JP2014015876A - Control device of internal combustion engine with supercharger - Google Patents
Control device of internal combustion engine with supercharger Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014015876A JP2014015876A JP2012152718A JP2012152718A JP2014015876A JP 2014015876 A JP2014015876 A JP 2014015876A JP 2012152718 A JP2012152718 A JP 2012152718A JP 2012152718 A JP2012152718 A JP 2012152718A JP 2014015876 A JP2014015876 A JP 2014015876A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- compressor
- internal combustion
- combustion engine
- throttle valve
- intake throttle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- 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
- Lubrication Details And Ventilation Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Supercharger (AREA)
Abstract
Description
本発明は、過給機付き内燃機関の制御技術に関し、詳しくは、コンプレッサへのデポジットの堆積を抑制する制御技術に関する。 The present invention relates to a control technology for an internal combustion engine with a supercharger, and more particularly to a control technology for suppressing deposit accumulation on a compressor.
過給機付き内燃機関における問題の1つがコンプレッサへのデポジットの堆積である。コンプレッサに堆積したデポジットはコンプレッサの圧縮性能を低下させて内燃機関の燃費を悪化させてしまう。特開2010−138904号公報には、この問題に対する解決策としての技術(以下、従来技術)が開示されている。従来技術では、コンプレッサの高圧下流側をインタークーラ或いは吸気マニホールドから切り離し、その状態で内燃機関を運転しながら洗浄液をコンプレッサの低圧上流側に噴射することによってコンプレッサの洗浄が行われる。 One problem in supercharged internal combustion engines is deposit build-up on the compressor. The deposit accumulated on the compressor deteriorates the compression performance of the compressor and deteriorates the fuel consumption of the internal combustion engine. Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2010-138904 discloses a technique (hereinafter, a conventional technique) as a solution to this problem. In the prior art, the compressor is washed by disconnecting the high-pressure downstream side of the compressor from the intercooler or the intake manifold and injecting the washing liquid to the low-pressure upstream side of the compressor while operating the internal combustion engine in this state.
従来技術では、コンプレッサの洗浄時にはコンプレッサの高圧下流側をインタークーラ或いは吸気マニホールドから切り離す必要がある。このような作業は内燃機関を車両に搭載したまま車両を運転しながら行うことはできないため、従来技術を実施する場合には車両を車両整備工場に搬入しそこで前記作業を行うことになる。つまり、従来技術は、車両整備の一項目としてコンプレッサの洗浄を行うための技術であるといえる。 In the prior art, when cleaning the compressor, it is necessary to disconnect the high-pressure downstream side of the compressor from the intercooler or the intake manifold. Such work cannot be performed while driving the vehicle with the internal combustion engine mounted on the vehicle. Therefore, when the conventional technology is implemented, the vehicle is carried into a vehicle maintenance factory and the operation is performed there. That is, it can be said that the prior art is a technique for cleaning the compressor as an item of vehicle maintenance.
従来技術によれば、確かにコンプレッサに既に堆積したデポジットを除去することはできる。しかし、従来技術は運転者が車両を車両整備工場に搬入しない限りは実施されることがない。コンプレッサの効率を維持して内燃機関の燃費の悪化を抑えるためには、そのための処理が車両の運転中に自動で行われることが大事である。さらに言えば、既に堆積したデポジットを事後的に除去するのではなく、コンプレッサへのデポジットの堆積そのものを抑制することが大事である。 According to the prior art, deposits already deposited on the compressor can certainly be removed. However, the prior art is not implemented unless the driver carries the vehicle into the vehicle maintenance shop. In order to maintain the efficiency of the compressor and suppress the deterioration of the fuel consumption of the internal combustion engine, it is important that the processing for that is performed automatically during the operation of the vehicle. Furthermore, it is important not to remove the deposit that has already been deposited, but to suppress the deposit itself on the compressor.
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、内燃機関の運転中に実施する機関制御によってコンプレッサへのデポジットの堆積を抑制することのできる過給機付き内燃機関の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 such problems, and provides a control device for an internal combustion engine with a supercharger that can suppress deposit accumulation on a compressor by engine control performed during operation of the internal combustion engine. The purpose is to provide.
本発明に係る制御装置は、吸気通路におけるコンプレッサの上流に設けられた吸気絞り弁と、吸気通路における吸気絞り弁とコンプレッサとの間にオイルミストを含んだブローバイガスを再循環させるPCV装置とを備える過給機付き内燃機関を制御対象とする。 The control device according to the present invention includes an intake throttle valve provided upstream of the compressor in the intake passage, and a PCV device that recirculates blow-by gas including oil mist between the intake throttle valve and the compressor in the intake passage. An internal combustion engine with a supercharger provided is a control target.
本発明に係る制御装置は、コンプレッサへのデポジットの堆積の程度を表す指標値を算出する。この指標値はデポジットの堆積の程度を数値化したものであって、その値が大きいほどコンプレッサにはより多くのデポジットが堆積していると推定される。なお、この指標値は、例えば、上記内燃機関に関する状態及びその履歴の少なくとも1つに基づいて算出される。ここで、内燃機関に関する状態には、例えば、内燃機関のオイル中のスーツ濃度、同オイルの劣化度、コンプレッサ出口温度、コンプレッサ回転数、機関負荷、機関回転数、内燃機関がEGR装置を備えている場合にはEGR率、及び、内燃機関が車両に搭載されている場合における車両走行距離が含まれる。特に好ましくは、この指標値は、上記スーツ濃度とコンプレッサの出口温度とに基づいて算出される。デポジットの1つの原因がオイルに含まれるスーツであることから、スーツ濃度が高ければデポジットはより堆積しやすくなる。また、コンプレッサ内で高温にさらされる時間が長いほど、オイルの蒸発が進み、オイルが高粘度化してデポジットの堆積が進むことから、コンプレッサの出口温度が高ければデポジットはより堆積しやすくなる。したがって、スーツ濃度とコンプレッサ出口温度とが分かれば、これら情報からコンプレッサへのデポジットの堆積がどの程度進んでいるのか判断することができる。なお、スーツ濃度は、例えば、走行距離から算出されてもよいし、オイルセンサを用いて計測されても良い。また、コンプレッサの出口温度は、例えば、温度センサを用いて計測される。 The control device according to the present invention calculates an index value representing the degree of deposit accumulation on the compressor. This index value is a numerical value of the degree of deposit accumulation, and it is estimated that the larger the value is, the more deposit is accumulated in the compressor. The index value is calculated based on at least one of the state relating to the internal combustion engine and its history, for example. Here, the state relating to the internal combustion engine includes, for example, the suit concentration in the oil of the internal combustion engine, the degree of deterioration of the oil, the compressor outlet temperature, the compressor rotation speed, the engine load, the engine rotation speed, and the internal combustion engine includes an EGR device. If it is, the EGR rate and the vehicle travel distance when the internal combustion engine is mounted on the vehicle are included. Particularly preferably, the index value is calculated based on the suit concentration and the outlet temperature of the compressor. Since one cause of the deposit is a suit contained in the oil, the deposit is more easily deposited when the suit concentration is high. Further, the longer the time of exposure to high temperature in the compressor, the more the oil evaporates, the higher the viscosity of the oil, and the more the deposit accumulates. The higher the outlet temperature of the compressor, the easier the deposit accumulates. Therefore, if the suit concentration and the compressor outlet temperature are known, it is possible to determine how much the deposit has been deposited on the compressor from these information. The suit concentration may be calculated from the travel distance, for example, or may be measured using an oil sensor. Further, the outlet temperature of the compressor is measured using, for example, a temperature sensor.
本発明に係る制御装置は、上記指標値が予め定められた値よりも大きいときに吸気絞り弁の開度を閉じ側に調整する。通常、吸気絞り弁は全開に制御されているので、その開度を閉じ側に調整することで、吸気絞り弁からコンプレッサまでの空間に生じる負圧を増大させることができる。負圧が増大すれば、PCV装置によって吸気通路内に再循環されるブローバイガスの流量は増大し、ひいては、ブローバイガスとともに吸気通路内に供給されるオイルミストの流量も増大する。このオイルミストを含んだ空気がコンプレッサに供給されることで、コンプレッサに付着したデポジットはオイルミストによって洗われて流動性が増し、空気によって吹き飛ばされ易くなる。このような制御を実施することにより、コンプレッサへのデポジットの堆積は抑制される。 The control device according to the present invention adjusts the opening of the intake throttle valve to the closed side when the index value is larger than a predetermined value. Usually, since the intake throttle valve is controlled to be fully opened, the negative pressure generated in the space from the intake throttle valve to the compressor can be increased by adjusting the opening degree to the closed side. If the negative pressure increases, the flow rate of blow-by gas recirculated into the intake passage by the PCV device increases, and consequently the flow rate of oil mist supplied into the intake passage together with the blow-by gas also increases. When the air containing the oil mist is supplied to the compressor, the deposit attached to the compressor is washed by the oil mist and the fluidity is increased, so that it is easily blown away by the air. By implementing such control, deposit accumulation on the compressor is suppressed.
なお、内燃機関が車両に搭載されている場合、吸気絞り弁の開度の調整を実施する時期としては、車両の減速時が好適である。吸気絞り弁の開度を閉じ側に調整した場合、吸気通路内へのブローバイガスの再循環流量は増大するが、空気流量の減少も同時に発生する。しかし、吸気絞り弁の開度の調整を実施する時期が燃料カットの行われている車両の減速時であるならば、排気エミッションやドライバビリティに影響することはない。 When the internal combustion engine is mounted on the vehicle, it is preferable to adjust the opening of the intake throttle valve when the vehicle is decelerated. When the opening degree of the intake throttle valve is adjusted to the closed side, the recirculation flow rate of blow-by gas into the intake passage increases, but the air flow rate also decreases simultaneously. However, if the timing for adjusting the opening of the intake throttle valve is during deceleration of the vehicle where fuel cut is being performed, there will be no effect on exhaust emissions or drivability.
ところで、コンプレッサの作動点はコンプレッサに吸入される空気の体積流量とコンプレッサの圧力比とで定まる。例えば車両の走行モードが市街地走行モードの場合、コンプレッサの作動点はコンプレッサの効率が最高効率となる作動点よりも低体積流量且つ低圧力比側に存在する。このような場合には、コンプレッサの効率が最高効率に近づくように吸気絞り弁の開度を閉じ側に調整するとともにコンプレッサの回転数を上昇させることが好ましい。吸気絞り弁の開度を閉じ側に調整すればコンプレッサに供給されるオイルミストの量は増え、コンプレッサの効率が高まることでコンプレッサ出口温度は低下する。よって、前述の制御を行うことにより、例えば車両が市街地走行をしている状況においても、コンプレッサの効率を高めながらコンプレッサへのデポジットの堆積を抑制することができる。なお、コンプレッサの回転数は過給機が可変容量型ターボ過給機であるならば可変ノズルの開度を閉じ側に調整することで上昇させることができる。過給機が電動アシスト型過給機であるならば電動機によるコンプレッサの回転のアシスト量を増やすことでコンプレッサの回転数を上昇させることができる。 Incidentally, the operating point of the compressor is determined by the volume flow rate of air sucked into the compressor and the pressure ratio of the compressor. For example, when the vehicle travel mode is the urban travel mode, the operating point of the compressor is present at a lower volume flow rate and lower pressure ratio than the operating point at which the efficiency of the compressor is the highest. In such a case, it is preferable to adjust the opening of the intake throttle valve to the closed side so that the efficiency of the compressor approaches the maximum efficiency and to increase the rotational speed of the compressor. If the opening of the intake throttle valve is adjusted to the closed side, the amount of oil mist supplied to the compressor increases, and the compressor outlet temperature decreases as the efficiency of the compressor increases. Therefore, by performing the above-described control, for example, even in a situation where the vehicle is traveling in an urban area, deposit accumulation on the compressor can be suppressed while increasing the efficiency of the compressor. If the turbocharger is a variable displacement turbocharger, the rotation speed of the compressor can be increased by adjusting the opening of the variable nozzle to the closed side. If the supercharger is an electric assist type supercharger, the rotation speed of the compressor can be increased by increasing the assist amount of the rotation of the compressor by the electric motor.
本発明に係る制御装置の制御対象となる内燃機関は、吸気通路における吸気絞り弁とコンプレッサとの間にEGRガスを再循環させるEGR装置を備えていてもよい。その場合には、EGRガスに含まれる水分を凝縮し、得られた凝縮水を吸気絞り弁とコンプレッサとの間に作用する負圧を利用して吸気通路内に供給する凝縮水供給装置が設けられていてもよい。そのような装置が設けられている場合には、吸気絞り弁の開度を閉じ側に調整して負圧を増大させた場合、ブローバイガスとともに吸気通路内に供給されるオイルの量が増えるだけでなく、吸気通路内に供給される凝縮水の量も増大する。オイルの場合と同様、水にはコンプレッサに堆積したデポジットを洗浄して除去する効果がある。 The internal combustion engine to be controlled by the control device according to the present invention may include an EGR device that recirculates EGR gas between the intake throttle valve and the compressor in the intake passage. In that case, there is provided a condensed water supply device that condenses the moisture contained in the EGR gas and supplies the obtained condensed water into the intake passage using a negative pressure acting between the intake throttle valve and the compressor. It may be done. When such a device is provided, if the negative pressure is increased by adjusting the opening of the intake throttle valve to the closed side, only the amount of oil supplied into the intake passage along with the blow-by gas increases. In addition, the amount of condensed water supplied into the intake passage increases. As with oil, water has the effect of washing away deposits deposited on the compressor.
以上述べた制御装置とは別に、本発明は次のように構成される制御装置も提供する。本発明に係る第2の制御装置は、吸気通路におけるコンプレッサの上流に設けられた吸気絞り弁と、吸気絞り弁とコンプレッサとの間に作用する負圧を利用して吸気通路内に内燃機関由来の液体を供給する液体供給装置とを備える過給機付き内燃機関を制御対象とする。そのような液体供給装置にはPCV装置が含まれる。PCV装置のPCV通路を吸気絞り弁とコンプレッサとの間に接続することによって、吸気通路内にオイルミストを含んだブローバイガスを供給することができる。また、内燃機関が吸気絞り弁とコンプレッサとの間にEGRガスを再循環させるEGR装置を備えるのであれば、液体供給装置は、EGRガスに含まれる水分を凝縮し、得られた凝縮水を吸気絞り弁とコンプレッサとの間に作用する負圧を利用して吸気通路内に供給する装置として構成されることもできる。オイルは内燃機関の潤滑に用いられるものであり、EGRガスに含まれる水分は燃料の燃焼により生じたものであり、どちらも内燃機関由来の液体である。 In addition to the control device described above, the present invention also provides a control device configured as follows. The second control device according to the present invention is derived from an internal combustion engine in the intake passage using an intake throttle valve provided upstream of the compressor in the intake passage and a negative pressure acting between the intake throttle valve and the compressor. A supercharged internal combustion engine that includes a liquid supply device that supplies the liquid is controlled. Such liquid supply devices include PCV devices. By connecting the PCV passage of the PCV device between the intake throttle valve and the compressor, blow-by gas containing oil mist can be supplied into the intake passage. In addition, if the internal combustion engine includes an EGR device that recirculates EGR gas between the intake throttle valve and the compressor, the liquid supply device condenses the moisture contained in the EGR gas and sucks the obtained condensed water into the intake air. It can also be configured as a device that supplies a negative pressure acting between the throttle valve and the compressor into the intake passage. Oil is used for lubrication of an internal combustion engine, and moisture contained in EGR gas is generated by combustion of fuel, and both are liquids derived from the internal combustion engine.
本発明に係る第2の制御装置は、コンプレッサへのデポジットの堆積の程度を表す指標値が予め定められた値よりも大きいときに吸気絞り弁の開度を閉じ側に調整する。吸気絞り弁の開度を閉じ側に調整すれば、吸気絞り弁からコンプレッサまでの空間に生じる負圧は増大する。負圧が増大すれば液体供給装置によって供給されるオイルや凝縮水などの内燃機関由来の液体の量は増大する。ミスト状或いは液滴状の液体がコンプレッサに供給されることで、コンプレッサに付着したデポジットは洗い流される。これにより、コンプレッサへのデポジットの堆積は抑制される。なお、本発明に係る第2の制御装置における上記指標値は、例えば、本発明に係る第1の制御装置における指標値と同様に算出される。 The second control apparatus according to the present invention adjusts the opening of the intake throttle valve to the closed side when the index value indicating the degree of deposit accumulation on the compressor is larger than a predetermined value. If the opening of the intake throttle valve is adjusted to the closing side, the negative pressure generated in the space from the intake throttle valve to the compressor increases. If the negative pressure increases, the amount of liquid derived from the internal combustion engine such as oil or condensed water supplied by the liquid supply device increases. As the mist or liquid droplets are supplied to the compressor, the deposit attached to the compressor is washed away. Thereby, deposit accumulation on the compressor is suppressed. In addition, the said index value in the 2nd control apparatus which concerns on this invention is calculated similarly to the index value in the 1st control apparatus which concerns on this invention, for example.
本発明によれば、内燃機関の運転中に実施する機関制御によってコンプレッサへのデポジットの堆積を抑制することができるので、コンプレッサの効率を維持して内燃機関の燃費の悪化を抑えることができる。 According to the present invention, deposit accumulation on the compressor can be suppressed by engine control performed during operation of the internal combustion engine, so that the efficiency of the compressor can be maintained and deterioration of fuel consumption of the internal combustion engine can be suppressed.
実施の形態1.
本発明の実施の形態1について図を参照して説明する。
Embodiment 1 FIG.
Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施の形態1に係る過給機付き内燃機関の構成を示す図である。図1に示す内燃機関101はディーゼルエンジンとして構成されている機関本体10を備えている。機関本体10には、吸気マニホールド12を介して吸気通路32が接続されている。また、機関本体10には、排気マニホールド13を介して排気通路33が接続されている。
1 is a diagram showing a configuration of an internal combustion engine with a supercharger according to Embodiment 1 of the present invention. An
吸気通路32はその入口にエアクリーナ31を備えている。エアクリーナ31を通過した空気が吸気通路32内に取り込まれて機関本体10に供給される。吸気通路32の途中にはターボ過給機20のコンプレッサ21が取り付けられている。吸気通路32におけるコンプレッサ21の上流には吸気絞り弁75が設けられ、コンプレッサ21の下流にはスロットル弁11が設けられている。吸気通路32におけるコンプレッサ21とスロットル弁11との間にはインタークーラ25が設けられている。
The
排気通路33には、排気ガスを浄化するための触媒装置95が設けられている。そして、排気通路33における機関本体10と触媒装置95との間にターボ過給機20のタービン22が取り付けられている。タービン22とコンプレッサ21は回転軸によって連結されている。
The
内燃機関101はEGRガスの圧力が異なる2つのEGR装置、すなわち、高圧EGR装置60と低圧EGR装置70を備えている。高圧EGR装置60はEGR通路61によって排気マニホールド13と吸気マニホールド12とを接続する。EGR通路61にはEGR弁63とEGRクーラ62が設けられている。EGR通路61においてEGR弁63は吸気マニホールド側に設けられ、EGRクーラ62は排気マニホールド側に設けられている。一方、低圧EGR装置70はEGR通路71によって排気通路33と吸気通路32とを接続する。より詳しくは、排気通路33における触媒装置95の下流の部分と、吸気通路32における吸気絞り弁75とコンプレッサ21との間の部分とがEGR通路71によって接続されている。吸気通路32におけるEGR通路71の接続部分には、EGRガスと空気とを混合させるためのEGR混合装置80が設けられている。EGR通路71にはEGR弁73とEGRクーラ72が設けられている。EGR通路71においてEGR弁73は吸気通路側に設けられ、EGRクーラ72は排気通路側に設けられている。なお、本明細書では、低圧側のEGR弁73と高圧側のEGR弁63とを区別するため、前者は低圧EGR弁73と称し、後者は高圧EGR弁63と称すものとする。
The
また、内燃機関101はブローバイガスを吸気通路32に再循環させるPCV装置40を備えている。PCV装置40はPCV通路41によって機関本体10と吸気通路32とを接続する。より詳しくは、機関本体10のクランクケース及びシリンダヘッドと、吸気通路32におけるEGR混合装置80とコンプレッサ21との間の部分とがPCV通路41によって接続されている。PCV通路41にはPCV通路41を流れるブローバイガスからオイルを分離するためのオイルセパレータ42が設けられている。
The
上記のように構成された内燃機関101はECU91によってその動作を制御される。ECU91には本発明に係る制御装置が応用されている。ECU91は内燃機関101及びこの内燃機関が搭載された車両が備える各種センサの信号を取り込み処理する。センサは内燃機関101や車両の各所に取り付けられている。例えば、吸気通路32におけるコンプレッサ21の下流には、コンプレッサ出口温度を計測するための温度センサ51が取り付けられている。また、イグニッション(IG)のオン/オフを検知するセンサや、アクセルペダルの開度に応じた信号を出力するセンサなども設けられている。ECU91は、取り込んだ各センサの信号を処理して所定の制御プログラムにしたがって各アクチュエータを操作する。ECU90によって操作されるアクチュエータには、スロットル弁11、低圧EGR弁73、高圧EGR弁63、吸気絞り弁75などが含まれている。なお、ECU91に接続されるアクチュエータやセンサは図中に示す以外にも多数存在するが、本明細書においてはその説明は省略する。
The operation of the
内燃機関101はコンプレッサ21の上流にEGRガスとブローバイガスとを再循環させる構成になっているため、EGRガスやブローバイガスに含まれる炭素成分がコンプレッサ21の内部、特に、ディフューザ面に付着し、それが堆積してデポジットになるおそれがある。デポジットの堆積が進めばコンプレッサ21の圧縮効率は低下し、内燃機関101の燃費を悪化させてしまう。このため、本実施の形態においてECU90により実行されるエンジン制御には、コンプレッサ21へのデポジットの堆積を抑制するためのエンジン制御(以下、デポジット堆積抑制制御)が含まれる。以下、本実施の形態に係るデポジット堆積抑制制御の内容について図2−図6を用いて説明する。
Since the
本実施の形態に係るデポジット堆積抑制制御では、イグニッションがオンにされたタイミングで前回オイル交換を実施した時点からの走行距離が取得され、走行距離からオイル中のスーツ濃度が計算される。デポジットの主要因の1つがオイルに含まれるスーツであるため、スーツ濃度が高ければデポジットはより堆積しやすくなる。また、スーツ濃度が高いほどオイルは流動性が低くなってコンプレッサ壁面から離れにくくなるため、EGRガスに含まれる未燃燃料や燃焼生成物などもオイルを介してコンプレッサ壁面に付着しやすくなる。 In the deposit accumulation suppression control according to the present embodiment, the travel distance from the previous oil change is acquired at the timing when the ignition is turned on, and the suit concentration in the oil is calculated from the travel distance. Since one of the main factors of deposit is the suit contained in the oil, the deposit is more likely to deposit if the suit concentration is high. In addition, the higher the suit concentration, the lower the fluidity of the oil and the more difficult it is to separate from the compressor wall surface. Therefore, unburned fuel and combustion products contained in the EGR gas easily adhere to the compressor wall surface through the oil.
本実施の形態に係るデポジット堆積抑制制御では、オイル中のスーツ濃度からコンプレッサにおけるデポジットの堆積温度(すなわち、コンプレッサデポジット堆積温度)を計算する。スーツ濃度が高いほどデポジットを発生させる物質の濃度が高まり、且つ、オイルの流動性が低下するため、デポジットの堆積はより低い温度で起きやすくなる。ここでいうコンプレッサデポジット堆積温度とは、単位時間当たりのデポジットの堆積量が所定の閾値を超えるコンプレッサ出口温度を意味する。図2には、オイル中のスーツ濃度とコンプレッサデポジット堆積温度との関係がグラフで表されている。ECU91は図2のグラフに示すようなスーツ濃度とコンプレッサデポジット堆積温度との関係をマップ化して記憶している。ECU91は走行距離から計算したスーツ濃度αをマップに当てはめてコンプレッサデポジット堆積温度Tcを算出する。
In the deposit accumulation suppression control according to the present embodiment, the deposit accumulation temperature in the compressor (that is, the compressor deposit accumulation temperature) is calculated from the suit concentration in the oil. The higher the suit concentration, the higher the concentration of the substance that generates deposits, and the lower the fluidity of the oil, so deposit deposition tends to occur at lower temperatures. The compressor deposit accumulation temperature here means the compressor outlet temperature at which the deposit accumulation amount per unit time exceeds a predetermined threshold. FIG. 2 is a graph showing the relationship between the soot concentration in oil and the compressor deposit deposition temperature. The
本実施の形態に係るデポジット堆積抑制制御では、コンプレッサデポジット堆積温度Tcと温度センサ51を用いて計測された実際のコンプレッサ出口温度T3とが比較される。そして、コンプレッサ出口温度T3がコンプレッサデポジット堆積温度Tcを超えている期間について、コンプレッサ出口温度T3とコンプレッサデポジット堆積温度Tcとの差分を時間で積分した値Sが算出される。例えば、図3にグラフで示す例では、コンプレッサ出口温度T3がコンプレッサデポジット堆積温度Tcを超えている期間t1,t2のそれぞれについて、差分の時間積分値S1,S2が計算され、それらを合計した値Sが算出される。コンプレッサ出口温度T3とコンプレッサデポジット堆積温度Tcとの差分が大きいほど、また、コンプレッサ出口温度T3がコンプレッサデポジット堆積温度Tcを超えている時間が長いほど、コンプレッサ21にはより多くのデポジットが堆積する。このことから、前述のようにして算出された積分値Sは、コンプレッサ21へのデポジットの堆積の程度を表す指標値として用いることができる。以下、積分値Sをデポジットの堆積指標値と称す。
In the deposit accumulation suppression control according to the present embodiment, the compressor deposit accumulation temperature Tc and the actual compressor outlet temperature T3 measured using the
本実施の形態に係るデポジット堆積抑制制御では、吸気絞り弁75の開度をデポジット堆積指標値Sから決定される開度に調整する。ECU91は図4のグラフに示すようなデポジット堆積指標値Sと吸気絞り弁開度との関係をマップ化して記憶している。ECU91はデポジット堆積指標値Sをマップに当てはめて吸気絞り弁75の開度を算出する。図4に示すように、ECU91は通常は吸気絞り弁75を全開に制御しているが、デポジット堆積指標値Sが0よりも大きい場合には、デポジット堆積指標値Sが大きいほど吸気絞り弁75の開度を小さくする。これは、デポジット堆積指標値Sが大きいほど、つまり、コンプレッサ21に堆積していると推定されるデポジットの量が多いほど、コンプレッサ21の入口に作用する負圧をより増加させるためである。吸気絞り弁75の開度とコンプレッサ入口圧力P1との関係は図5に示すようにグラフで表すことができる。吸気絞り弁75が全開に制御されている通常時は、吸気通路32におけるコンプレッサ21の上流にはエアクリーナ31の圧力損失分だけの負圧が発生する。そして、吸気絞り弁75の開度を閉じ側に調整した場合には、吸気絞り弁75の開度が小さくなるほどコンプレッサ入口圧力P1は小さくなり、より大きな負圧がコンプレッサ21の入口に作用するようになる。
In the deposit accumulation suppression control according to the present embodiment, the opening of the
内燃機関101の構成によれば、吸気通路32におけるコンプレッサ21の上流にPCV通路41が接続されている。よって、コンプレッサ21の入口に作用する負圧を大きくすれば、PCV通路41を通って吸気通路32に再循環されるブローバイガスの量は増大する。ブローバイガスにはオイルミストが含まれていることから、ブローバイガスの量が増えればそれに応じて吸気通路32内に供給されるオイルミストの量も増大する。デポジット堆積抑制制御では、このオイルミストを利用してコンプレッサ21を洗浄する。流動性の高いオイルミストを含んだ空気がコンプレッサ21に供給されることで、コンプレッサ21の内部、特に、ディフューザ面に付着したデポジットはオイルミスト或いは液滴状のオイルによって洗われて流動性が増し、空気によって吹き飛ばされ易くなる。吸気通路32内に供給されるオイルミストの量は、デポジット堆積指標値Sが大きいほど増大されるので、デポジットの堆積量が多いほどより多くのオイルミスト或いは液滴状オイルによって洗浄を行うことができる。なお、オイルは機関本体10の潤滑に用いられる内燃機関101由来の液体であるため、機関本体10を傷めてしまう可能性は極めて低い。
According to the configuration of the
吸気絞り弁75の開度を小さくすることは、コンプレッサ21へのデポジットの堆積が起きる目安であるコンプレッサデポジット堆積温度Tcを上昇させる効果もある。図6のグラフには、オイル中のスーツ濃度とコンプレッサデポジット堆積温度とコンプレッサの入口に作用する負圧との関係が示されている。コンプレッサの入口に作用する負圧が増大するほど、デポジットの堆積の境界ラインは高スーツ濃度・高堆積温度に移動する。同じスーツ濃度αで見た場合は、コンプレッサの入口に作用する負圧が大きいほど、コンプレッサデポジット堆積温度Tcはより高い温度となる。コンプレッサデポジット堆積温度Tcが高くなれば、その分、コンプレッサ21へのデポジットの堆積は起き難くなるから、本実施の形態に係るデポジット堆積抑制制御によれば、前述のオイルミストによる洗浄効果と相まってデポジットの堆積の抑制において高い効果を得ることができる。
Reducing the opening of the
本実施の形態に係るデポジット堆積抑制制御では、上述したデポジット堆積指標値Sに応じた吸気絞り弁75の開度の調整は車両の減速時にのみ行われる。車両が減速状態にあるかどうかはアクセル開度センサの信号から判断することができる。吸気絞り弁75の開度を小さくすれば、その分、機関本体10に吸入される空気量は減少することになる。燃料が噴射されている定常状態や加速状態では、吸入空気量の減少は排気エミッションの増大やトルクの低下を招くおそれがあるが、燃料噴射がカットされる減速状態ではそのようなおそれはない。したがって、吸気絞り弁75の開度の調整を車両の減速時にのみ実施することで、排気エミッションの増大やトルクの低下を生じさせること無くコンプレッサ21へのデポジットの堆積を抑制することができる。
In the deposit accumulation suppression control according to the present embodiment, the opening degree of the
また、一般に吸気絞り弁75を閉じ側に操作した場合、負圧の増大によってEGR通路71から吸気通路32に再循環されるEGRガスの量は増大する。EGRガスはコンプレッサ21に流入する空気の温度を上昇させるため、再循環されるEGRガスの量が多いほどコンプレッサ21へのデポジットの堆積は進み易くなる。しかし、車両の減速時に吸気絞り弁75を閉じ側に操作するのであれば、低圧EGR弁73の開度は一定にされており且つ排気側の圧力も低下することから、吸気通路32に再循環されるEGRガスの量は増加しない。つまり、吸気絞り弁75の開度の調整を車両の減速時にのみ実施することには、再循環されるEGRガスの量の増大を抑え、それによりコンプレッサ21へのデポジットの堆積を抑制するという効果もある。
In general, when the
以上説明したデポジット堆積抑制制御を実行するためのルーチンをフローチャートで表すと図7のようになる。このフローチャートに示すルーチンの最初のステップS102では、ECU91はイグニッションがオンにされたタイミングにおいてオイル中のスーツ濃度αを計算し、スーツ濃度αからコンプレッサデポジット堆積温度Tcを算出する。
FIG. 7 is a flowchart showing the routine for executing the deposit accumulation suppression control described above. In the first step S102 of the routine shown in this flowchart, the
次のステップS104では、ECU91は温度センサ51を用いて計測されるコンプレッサ出口温度T3とコンプレッサデポジット堆積温度Tcとを比較し、コンプレッサ出口温度T3がコンプレッサデポジット堆積温度Tc以上になっているかどうか判定する。
In the next step S104, the
ステップS104の判定結果が否定であれば、ECU91による処理はステップS112に進む。ステップS112では、ECU91は通常通り吸気絞り弁75の開度を全開にする。そして、吸気絞り弁75の開度を全開に維持したままECU91による処理は本ルーチンの最初のステップS102へと戻る。
If the determination result of step S104 is negative, the process by the
ステップS104の判定結果が肯定であれば、ECU91による処理はステップS106に進む。ステップS106では、ECU91はコンプレッサ出口温度T3とコンプレッサデポジット堆積温度Tcとの差分を積分することによってデポジット堆積指標値Sを算出する。
If the determination result of step S104 is affirmative, the process by the
次のステップS108では、ECU91はアクセル開度センサの信号から車両が減速状態にあるかどうか判定する。車両が減速状態にない場合、ECU91による処理はステップS112に進み、ECU91は通常通り吸気絞り弁75の開度を全開にする。
In the next step S108, the
ステップS108の判定結果が肯定の場合、つまり、車両が減速状態にある場合は、ECU91による処理はステップS110に進む。ステップS110では、ECU91はステップS106で算出したデポジット堆積指標値Sに応じて吸気絞り弁75の開度を調整する。ECU91はステップS110の処理を車両の減速状態が続いている間実施する。そして、車両の減速状態が終わった時点でECU91による処理は本ルーチンの最初のステップS102へと戻る。その際、ECU91は吸気絞り弁75の開度を通常通り全開に戻すとともに、デポジット堆積指標値Sを初期値であるゼロにリセットする。
If the determination result of step S108 is affirmative, that is, if the vehicle is in a deceleration state, the processing by the
以上説明した各ステップで構成されるルーチンをECU91が実行することにより、ブローバイガスに含まれるオイルを利用したコンプレッサ21の洗浄が車両の運転中に自動で行われる。これにより、コンプレッサ21へのデポジットの堆積は抑制され、コンプレッサ21の効率を維持して内燃機関101の燃費の悪化を抑えることができる。
When the
実施の形態2.
本発明の実施の形態2について図を参照して説明する。
A second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図8は、本発明の実施の形態2に係る過給機付き内燃機関の構成を示す図である。図8では、図1に示す実施の形態1に係る過給機付き内燃機関のものと同じ構成或いは機能を有する要素には同じ符号を付している。本実施の形態に係る内燃機関102と実施の形態1に係る内燃機関101との相違点はPCV装置の構成である。内燃機関102が備えるPCV装置45は、機関本体10と吸気通路32におけるコンプレッサ21の上流部とを接続するPCV通路41に加え、オイルパン14と吸気通路32におけるコンプレッサ21の上流部とを接続するPCV通路43を備えている。より詳しくは、PCV通路41の途中にPCV通路43の先端が接続されている。PCV通路43には、ブローバイガスの逆流を防止するためのPCVバルブ44が設けられている。
FIG. 8 is a diagram showing a configuration of an internal combustion engine with a supercharger according to
本実施の形態では、実施の形態1と同様に、図7のフローチャートに示すデポジット堆積抑制制御がECU91によって実行される。本実施の形態に係る内燃機関102の構成によれば、デポジット堆積抑制制御によって吸気絞り弁75が閉じ側に調整されるとPCVバルブ44が開き、オイルパン14内のブローバイガスが吸気通路32におけるコンプレッサ21の上流に再循環される。オイルパン14から供給されるブローバイガスはオイルセパレータを通過していないため、ブローバイガスは大粒のオイルミスト或いは液滴状のオイルを含んだままコンプレッサ21の上流に導入される。このため、本実施の形態によれば、オイルを用いたコンプレッサ21の洗浄に関してより高い洗浄効果を得ることができる。
In the present embodiment, as in the first embodiment, the deposit accumulation suppression control shown in the flowchart of FIG. According to the configuration of the
実施の形態3.
本発明の実施の形態3について図を参照して説明する。
Embodiment 3 FIG.
Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to the drawings.
図9は、本発明の実施の形態3に係る過給機付き内燃機関の構成を示す図である。図9では、図1に示す実施の形態1に係る過給機付き内燃機関のものと同じ構成或いは機能を有する要素には同じ符号を付している。本実施の形態に係る内燃機関103と実施の形態1に係る内燃機関101との相違点はコンプレッサ21の洗浄に利用する液体である。実施の形態1ではブローバイガスに含まれるオイルを利用しているが、本実施の形態ではEGRガスに含まれる水分も併用する。このため、内燃機関103は、EGR混合装置80内に、EGRガス中の水分を凝縮させて分離する凝縮水分離部81と、EGRガスから分離された凝縮水を蓄えておく貯水タンク82を備えている。また、吸気通路32における吸気絞り弁75の上流と吸気絞り弁75の下流であってコンプレッサ21の上流とを接続するバイパス通路35を備えている。バイパス通路35には、その内部を通過する空気に凝縮水を混合させるための凝縮水混合部85が設けられている。凝縮水混合部85を空気が通過する際、凝縮水は空気によって微粒化され、微粒化された凝縮水は空気とともに吸気通路32内に運ばれる。凝縮水混合部85には貯水タンク82から凝縮水が供給されている。
FIG. 9 is a diagram showing a configuration of an internal combustion engine with a supercharger according to Embodiment 3 of the present invention. In FIG. 9, elements having the same configuration or function as those of the supercharged internal combustion engine according to Embodiment 1 shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. The difference between the
本実施の形態では、実施の形態1と同様に、図7のフローチャートに示すデポジット堆積抑制制御がECU91によって実行される。本実施の形態に係る内燃機関102の構成によれば、デポジット堆積抑制制御によって吸気絞り弁75が閉じ側に調整されると、コンプレッサ21の入口に作用する負圧が増大することでバイパス通路35を通る空気量が増加する。それにより、バイパス通路35内を流れる空気とともに吸気通路32内に運ばれるミスト状或いは液滴状の凝縮水の量も増加することになる。オイルの場合と同様、凝縮水にはコンプレッサ21に堆積したデポジットを洗浄して除去する効果がある。本実施の形態に係るデポジット堆積抑制制御によれば、デポジット堆積指標値Sに応じてコンプレッサ21に供給される凝縮水の量が増大されるので、デポジットの堆積量が多いほどより多くの凝縮水によって洗浄を行うことができる。なお、内燃機関103の構成によれば、吸気絞り弁75を閉じ側に調整した場合には、コンプレッサ21に供給されるオイルミストを含んだブローバイガスの量も増大する。よって、本実施の形態によれば、オイルによるデポジットの洗浄効果も併せて得ることができる。
In the present embodiment, as in the first embodiment, the deposit accumulation suppression control shown in the flowchart of FIG. According to the configuration of the
実施の形態4.
本発明の実施の形態4について図を参照して説明する。
Embodiment 4 FIG.
Embodiment 4 of the present invention will be described with reference to the drawings.
図10は、本発明の実施の形態4に係る過給機付き内燃機関の構成を示す図である。図10では、図1に示す実施の形態1に係る過給機付き内燃機関のものと同じ構成或いは機能を有する要素には同じ符号を付している。本実施の形態に係る内燃機関104は可変容量型のターボ過給機25を備える。ターボ過給機25はタービン22の開口面積を変化させる可変ノズル23を有している。可変ノズル23の操作はECU94が行う。ECU94には内燃機関104及び車両の各所に取り付けられた種々のセンサから信号が入力される。本実施の形態では、吸気通路32におけるコンプレッサ21の上流には、コンプレッサ入口温度を計測するための温度センサ53とコンプレッサ入口圧力を計測するための圧力センサ54が取り付けられている。また、吸気通路32におけるコンプレッサ21の下流には、温度センサ51と並んでコンプレッサ出口圧力を計測するための圧力センサ52が取り付けられている。さらに、吸気通路32における吸気絞り弁75の上流には、空気流量を計測するためのエアフローメータ55が取り付けられている。
FIG. 10 is a diagram showing a configuration of an internal combustion engine with a supercharger according to Embodiment 4 of the present invention. 10, elements having the same configuration or function as those of the internal combustion engine with a supercharger according to the first embodiment shown in FIG. The
本実施の形態では、実施の形態1とは異なる内容のデポジット堆積抑制制御がECU94によって実行される。実施の形態1に係るデポジット堆積抑制制御では、車両が減速状態にある場合にのみコンプレッサ21の洗浄のための吸気絞り弁制御を行っている。これに対し、本実施の形態に係るデポジット堆積抑制制御では、車両が減速状態にない場合、つまり、定常走行状態にある場合であっても、ある一定の条件が満たされた場合には、コンプレッサ21の洗浄のための吸気絞り弁制御を実施する。以下、本実施の形態に係るデポジット堆積抑制制御の内容について図11及び図12を用いて説明する。ただし、車両が減速状態にある場合のデポジット堆積抑制制御の内容は実施の形態1のそれと同一であるので、それに関する説明は省略する。
In the present embodiment, the
本実施の形態に係るデポジット堆積抑制制御では、車両が減速状態に無い場合、コンプレッサ21の作動状態に関する各種の情報が取得される。取得される情報には、コンプレッサ入口温度T1、コンプレッサ入口圧力P1、コンプレッサ入口温度T1、コンプレッサ出口温度T3、及び、空気流量Gaが含まれる。ECU94はこれらの情報を用いて次の式で表される修正空気流量Gと圧力比πcを算出する。エアフローメータ55によって計測された空気流量Gaは質量流量であるが、次の式による修正空気流量Gはコンプレッサ21に吸入される空気の体積流量に比例する。なお、以下の式において温度の単位はケルビンであり、圧力の単位はキロパスカルである。
G=Ga×√{(T1/288)/(P1/101)}
πc=P3/P1
In the deposit accumulation suppression control according to the present embodiment, when the vehicle is not in a decelerating state, various types of information regarding the operating state of the
G = Ga × √ {(T1 / 288) / (P1 / 101)}
πc = P3 / P1
上記の修正空気流量Gと圧力比πcとによってコンプレッサ21の作動状態が特定される。図11には、修正空気流量及び圧力比とコンプレッサ21の効率との関係がグラフで表されている。コンプレッサ21の効率は温度上昇率に対する圧力上昇率の比で表される。この図に示すように、修正空気流量Gと圧力比πcとで特定される作動点から、コンプレッサ21の現時点における効率が分かる。現在の作動点が図11中の作動点Aであるならば、現在のコンプレッサ21の効率は70%ということになる。図11に示す例では、コンプレッサ21の最高効率は作動点Bにて達成される。最高効率を与える修正空気流量G0と圧力比π0とはコンプレッサ毎に決まる特性値であって、ECU94はそれを既定値として記憶している。
The operating state of the
本実施の形態に係るデポジット堆積抑制制御では、まず、最高効率修正空気流量G0と現在の修正空気流量Gとの差分ΔGが算出され、その差分ΔGと前述のデポジット堆積指標値Sとから吸気絞り弁75の開度が決定される。具体的には、ECU94は差分ΔGとデポジット堆積指標値Sと吸気絞り弁開度との関係をマップ化して記憶している。図12のグラフはデポジット堆積指標値Sがゼロの場合における差分ΔGと吸気絞り弁開度との関係を示している。ECU94は現時点の差分ΔGとデポジット堆積指標値Sとをマップに当てはめて吸気絞り弁75の開度を算出する。図12に示すように、ECU94は差分ΔGが大きいほど吸気絞り弁75の開度を小さくする。そうすることで、実際の空気流量Gaには変化はないものの、コンプレッサ入口圧力P1の低下によって修正空気流量Gは増大し最高効率を与える修正空気流量G0に近づいて行く。
In the deposit accumulation suppression control according to the present embodiment, first, a difference ΔG between the maximum efficiency corrected air flow rate G0 and the current corrected air flow rate G is calculated, and the intake throttle is calculated from the difference ΔG and the above-described deposit accumulation index value S. The opening degree of the
本実施の形態に係るデポジット堆積抑制制御では、次に、最高効率圧力比π0と現在の圧力比πcとの差分Δπが算出され、その差分Δπから可変ノズル23の開度が決定される。前述のように差分ΔGに応じて吸気絞り弁75の開度が調整されることにより、コンプレッサ入口圧力P1は低下し、それに伴いコンプレッサ出口圧力P3が低下する。その結果、それらの比である圧力比πcも低下する。デポジット堆積抑制制御では、コンプレッサ出口圧力P3の低下分を補正するため、最高効率圧力比π0と現在の圧力比πcとの差分Δπに応じて可変ノズル12の開度を閉じ側に調整し、タービン22の回転数を上昇させて過給圧を増大させる。これにより、圧力比πcは増大して最高効率を与える圧力比π0に近づいて行く。
In the deposit accumulation suppression control according to the present embodiment, the difference Δπ between the maximum efficiency pressure ratio π0 and the current pressure ratio πc is calculated, and the opening degree of the
つまり、本実施の形態に係るデポジット堆積抑制制御では、例えば図11に示すようにコンプレッサ21の現在の作動点Aが最高効率を与える作動点Bよりも低修正空気流量且つ低圧力比側にある場合、修正空気流量Gと圧力比πcがともに最高効率を与える値G0,π0になるように、吸気絞り弁75の開度と可変ノズル23の開度がそれぞれ閉じ側に調整される。その結果、高い効率でコンプレッサ21を動作させることができるだけでなく、コンプレッサ21へのデポジットの堆積が抑制されるようになる。その1つの理由は、実施の形態1の説明でも述べたとおり、吸気絞り弁75の開度が閉じ側に調整されることでコンプレッサ入口圧力P1が小さくなり、ブローバイガスとともにコンプレッサ21に吸入されるオイルミストの量が増大することである。もう1つの理由は、コンプレッサ21が最高効率で動作することでコンプレッサ21の内部温度は最適値(最小値)まで低下し、デポジットの堆積が起こり難い温度条件になることである。
That is, in the deposit accumulation suppression control according to the present embodiment, for example, as shown in FIG. 11, the current operating point A of the
コンプレッサ21が最高効率を与える作動点よりも低修正空気流量且つ低圧力比側で作動する状況とは、具体的には、車両が市街地走行を行っている状況である。したがって、本実施の形態に係るデポジット堆積抑制制御によれば、車両が減速状態にあるときに加えて、車両が市街地走行を行っているときにもコンプレッサ21へのデポジットの堆積を抑制することができる。
The situation where the
本実施の形態に係るデポジット堆積抑制制御では、可変ノズル23の開度を閉じ側に調整するのとあわせて低圧EGR弁73の開度も調整される。コンプレッサ入口圧力が小さくなり、EGRガス通路71から吸気通路32内にEGRガスが入りやすくなるからである。ECU94は内燃機関104の運転状態からEGR率を計算し、EGR率がその目標値になるように低圧EGR弁73の開度を調整する。なお、EGRガス通路71からEGRガスが吸気通路32内に導入されている状況ではコンプレッサ21へのデポジットの堆積が起こりやすい。高温のEGRガスの供給によってコンプレッサ21内が高温にさらされるためである。しかし、本実施の形態に係るデポジット堆積抑制制御によれば、コンプレッサ21を高効率で動作させることができるため、EGRガスが導入されている状況下でもコンプレッサ21の内部温度の上昇を抑えることができ、コンプレッサ21へのデポジットの堆積を抑制することができる。
In the deposit accumulation suppression control according to the present embodiment, the opening degree of the low
以上説明したデポジット堆積抑制制御を実行するためのルーチンをフローチャートで表すと図13のようになる。図13のフローチャートでは、図7のフローチャートに示す実施の形態1に係るデポジット堆積抑制制御と同じ内容の処理を行う工程については同じステップ番号を付している。図13のフローチャートと図7のフローチャートとの違いは、ステップS108の判定の結果が否定であった場合に実施する処理である。図13のフローチャートによればステップS202−S218の処理が新たに実施される。ステップS102−S110の処理の内容は実施の形態1のそれと同一であるので、それに関する説明は省略する。 A routine for executing the deposit accumulation suppression control described above is shown in a flowchart in FIG. In the flowchart of FIG. 13, the same step numbers are assigned to the processes for performing the same processing as the deposit accumulation suppression control according to the first embodiment shown in the flowchart of FIG. 7. The difference between the flowchart in FIG. 13 and the flowchart in FIG. 7 is the processing that is performed when the result of the determination in step S108 is negative. According to the flowchart of FIG. 13, the processes of steps S202 to S218 are newly performed. Since the contents of the processing in steps S102 to S110 are the same as those in the first embodiment, description thereof will be omitted.
図13のフローチャートによれば、ステップS108の判定結果が否定の場合、つまり、車両が減速状態にない場合は、ECU94による処理はステップS202に進む。ステップS202では、ECU94はコンプレッサ21の作動状態を表す各種の情報をセンサによって取得する。エアフローメータ55の信号からは空気流量Gaが取得される。圧力センサ54の信号からはコンプレッサ入口圧力P1が取得される。温度センサ53の信号からはコンプレッサ入口温度T1が取得される。また、圧力センサ52の信号からはコンプレッサ出口圧力P3が取得される。
According to the flowchart of FIG. 13, when the determination result of step S108 is negative, that is, when the vehicle is not in a deceleration state, the process by the
次のステップS204では、ECU94は前述の式に従い空気流量Ga、コンプレッサ入口圧力P1及びコンプレッサ入口温度T1を用いて修正空気流量Gを計算する。
In the next step S204, the
次のステップS206では、ECU94は修正空気流量Gが最高効率を与える修正空気流量G0よりも小さく、かつ、コンプレッサ出口圧力P3とコンプレッサ入口圧力P1とから計算される圧力比πcが最高効率を与える圧力比π0よりも小さいかどうか判定する。このような条件が満たされ易いのは車両の走行モードが市街地走行モードの場合である。この条件が満たされない場合には、ECU94による処理はステップS112に進む。ステップS112では、ECU94は通常通り吸気絞り弁75の開度を全開にする。ステップS112の処理の後、ECU94による処理は本ルーチンの最初のステップS102へと戻る。
In the next step S206, the
ステップS206の判定結果が肯定の場合、ECU94による処理はステップS208に進む。ステップS208では、ECU94は最高効率修正空気流量G0と現在の修正空気流量Gとの差分ΔGを算出するとともに、最高効率圧力比π0と現在の圧力比πcとの差分Δπを算出する。
If the determination result of step S206 is affirmative, the processing by the
次のステップS210では、ECU94はステップS208で算出した差分ΔGとステップS106で算出したデポジット堆積指標値Sとに応じて吸気絞り弁75の開度を調整する。差分ΔGが大きいほど、また、デポジット堆積指標値Sが大きいほど、吸気絞り弁75の開度はより閉じ側に調整される。これによりコンプレッサ出口圧力P1は低下し、PCV通路41から吸気通路32へのブローバイガスの再循環量が増大する。なお、本ステップS210による処理が一定時間続いた場合、ECU94はデポジット堆積指標値Sを初期値であるゼロにリセットする。
In the next step S210, the
次のステップS212では、ECU94はステップS208で算出した差分Δπに応じて可変ノズル23の開度を調整する。差分Δπが大きいほど可変ノズル23の開度はより閉じ側に調整される。これによりタービン22の回転数、すなわち、コンプレッサ21の回転数は上昇させられ、コンプレッサ出口圧力P1の低下に伴うコンプレッサ出口圧力P3の低下が抑えられる。その結果、コンプレッサ21の作動点は最高効率を与える作動点に近づき、効率の向上によりコンプレッサ出口温度T3が低下する。
In the next step S212, the
次のステップS214では、ECU94は低圧EGR弁73の開度、空気流量Ga、コンプレッサ出口圧力P1などの情報を用いて現時点におけるEGR率を算出する。高圧EGR装置60も作動しているのであれば、高圧EGR弁63の開度も情報として用いて内燃機関全体としてのEGR率を算出する。
In the next step S214, the
次のステップS216では、ECU94はステップS214で算出したEGR率とその目標値とが一致するかどうか判定する。EGR率が目標率に一致しないのであれば、ECU94による処理はステップS218に進む。ステップS218では、ECU94はEGR率と目標値との差に応じてEGR率が目標値に近づくように低圧EGR弁73の開度を調整する。そして、再びステップS216の判定を実施し、EGR率がその目標値に一致するようになるまでECU94はステップS218の処理を実施する。EGR率が目標率に一致した場合には、ECU94による処理は本ルーチンの最初のステップS102へと戻る。
In the next step S216, the
以上説明した各ステップで構成されるルーチンをECU94が実行することにより、車両が減速状態にある場合だけでなく、車両が市街地走行をしているときにもコンプレッサ21へのデポジットの堆積を抑制することができる。
By causing the
その他.
以上、本発明の1つの実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。例えば、次のように変形して実施することができる。
Others.
Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, the following modifications can be made.
上述の実施の形態では走行距離からオイル中のスーツ濃度を計算しているが、センサによってスーツ濃度を計測してもよい。センサによるスーツ濃度の計測方法には特に限定は無い。例えば、オイルの導電率からスーツ濃度を計測するものでもよい。 In the above-described embodiment, the suit concentration in the oil is calculated from the travel distance, but the suit concentration may be measured by a sensor. There is no particular limitation on the method for measuring the suit density by the sensor. For example, the suit concentration may be measured from the conductivity of the oil.
上述の実施の形態ではデポジット堆積指標値Sの大きさに比例させて吸気絞り弁75の開度を小さくしている。しかし、デポジット堆積指標値Sの大きさが一定値(すなわち予め定められた値)を超えるまでは吸気絞り弁75の開度は全開とし、一定値を超えたら、その超えた分に比例させて開度を小さくしていくのでもよい。また、デポジット堆積指標値Sの増分に比例させて吸気絞り弁75の開度を変化させるのではなく、段階的に開度を変化させるのでもよい。例えば、デポジット堆積指標値Sの大きさが一定値を超えるまでは全開を維持し、一定値を超えたら所定開度まで大きく閉じるようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the opening degree of the
また、上述の実施の形態ではスーツ濃度とコンプレッサ出口温度とに基づいてデポジット堆積指標値Sを計算している。この方法によれば、コンプレッサへのデポジットの堆積の程度を精度良く数値化することができる。ただし、そのような指標値の計算方法としては、例えば、単純に走行距離から計算したり、内燃機関の運転履歴、例えば、空気流量の時間履歴やEGR率の時間履歴などから計算したりする方法を採ることもできる。 In the above-described embodiment, the deposit accumulation index value S is calculated based on the suit concentration and the compressor outlet temperature. According to this method, the degree of deposit accumulation on the compressor can be quantified with high accuracy. However, as a method of calculating such an index value, for example, a method of simply calculating from a travel distance or a method of calculating from an operation history of an internal combustion engine, for example, a time history of an air flow rate or a time history of an EGR rate, etc. Can also be taken.
10 機関本体
11 スロットル弁
14 オイルパン
20,25 ターボ過給機
21 コンプレッサ
22 タービン
23 可変ノズル
32 吸気通路
40,45 PCV装置
41 PCV通路
42 オイルセパレータ
43 PCV通路
44 PCV弁
51 コンプレッサ出口温度センサ
52 コンプレッサ出口圧力センサ
53 コンプレッサ入口温度センサ
54 コンプレッサ入口圧力センサ
60 高圧EGR装置
63 高圧EGR弁
70 低圧EGR装置
73 低圧EGR弁
75 吸気絞り弁
80 EGR混合装置
82 貯水タンク
91,92,93,94 ECU
101,102,103,104 内燃機関
DESCRIPTION OF
101, 102, 103, 104 Internal combustion engine
Claims (5)
前記コンプレッサへのデポジットの堆積の程度を表す指標値を算出する手段と、
前記指標値が予め定められた値よりも大きいときに前記吸気絞り弁の開度を閉じ側に調整する手段と、
を備えることを特徴とする過給機付き内燃機関の制御装置。 With a supercharger comprising an intake throttle valve provided upstream of the compressor in the intake passage, and a PCV device for recirculating blow-by gas containing oil mist between the intake throttle valve and the compressor in the intake passage In a control device for an internal combustion engine,
Means for calculating an index value representing the degree of deposit accumulation on the compressor;
Means for adjusting the opening of the intake throttle valve to the closed side when the index value is larger than a predetermined value;
A control device for an internal combustion engine with a supercharger.
前記コンプレッサへのデポジットの堆積の程度を表す指標値を算出する手段と、
前記指標値が予め定められた値よりも大きいときに前記吸気絞り弁の開度を閉じ側に調整する手段と、
を備えることを特徴とする過給機付き内燃機関の制御装置。 An intake throttle valve provided upstream of the compressor in the intake passage, and a liquid supply device that supplies a liquid derived from an internal combustion engine into the intake passage using a negative pressure acting between the intake throttle valve and the compressor In a control device for an internal combustion engine with a supercharger comprising:
Means for calculating an index value representing the degree of deposit accumulation on the compressor;
Means for adjusting the opening of the intake throttle valve to the closed side when the index value is larger than a predetermined value;
A control device for an internal combustion engine with a supercharger.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012152718A JP2014015876A (en) | 2012-07-06 | 2012-07-06 | Control device of internal combustion engine with supercharger |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012152718A JP2014015876A (en) | 2012-07-06 | 2012-07-06 | Control device of internal combustion engine with supercharger |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014015876A true JP2014015876A (en) | 2014-01-30 |
Family
ID=50110786
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012152718A Pending JP2014015876A (en) | 2012-07-06 | 2012-07-06 | Control device of internal combustion engine with supercharger |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2014015876A (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016037874A (en) * | 2014-08-06 | 2016-03-22 | 愛三工業株式会社 | Exhaust gas recirculation device for engine equipped with positive crankcase ventilation device and supercharger |
JP2017078350A (en) * | 2015-10-20 | 2017-04-27 | アイシン精機株式会社 | Intake system of internal combustion engine mounted with supercharger |
WO2020212719A1 (en) * | 2019-04-19 | 2020-10-22 | 日産自動車株式会社 | Hybrid vehicle control method and hybrid vehicle control device |
JP2021032141A (en) * | 2019-08-23 | 2021-03-01 | いすゞ自動車株式会社 | Supercharger control system |
CN112601885A (en) * | 2018-08-23 | 2021-04-02 | 沃尔沃卡车集团 | Method for operating an internal combustion engine system |
WO2021158461A1 (en) * | 2020-02-06 | 2021-08-12 | Caterpillar Inc. | Method for estimating the efficiency loss of a turbocharger for an engine |
-
2012
- 2012-07-06 JP JP2012152718A patent/JP2014015876A/en active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016037874A (en) * | 2014-08-06 | 2016-03-22 | 愛三工業株式会社 | Exhaust gas recirculation device for engine equipped with positive crankcase ventilation device and supercharger |
JP2017078350A (en) * | 2015-10-20 | 2017-04-27 | アイシン精機株式会社 | Intake system of internal combustion engine mounted with supercharger |
CN112601885A (en) * | 2018-08-23 | 2021-04-02 | 沃尔沃卡车集团 | Method for operating an internal combustion engine system |
WO2020212719A1 (en) * | 2019-04-19 | 2020-10-22 | 日産自動車株式会社 | Hybrid vehicle control method and hybrid vehicle control device |
JPWO2020212719A1 (en) * | 2019-04-19 | 2020-10-22 | ||
US11708806B2 (en) | 2019-04-19 | 2023-07-25 | Nissan Motor Co., Ltd. | Hybrid vehicle control method and hybrid vehicle control device |
JP2021032141A (en) * | 2019-08-23 | 2021-03-01 | いすゞ自動車株式会社 | Supercharger control system |
WO2021158461A1 (en) * | 2020-02-06 | 2021-08-12 | Caterpillar Inc. | Method for estimating the efficiency loss of a turbocharger for an engine |
US11959429B2 (en) | 2020-02-06 | 2024-04-16 | Caterpillar Inc. | Method for estimating the efficiency loss of a turbocharger for an engine |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9932921B2 (en) | Method for utilizing condensate to improve engine efficiency | |
CN104863664B (en) | Engine system and its control method | |
CN103930656B (en) | Gas blowby air interchanger | |
US20140326225A1 (en) | Supercharged internal combustion engine | |
CN103459787B (en) | The Pcv system of internal-combustion engine | |
JP2014015876A (en) | Control device of internal combustion engine with supercharger | |
JP5440799B2 (en) | Engine control device | |
JP2014109259A (en) | Condensed water circulation system | |
JP5775509B2 (en) | Control device for internal combustion engine | |
JP2011185147A (en) | Vehicle intake manifold | |
JP2013117176A (en) | Blowby gas reduction device and abnormality diagnosing method of blowby gas reduction device | |
CN107366580A (en) | Apparatus for diagnosis of abnormality and abnormality diagnostic method for the gas handling system of internal combustion engine | |
JP4803007B2 (en) | Control device for internal combustion engine | |
US20080051943A1 (en) | Apparatus for calculating detection error of fresh air quantity detection device | |
JP2019019800A (en) | Abnormality diagnosis device for blow-by gas reduction device in engine with supercharger with low-pressure loop type egr device | |
WO2013121517A1 (en) | Control device for internal combustion engine | |
JP2013124544A (en) | Internal combustion engine | |
JP2013185545A (en) | External gas introduction device of internal combustion engine | |
CN107939537B (en) | Method for determining an insufficient state of health of a supercharging system during partial load operation | |
JP6043477B2 (en) | Blow-by gas reduction device and abnormality diagnosis method for blow-by gas reduction device | |
WO2013018895A1 (en) | Air flow rate sensor calibration device | |
JP2016031063A (en) | Exhaust gas recirculation device of engine with turbocharger | |
JP4798497B2 (en) | Sensor cleaning device for internal combustion engine | |
JP6040921B2 (en) | Vehicle control device | |
US20240011429A1 (en) | Control device for internal combustion engine |