JP2008190391A - ディーゼルエンジンの始動改善システム及び始動改善方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】自動車用ディーゼルエンジン(1)の排気系(6)から分岐して吸気系(8)に合流する排気還流ライン(12)と、その排気還流ライン(12)に介装された排気還流バルブ(14)と、可変ノズルベーン式ターボチャージャー(5)と、制御装置(50)とを有している。
【選択図】図1
Description
また、ディーゼルエンジンが冷えた状態で始動しようとする場合には、燃料噴射装置からシリンダ内に噴射された燃料噴霧は、自発火しない部分、すなわち、未燃焼部分(未燃焼燃料)があり、この未燃焼燃料が排気管から白煙として排出される。この未燃焼燃料である白煙は、許容排出量が法的に規制されている。
しかし、この従来技術(特許文献1)は、ディーゼルエンジンの始動時間の短縮と、白煙の発生防止を図るものではない。
しかし、この従来技術(特許文献2)は、冷間始動時に燃焼式ヒーターによって吸気を加熱し、燃料噴射タイミングを調整するものであり、特に、始動性改善のファクターを多く有する可変ノズルベーン式ターボチャージャー(VNT)及び排気還流システム(EGR)を有する自動車用ディーゼルエンジンについては、適用することが困難である。
図1は、システム全体の構成を示している。
図1において、自動車用ディーゼルエンジン1は、シリンダブロック2に排気マニフォルド3と吸気マニフォルド4とが接続されており、排気系には可変ノズルベーン式ターボチャージャー5を備えている。
吸気ダクト8にはインタークーラー9が介装されており、ターボチャージャー5のコンプレッサ5cから圧送される吸気を冷却するように構成されている。
さらに、吸気ダクト8において、インテークスロットル10と端部82(吸気ダクト8の吸気マニフォルド4側端部)との間の領域には、エアヒータ11が介装されている。始動時等の冷間時には、エアヒータ11に通電することにより、吸気を加熱して、始動性を向上することが可能である。
排気還流ライン12の一方の端部12i(排気管6側端部)は、第1の排気管6に接続している。そして、排気還流ライン12の他方の端部12o(吸気ダクト8側端部)は、吸気ダクト8に連通しており、より詳細にはインテークスロットル10とエアヒータ11との間の領域に連通している。
排気還流ライン12には、端部12i(排気管6側端部)に近い側の領域にEGRクーラー13が介装されており、端部12o(吸気ダクト8側端部)に近い側の領域にEGRバルブ14が介装されている。
コントロールユニット50は、制御信号ラインLoを介して、ノズルベーン開度調整用アクチュエータ5aと、アクチュエータ10aと、EGRバルブ14と接続されている。
ここで、ノズルベーン開度調整用アクチュエータ5aは、ターボチャージャー5の可変ノズルベーンの開度を調節している。アクチュエータ10aは、インテークスロットル10の開度を調節している。
図2において、先ず、スタータスイッチ30を作動する(ステップS1)。そして、エンジン回転センサ20によってエンジン回転数を検出する(ステップS2)。
エンジン回転数が所定値以下であれば(ステップS3がYES)、ステップS4に進む。一方、エンジン回転数が所定値を超えていれば(ステップS3がNO)、ステップS9まで進み、始動補助制御ではなく、通常制御を行う。
冷却水の温度が所定値以下であれば(ステップS5がYES)、ステップS6に進む。一方、冷却水の温度が所定値よりも高温であれば(ステップS5がNO)、ステップS9まで進み、始動補助制御ではなく、通常制御を行う。
アクセル開度が所定値以下であれば(ステップS7がYES)、ステップS8に進む。アクセル開度が所定値を超えていれば(ステップS7がNO)、ステップS9まで進み、始動補助制御ではなく、通常制御を行う。
換言すれば、エンジン回転数、冷却水温度及びアクセル開度の何れもが所定値(しきい値)以下である場合に、ステップS8の始動補助制御を行うのである。
その結果、吸気マニフォルド4、すなわちディーゼルエンジンの燃焼室に流入する吸気の多くが、温度の高いEGRガスとなる。したがって、始動性は大幅に改善され、白煙(未燃ガス)の発生も抑制されるのである。
そして、エンジン回転数、冷却水温度、アクセル開度の何れか1つが所定値(しきい値)を上回った場合には、ステップS9に進み、始動補助制御を終了して、通常の制御を行う。
2・・・シリンダブロック
3・・・排気マニフォルド
4・・・吸気マニフォルド
5・・・可変ノズルベーン式ターボチャージャー
6・・・第1の排気管
7・・・第2の排気管
8・・・吸気ダクト
9・・・インタークーラー
10・・・インテークスロットル
11・・・エアヒータ
12・・・排気還流ライン
13・・・EGRクーラー
14・・・EGRバルブ
20・・・エンジン回転センサ
22・・・冷却水温度センサ
24・・・アクセル開度センサ
30・・・スタータスイッチ
50・・・制御手段/コントロールユニット
Claims (6)
- 自動車用ディーゼルエンジンの排気系から分岐して吸気系に合流する排気還流ラインと、その排気還流ラインに介装された排気還流バルブと、可変ノズルベーン式ターボチャージャーと、制御装置とを有し、その制御装置は、ディーゼルエンジン始動に長時間を有する可能性が高い場合と、ディーゼルエンジン始動直後に白煙が排出される可能性が高い場合に、排気還流バルブを開放し、可変ノズルベーン式ターボチャージャーの開度を全閉状態として、排気還流ラインを流れる排気還流量を増加する制御を行う様に構成されていることを特徴とする自動車用ディーゼルエンジンの始動改善システム。
- エンジン回転数を計測するエンジン回転数計測装置と、エンジン冷却水温度を計測するエンジン冷却水温度計測装置と、アクセルペダル開度を計測するアクセルペダル開度計測装置とを備え、前記制御装置は、エンジン回転数と、エンジン冷却水温度と、アクセルペダル開度とがしきい値以下である場合に、ディーゼルエンジン始動に長時間を有する可能性が高く、ディーゼルエンジン始動直後に白煙が排出される可能性が高いと判定して、排気還流バルブを開放し、可変ノズルベーン式ターボチャージャーの開度を全閉状態として、排気還流ラインを流れる排気還流量を増加する制御を行う様に構成されている請求項1の自動車用ディーゼルエンジンの始動改善システム。
- インタークーラーで冷却された過吸気を吸気系に合流せしめるラインと、そのラインに介装されたインテークスロットルとを備え、前記制御装置は、排気還流バルブを開放し、可変ノズルベーン式ターボチャージャーの開度を全閉状態として、排気還流ラインを流れる排気還流量を増加する場合に、インテークスロットルを閉鎖する制御を行う様に構成されている請求項1、2の何れかの自動車用ディーゼルエンジンの始動改善システム。
- 自動車用ディーゼルエンジンの始動に長時間を有する可能性が高いか否かを判定する工程と、ディーゼルエンジン始動直後に白煙が排出される可能性が高いか否かを判定する工程と、ディーゼルエンジン始動に長時間を有する可能性が高い場合及び/又はディーゼルエンジン始動直後に白煙が排出される可能性が高い場合に、排気還流バルブを開放し、可変ノズルベーン式ターボチャージャーの開度を全閉状態として、排気還流ラインを流れる排気還流量を増加する工程、とを有することを特徴とする自動車用ディーゼルエンジンの始動改善方法。
- エンジン回転数計測装置によりエンジン回転数を計測する工程と、エンジン冷却水温度計測装置によりエンジン冷却水温度を計測する工程と、アクセルペダル開度計測装置によりアクセルペダル開度を計測する工程とを有し、前記ディーゼルエンジンの始動に長時間を有する可能性が高いか否かを判定する工程と、ディーゼルエンジン始動直後に白煙が排出される可能性が高いか否かを判定する工程では、エンジン回転数と、エンジン冷却水温度と、アクセルペダル開度とがしきい値以下である場合に、ディーゼルエンジン始動に長時間を有する可能性が高く、ディーゼルエンジン始動直後に白煙が排出される可能性が高いと判定する請求項4の自動車用ディーゼルエンジンの始動改善方法。
- 排気還流バルブを開放し、可変ノズルベーン式ターボチャージャーの開度を全閉状態として、排気還流ラインを流れる排気還流量を増加する工程で、インタークーラーで冷却された過吸気を吸気系に合流せしめるラインに介装されたインテークスロットルを閉鎖する請求項4、5の何れかの自動車用ディーゼルエンジンの始動改善方法。
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