JP6733578B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents
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Description
前記内燃機関は、
排気通路と吸気通路との間をつなぐEGR通路と、
前記EGR通路に配置されたEGR触媒と、
前記EGR通路において、前記EGR触媒よりも前記吸気通路側に配置されたEGR弁と
を備える。
前記EGR触媒を通過するEGRガスの流量が第1流量から第2流量までの範囲にあるとき、前記EGR触媒は過温度状態となる。
前記第1流量に相当する前記EGR弁の開度指示値は、第1開度指示値である。
前記第2流量に相当する前記EGR弁の開度指示値は、第2開度指示値である。
前記制御装置は、前記EGR弁の開度を制御する際、前記開度指示値を前記第1開度指示値未満あるいは前記第2開度指示値より大きい値に設定する。
図1は、本実施の形態に係る内燃機関1(エンジン)の構成例を示す概略図である。内燃機関1は車両に搭載される。内燃機関1は、主な構成として、エンジン本体10、吸気通路20、排気通路30、過給機40、EGR装置50、及び制御装置100を備えている。
図2は、EGR触媒通過ガス流量とEGR触媒床温との関係を示している。縦軸はEGR触媒床温を表し、横軸はEGR触媒通過ガス流量を表している。ここで、EGR触媒床温とは、EGR触媒52の床温である。EGR触媒通過ガス流量とは、EGR触媒52を通過するEGRガス流量であり、EGR弁54を通過するEGRガス流量に等しい。つまり、EGR触媒通過ガス流量は、EGR弁54の開度に依存しており、EGR弁54の開度が大きくなるにつれて増加する。
図4は、本実施の形態に係る内燃機関1の制御装置100によるEGR弁制御を説明するためのブロック図である。制御装置100は、プロセッサ110及び記憶装置120を備えている。プロセッサ110が記憶装置120に格納された制御プログラムを実行することにより、本実施の形態に係るEGR弁制御が実現される。
制御装置100は、目標EGR率を決定する。EGR率は、吸気側における新気とEGRガスの混合ガスの総量に対するEGRガス量の比率である。目標EGR率は、EGR率の目標値(指示値)である。制御装置100は、エンジン運転状態(例えば、回転速度及び負荷)に応じて目標EGR率を決定する。第1の例では、目標EGR率が0%であるとする。
目標EGR率が0%であるため、制御装置100は、EGR弁54を全閉する全閉制御を行う。このとき、制御装置100は、図3で示された第1範囲Vclsを用いる。すなわち、制御装置100は、EGR弁開度指示値θeを第1開度指示値α未満に設定する。例えば、制御装置100は、EGR弁開度指示値θeを“α−5[%]”に設定する。そして、制御装置100は、EGR弁開度指示値θeを示す制御指令をEGRアクチュエータ55に出力する。
制御装置100は、弁開度センサ56からEGR弁54の開度の検出値θsを受け取る。そして、制御装置100は、検出値θsがEGR弁開度指示値θeに一致していることを確認する。
制御装置100は、上述のステップS110と同様の手法により、目標EGR率を決定する。第2の例では、目標EGR率が0%より高い、例えば1%であるとする。
制御装置100は、目標EGR率に応じたEGR弁開度指示値θeを仮決定する。目標EGR率に応じたEGR弁開度指示値θeを取得するために、例えば開度指示値マップMAPが用いられる。開度指示値マップMAPは、目標EGR率を含む入力パラメータとEGR弁開度指示値θeとの対応関係を示すマップである。この開度指示値マップMAPは、予め作成され、記憶装置120に格納される(図4参照)。制御装置100は、記憶装置120に格納されている開度指示値マップMAPを参照することによって、目標EGR率を含む入力パラメータに応じたEGR弁開度指示値θeを算出することができる。
制御装置100は、ステップS220で仮決定したEGR弁開度指示値θeが第2開度指示値βより大きいか否かを判定する。EGR弁開度指示値θeが第2開度指示値βより大きい場合(ステップS230;Yes)、処理はステップS240に進む。それ以外の場合(ステップS230;No)、処理はステップS250に進む。尚、本ステップS230において、余裕を持たせるために、EGR弁開度指示値θeの比較対象として、第2開度指示値βよりも若干大きいβ’が用いられてもよい。その場合、例えば、β’として“β+5[%]”が用いられる。
EGR弁開度指示値θeが第2開度指示値β(あるいはβ’)より大きい場合、EGR触媒52は過温度状態とならない。従って、制御装置100は、仮決定したEGR弁開度指示値θeをそのまま用いる。そして、制御装置100は、EGR弁開度指示値θeを示す制御指令をEGRアクチュエータ55に出力する。
EGR弁開度指示値θeが第2開度指示値β(あるいはβ’)以下の場合、EGR触媒52が過温度状態となるおそれがある。従って、制御装置100は、EGR弁開度指示値θeの補正を行う。具体的には、制御装置100は、上記の全閉制御の場合と同様に、EGR弁開度指示値θeを第1開度指示値α未満に設定(補正)する。そして、制御装置100は、補正後のEGR弁開度指示値θeを示す制御指令をEGRアクチュエータ55に出力する。
制御装置100は、弁開度センサ56からEGR弁54の開度の検出値θsを受け取る。そして、制御装置100は、検出値θsがEGR弁開度指示値θeに一致していることを確認する。
上述の通り、EGR触媒52からEGR弁54までのEGR通路51(EGR配管)でEGRガスの熱は奪われる。このような抜熱効果を十分に得るためには、EGR触媒52とEGR弁54との間のEGR通路51の長さを十分に確保することが望ましい。つまり、図1で示された構成例において、EGR弁54をEGR触媒52からできるだけ離して配置することが好適である。
図7は、本実施の形態に係る内燃機関1の変形例を示す概略図である。図1の場合と重複する説明は適宜省略する。本変形例によれば、EGR装置50は更にEGR遮断弁57を備えている。EGR遮断弁57は、EGR弁54の上流あるいは下流のEGR通路51に配置される。図7に示される例では、EGR遮断弁57は、EGR弁54よりも下流のEGR通路51に配置されている。このEGR遮断弁57の開閉は、制御装置100によって制御される。
10 エンジン本体
20 吸気通路
21 エアクリーナ
22 インタークーラ
23 スロットルバルブ
24 吸気マニホールド
30 排気通路
31 排気マニホールド
32 触媒
40 過給機
41 コンプレッサ
42 タービン
50 EGR装置
51 EGR通路
52 EGR触媒
53 EGRクーラ
54 EGR弁
55 EGRアクチュエータ
56 弁開度センサ
57 EGR遮断弁
100 制御装置(ECU)
110 プロセッサ
120 記憶装置
MAP 開度指示値マップ
PHB 禁止範囲情報
Claims (1)
- 内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関は、
排気通路と吸気通路との間をつなぐEGR通路と、
前記EGR通路に配置されたEGR触媒と、
前記EGR通路において、前記EGR触媒よりも前記吸気通路側に配置されたEGR弁と
を備え、
前記EGR触媒を通過するEGRガスの流量が第1流量から第2流量までの範囲にあるとき、前記EGR触媒は過温度状態となり、
前記第1流量に相当する前記EGR弁の開度指示値は、第1開度指示値であり、
前記第2流量に相当する前記EGR弁の開度指示値は、第2開度指示値であり、
前記制御装置は、前記EGR弁の開度を制御する際、前記開度指示値を前記第1開度指示値未満あるいは前記第2開度指示値より大きい値に設定する
内燃機関の制御装置。
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