JP5692235B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents
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Description
上記の構成により、排気浄化装置が活性温度未満の場合に、遮断弁がEGR通路を遮断して排気系容積を縮小することで排気浄化装置へ流入する排ガスの排気脈動の振幅を大きくすることができる。よって、排気浄化装置の温度上昇を促進することができる。
上記の構成により、排気浄化装置が活性温度未満であって、かつ内燃機関が中・高出力領域にある場合に、過給機における排ガスのエネルギ利用率を低下させて排気浄化装置により高いエネルギを有する(すなわち、より高温の)排ガスを流入させることができる。よって、排気浄化装置の温度上昇を促進することができる。
なお、エンジン100は、本発明の内燃機関の一構成例である。
なお、クランク角センサ41は、本発明の出力検出手段の一構成例である。
なお、インジェクタ17は本発明の燃料噴射弁の一構成例である。
なお、吸気マニホルド11および吸気通路12は、本発明の吸気通路の一構成例である。
ディーゼルスロットル19は、ステップモータを用いたスロットルバイワイヤ方式を適用することが好ましいが、ディーゼルスロットル19の弁開度を任意に変更可能なその他の機構を適用してもよい。
なお、ディーゼルスロットル19は、本発明のスロットル弁の一構成例である。
なお、排気マニホルド13および排気通路15は、本発明の排気通路の一構成例である。
ターボチャージャ14は、可変ノズル式ターボチャージャ(Variable Nozzle Turbo,以下、VNTと略記する)であって、排気タービン側に可変ノズルベーン機構141が設けられている。この可変ノズルベーン機構141の開度を調整することにより、タービンインペラ翼への排ガスの流入角度を制御して、吸気マニホルド11へ導入する吸入空気の過給圧を調節する。例えば、可変ノズルベーン機構141の開度をより小さくすると、より多くの排ガスがタービンインペラ翼に流入するために排ガスのエネルギ利用率が高くなって過給効率が向上する。また、可変ノズルベーン機構141の開度をより大きくすると、タービンインペラ翼に流入する排ガス量がより少なくなるために排ガスのエネルギ利用率が低くなって過給効率が低下する。この場合、ターボチャージャ14はVNTに限られず、ウェイストゲートによって過給圧の調節(排ガスのエネルギ利用率の制御)を行う構成であってもよい。
なお、ターボチャージャ14は、本発明の過給機の一構成例である。また、可変ノズルベーン機構141は、本発明の過給圧制御手段の一構成例である。
DPF32は、浄化触媒31の下流側に設けられており、多孔質のコーディライトセラミックスからなる周知のウォールフロー型フィルタである。DPF32としてはコーディライトに限られず、炭化ケイ素(SiC)等の他のセラミックスを適用してもよい。
この場合、排気浄化装置30は、上流側にDPF32を設けて下流側に浄化触媒31を設ける構成であってもよい。また、パティキュレートフィルタにNOx吸蔵還元触媒を組み合わせたDPNR(Diesel Particlate NOx Reduction system)を排気浄化装置30として適用してもよい。
なお、温度センサ42は、本発明の温度検出手段の一構成例である。
なお、EGR通路16は本発明の排ガス還流通路の一構成例である。
なお、遮断弁163は、本発明の流入制御手段の一構成例である。
そこで、本実施例のエンジンシステム1は、エンジン出力が所定値未満である場合に、遮断弁163によってEGR通路16を遮断してターボチャージャ14の過給効率を向上させつつ、ディーゼルスロットル19の開度を小さくする。これによって、エンジン100のポンピングロスが増大してエンジン出力が低下し、低下したエンジン出力を補正するために燃料噴射量を増大する制御を実行することが可能になる。よって、エンジン100の低出力領域において排気浄化装置30に流入する排ガス温度を適切に上昇させることができる。
そこで、本実施例のエンジンシステム1は、エンジン出力が所定値以上である場合に、遮断弁163によってEGR通路16を遮断して排気浄化装置30に流入する排ガス量を増大させつつ、可変ノズルベーン機構141の開度を大きくする。これによって、ターボチャージャ14における排ガスのエネルギ利用率を低下させて、より高いエネルギを有する(より高い温度の)排ガスを大量に排気浄化装置30へと流入させることが可能になる。よって、エンジン100の中・高出力領域において排気浄化装置30の温度を適切に上昇させることができる。
なお、エンジンECU10は、本発明の流入制御手段、弁開度制御手段、燃料噴射量制御手段および過給圧制御手段の一構成例である。
なお、エンジンECU10は、ステップS4の処理を実行しなくてもよい。
10 エンジンECU(流入制御手段,弁開度制御手段,燃料噴射量制御手段,過給圧制御手段)
13 排気マニホルド
14 ターボチャージャ(過給機)
15 排気通路
16 EGR通路
17 インジェクタ(燃料噴射弁)
19 ディーゼルスロットル(スロットル弁)
30 排気浄化装置
31 浄化触媒
41 クランク角センサ(出力検出手段)
42 温度センサ(温度検出手段)
100 エンジン
141 可変ノズルベーン機構(エネルギ回収率調節手段)
163 遮断弁(流入制御手段)
Claims (2)
- 内燃機関の排気通路に設けられ、前記内燃機関の排ガスを浄化する排気浄化装置と、
前記排気浄化装置よりも上流の前記排気通路と吸気通路とを連通し、排ガスの一部を前記吸気通路に還流させ、前記吸気通路への排ガスの還流供給量を調節するためのEGRバルブが設けられたEGR通路と、
前記EGR通路の排ガス入口部分の近傍に設けられ、前記EGR通路を遮断することで前記内燃機関の排気マニホルドと前記排気通路と前記EGR通路との容積の和である排気系容積を縮小可能な遮断弁と、
前記排気浄化装置の温度を検出する温度検出手段と、を備え、
前記温度検出手段の検出結果が、前記排気浄化装置の浄化触媒が活性状態となる任意の温度である所定のしきい値未満の場合に、前記遮断弁が前記EGR通路を遮断して前記排気系容積を縮小することで、前記排気浄化装置へ流入する排ガスの排気脈動の振幅を大きくすることを特徴とする内燃機関の制御装置。 - 前記EGR通路よりも下流で前記排気浄化装置よりも上流の前記排気通路に設けられ、排ガスのエネルギを利用して吸入空気を過給する過給機と、
前記過給機における排ガスのエネルギ利用率を変更することで吸入空気の過給圧を制御する過給圧制御手段と、
前記内燃機関の出力を検出する出力検出手段と、を備え、
前記温度検出手段の検出結果が前記所定のしきい値未満で、かつ前記出力検出手段の検出結果が所定のしきい値以上の場合に、前記過給圧制御手段が前記過給機における排ガスのエネルギ利用率を低下させることを特徴とする請求項1記載の内燃機関の制御装置。
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