JP4788531B2 - エンジンの制御装置 - Google Patents
エンジンの制御装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4788531B2 JP4788531B2 JP2006238229A JP2006238229A JP4788531B2 JP 4788531 B2 JP4788531 B2 JP 4788531B2 JP 2006238229 A JP2006238229 A JP 2006238229A JP 2006238229 A JP2006238229 A JP 2006238229A JP 4788531 B2 JP4788531 B2 JP 4788531B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- passage
- engine
- exhaust
- intake
- air
- 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.)
- Expired - Fee Related
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
- Y02T10/40—Engine management systems
Landscapes
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
ここで、始動(クランキング)時は極低回転のため、スロットルバルブが閉じていても吸気負圧が発達せず、大気圧に近い状態の空気がシリンダへ吸入されるため、吸入空気量が大きくなって発生トルクが大きく、乗員に不快なトルクショックまたは振動を与えてしまうことがある。
本発明は、以上のような従来の問題点に鑑みてなされたものであり、車両搭載エンジンで各種エンジン制御を行うための一般的な装置を利用したコンパクトな構成で、エンジン始動時のトルクショックまたは振動を軽減できるようにすることを目的とする。
そして、上記エアポンプと第1通路及び第3通路は、基本的な2次空気システムとして備えられるものであり、排気通路とスロットルバルブ下流の吸気通路とを結んで構成されるEGR通路を、第2通路と第3通路とで構成することができるから、これら2次空気システム、EGR装置を備えた一般的なエンジン制御装置の構成に、通路切換弁を追加して切換制御するだけでよく、特許文献1のように大きな負圧タンクも不要なコンパクトな構成で済み、エンジンルームのスペースを損なうこともない。
本発明の構成は、ハイブリッド車両やアイドルストップ車両などに搭載されるものであるが、以下の実施形態では、ハイブリッド車両の形態として説明する。
図1は、本発明の基本的な形態である第1実施形態のシステム構成を示す。
図1において、エンジン2へ吸気通路4を介して取り込まれる吸気は、順に、吸気中から異物を除去するエアクリーナ6、エンジン2の空燃比制御のために吸気流量を検出するエアフローメータ8、吸気通路4の吸気流量を調節する電子制御式のスロットルバルブ10を経て、エンジン2のシリンダ2aへと導かれる。
また、吸気通路4の、エアクリーナ6より下流でエアフローメータ8より上流の部分に一端を連通した第1通路20と、前記スロットルバルブ10下流部分に一端が連通した第2通路22と、排気通路14の、前記触媒18より上流部分(マニホールド部)と一端が連通した第3通路24と、が、これら各通路の他端同士を合流部26で合流させて配設されている。なお、本実施形態では、第3通路24の一端は、排気通路14の各シリンダに分岐した各ブランチ部にそれぞれ連通するように構成しているが、マニホールド部より下流の合流部分に1箇所で連通するように構成してもよいことは勿論である。
さらに、第3通路24には、電動式のエアポンプ30が設けられている。該エアポンプ30としては、一般的な2次空気供給システム用のものを用いればよく、本実施形態では、2次空気を供給する正転方向(三方弁28側から排気通路14側へ空気を供給する方向)のみ駆動するよう構成されている。
コントロールユニット38には、前記エアフローメータ8からの吸気流量信号、アクセルペダルの踏み込み量(車両の駆動力要求)を検出するアクセル開度センサ40からのアクセル開度信号、エンジン回転速度を検出するクランク角センサ42からのクランク角信号、車両の速度を検出する車速センサ44からの車速信号、エンジン2の冷却水温度を検出する水温センサ46からの冷却水温度信号、触媒18の温度(活性状態)を検出する触媒温度センサ48からの触媒温度信号、が夫々入力される。なお、触媒温度センサ48を省略して、水温センサ46によって触媒18の温度検出(活性判定)が行われる構成としてもよい。
次に、上記コントロールユニット38による本実施形態の制御を、図2のフローチャートを参照して説明する。
ステップS1では、エンジン2が停止状態であるかを判定する。
ステップS2でエンジンの始動要求があると判定された場合は、ステップS3へ進み、三方弁28を第2通路22と第3通路24とが連通する位置とした状態で、エアポンプ30を駆動する。なお、エンジン2始動前は、スロットルバルブ10は閉となっている。
ステップS4では、スロットルバルブ下流の吸気通路の圧力を検出したり、エアポンプ30駆動開始からの経過時間を検出したりするなどして、吸気通路4内がトルクショックまたは振動の防止に十分な負圧状態になったかを判定する。
このように、吸気通路4を所定以上の負圧状態としてシリンダ2aへの吸入空気量を十分に小さくしたうえでエンジン2が始動されるので、エンジン2始動時の発生トルクは小さく抑えられ、トルクショックまたは振動を防止できる。
ステップS11で触媒18が所定温度未満の未活性状態と判定されたときは、ステップS12へ進んで触媒18を活性させるため、三方弁28を第1通路20と第3通路24とが連通する位置に切り換えると共にエアポンプ30を駆動して、図1の矢印Bに示すように、相互に連通した第1通路20と第3通路24とを介して、排気通路14へ大気を2次空気として供給し、触媒18を暖機して活性させる。ここで、第1通路20の吸気通路4への接続点より下流側にエアフローメータ8を配設しているので、エアフローメータ8には、2次空気供給分は検出せず、シリンダ2aに流入する空気流量分のみを検出するため、良好な空燃比制御を維持できる。
その後、ステップS11で触媒18が所定温度以上の活性状態と判定されれば、ステップS13へ進み、2次空気供給中のときはステップS13の判定がYESとなってステップS14に進み、エアポンプ30の駆動を解除し、2次空気供給を停止すると共に、第1通路20を閉じる。
ステップS15でEGR条件(EGRを行う条件を満たした状態)と判定されると、ステップS16に進み、三方弁28を、第2通路22が第3通路24と連通する位置に切り換え、図1の矢印Cに示すように、第2通路22及び第3通路24を介して、排気通路14から吸気通路4(スロットルバルブ10より下流部分)へ排気の一部を還流させることでEGRを行う。このEGRにより、エンジン2の燃焼温度が低下することで窒素酸化物の排出量を抑制できる。なお、第2通路22に開閉機能と共に連続的に開度を可変なEGR制御弁を設ければ、EGR量を高精度に制御できるが、三方弁28に、第2通路22の開度を連続的に調節できるようにしてEGR制御弁の機能を持たせれば、別途EGR制御弁を設けることなく、最小限の構成で高精度なEGR量制御を行える。
また、エンジン2始動時の触媒18がすでに活性状態であり、2次空気供給が不要な場合(エンジン停止後、短時間で再始動されたような場合など)は、ステップS12を経ずにステップS13に進み、ステップS13の判定がNOとなって、2次空気供給制御を行うことなく、ステップS15へ進み、EGR条件判定に基づきステップS16へ進んでEGR制御を行う。
また、エアポンプ30と第1通路20及び第3通路24によって、基本的な2次空気供給システムが構成され、第2通路22と第3通路24によってEGR通路が構成されるから、これら2次空気供給システムおよびEGR装置を備えた一般的なエンジン制御装置の構成をそのまま利用し、三方弁28を設けて切換制御するだけでよい。
次に、図3には、本発明に係るエンジンの制御装置の第2実施形態を示す。
そこで、第2の実施形態では、逆にエアポンプ30を積極的に利用してEGR性能を向上させるものである。このため、本実施形態では、エアポンプ30を、第1実施形態同様のエンジン2始動前の吸気通路内の吸引および2次空気供給時の駆動方向(正転方向)とは逆向きに駆動可能な構成とし、EGR時に、逆向きに駆動してEGR量を増大できるようにした。
同図(a)は、第1実施形態同様に、エアポンプ30を正転方向に駆動する場合を示し、矢印Aは、始動前の吸気通路内の吸引時、矢印Bは、2次空気供給時の状態を示す。
これに対し、EGR時は、同図(b)に示すように、少なくとも所定の条件、例えば、排気圧と吸気圧との差圧が小さい高負荷時や所定以上のEGR量が要求される条件などで、エアポンプ30を逆転方向に駆動する。これにより、これらの条件でも所望のEGR量を満たすことができ、EGR制御性能を向上できる。特にハイブリッド車両で使用頻度が高い中,高負荷運転領域の燃費を向上可能となる。
次に、図4には、本発明に係るエンジンの制御装置の第3実施形態を示す。
本実施形態は、第1通路20の一端(上流側の端)を吸気通路4と接続することなく大気に開放すると共に、第1通路20の途中にエアクリーナ6とは別体に第2エアクリーナ50を設けた点で前記第1,2実施形態と相違するが、前記第1,2実施形態のいずれかと同様の作用および効果を得ることができる。
4 吸気通路
6 エアクリーナ
8 エアフローメータ
10 スロットルバルブ
14 排気通路
18 触媒(排気浄化触媒)
20 第1通路
22 第2通路
24 第3通路
26 合流部
28 三方弁(通路切換弁)
30 エアポンプ
50 第2エアクリーナ
Claims (5)
- 吸気通路にスロットルバルブを備え、排気通路に排気浄化触媒を備えたエンジンにおいて、
一端を大気と連通した第1通路と、一端を前記スロットルバルブ下流の吸気通路と連通した第2通路と、一端を前記排気浄化触媒より上流の前記排気通路と連通し電動式のエアポンプを介装した第3通路と、を、これら各通路の他端同士を合流させて配設すると共に、該合流部に通路切換弁を設けて、前記第1通路と第2通路とを、選択的に、前記第3通路へと連通自由とする一方、
エンジン始動要求時は、クランキング開始前に、前記通路切換弁によって前記第2通路と第3通路とを連通させ、前記エアポンプを駆動することにより、閉状態のスロットルバルブ下流の吸気通路内の空気を前記第2通路および第3通路を介して排気通路に排出して、前記スロットルバルブ下流の吸気通路を負圧とした状態でクランキングを開始してエンジンを始動し、
エンジン始動後、前記排気浄化触媒活性用の2次空気供給要求時は、前記通路切換弁によって前記第1通路と第3通路とを連通させ、前記エアポンプを駆動することにより、大気を2次空気として前記第1通路及び第3通路を介して排気通路へ供給し、
前記排気浄化触媒活性状態で、排気還流要求時は、前記通路切換弁によって前記第2通路と第3通路とを連通させ、排気通路から前記第2通路及び第3通路を介して排気の一部を前記吸気通路へ還流させる
ように制御することを特徴とするエンジンの制御装置。 - 前記第1通路の一端は、前記スロットルバルブおよびエアフローメータより上流の吸気通路と連通していることを特徴とする請求項1に記載のエンジンの制御装置。
- 前記第1通路の一端は、エアクリーナより下流の前記吸気通路と連通していることを特徴とする請求項2に記載のエンジンの制御装置。
- 前記排気還流要求時、前記スロットルバルブより下流の吸気通路と前記排気通路との差圧によって排気の還流が行われることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1つに記載のエンジンの制御装置。
- 前記エアポンプがエンジン始動要求時および2次空気供給要求時とは逆方向に駆動可能に構成され、前記排気還流要求時に、エアポンプを逆方向に駆動することにより、排気の一部を圧送して還流することを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1つに記載のエンジンの制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006238229A JP4788531B2 (ja) | 2006-09-01 | 2006-09-01 | エンジンの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006238229A JP4788531B2 (ja) | 2006-09-01 | 2006-09-01 | エンジンの制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008057503A JP2008057503A (ja) | 2008-03-13 |
JP4788531B2 true JP4788531B2 (ja) | 2011-10-05 |
Family
ID=39240540
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006238229A Expired - Fee Related JP4788531B2 (ja) | 2006-09-01 | 2006-09-01 | エンジンの制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4788531B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11536213B2 (en) | 2021-05-19 | 2022-12-27 | Deere & Company | Engine system with electrified air system components for managing emissions of nitrogen oxides in a work vehicle |
US11572673B2 (en) | 2021-06-25 | 2023-02-07 | Deere & Company | Work vehicle power system with decoupled engine air system components |
US11591992B2 (en) | 2021-05-05 | 2023-02-28 | Deere & Company | Engine system with air pump for enhanced turbocharger air exchange |
US11846257B2 (en) | 2021-05-03 | 2023-12-19 | Deere & Company | Engine system with reversible exhaust gas recirculation pump for controlling bypass flow |
US11939929B2 (en) | 2021-08-19 | 2024-03-26 | Deere &Company | Engine electrified air system including electric turbocharger and exhaust gas recirculation pump |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9255550B2 (en) | 2013-03-08 | 2016-02-09 | GM Global Technology Operations LLC | Emission system and method of selectively directing exhaust gas and air within an internal combustion engine |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0169147U (ja) * | 1987-10-27 | 1989-05-08 | ||
JPH0710060Y2 (ja) * | 1989-05-25 | 1995-03-08 | マツダ株式会社 | エンジンの制御装置 |
DE4435555C1 (de) * | 1994-10-05 | 1996-03-14 | Porsche Ag | Mehrzylindrige Brennkraftmaschine |
JPH0942017A (ja) * | 1995-05-23 | 1997-02-10 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の制御装置 |
JP3931456B2 (ja) * | 1998-12-16 | 2007-06-13 | マツダ株式会社 | 筒内噴射式エンジンの排気還流制御装置 |
-
2006
- 2006-09-01 JP JP2006238229A patent/JP4788531B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11846257B2 (en) | 2021-05-03 | 2023-12-19 | Deere & Company | Engine system with reversible exhaust gas recirculation pump for controlling bypass flow |
US11591992B2 (en) | 2021-05-05 | 2023-02-28 | Deere & Company | Engine system with air pump for enhanced turbocharger air exchange |
US11536213B2 (en) | 2021-05-19 | 2022-12-27 | Deere & Company | Engine system with electrified air system components for managing emissions of nitrogen oxides in a work vehicle |
US11572673B2 (en) | 2021-06-25 | 2023-02-07 | Deere & Company | Work vehicle power system with decoupled engine air system components |
US11939929B2 (en) | 2021-08-19 | 2024-03-26 | Deere &Company | Engine electrified air system including electric turbocharger and exhaust gas recirculation pump |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2008057503A (ja) | 2008-03-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4389739B2 (ja) | 過給機付き内燃機関 | |
US6334834B1 (en) | Automatic engine stop control system for vehicles | |
JP4788531B2 (ja) | エンジンの制御装置 | |
JP4075706B2 (ja) | 排気ガス浄化装置 | |
US8322472B2 (en) | Hybrid vehicle exhaust control strategy | |
US11421631B2 (en) | Method for controlling an internal combustion engine arrangement | |
JP2009269429A (ja) | ハイブリッド車両の制御装置 | |
JP3577979B2 (ja) | 内燃機関の停止制御装置 | |
EP1300558B1 (en) | Internal combustion engine with catalytic converter | |
JP6091169B2 (ja) | 車両の制御装置 | |
JP2008111402A (ja) | エンジンの制御装置 | |
JP2005330844A (ja) | ディーゼルハイブリッド車両のバキュームポンプ制御方法およびバキュームポンプ搭載構造 | |
JP6464940B2 (ja) | 車両の制御装置 | |
US11708806B2 (en) | Hybrid vehicle control method and hybrid vehicle control device | |
JP2000274274A (ja) | 車両のエンジン自動停止・再始動制御装置 | |
JP2013160156A (ja) | 内燃機関の故障判定装置および車両 | |
JP4123707B2 (ja) | エンジンの制御装置 | |
JP3456435B2 (ja) | 内燃機関の停止制御装置 | |
JP3997654B2 (ja) | エンジン自動停止自動再始動装置 | |
JP4985525B2 (ja) | 車両の制御装置及び制御方法 | |
JP6406835B2 (ja) | 制御装置 | |
JP6232890B2 (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
JP2003041984A (ja) | ディーゼルエンジンの始動制御 | |
JP2018168819A (ja) | 車両の制御装置 | |
JP2004100497A (ja) | エンジンの自動停止・自動再始動装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20080326 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20080326 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20080331 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090626 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100127 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20101028 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20101102 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101201 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110621 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110704 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140729 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |