JP6428673B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

内燃機関の制御装置 Download PDF

Info

Publication number
JP6428673B2
JP6428673B2 JP2016028979A JP2016028979A JP6428673B2 JP 6428673 B2 JP6428673 B2 JP 6428673B2 JP 2016028979 A JP2016028979 A JP 2016028979A JP 2016028979 A JP2016028979 A JP 2016028979A JP 6428673 B2 JP6428673 B2 JP 6428673B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
opening
egr rate
pcv
opening degree
valve
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.)
Active
Application number
JP2016028979A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2017145778A (ja
Inventor
広矩 伊藤
広矩 伊藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2016028979A priority Critical patent/JP6428673B2/ja
Priority to US15/432,504 priority patent/US10760508B2/en
Publication of JP2017145778A publication Critical patent/JP2017145778A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6428673B2 publication Critical patent/JP6428673B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002Controlling intake air
    • F02D41/0005Controlling intake air during deceleration
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/0047Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
    • F02D41/0077Control of the EGR valve or actuator, e.g. duty cycle, closed loop control of position
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01MLUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M13/00Crankcase ventilating or breathing
    • F01M13/0011Breather valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002Controlling intake air
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/0047Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
    • F02D41/0065Specific aspects of external EGR control
    • F02D41/0072Estimating, calculating or determining the EGR rate, amount or flow
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/12Introducing corrections for particular operating conditions for deceleration
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/26Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01MLUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M13/00Crankcase ventilating or breathing
    • F01M2013/0038Layout of crankcase breathing systems
    • F01M2013/0044Layout of crankcase breathing systems with one or more valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01MLUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M13/00Crankcase ventilating or breathing
    • F01M13/02Crankcase ventilating or breathing by means of additional source of positive or negative pressure
    • F01M13/021Crankcase ventilating or breathing by means of additional source of positive or negative pressure of negative pressure
    • F01M2013/026Crankcase ventilating or breathing by means of additional source of positive or negative pressure of negative pressure with pumps sucking air or blow-by gases from the crankcase
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/70Input parameters for engine control said parameters being related to the vehicle exterior
    • F02D2200/703Atmospheric pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2250/00Engine control related to specific problems or objectives
    • F02D2250/08Engine blow-by from crankcase chamber
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Lubrication Details And Ventilation Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)

Description

本発明は、内燃機関の制御装置に関し、詳しくは、排気ガスを吸気通路へと還流させるEGR装置を備えた内燃機関の制御装置に関する。
従来、例えば特許文献1には、EGR制御弁の前後の圧力差を制御することによってEGRガスの量を正確に制御するためのEGR(Exhaust Gas Recirculation)制御装置に関する技術が開示されている。この技術では、具体的には、DPFの下流から排気を吸気通路に還流する低圧EGR通路と、低圧EGR通路に設けられた低圧EGR制御弁と、を備えるEGR制御装置において、低圧EGR制御弁の上流及び下流の間に所定範囲内の圧力差が形成されるように、吸気通路又は排気通路に設けられた絞り弁が制御される。これにより、所望の量の排気が安定的に還流される。
特開2008−248729号公報 特開2012−007547号公報
ところで、排気ガスの一部を吸気通路へと還流させるEGR装置を備える内燃機関では、EGRバルブを開いてEGRガスを筒内へと還流させることにより、燃焼温度を下げてNOxの発生を抑えることができる。但し、内燃機関の減速時等の運転条件において大量のEGRガスが還流されると、燃焼が不安定となり失火やエンジンストール等の燃焼異常が発生するおそれがある。そこで、内燃機関の減速時等の運転条件では、目標EGR率を低下させて失火を回避することが行なわれる。
しかしながら、目標EGR率を低下させてEGRバルブが閉側に操作されたとしても、筒内のEGR率は直ぐには低下しない。EGRガスの輸送遅れによって、吸気経路に残留しているEGRガスが筒内に遅れて流入するからである。この場合、筒内のEGR率が目標とするEGR率よりも一時的に高くなるため、失火やエンジンストール等の燃焼異常が起き易くなる。
本発明は、上述のような課題に鑑みてなされたもので、EGRガスの輸送遅れによる失火の発生を抑制することが可能な内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
本発明は、上記の目的を達成するため、内燃機関の筒内に流入する空気量を調整するスロットルバルブと、排気ガスを吸気通路へと還流させるEGR通路と、前記EGR通路の開度を調整して前記筒内に流入する空気に含まれる排気ガスの割合であるEGR率を調整するEGRバルブと、を有する内燃機関を制御する制御装置において、
前記内燃機関のクランクケース内と前記吸気通路における前記スロットルバルブの下流側とを連通させる第1PCV通路と、
前記第1PCV通路の開度を任意の開度に調整する電動のPCVバルブと、
前記吸気通路における前記スロットルバルブの上流側に設けられたコンプレッサと、
前記コンプレッサをバイパスするバイパス通路と、
前記バイパス通路の途中において、前記クランクケース内と前記バイパス通路とを接続する第2PCV通路と、
前記バイパス通路と前記第2PCV通路との接続部に設けられ、前記コンプレッサの上流側と下流側の圧力差によって前記第2PCV通路を流れるブローバイガスを前記バイパス通路へと吸引するエゼクタと、
前記クランクケース内に連通する新気導入口と、
を更に備え、
前記制御装置は、所定の減速要求を受けて前記スロットルバルブを閉じ方向に操作する場合に、前記減速要求を受ける直前のEGR率である直前EGR率に基づいて、前記減速要求を受けてから所定期間の前記PCVバルブの開度を調整する開度制御手段を含んで構成されていることを特徴としている。
第2の発明は、第1の発明において、
前記開度制御手段は、
前記直前EGR率が0の場合に、前記吸気通路における前記スロットルバルブの下流側の圧力に前記PCVバルブの開度を関連付けたベースマップに従い、前記PCVバルブの開度を調整する第1制御手段と、
前記直前EGR率が0よりも大きい場合に、前記PCVバルブの開度を、前記ベースマップにより特定される開度よりも大きな開度に調整する第2制御手段と、を含んで構成されていることを特徴としている。
第3の発明は、第1の発明において、
前記開度制御手段は、前記直前EGR率が大きいほど前記PCVバルブの開度を大きな開度に調整するように構成されていることを特徴としている。
第4の発明は、第1の発明において、
前記開度制御手段は、前記直前EGR率が0よりも大きい場合に、前記PCVバルブの開度を全開に調整するように構成されていることを特徴としている。
第5の発明は、第1の発明において、
前記制御装置は、
前記クランクケース内のブローバイガスのEGR率を算出する第1算出部と、
前記ブローバイガスのEGR率と前記直前EGR率に基づいて、前記筒内のEGR率が失火限界EGR率より小さくなるためのブローバイガスの前記吸気通路への導入量の要求値を算出する第2算出部と、
前記吸気通路における前記スロットルバルブの下流側の圧力に基づいて、前記要求値を実現するための前記PCVバルブの要求開度を算出する第3算出部と、を含んで構成され、
前記開度制御手段は、前記直前EGR率が0よりも大きい場合に、前記PCVバルブの開度を前記要求開度に調整するように構成されていることを特徴としている。
第6の発明は、上記の目的を達成するため、内燃機関の筒内に流入する空気量を調整するスロットルバルブと、排気ガスを吸気通路へと還流させるEGR通路と、前記EGR通路の開度を調整して前記筒内に流入する空気に含まれる排気ガスの割合であるEGR率を調整するEGRバルブと、を有する内燃機関を制御する制御装置において、
前記吸気通路における前記スロットルバルブの上流側に設けられたコンプレッサと、
前記内燃機関のクランクケース内と前記吸気通路における前記スロットルバルブの下流側とを連通させる第1PCV通路と、
前記第1PCV通路の開度を任意の開度に調整する電動のPCVバルブと、
前記クランクケース内へ新気を導入する新気導入口と、を備え、
前記制御装置は、前記吸気通路における前記スロットルバルブの下流側の圧力が正圧となる過給域において前記PCVバルブの開度を全閉とし、当該圧力が負圧となる非過給域においてPCVバルブの開度を当該圧力に応じた開度に調整し、
前記制御装置は、所定の減速要求を受けて前記スロットルバルブを閉じ方向に操作する場合において、
前記減速要求を受ける直前のEGR率である直前EGR率が0より大きく、且つ前記減速要求を受ける直前が前記過給域である場合には、前記減速要求を受けてから所定期間の前記PCVバルブの開度を制限する開度制限制御手段を含んで構成されていることを特徴としている。
第7の発明は、第6の発明において、
前記開度制限制御手段は、前記減速要求を受けてから所定期間の前記PCVバルブの開度を全閉に調整するように構成されていることを特徴としている。
第8の発明は、第6又は第7の発明において、
前記制御装置は、前記減速要求を受けて前記スロットルバルブを閉じ方向に操作する場合において、前記減速要求を受ける直前が前記非過給域である場合には、前記直前EGR率に基づいて、前記減速要求を受けてから所定期間の前記PCVバルブの開度を調整する開度制御手段を含んで構成されていることを特徴としている。
第9の発明は、第8の発明において、
前記開度制御手段は、
前記直前EGR率が0の場合に、前記吸気通路における前記スロットルバルブの下流側の圧力に前記PCVバルブの開度を関連付けたベースマップに従い、前記PCVバルブの開度を調整する第1制御手段と、
前記直前EGR率が0よりも大きい場合に、前記PCVバルブの開度を、前記ベースマップにより特定される開度よりも大きな開度に調整する第2制御手段と、を含んで構成されていることを特徴としている。
第10の発明は、第8の発明において、
前記開度制御手段は、前記直前EGR率が大きいほど前記PCVバルブの開度を大きな開度に調整するように構成されていることを特徴としている。
第11の発明は、第8の発明において、
前記開度制御手段は、前記直前EGR率が0よりも大きい場合に、前記PCVバルブの開度を全開に調整するように構成されていることを特徴としている。
第12の発明は、第8の発明において、
前記制御装置は、
前記クランクケース内のブローバイガスのEGR率を算出する第1算出部と、
前記ブローバイガスのEGR率と前記直前EGR率に基づいて、前記筒内のEGR率が失火限界EGR率より小さくなるためのブローバイガスの前記吸気通路への導入量の要求値を算出する第2算出部と、
前記吸気通路における前記スロットルバルブの下流側の圧力に基づいて、前記要求値を実現するための前記PCVバルブの要求開度を算出する第3算出部と、を含んで構成され、
前記開度制御手段は、前記直前EGR率が0よりも大きい場合に、前記PCVバルブの開度を前記要求開度に調整するように構成されていることを特徴としている。
内燃機関の過給域では、内燃機関のクランクケース内のブローバイガスがエゼクタから吸引される。また、内燃機関の非過給域では、PCVバルブが開弁されることにより、ブローバイガスが吸気通路へと吸引される。つまり、本発明の内燃機関は、過給域か非過給域かに依らず、新気をクランクケース内に吸引させることができるので、ブローバイガスのEGR率は常に低い値に保たれている。本発明によれば、所定の減速要求を受けてスロットルバルブを閉じ方向に操作する場合に、減速直前の直前EGR率に基づいて、減速要求を受けてから所定期間のPCVバルブの開度が調整される。直前EGR率は、輸送遅れの吸気のEGR率を判断する指標となり得る。このため、本発明によれば、直前EGR率に基づいて輸送遅れの吸気をブローバイガスによって希釈する度合を調整することができるので、失火の発生を効果的に抑制することが可能となる。
第2の発明によれば、減速直前にEGR導入が行なわれていた場合に、減速要求を受けてから所定期間のPCVバルブの開度が、EGR導入が行なわれていない場合の開度よりも大きな開度に調整される。これにより、輸送遅れの吸気にEGRガスが含まれている場合に当該吸気の希釈を確実に行うことができる。
第3の発明によれば、減速要求を受けてからの所定期間において、直前EGR率が大きいほどPCVバルブの開度が大きな開度に調整される。これにより、輸送遅れの吸気のEGR率が大きいほど多量のブローバイガスが吸引されるので、EGRガスを確実に希釈して失火を抑制することができる。
第4の発明によれば、減速要求を受けてからの所定期間において、PCVバルブの開度が全開に調整される。これにより、輸送遅れのEGRガスを最大限に希釈して失火を抑制することができる。
第5の発明によれば、ブローバイガスのEGR率と直前EGR率に基づいて、輸送遅れの吸気のEGR率が失火限界EGR率よりも小さくなるためのPCV開度が算出される。このため、本発明によれば、失火の発生を確実に抑制することができる。
PCVバルブが閉じている過給域の状態ではブローバイガスが吸気通路へと吸引されないため、クランクケース内のブローバイガスのEGR率は上昇している。第6の発明によれば、所定の減速要求を受けてスロットルバルブを閉じ方向に操作する場合において、減速要求を受ける直前のEGR率である直前EGR率が0より大きく、且つPCVバルブが減速要求を受ける直前で閉じている過給域である場合に、減速要求を受けた後の所定期間のPCVバルブの開度が制限される。これにより、輸送遅れの吸気のEGR率がブローバイガスの導入によって更に大きくなることが抑制されるので、失火の発生を抑制することが可能となる。
第7の発明によれば、PCVバルブが減速要求を受ける直前で閉じている過給域である場合に、減速要求を受けてから所定期間のPCVバルブの開度が全閉に調整される。これにより、輸送遅れのEGRガスのEGR率の上昇を確実に回避して失火を抑制することができる。
第8の発明によれば、PCVバルブが減速要求を受ける直前で開いている非過給域である場合に、減速直前の直前EGR率に基づいて、減速要求を受けてから所定期間のPCVバルブの開度が調整される。PCVバルブが減速要求を受ける直前で閉じている場合には、クランクケース内のブローバイガスのEGR率が低い値に保たれている。本発明によれば、輸送遅れの吸気をブローバイガスによって希釈する度合を、輸送遅れの吸気のEGR率に応じて調整することができるので、失火の発生を効果的に抑制することが可能となる。
第9の発明によれば、PCVバルブが減速要求を受ける直前で開いている非過給域である場合において、減速直前にEGR導入が行なわれていた場合には、減速要求を受けてから所定期間のPCVバルブの開度が、EGR導入が行なわれていない場合の開度よりも大きな開度に調整される。これにより、輸送遅れの吸気にEGRガスが含まれている場合に当該吸気の希釈を確実に行うことができる。
第10の発明によれば、PCVバルブが減速要求を受ける直前で開いている非過給域である場合には、直前EGR率が大きいほどPCVバルブの開度が大きな開度に調整される。これにより、輸送遅れの吸気のEGR率が大きいほど多量のブローバイガスが吸引されるので、EGRガスを確実に希釈して失火を抑制することができる。
第11の発明によれば、PCVバルブが減速要求を受ける直前で開いている非過給域である場合には、PCVバルブの開度が全開に調整される。これにより、輸送遅れのEGRガスを最大限に希釈して失火を抑制することができる。
第12の発明によれば、PCVバルブが減速要求を受ける直前で開いている非過給域である場合には、ブローバイガスのEGR率と直前EGR率に基づいて、輸送遅れの吸気のEGR率が失火限界EGR率よりも小さくなるためのPCV開度が算出される。このため、本発明によれば、失火の発生を確実に抑制することができる。
実施の形態1のシステム構成を示す図である。 PCV開度を決定するためのベースマップの一例を示す図である。 インテークマニホールド圧力Pbに対するケース内EGR率を示す図である。 実施の形態1のエンジンの減速時における各種状態量の変化を示すタイムチャートである。 実施の形態1のシステムが実行するルーチンのフローチャートである。 PCV開度算出部の構成を示す機能ブロック図である。 エンジン負荷KLに対する失火限界EGR率を示す図である。 実施の形態2のシステム構成を示す図である。 実施の形態2のエンジンの減速時における各種状態量の変化を示すタイムチャートである。 実施の形態2のシステムが実行するルーチンのフローチャートである。
実施の形態1.
以下、本発明の実施の形態1について図を参照して説明する。
1−1.実施の形態1のシステム構成
図1は、実施の形態1のシステム構成を示す図である。図1に示すように、本実施の形態のシステムは、内燃機関としてのエンジン10を備えている。エンジン10の気筒数および気筒配置は特に限定されない。エンジン10は、内部にピストン(図示省略)を有するシリンダブロック14を備えている。シリンダブロック14の内部には、図示しないクランクケースが形成されている。シリンダブロック14の上部にはシリンダヘッド16が組み付けられている。シリンダヘッド16は、シリンダヘッドカバー18により覆われている。ピストン上面からシリンダヘッド16までの空間は燃焼室(図示省略)を形成している。シリンダヘッド16は、燃焼室と連通する吸気通路22と、排気通路24とを備えている。
また、本実施の形態のシステムは、過給機26を備えている。過給機26は、排気通路24に設けられたタービン(図示省略)と、吸気通路22に設けられたコンプレッサ26bとを備えている。タービンとコンプレッサ26bとは相互に連結されている。過給機26の作動時には、排気圧を受けて回転するタービンによりコンプレッサ26bが駆動され、コンプレッサ26bにより吸入空気が圧縮、過給される。
コンプレッサ26bよりも下流側の吸気通路22には、電子制御式のスロットルバルブ28が設けられている。また、吸気通路22には、コンプレッサ26bをバイパスするバイパス通路30が設けられている。バイパス通路30には、後述するPCV通路48内のガスをバイパス通路30に導入するためのエゼクタ32が設けられている。また、コンプレッサ26bよりも上流側の吸気通路22には、エアクリーナ34が設けられている。また、スロットルバルブ28よりも下流側の吸気通路22には、インテークマニホールド36が設けられている。
また、本実施の形態のシステムは、排気通路24から吸気通路22へ排気ガスを再循環させるEGR装置を搭載している。EGR装置は、タービンよりも上流側の排気通路24と、コンプレッサ26bよりも上流側の吸気通路22とを接続するEGR通路40を備えている。EGR通路40上には、EGR通路40の開度(バルブリフト量)を調節するEGRバルブ42が設けられている。
更に、本実施形態のシステムは、ブローバイガスを吸気通路22に戻してクランクケース内を新気で換気するための3種類のPCV(Positive Crankcase Ventilation)通路44,46,48を備えている。ブローバイガスとは、ピストンとシリンダ壁面の隙間からクランクケース内に流入するガスであり、CO、NOx、オイルミスト等を含むガスである。PCV通路44は、シリンダヘッドカバー18とインテークマニホールド36とを接続している。PCV通路44上には、PCV通路44を任意の開度に調整するための電動のPCVバルブ50が設けられている。PCV通路46は、シリンダヘッドカバー18からクランクケース内に連通する新気導入口とコンプレッサ26bよりも上流側の吸気通路22とを接続している。また、PCV通路48は、エゼクタ32の吸入口と、シリンダヘッドカバー18とを接続している。
加えて、本実施の形態のシステムは、ECU(Electronic Control Unit)70を備えている。ECU70は、少なくとも入出力インタフェースとメモリとCPU(プロセッサ)とを備えている。入出力インタフェースは、内燃機関に取り付けられた各種センサからセンサ信号を取り込むとともに、内燃機関が備えるアクチュエータに対して操作信号を出力するために設けられている。ECU70が信号を取り込むセンサには、エンジン回転速度を検出するクランク角センサ、スロットルバルブ28の開度を検出するスロットル開度センサ、アクセルペダルの操作量を検出するアクセルポジションセンサ、インテークマニホールド36の圧力Pb及び温度Tbを検出するセンサ、吸入空気量Gaを検出するエアフローメータ、コンプレッサ26bの上流側の温度T1及び圧力P1を検出するセンサ、クランクケース内圧力Pcrを検出する圧力センサ等、エンジン10の制御に必要な各種のセンサが含まれる。ECUが操作信号を出すアクチュエータには、PCVバルブ50、EGRバルブ42、スロットルバルブ28等の各種アクチュエータが含まれる。メモリには、内燃機関を制御するための各種の制御プログラム、マップ等が記憶されている。CPU(プロセッサ)は、制御プログラム等をメモリから読み出して実行し、取り込んだセンサ信号に基づいて操作信号を生成する。
1−2.実施の形態1のシステム動作
次に、本発明の実施の形態1のシステムの動作について説明する。
1−2−1.クランクケース内の換気動作
本実施の形態のシステムは、PCVバルブ50を制御してクランクケース内を新気で換気するための構成を有している。図1に示すように、PCVバルブ50は、エンジン10のクランクケースと吸気通路22との間に介在している。このため、インテークマニホールド36に負圧が発生する非過給域においてPCVバルブ50が開弁されると、クランクケース内のブローバイガスが吸気通路22へと吸引される。また、ブローバイガスが吸気通路22へと吸引されると、クランクケース内に発生する負圧によって、PCV通路46を介して新気がクランクケース内へと引き込まれる。これにより、クランクケース内が新気で換気される。
本実施の形態のシステムでは、インテークマニホールド圧力Pbに基づきPCV開度を調整する通常制御が行われる。通常制御では、例えば以下のベースマップに従いPCV開度が決定される。図2は、PCV開度を決定するためのベースマップの一例を示す図である。この図に示すベースマップでは、インテークマニホールド圧力PbにPCV流量及びPCV開度をそれぞれ関連付けられている。インテークマニホールド圧力Pbが大気圧付近となる範囲では、PCVバルブ50を通過するブローバイガスの流量(以下、「PCV流量」)を確保することができず、また逆流のおそれがあるため、PCV開度が全閉に設定されている。また、インテークマニホールド36の負圧が確保される範囲では、クランクケース内の換気を促進するためにPCV流量が所定の大流量に設定される。なお、この範囲のPCV流量は、オイルの持ち去り量の抑制や空燃比への影響等を考慮した上でその上限が決定されている。また、インテークマニホールド36の負圧が最も大きくなるアイドル運転(無負荷運転)の範囲では、アイドリングの安定性やオイルの持ち去り量の抑制を考慮した上で、PCV流量が所定の低流量に設定されている。このようなマップを用いた通常制御によれば、非過給域においてオイルの持ち去りや空燃比の影響を抑えながらクランクケース内を新気で換気することができる。
また、本実施の形態のシステムは、エゼクタ32を用いてクランクケース内を新気で換気するための構成を有している。図1に示すように、エゼクタ32は、PCV通路48を介してクランクケース内に通じるインレットと、バイパス通路30を介してコンプレッサ26bの上流に通じるアウトレットと、バイパス通路30を介してコンプレッサ26bの下流に通じる圧力導入口とを有している。過給域においては、コンプレッサ26bの前後に圧力差が生じる。この際、エゼクタ32の内部には、圧力導入口からアウトレットに向かう空気の流れが発生する。そして、このような空気の流れが発生すると、エゼクタ32は、クランクケース内のブローバイガスをアウトレットから流出させる。また、ブローバイガスがクランクケース内から吸引されると、クランクケース内に発生する負圧によって、PCV通路46を介して新気がクランクケース内へと引き込まれる。エゼクタ32によれば、過給域において、クランクケース内を新気で換気することができる。図3は、インテークマニホールド圧力Pbに対するケース内EGR率を示す図である。なお、ここでいうケース内EGR率は、クランクケース内のブローバイガスに含まれる排気ガス(例えばCO)の割合のことを指している。このように、本実施の形態のシステムは、過給域及び非過給域の何れの状態であっても、クランクケース内を新気で換気することができるので、インテークマニホールド圧力Pbに依らず、ケース内EGR率が一定値以下の低い値に保たれていることが分かる。
1−2−2.EGR導入時の減速失火について
EGR制御では、実際のEGR率またはこれと相関を有する状態量が目標値となるように、フィードバック制御によってEGRバルブ42等のアクチュエータが操作される。
ここで、EGRガスを導入している場合において、所定の減速要求(例えば急激なトルク減少要求)が出された場合、スロットルバルブ28を調整してスロットル開度が小さくされる。スロットル開度が急激に小さくされると充填効率が減少する。充填効率の低い運転領域では燃焼限界に対応するEGR率が低いため、目標とするEGR率が小さくされる。しかしながら、目標とするEGR率が小さくされてEGRバルブ42の開度(バルブリフト量)が小さくされても実際の筒内のEGR率は直ぐには変化しない。吸気通路22へのEGRガス導入口から筒内までの吸気経路の容積分の輸送遅れが発生するからである。このEGRガスの輸送遅れにより目標EGR率より高いEGR率の空気が筒内へ吸入されると、EGR率が失火限界のEGR率を上回ってしまい、失火やエンジンストールが発生するおそれがある。
1−3.実施の形態1のシステムの特徴的動作
EGRガス導入時の着火性を向上させるためには、筒内の実EGR率を小さくすることが有効である。ここで、上述したように、クランクケース内のブローバイガスはケース内EGR率が低い値に保たれている。そこで、本実施の形態のシステムでは、所定の減速要求が出されたエンジン10の減速時に、減速要求が出される直前のEGR率(以下「直前EGR率」と称する)に基づいて、減速要求が出されてからの所定期間のPCVバルブ50の開度(以下、「PCV開度」と称する)を調整することが行なわれる。より詳しくは、エンジン10への減速要求が出された場合において、直前EGR率が0%である場合には、減速直前にEGR導入が行なわれていないことを意味している。この場合には、PCVバルブ50は、現在のインテークマニホールド圧力Pbに基づきPCV開度を調整する通常制御によってその開度が調整される。
一方、エンジン10への減速要求が出された場合において、直前EGR率が0%より大きい場合には、減速直前にEGR導入が行なわれていたことを意味している。この場合には、EGRガスの輸送遅れが発生するため、減速要求が出されてからの所定期間のPCV開度を上記通常制御よりも大きな開度に制御する開度増大制御が実行される。
図4は、エンジン10の減速時における各種状態量の変化を示すタイムチャートである。この図に示すように、EGRガスが導入されている時間t1において減速が開始されスロットルバルブ28の開度が閉じ側へと操作されると、EGRバルブ開度(バルブリフト量)が閉じ側(全閉)に操作される。この際、図中に(a)で示す開度増大制御では、インテークマニホールド圧力Pbが大気圧よりも小さくなる(つまりインテークマニホールド圧力Pbが負圧になる)時間t2において、PCVバルブ50の開度が図中に(b)で示す通常制御よりも大きな開度に操作される。その結果、インテークマニホールド36には、通常制御時よりも多量のブローバイガスが吸引される。クランクケース内のブローバイガスはEGR率が低く保たれているため、輸送遅れのEGRガスは、筒内に吸入される前にブローバイガスによって希釈される。これにより、通常制御時やPCVバルブ50が閉じられている場合よりも筒内の実EGR率を低下させることができるので、減速時における失火やエンジンストールの発生が抑制される。
なお、吸気経路における輸送遅れのEGRガスが完全に掃気されると、筒内のEGR率が目標EGR率よりも高くなることが回避される。そこで、本実施の形態のシステムでは、輸送遅れのEGRガスが掃気されるまでの所定期間が経過した時間t3の時点で、PCV開度を通常制御による開度に戻すことが行なわれる。なお、減速要求が出されてから輸送遅れのEGRガスが完全に掃気されるまでの所定期間は、例えば、EGRバルブ42が全閉されてからの筒内流入空気量の積算容量(以下、「積算筒内流入ガス容積Vsum」と称する)が、吸気通路22におけるEGR導入口から筒内までの吸気経路容積Vthとよりも大きくなるまでの時間を用いればよい。これにより、クランクケース内が必要以上に換気されることによるオイルの持ち去りや空燃比への影響を抑制することが可能となる。
また、直前EGR率が大きいほど輸送遅れのEGRガスのEGR率が高くなるため、失火の可能性も高くなる。そこで、開度増大制御におけるPCV開度は、直前EGR率に応じて決定する構成でもよい。このような構成としては、例えば、直前EGR率が大きいほどPCV開度が大きくなるように制御する構成が考えられる。また、エンジン10の減速時における失火回避を最優先にするのであれば、例えば開度増大制御において、PCV開度を全開に制御することとしてもよい。
1−4.実施の形態1のシステムの具体的処理
次に、実施の形態1のシステムにおいて実行される具体的処理について説明する。図5は、実施の形態1のシステムが実行するルーチンのフローチャートである。なお、図5に示すルーチンは、エンジン10の運転中にECU70によって繰り返し実行される。
図5に示すルーチンでは、先ずEGR導入中か否かが判定される(ステップS10)。その結果、EGR導入中でない場合には、減速時のEGRガスの輸送遅れは発生しないと判断されて、次のステップS12に移行する。このステップでは、図2に示すようなマップに従いPCV開度を調整する通常制御が実行される(ステップS12)。
上記ステップS10において、EGR導入中であると判定された場合には、減速時のEGRガスの輸送遅れが発生すると判断されて、次のステップS14に移行する。このステップでは、エンジン10の減速が開始されたか否かが判定される(ステップS14)。なお、ここでの判定の対象となる減速は、スロットルバルブ28を閉側に操作するとともにEGRバルブ42を全閉に操作するような減速であり、例えば過給域からの急減速がこれに該当する。その結果、エンジン10の減速が開始されていないと判定された場合には、減速時のEGRガスの輸送遅れは発生しないと判断されて、上記ステップS12に移行して、通常制御が実行される。
一方、上記ステップS14において、エンジン10の減速が開始されたと判定された場合には、減速時のEGRガスの輸送遅れが発生すると判断されて、次のステップに移行して、現在のインテークマニホールド圧力Pb(以下、「現在Pb」と称する)が大気圧より小さくなったか否かが判定される(ステップS16)。その結果、現在Pb<大気圧の成立が認められない場合には、PCVバルブ50を開弁してもブローバイガスがインテークマニホールド36へ吸引されないため、現在Pb<大気圧の成立が認められるまで本ステップの処理が繰り返し実行される。
ステップS16において現在Pb<大気圧の成立が認められた場合には、次のステップに移行して、PCVバルブ50が通常制御よりも大きな開度に操作される(ステップS18)。次に、積算筒内流入ガス容積Vsumが算出される(ステップS20)。ここでは、エアフローメータにより検出される吸入空気量Gaと温度センサにより検出されるコンプレッサ26bの上流の温度T1から算出される吸入ガス容積の積算値に所定の時間遅れを加算することにより、積算筒内流入ガス容積Vsumが算出される。次に、算出された積算筒内流入ガス容積Vsumが所定の吸気経路容積Vthよりも大きいか否かが判定される(ステップS22)。所定の吸気経路容積Vthは、吸気通路22におけるEGR通路40の導入部から気筒までの吸気経路の容積であって、予め定められた設計値が用いられる。その結果、Vsum>Vthの成立が認められない場合には、輸送遅れのEGRガスが吸気経路から掃気されていないと判断されて、再び上記ステップS20の処理に移行する。一方、Vsum>Vthの成立が認められた場合には、輸送遅れのEGRガスが吸気経路から掃気されたと判断されて、次のステップに移行して、吸気経路の掃気完了が判定され(ステップS24)、PCVバルブ50の通常制御に戻される(ステップS26)。
以上説明したとおり、実施の形態1のシステムによれば、EGRガスの導入中の減速において、EGRガスの輸送遅れによる失火やエンジンストールの発生を抑制することが可能となる。
ところで、上述した実施の形態1では、コンプレッサ26bの上流側にEGRガスを導入するいわゆる低圧EGRを実行するシステムに本発明を適用する例について説明したが、コンプレッサ26bの上流側にEGRガスを導入するいわゆる高圧EGRを実行するシステムに本発明を適用してもよい。このことは、後述する実施の形態2のシステムにおいても同様である。
また、上述した実施の形態1のシステムでは、エアフローメータによって検出される吸入空気量Gaを用いて積算筒内流入ガス量を算出する構成としたが、吸気系をモデル化したエアモデルを用いて積算筒内流入ガス量を算出する構成でもよい。このことは、後述する実施の形態2のシステムにおいても同様である。
また、上述した実施の形態1のシステムでは、開度増大制御において、PCV開度を通常制御よりも大きな開度に制御することとしたが、減速時に失火しないためのPCV開度を、以下に説明するPCV開度算出部によって算出する構成でもよい。
図6は、PCV開度算出部701の構成を示す機能ブロック図である。PCV開度算出部701は3つの算出部702、703、704によって構成されている。PCV開度算出部701は、ECU70の処理回路の一部であり、減速時に失火しないためのPCV開度を算出するための機能を実現するためのものである。
第1算出部702は、ケース内EGR率EGRpcvを算出する。ここでは、コンプレッサ26bの上流の圧力P1及び温度T1、インテークマニホールド圧力Pb及び温度Tb、及びクランクケース内圧力Pcrをオリフィスの式に代入して、PCV通路44を流れるPCV流量Qpcv、PCV通路46を流れる新気流量Qairを算出し、クランクケース内に流れ込むブローバイ流量Qblow(=Qpcv−Qair)を算出する。次に、ブローバイガスは排気ガス100%のEGRガスであると近似して、ブローバイ流量Qblowを用いてケース内EGR率EGRpcvを算出する。なお、ケース内EGR率は、ばらつきを考慮した上で適合によって算出してもよい。
第2算出部703は、燃焼室内の実際のEGR率が失火限界EGR率よりも小さくなるためのPCV流量の要求値Gpcvを算出する。ここでは、以下の式(1)に示す関係を用いて、筒内へ吸入されるPCV流量の要求値Gpcvを算出する。なお、式(1)において、Gcylは筒内へ吸入される空気量を(例えば10g/s)、EGRcylは吸気通路22内のEGR率(つまり直前EGR率)を、そして、EGRlimは失火限界EGR率を、それぞれ示している。
Figure 0006428673
上式(1)によれば、例えば、Gcyl=10g/s、EGRpcv=3%、EGRcyl=20%、EGRlim=10%である場合に、Gpcv>12.5g/sが導き出される。但し、失火限界EGR率EGRlimは、エンジン負荷KLに応じて変化する。図7は、エンジン負荷KLに対する失火限界EGR率を示す図である。この図に示すように、失火限界EGR率EGRlimは、エンジン負荷KLが小さくなるほど低下する。そこで、第2算出部703は、エンジン10の減速中の各エンジン負荷KLに対して、上式(1)を用いてPCV流量の要求値Gpcvを算出する。
第3算出部704は、コンプレッサ26bの上流の圧力P1を用いて、第2算出部703において算出されたそれぞれの要求値Gpcvを実現するための最小のPCV開度を算出する。そして、この算出されたPCV開度のうちの最大値を開度増大制御における最終的なPCV開度(要求開度)として設定する。
このようなPCV開度の設定によれば、減速時に失火が発生しない最小のPCV開度に設定することができるので、オイルの持ち去りや空燃比への影響を最小限に抑えつつ失火の発生を確実に回避することが可能となる。なお、このことは、後述する実施の形態2のシステムにおいても同様である。
なお、上述した実施の形態1のシステムでは、ECU70が第1の発明の「制御装置」に相当し、PCV通路44が第1の発明の「第1PCV通路」に相当し、PCV通路48が第1の発明の「第2PCV通路」に相当している。また、上述した実施の形態1のシステムでは、ECU70が上記ステップS12又はS18の処理を実行することにより、第1の発明の「開度制御手段」が実現され、ECU70が上記ステップS12の処理を実行することにより、第2の発明の「第1制御手段」が実現され、ECU70が上記ステップS18の処理を実行することにより、第2の発明の「第2制御手段」が実現されている。
また、上述した実施の形態1のシステムでは、第1算出部702が第5の発明の第1算出部に相当し、第2算出部703が第5の発明の第2算出部に相当し、第3算出部704が第5の発明の第3算出部に相当している。
実施の形態2.
次に、本発明の実施の形態2について図を参照して説明する。
2−1.実施の形態2のシステム構成
図8は、実施の形態2のシステム構成を示す図である。図8に示すように、本実施の形態のシステムは、バイパス通路30、PCV通路48、及びエゼクタ32を備えていない点を除き、実施の形態1と同様のハードウェア構成を備えている。
2−2.実施の形態2のシステムの特徴
本実施の形態のシステムは、PCVバルブ50を制御してクランクケース内を新気で換気するための構成を有している。具体的には、本実施の形態のシステムでは、実施の形態1のシステムと同様の通常制御が行われる。通常制御では、図2に示すマップに従い、インテークマニホールド圧力Pbが正圧となる過給域においてPCV開度が全閉とされ、また、インテークマニホールド圧力Pbが負圧となる非過給域において圧力Pbに応じたPCV開度に調整される。これにより、過給域におけるブローバイガスの逆流を抑えるとともに非過給域においてクランクケース内が新気で換気される。
ここで、本実施の形態のシステムは、実施の形態1のシステムが備えるエゼクタの構成を有していない。このため、過給域においてクランクケース内を新気で換気することができず、ケース内EGR率を一定値以下の低い値に保つ保障はない。つまり、エンジン10が非過給域で運転されている間は、通常制御によってクランクケース内が新気で換気されているため、ケース内EGR率が低い値に保たれている。一方において、エンジン10が過給域で運転されている間は、クランクケース内が新気で換気されることがないため、ケース内EGR率は高い値まで上昇している。このように、本実施の形態のシステムでは、エンジン10が過給域で運転されているか或いは非過給域で運転されているかによって、ケース内EGR率が異なることとなる。このため、EGRガスの導入中に過給域からの減速が行なわれると、EGR率の高いブローバイガスの還流によって輸送遅れのEGRガスのEGR率が更に高くなり失火を誘発するおそれがある。
そこで、本実施の形態のシステムでは、過給域からの減速によって非過給域に移行する場合に、PCV開度を通常制御時の開度よりも小さい開度に制限する開度制限制御が実行される。なお、開度制限制御におけるPCV開度は、通常制御時の開度よりも小さい開度であればよく、更に好ましくは全閉に保持されることがよい。
図9は、エンジン10の減速時における各種状態量の変化を示すタイムチャートである。この図に示すように、EGRガスが導入されている時間t1において減速が開始されスロットルバルブ28の開度が閉じ側へと操作されると、EGRバルブ開度(バルブリフト量)が閉じ側(全閉)に操作される。この際、(b)で示す比較例の通常制御では、オイル劣化抑制等を目的として、PCVバルブ50の開弁が行われる。これに対して、(a)で示す本実施の形態2のシステムの開度制限制御では、EGRバルブ開度(バルブリフト量)が閉じ側(全閉)に操作される際にPCVバルブ50の全閉が継続される。過給域で運転している間は、クランクケース内のブローバイガスが高いEGR率に保たれている。PCVバルブ50の全閉が継続されることによって、このブローバイガスがインテークマニホールド36に吸引されることが回避される。これにより、輸送遅れのEGRガスのEGR率が更に上昇することが回避されるので、減速時における失火やエンジンストールの発生が抑制される。
なお、吸気経路における輸送遅れのEGRガスが完全に掃気されると、筒内のEGR率が目標EGR率よりも高くなることが回避される。そこで、輸送遅れのEGRガスが掃気される時間t3において、PCV開度が通常制御による開度に戻される。なお、所定の減速要求が出されてから輸送遅れのEGRガスが掃気されるまでの所定期間は、実施の形態1のシステムと同様に、EGRバルブ42が閉弁されてから積算筒内流入ガス容積Vsumが吸気経路容積Vthよりも大きくなるまでの時間を用いればよい。これにより、クランクケース内の換気を早期に再開することが可能となる。
一方、非過給域で運転している間は、クランクケース内のブローバイガスが低いEGR率に保たれている。このため、非過給域からの減速では、開度制限制御を実行する必要性がない。そこで、本実施の形態のシステムでは、EGRガスの導入中において非過給域から減速する場合には、実施の形態1のシステムと同様の開度増大制御を実行が実行される。開度制限制御によれば、輸送遅れのEGRガスは、筒内に吸入される前にブローバイガスによって希釈される。これにより、筒内の実EGR率を低下させることができるので、減速時における失火やエンジンストールの発生が抑制される。
2−3.実施の形態2のシステムの具体的処理
次に、実施の形態2のシステムにおいて実行される具体的処理について説明する。図10は、実施の形態2のシステムが実行するルーチンのフローチャートである。なお、図10に示すルーチンは、エンジン10の運転中にECU70によって繰り返し実行される。
図10に示すルーチンのステップS10、S12及びS14では、図5に示すルーチンのS10、S12及びS14と同様の処理が実行される。ステップS14の処理の結果、エンジン10の減速が開始されたと判定された場合には、減速時のEGRガスの輸送遅れが発生すると判断されて、次のステップに移行して、減速直前のインテークマニホールド圧力Pb(以下、減速前Pb)が大気圧以上か否かが判定される(ステップS30)。その結果、減速前Pb≧大気圧の成立が認められない場合には、減速前が非過給域でありPCVバルブ50が開弁されていたと判断することができる。この場合、ケース内EGR率が直前EGR率よりも低い値に保たれていると判断することができるので、PCV開度増大制御を行うための処理が行われる。具体的には、図5に示すルーチンのS16及びS18と同様の処理が実行される。
一方、ステップS30の処理の結果、減速前Pb≧大気圧の成立が認められた場合には、減速前が過給域でありPCVバルブ50が閉弁されていたと判断することができる。この場合、ケース内EGR率が直前EGR率よりも高い値に上昇していると判断することができるので、開度制限制御が実行される(ステップS32)。ここでは、具体的には、PCV開度が全閉に保持される。
ステップS32の処理が実行されると、次にステップS20に移行する。ステップS20〜S26では、図5に示すステップS20〜S26と同様の処理が実行される。
以上説明したとおり、実施の形態2のシステムによれば、EGRガスの導入中の減速において、ケース内EGR率が直前EGR率よりも高い値に上昇している場合にPCV開度が全閉に保持される。これにより、輸送遅れのEGRガスのEGR率が上昇することが回避されるので、失火やエンジンストールの発生を抑制することが可能となる。
ところで、上述した実施の形態2のシステムでは、減速前Pbが大気圧以上か否かによって、減速直前のPCVバルブの開閉状態を判定することとしたが、PCVバルブ50への開度指令等、PCV開度情報の履歴に基づき判定しても良い。また、減速直前のPCVバルブの開閉状態は、ケース内EGR率に反映される。このため、上述した第1算出部702における演算を用いてケース内EGR率を算出し、直前EGR率よりも高いか否かを比較することによって減速直前のPCVバルブの開閉状態を判定することとしてもよい。
なお、上述した実施の形態2のシステムでは、ECU70が第6の発明の「制御装置」に相当し、PCV通路44が第6の発明の「第1PCV通路」に相当している。また、上述した実施の形態2のシステムでは、ECU70が上記ステップS32の処理を実行することにより、第6の発明の「開度制限制御手段」が実現され、ECU70が上記ステップS12又はS18の処理を実行することにより、第8の発明の「開度制御手段」が実現され、ECU70が上記ステップS12の処理を実行することにより、第9の発明の「第1制御手段」が実現され、ECU70が上記ステップS18の処理を実行することにより、第9の発明の「第2制御手段」が実現されている。
また、上述した実施の形態2のシステムでは、第1算出部702が第12の発明の第1算出部に相当し、第2算出部703が第12の発明の第2算出部に相当し、第3算出部704が第12の発明の第3算出部に相当している。
10 エンジン
14 シリンダブロック
16 シリンダヘッド
18 シリンダヘッドカバー
22 吸気通路
24 排気通路
26 過給機
26b コンプレッサ
28 スロットルバルブ
30 バイパス通路
32 エゼクタ
34 エアクリーナ
36 インテークマニホールド
40 EGR通路
42 EGRバルブ
44 PCV通路(第1PCV通路)
46 PCV通路
48 PCV通路(第2PCV通路)
50 PCVバルブ
70 ECU(Electronic Control Unit)
701 PCV開度算出部
702 第1算出部
703 第2算出部
704 第3算出部

Claims (12)

  1. 内燃機関の筒内に流入する空気量を調整するスロットルバルブと、排気ガスを吸気通路へと還流させるEGR通路と、前記EGR通路の開度を調整して前記筒内に流入する空気に含まれる排気ガスの割合であるEGR率を調整するEGRバルブと、を有する内燃機関を制御する制御装置において、
    前記内燃機関のクランクケース内と前記吸気通路における前記スロットルバルブの下流側とを連通させる第1PCV通路と、
    前記第1PCV通路の開度を任意の開度に調整する電動のPCVバルブと、
    前記吸気通路における前記スロットルバルブの上流側に設けられたコンプレッサと、
    前記コンプレッサをバイパスするバイパス通路と、
    前記バイパス通路の途中において、前記クランクケース内と前記バイパス通路とを接続する第2PCV通路と、
    前記バイパス通路と前記第2PCV通路との接続部に設けられ、前記コンプレッサの上流側と下流側の圧力差によって前記第2PCV通路を流れるブローバイガスを前記バイパス通路へと吸引するエゼクタと、
    前記クランクケース内に連通する新気導入口と、
    を更に備え、
    前記制御装置は、所定の減速要求を受けて前記スロットルバルブを閉じ方向に操作する場合に、前記減速要求を受ける直前のEGR率である直前EGR率に基づいて、前記減速要求を受けてから所定期間の前記PCVバルブの開度を調整する開度制御手段を含んで構成されていることを特徴とする内燃機関の制御装置。
  2. 前記開度制御手段は、
    前記直前EGR率が0の場合に、前記吸気通路における前記スロットルバルブの下流側の圧力に前記PCVバルブの開度を関連付けたベースマップに従い、前記PCVバルブの開度を調整する第1制御手段と、
    前記直前EGR率が0よりも大きい場合に、前記PCVバルブの開度を、前記ベースマップにより特定される開度よりも大きな開度に調整する第2制御手段と、を含んで構成されていることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の制御装置。
  3. 前記開度制御手段は、前記直前EGR率が大きいほど前記PCVバルブの開度を大きな開度に調整するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の制御装置。
  4. 前記開度制御手段は、前記直前EGR率が0よりも大きい場合に、前記PCVバルブの開度を全開に調整するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の制御装置。
  5. 前記制御装置は、
    前記クランクケース内のブローバイガスのEGR率を算出する第1算出部と、
    前記ブローバイガスのEGR率と前記直前EGR率に基づいて、前記筒内のEGR率が失火限界EGR率より小さくなるためのブローバイガスの前記吸気通路への導入量の要求値を算出する第2算出部と、
    前記吸気通路における前記スロットルバルブの下流側の圧力に基づいて、前記要求値を実現するための前記PCVバルブの要求開度を算出する第3算出部と、を含んで構成され、
    前記開度制御手段は、前記直前EGR率が0よりも大きい場合に、前記PCVバルブの開度を前記要求開度に調整するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の制御装置。
  6. 内燃機関の筒内に流入する空気量を調整するスロットルバルブと、排気ガスを吸気通路へと還流させるEGR通路と、前記EGR通路の開度を調整して前記筒内に流入する空気に含まれる排気ガスの割合であるEGR率を調整するEGRバルブと、を有する内燃機関を制御する制御装置において、
    前記吸気通路における前記スロットルバルブの上流側に設けられたコンプレッサと、
    前記内燃機関のクランクケース内と前記吸気通路における前記スロットルバルブの下流側とを連通させる第1PCV通路と、
    前記第1PCV通路の開度を任意の開度に調整する電動のPCVバルブと、
    前記クランクケース内へ新気を導入する新気導入口と、を備え、
    前記制御装置は、前記吸気通路における前記スロットルバルブの下流側の圧力が正圧となる過給域において前記PCVバルブの開度を全閉とし、当該圧力が負圧となる非過給域においてPCVバルブの開度を当該圧力に応じた開度に調整し、
    前記制御装置は、所定の減速要求を受けて前記スロットルバルブを閉じ方向に操作する場合において、
    前記減速要求を受ける直前のEGR率である直前EGR率が0より大きく、且つ前記減速要求を受ける直前が前記過給域である場合には、前記減速要求を受けてから所定期間の前記PCVバルブの開度を制限する開度制限制御手段を含んで構成されていることを特徴とする内燃機関の制御装置。
  7. 前記開度制限制御手段は、前記減速要求を受けてから所定期間の前記PCVバルブの開度を全閉に調整するように構成されていることを特徴とする請求項6に記載の内燃機関の制御装置。
  8. 前記制御装置は、前記減速要求を受けて前記スロットルバルブを閉じ方向に操作する場合において、前記減速要求を受ける直前が前記非過給域である場合には、前記直前EGR率に基づいて、前記減速要求を受けてから所定期間の前記PCVバルブの開度を調整する開度制御手段を含んで構成されていることを特徴とする請求項6又は7に記載の内燃機関の制御装置。
  9. 前記開度制御手段は、
    前記直前EGR率が0の場合に、前記吸気通路における前記スロットルバルブの下流側の圧力に前記PCVバルブの開度を関連付けたベースマップに従い、前記PCVバルブの開度を調整する第1制御手段と、
    前記直前EGR率が0よりも大きい場合に、前記PCVバルブの開度を、前記ベースマップにより特定される開度よりも大きな開度に調整する第2制御手段と、を含んで構成されていることを特徴とする請求項8に記載の内燃機関の制御装置。
  10. 前記開度制御手段は、前記直前EGR率が大きいほど前記PCVバルブの開度を大きな開度に調整するように構成されていることを特徴とする請求項8に記載の内燃機関の制御装置。
  11. 前記開度制御手段は、前記直前EGR率が0よりも大きい場合に、前記PCVバルブの開度を全開に調整するように構成されていることを特徴とする請求項8に記載の内燃機関の制御装置。
  12. 前記制御装置は、
    前記クランクケース内のブローバイガスのEGR率を算出する第1算出部と、
    前記ブローバイガスのEGR率と前記直前EGR率に基づいて、前記筒内のEGR率が失火限界EGR率より小さくなるためのブローバイガスの前記吸気通路への導入量の要求値を算出する第2算出部と、
    前記吸気通路における前記スロットルバルブの下流側の圧力に基づいて、前記要求値を実現するための前記PCVバルブの要求開度を算出する第3算出部と、を含んで構成され、
    前記開度制御手段は、前記直前EGR率が0よりも大きい場合に、前記PCVバルブの開度を前記要求開度に調整するように構成されていることを特徴とする請求項8に記載の内燃機関の制御装置。
JP2016028979A 2016-02-18 2016-02-18 内燃機関の制御装置 Active JP6428673B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016028979A JP6428673B2 (ja) 2016-02-18 2016-02-18 内燃機関の制御装置
US15/432,504 US10760508B2 (en) 2016-02-18 2017-02-14 Control device for internal combustion engine and internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016028979A JP6428673B2 (ja) 2016-02-18 2016-02-18 内燃機関の制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017145778A JP2017145778A (ja) 2017-08-24
JP6428673B2 true JP6428673B2 (ja) 2018-11-28

Family

ID=59629733

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016028979A Active JP6428673B2 (ja) 2016-02-18 2016-02-18 内燃機関の制御装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US10760508B2 (ja)
JP (1) JP6428673B2 (ja)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008248729A (ja) 2007-03-29 2008-10-16 Honda Motor Co Ltd 内燃機関のegr制御装置
JP4858471B2 (ja) * 2008-03-18 2012-01-18 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置および制御方法
JP5506567B2 (ja) 2010-06-25 2014-05-28 ダイハツ工業株式会社 内燃機関
JP2015040549A (ja) * 2013-08-23 2015-03-02 愛三工業株式会社 過給機付内燃機関
JP6223211B2 (ja) * 2013-09-20 2017-11-01 愛三工業株式会社 エンジンの低圧ループ式排気還流装置
US9932924B2 (en) * 2015-12-17 2018-04-03 Aisan Kobyo Kabushiki Kaisha Abnormality diagnosis device for blow-by gas returning apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
US10760508B2 (en) 2020-09-01
US20170241356A1 (en) 2017-08-24
JP2017145778A (ja) 2017-08-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5277351B2 (ja) 内燃機関の制御装置
US8844507B2 (en) PCV system for internal combustion engine
US10731576B2 (en) Control apparatus for internal combustion engine
JP4464924B2 (ja) エンジンの制御装置および制御方法
US20170089276A1 (en) Control system of turbocharged engine
US10738721B2 (en) Blow-by gas supply device for engine
JP6304296B2 (ja) エンジンの制御装置
JP2013096247A (ja) 内燃機関の制御装置
JP5649343B2 (ja) 内燃機関の吸気絞り弁制御方法
US10428750B2 (en) Turbocharged internal combustion engine system
WO2019171671A1 (ja) エンジンシステム
JP2014196678A (ja) 過給機付き内燃機関の制御装置
RU2730342C1 (ru) Способ управления впуском и устройство управления впуском для двигателя внутреннего сгорания
US11274616B2 (en) Control method and control device for internal combustion engine
JP2018155167A (ja) 内燃機関の制御装置
JP6428673B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP2016050517A (ja) 内燃機関
JP6468241B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP2016089749A (ja) 内燃機関の制御装置
JP6107876B2 (ja) ターボ過給機付きエンジンの制御装置
JP6536299B2 (ja) 内燃機関制御方法及び内燃機関制御装置
JP2012225215A (ja) 内燃機関の点火時期制御方法
JP6907977B2 (ja) ターボチャージャの制御装置
JP2016014354A (ja) 内燃機関の制御装置
JP2014231821A (ja) 過給機付き内燃機関の制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20171026

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180529

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180530

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180705

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: 20181002

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20181015

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6428673

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151