動車に搭載されており、ＥＣＵ１は当該自動車の走行状態に関する情報を受け取る。ＥＣＵ１は、（ａ）エンジン１００を搭載する車体あるいは車輪に取り付けられた車速センサ、（ｂ）車体の加速度または角度を計測するセンサ、（ｃ）エンジン１００を搭載する車体に取り付けられた変速機を制御するためのシフトレバーの位置を検出するシフトレバー位置センサ、などから検出信号を直接または他制御装置を介して受け取ることもできる。さらには、当該自動車に乗車したドライバや同伴者などに関する情報を受け取ることもできる。
　図２は、ＥＣＵ１の構成を示すシステムブロック図である。アクセルペダル開度センサ２、エアフロセンサ４、吸気温湿度センサ６、吸気管圧力センサ１２、点火プラグ２０が備える燃焼室圧力センサまたはイオン電流センサ、燃料圧力センサ２３、空燃比センサ２８、排気温センサ３０、ＥＧＲ圧力センサ３４および３６、クランク角センサ４０、ノックセンサ４１、冷却水温センサ４２、などからの検出信号は、ＥＣＵ１の入力回路５０ａに入力される。入力された各センサの信号は、入出力ポート５０ｂに送られる。
　入出力ポート５０ｂに送られた信号は、信号値としてＲＡＭ５０ｃに保管されＣＰＵ５０ｅはその信号値を用いて演算処理を実施する。ＣＰＵ５０ｅが実施する演算処理内容を記述した制御プログラムは、あらかじめＲＯＭ５０ｄに格納されている。制御プログラムに従って演算された各アクチュエータの制御量を示す値は、ＲＡＭ５０ｃに保管された後、入出力ポート５０ｂおよび各駆動回路を経て各アクチュエータに送られる。以下では記載の便宜上、制御プログラムを動作主体として説明する場合があるが、実際に制御プログラムを実行するのはＣＰＵ５０ｅである。
　本実施形態においては、ＥＣＵ１は以下の駆動回路を備える：スロットル駆動回路５０ｆ、タンブル弁駆動回路５０ｇ、インジェクタ駆動回路５０ｈ、燃料ポンプ駆動回路５０ｉ、可変動弁駆動回路５０ｊ、コントロールシャフト駆動回路５０ｋ、点火信号出力回路５０ｌ、ＥＧＲ弁駆動回路５０ｍ、冷却水制御回路５０ｎ、温調ポンプ駆動回路５０ｏ、ウェイストゲート駆動回路５０ｐ。各駆動回路はそれぞれ以下を制御する：調整弁５、温調ポンプ９、スロットル１０、タンブル弁１１、可変吸気排気動弁１３、コントロールシャフト１８、点火コイル１９、燃料ポンプ２２、インジェクタ２５、タービン２７、ＥＧＲ弁３５、冷却水ポンプ３８、冷却水流路切替弁３９。本実施形態においてはＥＣＵ１内にこれら駆動回路を備えているが、これに限るものではなく、いずれかの駆動回路をＥＣＵ１外に備えてもよい。
　図３は、吸気管圧力センサ１２、吸気温湿度センサ６、および冷却水温センサ４２の特性図である。上段図は、吸気管圧力の高低に対し、吸気管圧力センサ１２が出力する吸気管圧力信号が増減する特性を示している。中段図は、湿度の高低に対し、吸気温湿度センサ６が出力する湿度信号が増減する特性を示している。下段図は、冷却水温度の高低に対し、冷却水温センサ４２が出力する冷却水温度信号が増減する特性を示している。ここでは吸気管圧力の高まり、湿度の高まり、冷却水温度の高まりに応じて、それぞれのセンサの信号は増大するように特性を与えているが、これに限るものではなく、減少するように特性を与えてもよい。各センサの特性が図３とは異なる場合において、以下で示す制御ロジックを当該特性に合わせ設定することは容易である。
　図４は、ＣＰＵ５０ｅが車両の運転モードを演算する手順を説明する演算ロジック図である。ＣＰＵ５０ｅが実施する制御プログラムは、制御ブロックとして閾値演算部、吸気管湿度演算部、排気還流温度演算部、運転モード判定部を備える。閾値演算部と吸気管湿度演算部はそれぞれ吸気管圧力信号ＰＩＳと湿度信号ＨＳを受け取り、排気還流管湿度演算部は冷却水温度信号ＴＷＳを受け取る。これら演算部の出力は運転モード判定部に入力される。運転モード判定部はこれら入力に基づき車両の運転モードＭＤを判定する。閾値演算部が出力する各閾値については後述する。
　図５は、図４に示す各演算部の演算ロジックの特性図である。最上段図は、閾値演算部が吸気管圧力信号ＰＩＳと湿度信号ＨＳに基づき排気還流管温度閾値ＥＧＬを求める際に用いる演算マップである。吸気管圧力信号ＰＩＳの増大と湿度信号ＨＳの増大に応じて排気還流管温度閾値ＥＧＬは低下する。中段上図は、閾値演算部が吸気管圧力信号ＰＩＳと湿度信号ＨＳの積（ＨＳ×ＰＩＳ）に基づき吸気管閾値ＩＧＬを演算する際の特性図である。吸気管圧力信号ＰＩＳと湿度信号ＨＳの積の増大に応じて吸気管閾値ＩＧＬは減少する。中段下図は、吸気管湿度演算部が吸気管圧力信号ＰＩＳと湿度信号ＨＳに基づき湿度指標値ＨＩＩを演算する際の特性図である。吸気管圧力信号ＰＩＳの増大と湿度信号ＨＳの増大に応じて湿度指標値ＨＩＩは増加する。湿度指標値ＨＩＩは、吸気湿度を示唆する値である。最下段図は、排気還流管温度演算部が冷却水温度信号ＴＷＳに基づき排気還流管温度ＥＧＴを演算する際の特性図である。冷却水温度信号ＴＷＳの増大に応じ排気還流管温度ＥＧＴは増加する。各センサの特性が変更された場合、各演算部はこれにともなって各特性を容易に変更することできる。
　吸気管圧力信号ＰＩＳと湿度信号ＨＳの積は、後述する運転モードＭＤの判定において結露状態に対応する所定値、または適当な基準値によって標準化された値となるように、上記特性をあらかじめ設定する。排気還流管温度閾値ＥＧＬは、吸気管圧力信号ＰＩＳが示す物理量が半減すると、湿度信号ＨＳが示す物理量が２倍となるように、上記特性をあらかじめ設定することが望ましい。これにより圧力と湿度の変化による結露判定が正確に実施でき、後に実施されるＥＧＲ弁の制御効果を最大限に発揮し、結露による部品劣化や失火、ひいては異常燃焼を抑制する効果を最大化することができる。
　図６は、運転モード判定部が運転モードＭＤを判定する際に用いる判定表である。運転モード判定部は、排気還流管温度ＥＧＴと排気還流管温度閾値ＥＧＬを比較し、湿度指標値ＨＩＩと吸気管閾値ＩＧＬを比較する。排気還流管温度ＥＧＴが排気還流管温度閾値ＥＧＬより小さく、湿度指標値ＨＩＩが吸気管閾値ＩＧＬより小さい場合、運転モードＭＤは０となる。排気還流管温度ＥＧＴが排気還流管温度閾値ＥＧＬより小さく、湿度指標値ＨＩＩが吸気管閾値ＩＧＬより大きい場合、運転モードＭＤは１となる。排気還流管温度ＥＧＴが排気還流管温度閾値ＥＧＬより大きく、湿度指標値ＨＩＩが吸気管閾値ＩＧＬより大きい場合、運転モードＭＤは２となる。排気還流管温度ＥＧＴが排気還流管温度閾値ＥＧＬより大きく、湿度指標値ＨＩＩが吸気管閾値ＩＧＬより小さい場合、運転モードＭＤは３となる。各モード間の境界部分については適宜いずれかのモードに属することとして取り扱えばよい。
　運転モードＭＤ＝０である場合、排気還流管温度ＥＧＴが不足しており排気還流管３２などにおいて結露が発生する可能性があることを示す。運転モードＭＤ＝１である場合、排気還流管温度ＥＧＴが不足しており排気還流管３２などにおいて結露が発生する可能性があり、かつ吸気管湿度が高く吸気管３などにおいて結露が発生する可能性があることを示す。運転モードＭＤ＝２である場合、排気還流管温度ＥＧＴが十分高く排気還流管３２などにおいて結露が発生する可能性は低く、かつ吸気管湿度が高く吸気管３などにおいて結露が発生する可能性があることを示す。運転モードＭＤ＝０～２は、ＥＧＲを許可しない禁止モードである。これにより結露を防止し、部品劣化、失火などを抑制できる。
　運転モードＭＤ＝３である場合、排気還流管温度ＥＧＴが十分に高く排気還流管３２などにおいて結露が発生する可能性は低く、かつ吸気管湿度が低く吸気管３などにおいて結露が発生する可能性が低いことを示す。運転モードＭＤ＝３は、ＥＧＲを許可する許可モードである。
　これら運転モードにより、結露を防止し部品劣化、失火を抑制できるとともに、円滑にＥＧＲ弁３５を開くことができ、異常燃焼の抑制効果を最大化できる。
　図７は、ＣＰＵ５０ｅが制御値を演算する手順を説明する演算ロジック図である。ＣＰＵ５０ｅが実施する制御プログラムは、制御ブロックとして以下の各演算部を備える。運転モードＭＤは制御値演算部へ入力され、アクセルペダル開度センサ信号ＡＰＳとクランク角センサ信号ＣＡＳが要求出力演算部へ入力される。要求出力演算部は、ＥＧＲ率目標値演算部、吸気管圧力目標値演算部、ウェイストゲート目標値演算部、空燃比目標値演算部、燃料噴射目標値演算部、タンブル弁目標値演算部、圧縮比目標値演算部、点火時期目標値演算部、温調ポンプ目標値演算部、冷却水流路目標値演算部に対して要求出力を出力し、各目標値演算部は入力された要求出力に応じてそれぞれ目標値を演算する。各目標値演算部の出力は制御値演算部に入力される。制御値演算部は、運転モードＭＤに応じて適切な制御値を演算または選択する。
　図８は、要求出力演算部とＥＧＲ率目標値演算部の演算特性図である。上段図は、要求出力演算部の演算特性を示す。要求出力演算部は、クランク角センサ信号ＣＡＳの周波数等の高低と、アクセルペダル開度センサ信号ＡＰＳの大小とに応じて要求出力ＰＲを決定する。要求出力ＰＲは、クランク角センサ信号ＣＡＳの周波数等の増加にともなって増加し、アクセルペダル開度センサ信号ＡＰＳの増大にともなって増加する。要求出力演算部の演算特性はこれに限られるものではなく、例えばアクセルペダル開度センサ信号ＡＰＳのみに基づき要求出力ＰＳまたは要求トルクを演算することもできる。要求トルクを演算する場合、各目標値演算部に対して要求出力に代えて要求トルクを入力するように演算ブロックを変更することは容易である。下段図は、要求出力ＰＲとＥＧＲ率目標値ＲＥＧＲＴの特性を示す。ＥＧＲ率目標値演算部は、要求出力ＰＲの増加に応じＥＧＲ率目標値ＲＥＧＲＴを増加させる。
　図９は、制御値演算部が運転モードと各目標値演算結果に基づき制御値を演算する手順を説明する演算ロジック図である。ＣＰＵ５０ｅが実施する制御プログラムは、制御ブロックとして以下の各演算部を備える。制御値演算部は、運転モードＭＤと各目標値演算結果を受け取り、これらはそれぞれＥＧＲ制御演算部、スロットル制御演算部、ウェイストゲート制御演算部、燃料ポンプ制御演算部、インジェクタ制御演算部、タンブル弁制御演算部、圧縮比制御演算部、温調ポンプ制御演算部、冷却水流路制御演算部に対して入力される。各演算部は入力値に基づき制御値を演算する。各演算結果は、エンジン１００が備える各機能部を駆動する制御量として出力される。各駆動回路はこれら制御量にしたがって制御信号を出力する。
　図１０は、ＥＧＲ制御演算部がＥＧＲ弁開度ＥＶＯを演算する際の演算特性図である。ＥＧＲ制御演算部は、ＥＧＲ率目標値ＲＥＧＲＴとＥＧＲ弁開度ＥＶＯとの間の対応関係を定める特性マップを有し、同マップにしたがってＥＧＲ弁開度ＥＶＯを求める。ＥＧＲ制御演算部は、複数の特性マップを備え、運転モードＭＤ毎に特性マップを変更することができる。例えば運転モードＭＤ＝０、１、２（禁止モード）においては、ＥＧＲ率目標値ＲＥＧＲＴが増大してもＥＧＲ弁開度ＥＶＯは０または０近傍を維持する特性マップを用いる。さらに運転モードＭＤ＝３（許可モード）においては、ＥＧＲ率目標値ＲＥＧＲＴの増大に応じＥＧＲ弁開度ＥＶＯを増加させる特性マップを用いる。これにより禁止モードと許可モードに対応してＥＧＲ弁３５を制御することができる。
　図１１は、ＣＰＵ５０ｅが実施する制御演算を説明するフローチャートである。ＣＰＵ５０ｅは、図４、図７～図１０で説明した制御演算を例えば所定周期で繰り返し実行する。以下図１１の各ステップについて説明する。
（図１１：ステップＳ１０１～Ｓ１０２）
　ＣＰＵ５０ｅは、吸気管圧力信号ＰＩＳ、湿度信号ＨＳ、冷却水温度信号ＴＷＳ、ＲＯＭ値読込始動指示信号、加速度センサ信号、冷却水温度信号などの信号を受け取り、ＲＯＭ５０ｄに書き込まれた値を読み込む（Ｓ１０１）。ＣＰＵ５０ｅは、これら信号などにしたがって運転モードＭＤを演算する（Ｓ１０２）。これらステップは、図４で説明した演算ブロックに相当する。
（図１１：ステップＳ１０３）
　ＣＰＵ５０ｅは、アクセルペダル開度センサ信号ＡＰＳ、エンジン回転数、クランク角センサ信号ＣＡＳ、などを読み込む。
（図１１：ステップＳ１０４）
　ＣＰＵ５０ｅは、ステップＳ１０２において演算した運転モードＭＤが０であるか否かを判定する。０である場合ステップＳ１０７へ進み、０でない場合はステップＳ１０５へ進む。
（図１１：ステップＳ１０５）
　ＣＰＵ５０ｅは、運転モードＭＤが１であるか否かを判定する。１である場合はステップＳ１０７へ進み、１でない場合はステップＳ１０６へ進む。
（図１１：ステップＳ１０６）
　ＣＰＵ５０ｅは、運転モードＭＤが２であるか否かを判定する。２である場合はステップＳ１０７へ進み、２でない場合はステップＳ１１６へ進む。
（図１１：ステップＳ１０７～Ｓ１１５）
　ＣＰＵ５０ｅは、図７～図１０で説明した各演算部の制御演算をそれぞれ実施する。これらステップにおいては、運転モードＭＤ＝０、１、２（禁止モード）に対応する制御演算を実施することになる。したがって例えばＥＧＲ制御演算部は、ＥＧＲ率目標値ＲＥＧＲＴの大小によらずＥＧＲ弁開度ＥＶＯを０またはその近傍にセットする。その他演算部は、ＥＧＲの開度が０または０近傍になることを踏まえて各制御量などを演算する。
（図１１：ステップＳ１１６）
　ＣＰＵ５０ｅは、運転モードＭＤが３であるか否かを判定する。３である場合はステップＳ１１７へ進み、３でない場合は本フローチャートを終了する。
（図１１：ステップＳ１１７～Ｓ１２５）
　ＣＰＵ５０ｅは、図７～図１０で説明した各演算部の制御演算をそれぞれ実施する。これらステップにおいては、運転モードＭＤ＝３（許可モード）に対応する制御演算を実施することになる。したがって例えばＥＧＲ制御演算部は、ＥＧＲ率目標値が大きくなるにともなってＥＧＲ弁開度ＥＶＯを大きくする。その他演算部は、ＥＧＲの開度が増減することを踏まえて各制御量などを演算する。
　図１２は、禁止モードにおける各信号値の経時変化を示すタイムチャートである。ここでは排気還流管温度ＥＧＴが増加し、排気還流管温度閾値ＥＧＬより小さい値から大きい値へ推移したものと仮定する。また吸気管圧力信号ＰＩＳと湿度信号ＨＳおよびこれらに依拠する湿度指標値ＨＩＩは一定であり、湿度指標値ＨＩＩは吸気管閾値ＩＧＬより大きいと仮定する。排気還流管温度ＥＧＴが排気還流管温度閾値ＥＧＬより大きくなると、運転モードＭＤは１から２に変化する。運転モードＭＤは１または２でありＥＧＲは禁止されているので、ＥＧＲ率目標値ＲＥＧＲＴが増減してもＥＧＲ弁開度ＥＶＯは閉め状態である。これにより圧力と湿度に応じて排気還流機構を最適に制御し、吸気管３や排気管２６などにおける結露発生を抑制し、部品劣化、失火を抑制し、エンジンの燃費、熱効率、排気の悪化を抑制できる。
　図１３は、許可モードにおける各信号値の経時変化を示すタイムチャートである。ここでは吸気管圧力信号ＰＩＳと湿度信号ＨＳが変化するものと仮定する。図５で説明した特性図にしたがって、吸気管圧力信号ＰＩＳの増大にともない排気還流管温度閾値ＥＧＬは増加し、吸気管閾値ＩＧＬは減少する。排気還流管温度ＥＧＴが排気還流管温度閾値ＥＧＬより小さく、湿度指標値ＨＩＩが吸気管閾値ＩＧＬより小さい時点においては、運転モードＭＤは０である。
　排気還流管温度ＥＧＴが排気還流管温度閾値ＥＧＬより大きくなり、かつ湿度指標値ＨＩＩが吸気管閾値ＩＧＬより小さい時点においては、運転モードＭＤは３となりＥＧＲが許可される。許可モードにおいてＥＧＲ率目標値ＲＥＧＲＴが増大するとＥＧＲ弁開度ＥＶＯも増大し、ＥＧＲ率またはＥＧＲ流量を増加させる。ＥＧＲ弁開度ＥＶＯの増大にともない湿度信号ＨＳが増大することによって吸気管閾値ＩＧＬは減少し、湿度指標値ＨＩＩは増大するが、湿度指標値ＨＩＩが吸気管閾値ＩＧＬ未満となるようにＥＧＲ弁開度ＥＶＯを減少させることにより、結露発生条件近傍における最大限のＥＧＲ率またはＥＧＲ流量を保持できる。したがって、圧力と湿度に応じて排気還流機構を最適に制御し、吸気管３や排気管２６などにおける結露発生を抑制し、部品劣化、失火を抑制しつつ、ＥＧＲ増加による異常燃焼の抑制効果を最大化することができる。すなわち、エンジンの燃費、熱効率、排気の改善効果を最大化することができる。
　許可モードにおいて吸気管圧力信号ＰＩＳが増加すると、より低い湿度であっても結露が発生するようになる。かかる場合も上記と同様にＥＧＲ弁開度ＥＶＯを減少させることにより、結露発生条件近傍における最大限のＥＧＲ率またはＥＧＲ流量を保持できる。
＜本発明の変形例について＞
　本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。
　以上の実施形態の説明において、ＥＣＵ１に対する入出力信号として図１～図２で説明したものを例示したが、例えばエンジン１００の構成に応じてその他信号を適宜入出力し、その信号に応じた制御演算を適宜実施することもできる。
　以上の実施形態の説明において、ＥＣＵ１が実行する制御プログラムが備える制御ブロックとして図７の各目標値演算部および図９の各演算部を例示したが、どのような演算部を備えるかについてはＥＣＵ１が実行する制御処理の内容に応じて適宜定めることができこれら構成に限られるものではない。
　以上の実施形態の説明において、ＥＧＲを禁止する動作モードと許可する動作モードを例示したが、これら以外の動作モード（例えばフェイルセーフ的観点に基づく動作モード）を設けることもできる。
　図１においては、吸気温湿度センサ６は、吸気管３と排気還流管３２が連結されている箇所からコンプレッサ７までの間の箇所に配置されているが、コンプレッサ７よりも上流側の位置であればそれ以外の箇所に配置してもよい。いずれの箇所であっても、吸気温湿度センサ６とＥＣＵ１との間を接続する有線または無線の通信路を適宜設けることができる。
　上記各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部や全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリ、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ　Ｓｔａｔｅ　Ｄｒｉｖｅ）等の記録装置、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に格納することができる。
＜本発明のまとめ＞
　本発明に係るＥＣＵ１は、吸気管３内の圧力と湿度に応じて排気還流管３２を開閉することにより、吸気管３や排気管２６などにおいて結露が生じることを抑制する。これにより、混合気の圧力と湿度に応じて結露発生条件が変化する環境下においても、結露の発生およびこれに起因する不具合を抑制することができる。
　本発明に係るエンジン１００において、排気還流管３２は弁機構によって開閉制御される。これにより高精度にＥＧＲ流量を制御することができる。
　本発明に係るエンジン１００において、排気還流管３２は、排気管２６から、コンプレッサ７よりも上流部分に対して、排気を還流させる。これにより、吸気圧が負圧から大気圧以上となる範囲の全体にわたってＥＧＲを還流することができ、本発明の効果が最大化される。
　本発明に係るエンジン１００は、吸気管３内の圧力を検出する手段として、コンプレッサ７の下流に配置された吸気管圧力センサ１２を用いる。これにより、混合気の加圧条件を適切に把握できる。
　本発明に係るエンジン１００は、吸気管３の湿度を検出する手段として、吸気管３に配置された吸気温湿度センサ６を用いる。これにより、実際にエンジンが吸入する混合気の湿度を検出することができる。
　本発明に係るエンジン１００において、吸気温湿度センサ６は、コンプレッサ７の上流部分に配置され、またはコンプレッサ７の上流部分であってかつ排気還流管３２と吸気管３とが連結されている箇所よりも下流部分に配置されている。これにより、コンプレッサ７などが吸気圧力を変化させる前の時点で吸気の湿度とＥＧＲ流量を正確に検出することができる。
　本発明に係るＥＣＵ１は、コンプレッサ７の下流側の圧力が設定圧力以上である場合、排気が還流されないように排気還流管３２を開閉制御する。すなわち、吸気管圧力信号ＰＩＳが大きくなると吸気管閾値ＩＧＬが下がり（図５参照）、吸気管閾値ＩＧＬが下がると湿度指標値ＨＩＩがより小さい値にならない限り許可モードにならなくなる（図６参照）ので、排気は還流されにくくなる。これにより、結露が発生する条件下においてＥＧＲを実施することにより結露が発生することを却って助長するような動作を抑制することができる。
　ＥＣＵ１は、コンプレッサ７の下流圧力（すなわち吸気管圧力信号ＰＩＳ）と吸気管３の湿度（すなわち湿度指標値ＨＩＩ）に応じて、排気を還流させる許可動作範囲（許可モードで動作する範囲）を設定する。これにより、吸気管３内の混合気の結露限界条件を好適に判定することができる。またＥＣＵ１は、許可モードにおいては吸気管３の湿度が大きくなるほどコンプレッサ７の下流圧力が小さくなるように、許可動作範囲を設定する。これにより、吸気管３内の混合気の湿度増加に応じて結露条件が低圧側となる現象を高精度に判定できる。
　ＥＣＵ１は、コンプレッサ７の下流圧力（すなわち吸気管圧力信号ＰＩＳ）と吸気管３の湿度（すなわち湿度指標値ＨＩＩ）に応じて、排気を還流させない禁止動作範囲（禁止モードで動作する範囲）を設定する。具体的には、禁止モードにおいては吸気管３の湿度が小さくなるほどコンプレッサ７の下流圧力が大きくなるようにする。これにより、吸気管３内の混合気の湿度低下に応じて結露条件が高圧側となる現象を高精度に判定できる。
　ＥＣＵ１は、許可モードを実施している間において、吸気管圧力センサ１２の検出信号が示す圧力値と、吸気温湿度センサの検出信号が示す湿度値との積により導かれる閾値が結露を生じさせる値に達している場合は、ＥＧＲ弁開度ＥＶＯを減少させてＥＧＲ流量を減少させる。これにより、湿度と圧力に応じた結露判定条件を明確化でき、弁開度を正確に増減させることができる。
１：ＥＣＵ 
２：アクセルペダル開度センサ
３：吸気管
４：エアフロセンサ
５：調整弁
６：吸気温湿度センサ
７：コンプレッサ
８：インタクーラ
９：温調ポンプ
１０：スロットル
１１：タンブル弁
１２：吸気管圧力センサ
１３：可変吸気排気動弁
１４：燃焼室
１５：ピストン
１６：コネクティングロッド
１７：クランクシャフト
１８：コントロールシャフト
１９：点火コイル 
２０：点火プラグ（含：燃焼室圧力センサまたはイオン電流センサ）
２１：燃料配管
２２：燃料ポンプ
２３：燃料圧力センサ（含：温度センサ）
２４：コモンレール 
２５：インジェクタ
２６：排気管
２７：タービン（含：ウェイストゲート）
２８：空燃比センサ
２９：触媒
３０：排気温センサ
３１：触媒
３２：排気還流管
３３：ＥＧＲクーラ
３４：ＥＧＲ圧力センサ
３５：ＥＧＲ弁
３６：ＥＧＲ圧力センサ
３７：冷却水配管
３８：冷却水ポンプ
３９：冷却水流路切替弁
４０：クランク角センサ 
４１：ノックセンサ 
４２：冷却水温センサ
１００：エンジン

Claims (12)

  1. 　排気管から吸気管へ排気を還流せしめる排気還流機構を備え、前記吸気管はコンプレッサを備えるエンジンを制御する、制御装置であって、
    　前記制御装置は、前記吸気管内の圧力と湿度に応じて前記排気還流機構を制御する
    　ことを特徴とする制御装置。
  2. 　前記排気還流機構は弁機構であり、
    　前記制御装置は、前記弁機構を開閉する制御信号を出力することにより、排気還流量または排気還流率を制御する
    　ことを特徴とする請求項１記載の制御装置。
  3. 　前記排気還流機構は、前記排気管から、前記吸気管に備えられたコンプレッサよりも上流部分に対して、前記排気を還流するように構成されており、
    　前記制御装置は、前記排気還流機構を制御することにより、前記排気を前記排気管から前記吸気管へ還流させる
    　ことを特徴とする請求項１または２記載の制御装置。
  4. 　前記エンジンは、前記コンプレッサの下流に配置され前記吸気管内の圧力を検出する吸気管圧力センサを備え、
    　前記制御装置は、前記吸気管圧力センサより前記吸気管内の圧力を取得する
    　ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の制御装置。
  5. 　前記吸気管は、前記吸気管の湿度を検出する吸気湿度センサを備え、
    　前記制御装置は、前記吸気湿度センサより前記吸気管の湿度を取得する
    　ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の制御装置。
  6. 　前記吸気湿度センサは、前記コンプレッサの上流部分のいずれかに配置され、または前記コンプレッサの上流部分であってかつ前記排気還流機構と前記吸気管が連結される箇所よりも下流部分のいずれかに配置されており、
    　前記制御装置は、前記吸気湿度センサが配置されている箇所と前記制御装置との間を接続する通信路を備える
    　ことを特徴とする請求項５記載の制御装置。
  7. 　前記制御装置は、前記コンプレッサの下流圧力が設定圧力以上である場合、前記排気が還流されないように前記排気還流機構を制御する
    　ことを特徴とする請求項１、４、５、または６記載の制御装置。
  8. 　前記制御装置は、前記コンプレッサの下流圧力と前記吸気管の湿度に応じて、前記排気を還流させるように前記排気還流機構を制御する許可動作範囲を設定し、
    　前記制御装置は、前記許可動作範囲においては前記吸気管の湿度が大きくなるほど前記コンプレッサの下流圧力が小さくなるように、前記許可動作範囲を設定する
    　ことを特徴とする請求項７記載の制御装置。
  9. 　前記制御装置は、前記コンプレッサの下流圧力と前記吸気管の湿度に応じて、前記排気を還流させないように前記排気還流機構を制御する禁止動作範囲を設定し、
    　前記制御装置は、前記禁止動作範囲においては前記吸気管の湿度が小さくなるほど前記コンプレッサの下流圧力が大きくなるように、前記禁止動作範囲を設定する
    　ことを特徴とする請求項７または８に記載の制御装置。
  10. 　前記制御装置は、前記吸気管内の圧力を検出するセンサが出力する検出信号が示す圧力値と、前記吸気管の湿度を検出するセンサが出力する検出信号が示す湿度値との積により導かれる閾値よりも、前記吸気管の湿度を示す指標値のほうが小さくなるように、前記排気還流機構を制御する
    　ことを特徴とする請求項９記載の制御装置。
  11. 　前記制御装置は、前記吸気管内の圧力が増加するのにともなって前記排気を還流させる量を減少させるように、前記排気還流機構を制御する
    　ことを特徴とする請求項１または６記載の制御装置。
  12. 　前記制御装置は、前記吸気管内の圧力を検出するセンサが出力する検出信号が示す圧力値が半減すると、前記吸気管の湿度を検出するセンサが出力する検出信号が示す湿度値が２倍になるように、前記排気還流機構を制御する
    　ことを特徴とする１、６、または１１記載の制御装置。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7013133B2 (ja) * 2017-02-24 2022-01-31 日立Astemo株式会社 車両用制御装置
CN112302838B (zh) * 2019-08-02 2022-04-01 广州汽车集团股份有限公司 Egr废气再循环系统及汽车
CN112832902A (zh) * 2021-03-25 2021-05-25 中船动力研究院有限公司 一种两级增压系统、发动机及发动机进气压力控制方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015056579A1 (ja) * 2013-10-16 2015-04-23 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関の制御装置
JP2015145621A (ja) * 2014-01-31 2015-08-13 トヨタ自動車株式会社 内燃機関

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6575148B1 (en) * 2002-02-22 2003-06-10 Cummins, Inc. Humidity compensation system for an internal combustion engine
US6725847B2 (en) * 2002-04-10 2004-04-27 Cummins, Inc. Condensation protection AECD for an internal combustion engine employing cooled EGR
US7079938B2 (en) * 2003-07-25 2006-07-18 Detroit Diesel Corporation Influence of engine parameters on condensation protection strategies
JP2009174444A (ja) * 2008-01-25 2009-08-06 Honda Motor Co Ltd Ｅｇｒ装置
FR2938301B1 (fr) * 2008-11-13 2010-11-12 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede et dispositif de reglage d'une recirculation de gaz d'echappement pour un moteur a combustion interne
JP2010223179A (ja) * 2009-03-25 2010-10-07 Toyota Industries Corp 低圧ｅｇｒ装置を備えた内燃機関
DE102012104724A1 (de) * 2012-05-31 2013-12-05 Fev Gmbh Abgasrückführvorrichtung für einen Verbrennungsmotor
US9803590B2 (en) * 2013-02-22 2017-10-31 Ford Global Technologies, Llc Humidity sensor diagnostics
US9329160B2 (en) * 2013-04-05 2016-05-03 Ford Global Technologies, Llc Humidity sensor diagnostic method using condensation clearing heater

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015056579A1 (ja) * 2013-10-16 2015-04-23 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関の制御装置
JP2015145621A (ja) * 2014-01-31 2015-08-13 トヨタ自動車株式会社 内燃機関

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