JP5024119B2 - エンジンの制御装置 - Google Patents
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Description
しかしながら、特許文献2に記載のエンジンでは、初爆からシリンダへ排気を供給することはできなかった。
図1は、本発明の第1実施形態に係るシステム構成を示す。
図1において、エンジン1の吸気は、吸気通路3のエアクリーナ5を通過後、エアフローメータ7で流量を計測され、電子制御式のスロットルバルブ9を介してコレクタ11に入り、各気筒の吸気マニホールド13を経て気筒毎に設けられた吸気バルブ15からシリンダ17内へ導かれる。
吸気バルブ15及び排気バルブ25は、夫々、可変動弁機構(VEL)37,39により、リフト量を可変制御される。なお、吸気バルブ15及び排気バルブ25は、リフト量が0(最小値)のとき、閉弁状態に維持されるようになっている。
エアフローメータ7で計測された吸入空気流量Qa、クランク角センサ43で検出されたエンジン回転速度Ne、水温センサ45で検出された冷却水温度Tw等の諸信号は、エンジンコントロールユニット(ECU)47へ送られ、ECU47は、これらを参照してスロットルバルブ9の開度、燃料噴射量、点火時期など基本的なエンジン1の制御を行うと共に、エンジン1の運転状態に応じて、VEL37,39を介して夫々吸気バルブ15,排気バルブ25のリフト量の制御を行い、また、吸気流制御弁49の開度の制御を行う。
図2において、イグニッションキーのオフ後、スロットルバルブ9の開度を減少させ、これによりスロットルバルブ9より下流側の吸気通路3の圧力(コレクタ11内の圧力Pm)を、略大気圧の状態から低下させる。これと共に、EGRバルブ35を開弁する。
そして、燃料噴射弁19の燃料噴射及び点火プラグ23の点火の停止(以下、燃焼停止とする)から所定期間の経過後(おおよそエンジン回転速度Neが0となるころ)、EGRバルブ35及びスロットルバルブ9を全閉とすると共に、VEL39の制御により排気バルブ25のリフト量を0とする。
図3では、プレイグニッション発生条件を満たすエンジン1の温間始動時のみ、初爆からシリンダ17へ排気を供給し、プレイグニッションを確実に回避するようにしている。一方、回転停止後のエンジン1が放熱等によってプレイグニッション発生条件を満たさなくなったときは、前記吸気通路3,シリンダ17及びEGR通路33に保持されている排気を排出し、始動時により多くの新気をシリンダ17へ吸入して、始動性を確保するようにしている。
図3において、ステップS1では、エンジン1の回転停止状態において、水温センサ45によって冷却水温度Twを検出し、これを読み込み、ステップS2へ進む。
この所定温度は、例えば、エンジン1がプレイグニッションを確実に回避可能な冷却水温度の範囲で、できるだけ高く設定するとよい。
ステップS2で冷却水温度Twが前記所定温度以上であると判定したときは、エンジン1がプレイグニッション発生条件を満たしていると判断し、ステップS3へ進む。
一方、ステップS2で冷却水温度Twが前記所定温度未満であると判定したときは、エンジン1がプレイグニッション発生条件を満たしていないと判断し、ステップS6へ進む。
ステップS6の処理後は、ステップS7へ進む。
ステップS5では、フラグFが1であるか、即ち、スロットルバルブ9が開放されているか判定する。
一方、ステップS5でフラグFが1でない(0である)と判定したときは、スロットルバルブ9が開放されておらず、エンジン1の温間始動に備えて吸気通路3,シリンダ17及びEGR通路33への排気の保持を継続していると判断し、ステップS8へ進む。
ステップS8でエンジン1の始動要求がないと判定したときは、ステップS1へ戻り、始動要求があると判定したときは、ステップS9へ進む。
これにより、吸気バルブ15の最初の開弁時に、吸気通路3及びEGR通路33に保持されていた排気の少なくとも一部が、新気と共にシリンダ17内へ吸入され、シリンダ17内に保持されていた排気と混合し、シリンダ17内の排気の濃度が十分に高い状態となる。したがって、エンジン1が温間始動しても、初爆時のプレイグニッションを確実に回避することができる。
本実施形態では、図6に示すように、EGR通路33及びEGRバルブ35が省略され、触媒31より下流側の排気通路27に、ECU47により開度を制御される排気シャッタ53が介装されている。
排気シャッタ53の開度減少により排気通路27の排気圧が高まり、排気通路27から排気バルブ25を介してシリンダ17へ排気が流入し、シリンダ17内の排気濃度が高まる。
したがって、その後のエンジン1の温間始動時には、初爆時からシリンダ17内の排気の濃度が高い状態であるため、初爆時のプレイグニッションを回避することができる。
本実施形態では、図8に示すように、VEL37,39のほか、吸気バルブ15,排気バルブ25のバルブタイミングを変更するようにECU47によって制御される可変動弁機構(VTC)57,59が設けられている。
そして、燃焼停止から所定期間の経過後(おおよそエンジン回転速度Neが0となるころ)、VEL37,39の制御により吸気バルブ15及び排気バルブ25のリフト量を0とする。
3 吸気通路
9 スロットルバルブ
15 吸気バルブ
17 シリンダ
25 排気バルブ
27 排気通路
33 EGR通路
35 EGRバルブ
37 VEL
39 VEL
45 水温センサ
47 ECU
49 吸気流制御弁
51 上流バルブ
53 排気シャッタ
57 VTC
59 VTC
Claims (7)
- エンジンにおける各気筒の吸気バルブ又は排気バルブの少なくとも一方のリフト量を変更する可変動弁機構と、
排気の一部を吸気通路へ環流させるEGR通路と、
前記EGR通路に介装され、EGR通路のガス流量を制御するEGRバルブと、
前記EGR通路の吸気側端部より上流側の吸気通路に設けられ、該吸気通路を開閉する第1開閉手段と、
前記エンジンの燃焼を停止するエンジン停止指令後、前記第1開閉手段を閉じ、所定期間前記EGRバルブを開いた後、該EGRバルブを閉じ、前記第1開閉手段の下流側にEGRガスを供給するEGR制御手段と、
前記所定期間の経過後、前記第1開閉手段の下流側に設けられた第2開閉手段を閉じて、前記第1開閉手段と下流側の第2開閉手段との間の閉空間にEGRガスを保持するEGRガス保持手段と、を含み、
前記EGRガス保持手段によるEGRガスの保持中、エンジンの温度状態に応じて、EGRガスの保持を解除する
ことを特徴とするエンジンの制御装置。 - 前記第1開閉手段は、スロットルバルブ又は吸気流制御弁であ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2開閉手段は、
前記所定期間の経過後、前記可変動弁機構により最小リフト量に制御されることにより閉弁状態に維持される前記吸気バルブ又は排気バルブ
であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のエンジンの制御装置。 - 前記第2開閉手段は、前記EGR通路の排気側端部よりも下流側の排気通路に設けられた排気シャッタであることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のエンジンの制御装置。
- エンジンの排気通路に設けられた排気シャッタと、
エンジン停止指令による燃焼停止後、前記排気シャッタを閉じると共に、所定期間の経過後、吸気通路に設けられた第3開閉手段を閉じて、前記第3開閉手段と排気シャッタとの間の閉空間にEGRガスを保持するEGRガス保持手段と、を含み、
前記EGRガス保持手段によるEGRガスの保持中、エンジンの温度状態に応じて、EGRガスの保持を解除する
ことを特徴とするエンジンの制御装置。 - 前記第3開閉手段は、
スロットルバルブ、
吸気流制御弁、
又は、前記所定期間の経過後、可変動弁機構により最小リフト量に制御されることにより閉弁状態に維持される前記吸気バルブ、
のいずれかであることを特徴とする請求項5に記載のエンジンの制御装置。 - エンジンにおける各気筒の吸気バルブ又は排気バルブの少なくとも一方のバルブタイミングを変更する第1可変動弁機構と、
前記各気筒の吸気バルブ及び排気バルブのリフト量を変更し、かつ、最小リフト量で吸気バルブ及び排気バルブを閉弁状態に維持することが可能な第2可変動弁機構と、
エンジン停止指令による燃焼停止後、前記第1可変動弁機構を介して、所定期間、吸気バルブ及び排気バルブ夫々のバルブタイミングに基づく内部EGR量を所定量以上とするEGR制御手段と、
前記所定期間の経過後、前記第2可変動弁機構を介して、前記吸気バルブ及び排気バルブを閉じて、気筒内に内部EGRガスを保持するEGRガス保持手段と、を含み、
前記EGRガス保持手段によるEGRガスの保持中、エンジンの温度状態に応じて、EGRガスの保持を解除する
ことを特徴とするエンジンの制御装置。
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