JP6879901B2 - Internal combustion engine and internal combustion engine control method - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関及び内燃機関の制御方法に関する。 The present invention relates to an internal combustion engine and a method for controlling an internal combustion engine.
ディーゼルエンジンから排出される排ガスに含まれるNOxを低減させる手段として、EGR(排ガス再循環)が採用されることがある。このEGRは、ディーゼルエンジンの燃焼室から排出された排ガスの一部を燃焼室に供給される燃焼用ガスと混合することで、再びディーゼルエンジンの燃焼室に供給させるものである。排ガスは、燃焼用ガスと比較して酸素濃度が低いことから、排ガスが混合された燃焼用ガスは、酸素濃度が低下する。したがって、燃料と酸素との反応である燃焼の最高到達温度を低下させることができ、NOxの発生量を低減することができる。 EGR (exhaust gas recirculation) may be adopted as a means for reducing NOx contained in exhaust gas emitted from a diesel engine. This EGR mixes a part of the exhaust gas discharged from the combustion chamber of the diesel engine with the combustion gas supplied to the combustion chamber, and supplies the exhaust gas to the combustion chamber of the diesel engine again. Since the exhaust gas has a lower oxygen concentration than the combustion gas, the combustion gas mixed with the exhaust gas has a lower oxygen concentration. Therefore, the maximum temperature reached for combustion, which is the reaction between fuel and oxygen, can be lowered, and the amount of NOx generated can be reduced.
燃焼室から排出された排ガスは高温であるため、そのまま燃焼室に再供給した場合、燃焼室内部の温度が高温になり、NOxの発生量が増加する虞がある。このため、EGRクーラによって燃焼室に再供給する排ガスを冷却する手段が採用される。また、排ガスを冷却して排ガスの密度を高めることで、燃焼室への吸気充填効率の向上を実現することもできる。 Since the exhaust gas discharged from the combustion chamber has a high temperature, if it is resupplied to the combustion chamber as it is, the temperature inside the combustion chamber becomes high, and the amount of NOx generated may increase. Therefore, a means for cooling the exhaust gas resupplied to the combustion chamber by the EGR cooler is adopted. Further, by cooling the exhaust gas and increasing the density of the exhaust gas, it is possible to improve the intake filling efficiency of the combustion chamber.
ところが、燃焼室から排出された排ガスには、煤などの粒子状物質が含まれており、EGRクーラの排ガス流路に付着してしまう。付着した煤は徐々に堆積してしまい、冷却性能を低下させてしまう虞がある。 However, the exhaust gas discharged from the combustion chamber contains particulate matter such as soot and adheres to the exhaust gas flow path of the EGR cooler. The attached soot gradually accumulates, which may reduce the cooling performance.
特許文献1においては、EGRクーラにおける排ガスの冷却を一旦止め、敢えて高温の排ガス流路に流通させ排ガス流路の温度を上昇させることで、堆積した煤の水分を蒸発させて煤を取り除くこととしている。また、そのクリーニングのタイミングは、エンジンの運転時間によって管理され、運転時間についての所定の条件を満たした場合にクリーニング(冷却を止める制御)が開始されることとしている。 In Patent Document 1, the cooling of the exhaust gas in the EGR cooler is temporarily stopped, and the soot is removed by evaporating the water content of the accumulated soot by intentionally circulating it in the high temperature exhaust gas flow path and raising the temperature of the exhaust gas flow path. There is. Further, the cleaning timing is controlled by the operating time of the engine, and cleaning (control to stop cooling) is started when a predetermined condition for the operating time is satisfied.
しかしながら、特許文献1におけるエンジンが備えるEGRクーラにおいては、堆積した煤の除去を運転時間によって管理しているため、予期せぬNOxの増大が発生した場合に適切に対応することができずに、冷却性能が低下した状態が継続する虞がある。また、冷却性能が低下した場合、冷却されるはずの排ガスが高温の状態で燃焼室に供給されるので、燃焼室内部が高温となり燃焼によるNOxの発生量が増加してしまう。結果として、大気中へ排出される排ガスのNOx含有量が増加して、排ガス規制を超過する虞がある。 However, in the EGR cooler provided in the engine in Patent Document 1, since the removal of accumulated soot is controlled by the operating time, it is not possible to appropriately deal with an unexpected increase in NOx. There is a risk that the state in which the cooling performance has deteriorated will continue. Further, when the cooling performance is lowered, the exhaust gas to be cooled is supplied to the combustion chamber in a high temperature state, so that the temperature inside the combustion chamber becomes high and the amount of NOx generated by combustion increases. As a result, the NOx content of the exhaust gas discharged into the atmosphere may increase, exceeding the exhaust gas regulation.
本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであって、予期せぬNOxの増減の影響を受けずに、然るべきタイミングでEGRクーラのクリーニングの要否判断を行うことができる内燃機関及び内燃機関の制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and is an internal combustion engine capable of determining the necessity of cleaning the EGR cooler at an appropriate timing without being affected by an unexpected increase or decrease in NOx. An object of the present invention is to provide a control method for an internal combustion engine.
上記課題を解決するために、内燃機関及び内燃機関の制御方法は以下の手段を採用する。
即ち、本発明の一態様に係る内燃機関は、内燃機関本体から排出される排ガスの一部を燃焼用ガスとして前記内燃機関本体に再循環させるEGRラインと、前記EGRラインに設けられて冷却水によって排ガスを冷却するEGRクーラと、を備え、前記内燃機関本体の運転状態から決定されるNOxの推定排出量と、予め得られたNOxの標準排出量とを比較して前記EGRクーラのクリーニングの要否判断を行う制御部を備えることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the following means are adopted as the internal combustion engine and the control method of the internal combustion engine.
That is, the internal combustion engine according to one aspect of the present invention includes an EGR line that recirculates a part of the exhaust gas discharged from the internal combustion engine main body to the internal combustion engine main body as a combustion gas, and cooling water provided in the EGR line. An EGR cooler that cools the exhaust gas is provided, and the estimated NOx emission amount determined from the operating state of the internal combustion engine main body is compared with the standard emission amount of NOx obtained in advance to clean the EGR cooler. It is characterized by including a control unit for determining the necessity.
本態様にかかる内燃機関は、内燃機関本体の運転状態から決定されるNOxの推定排出量と、予め得られたNOxの標準排出量とを比較してEGRクーラのクリーニングの要否判断を行う制御部を備える。これによれば、排ガス中のNOxの排出量を、運転状況の情報(例えば、内燃機関本体への吸気温度など)から推定して、この推定排出量と、実験などに基づくデータから得られる排ガス中のNOxの標準排出量とを制御部によって比較することで、EGRクーラの劣化具合(冷却性能の低下具合)を予測することができる。なお、標準排出量とは、EGRクーラが劣化していない場合の排ガス中のNOxの排出量である。これによって、予測されたEGRクーラの劣化具合から、EGRクーラのクリーニングの要否判断を行うことができる。例えば、排ガス流路に煤が堆積してEGRクーラが劣化(冷却性能が低下)している場合、推定排出量が標準排出量よりも高くなると予想される。そして、クリーニングの要否判断にてクリーニングが必要と判断された場合にのみ、EGRクーラのクリーニングを行えば良い。クリーニングの要否の判断基準のひとつである標準排出量は、内燃機関本体の運転状態から決定されるので、運転時間などの経時的な要素では予測できない、予期せぬNOxの増減による影響を受けずに、然るべきタイミングでEGRクーラのクリーニングの要否判断を行うことができる。 The internal combustion engine according to this aspect is a control that determines the necessity of cleaning the EGR cooler by comparing the estimated NOx emission amount determined from the operating state of the internal combustion engine main body with the standard emission amount of NOx obtained in advance. It has a part. According to this, the amount of NOx emissions in the exhaust gas is estimated from information on operating conditions (for example, the intake temperature to the internal combustion engine body), and the exhaust gas obtained from this estimated amount of emissions and data based on experiments and the like. By comparing the standard emission amount of NOx inside with the control unit, it is possible to predict the degree of deterioration of the EGR cooler (the degree of deterioration of the cooling performance). The standard emission amount is the amount of NOx emitted in the exhaust gas when the EGR cooler is not deteriorated. As a result, it is possible to determine whether or not cleaning of the EGR cooler is necessary based on the predicted deterioration of the EGR cooler. For example, when soot is accumulated in the exhaust gas flow path and the EGR cooler is deteriorated (cooling performance is deteriorated), the estimated emission amount is expected to be higher than the standard emission amount. Then, the EGR cooler may be cleaned only when it is determined that cleaning is necessary in the judgment of the necessity of cleaning. Since the standard emission amount, which is one of the criteria for determining the necessity of cleaning, is determined from the operating condition of the internal combustion engine body, it is affected by an unexpected increase or decrease in NOx, which cannot be predicted by factors such as operating time over time. Instead, it is possible to determine the necessity of cleaning the EGR cooler at an appropriate timing.
本発明の参考例に係る内燃機関は、内燃機関本体から排出される排ガスの一部を燃焼用ガスとして前記内燃機関本体に再循環させるEGRラインと、前記EGRラインに設けられて冷却水によって排ガスを冷却するEGRクーラと、を備え、前記EGRクーラ出口側で得られた出口水温と、予め得られた前記EGRクーラ出口側の標準出口水温とを比較して前記EGRクーラのクリーニングの要否判断を行う制御部を備えることを特徴とする。 The internal combustion engine according to the reference example of the present invention has an EGR line that recirculates a part of the exhaust gas discharged from the internal combustion engine main body to the internal combustion engine main body as a combustion gas, and an exhaust gas exhaust gas provided in the EGR line by cooling water. The EGR cooler is provided, and the outlet water temperature obtained on the outlet side of the EGR cooler is compared with the standard outlet water temperature on the outlet side of the EGR cooler obtained in advance to determine the necessity of cleaning the EGR cooler. It is characterized by including a control unit for performing the above.
本態様にかかる内燃機関は、EGRクーラ出口側で得られた出口水温(実際の出口水温)と、予め得られたEGRクーラ出口側の標準出口水温とを比較してEGRクーラのクリーニングの要否判断を行う制御部を備える。これによれば、EGRクーラ出口側で得られた冷却水の出口水温と、実験などに基づくデータから得られるEGRクーラ出口側の冷却水の標準出口水温とを制御部によって比較することで、EGRクーラの劣化具合(冷却性能の低下具合)を予測することができる。なお、標準出口水温とは、EGRクーラが劣化していない場合のEGRクーラ出口側の冷却水の水温である。これによって、予測されたEGRクーラの劣化具合から、EGRクーラのクリーニングの要否判断を行うことができる。例えば、排ガス流路に煤が堆積してEGRクーラが劣化している場合、出口水温が標準出口水温よりも高くなると予想される。そして、クリーニングの要否判断にてクリーニングが必要と判断された場合にのみ、EGRクーラのクリーニングを行えば良い。クリーニングの要否の判断基準のひとつである出口水温は、実際の冷却水の出口水温なので、運転時間などの経時的な要素では予測できない、予期せぬNOxの増減による影響を受けずに、然るべきタイミングでEGRクーラのクリーニングの要否判断を行うことができる。 The internal combustion engine according to this embodiment compares the outlet water temperature (actual outlet water temperature) obtained on the EGR cooler outlet side with the standard outlet water temperature on the EGR cooler outlet side obtained in advance, and whether or not cleaning of the EGR cooler is necessary. A control unit for making a judgment is provided. According to this, the control unit compares the outlet water temperature of the cooling water obtained on the EGR cooler outlet side with the standard outlet water temperature of the cooling water on the EGR cooler outlet side obtained from data based on experiments and the like. It is possible to predict the degree of deterioration of the cooler (the degree of deterioration of cooling performance). The standard outlet water temperature is the water temperature of the cooling water on the EGR cooler outlet side when the EGR cooler is not deteriorated. As a result, it is possible to determine whether or not cleaning of the EGR cooler is necessary based on the predicted deterioration of the EGR cooler. For example, when soot is accumulated in the exhaust gas flow path and the EGR cooler is deteriorated, the outlet water temperature is expected to be higher than the standard outlet water temperature. Then, the EGR cooler may be cleaned only when it is determined that cleaning is necessary in the judgment of the necessity of cleaning. The outlet water temperature, which is one of the criteria for determining the necessity of cleaning, is the actual outlet water temperature of the cooling water, so it should not be affected by unexpected changes in NOx, which cannot be predicted by factors such as operating time over time. The necessity of cleaning the EGR cooler can be determined at the timing.
本発明の一態様に係る内燃機関は、内燃機関本体から排出される排ガスの一部を燃焼用ガスとして前記内燃機関本体に再循環させるEGRラインと、前記EGRラインに設けられて冷却水によって排ガスを冷却するEGRクーラと、を備え、前記EGRクーラ出口側で得られた出口水温と、予め得られた前記EGRクーラ出口側の標準出口水温との温度差分を求め、前記温度差分が予め設定された所定温度差分以上となった場合、前記内燃機関本体の運転状態から決定されるNOxの推定排出量と、予め得られたNOxの標準排出量とを比較して前記EGRクーラのクリーニングの要否判断を行う制御部を備えることを特徴とする。 The internal combustion engine according to one aspect of the present invention includes an EGR line that recirculates a part of the exhaust gas discharged from the internal combustion engine main body to the internal combustion engine main body as a combustion gas, and an exhaust gas exhaust gas provided in the EGR line by cooling water. The EGR cooler is provided, and the temperature difference between the outlet water temperature obtained on the EGR cooler outlet side and the standard outlet water temperature on the EGR cooler outlet side obtained in advance is obtained, and the temperature difference is set in advance. When the temperature difference is greater than or equal to the predetermined temperature difference, the estimated NOx emission amount determined from the operating state of the internal combustion engine main body is compared with the standard emission amount of NOx obtained in advance, and the necessity of cleaning the EGR cooler is required. It is characterized by including a control unit that makes a judgment.
本態様にかかる内燃機関は、EGRクーラ出口側で得られた出口水温(実際の出口水温)と、予め得られたEGRクーラ出口側の標準出口水温との温度差分を求め、温度差分が予め設定された所定温度差分以上となった場合、内燃機関本体の運転状態から決定されるNOxの推定排出量と、予め得られたNOxの標準排出量とを比較してEGRクーラのクリーニングの要否判断を行う制御部を備える。これによれば、EGRクーラ出口側で得られた冷却水の出口水温と、実験などに基づくデータから得られるEGRクーラ出口側の冷却水の標準出口水温とを制御部によって比較することができる。この比較によって、EGRクーラのクリーニングが不要と判断されなかった場合、排ガス中のNOxの推定排出量と、実験などに基づくデータから得られる排ガス中のNOxの標準排出量とを制御部によって比較することで、EGRクーラの劣化具合(冷却性能の低下具合)を予測してEGRクーラのクリーニングの要否判断を行う。そして、クリーニングの要否判断にてクリーニングが必要と判断された場合にのみ、EGRクーラのクリーニングを行えば良い。この2段階のクリーニングの要否判断によって、クリーニング周期の最大化を図ることができる。 In the internal combustion engine according to this embodiment, the temperature difference between the outlet water temperature (actual outlet water temperature) obtained on the EGR cooler outlet side and the standard outlet water temperature on the EGR cooler outlet side obtained in advance is obtained, and the temperature difference is set in advance. When the temperature difference exceeds the specified temperature difference, the estimated NOx emission amount determined from the operating state of the internal combustion engine body is compared with the standard NOx emission amount obtained in advance to determine the necessity of cleaning the EGR cooler. It is provided with a control unit for performing the above. According to this, the outlet water temperature of the cooling water obtained on the EGR cooler outlet side can be compared with the standard outlet water temperature of the cooling water on the EGR cooler outlet side obtained from data based on experiments and the like by the control unit. When it is not determined that cleaning of the EGR cooler is unnecessary by this comparison, the control unit compares the estimated NOx emissions in the exhaust gas with the standard NOx emissions in the exhaust gas obtained from data based on experiments and the like. Therefore, the degree of deterioration of the EGR cooler (the degree of deterioration of the cooling performance) is predicted, and the necessity of cleaning the EGR cooler is determined. Then, the EGR cooler may be cleaned only when it is determined that cleaning is necessary in the judgment of the necessity of cleaning. The cleaning cycle can be maximized by determining the necessity of cleaning in these two stages.
本発明の一態様に係る内燃機関において、前記制御部は、前記EGRクーラの運転時間が所定時間経過した後に、前記EGRクーラのクリーニングの要否判断を行うことを特徴とする。 In the internal combustion engine according to one aspect of the present invention, the control unit determines whether or not cleaning of the EGR cooler is necessary after the operation time of the EGR cooler has elapsed for a predetermined time.
本態様にかかる内燃機関において、制御部は、前記EGRクーラの運転時間が所定時間経過した後に、EGRクーラのクリーニングの要否判断を行う。これによれば、EGRクーラの使用を開始した時から所定時間が経過するまでは、EGRクーラのクリーニングの要否判断を行わないこととなる。EGRクーラの使用開始初期は、冷却が安定せず、適切にクリーニングの要否判断を行うことができない可能性がある。この冷却が安定しない使用開始初期の時期においてEGRクーラのクリーニングの要否判断を行わないこととすれば、使用開始初期のクリーニングの要否の誤判断を防止できる。 In the internal combustion engine according to this embodiment, the control unit determines whether or not cleaning of the EGR cooler is necessary after the operation time of the EGR cooler has elapsed for a predetermined time. According to this, the necessity of cleaning the EGR cooler is not determined until a predetermined time has elapsed from the time when the use of the EGR cooler is started. At the initial stage of using the EGR cooler, cooling may not be stable and it may not be possible to properly determine the necessity of cleaning. If the necessity of cleaning the EGR cooler is not determined at the initial stage of use when the cooling is not stable, it is possible to prevent an erroneous determination of the necessity of cleaning at the initial stage of use.
本発明の一態様に係る内燃機関において、前記推定排出量は、前記内燃機関本体への燃焼用ガスの給気温度及び予め得られた燃焼用ガスの標準給気温度の比較によって決定される排出補正係数と、前記標準排出量とによって得られ、前記標準給気温度は、前記EGRクーラが劣化していない場合における燃焼用ガスの給気温度であることを特徴とする。 In the internal combustion engine according to one aspect of the present invention, the estimated emission amount is determined by comparing the air supply temperature of the combustion gas to the internal combustion engine main body and the standard air supply temperature of the combustion gas obtained in advance. a correction coefficient, the obtained by the standard emissions, the standard supply air temperature is characterized inlet air temperature der Rukoto of the combustion gas in the case where the EGR cooler is not degraded.
本態様にかかる内燃機関において、推定排出量は、内燃機関本体への燃焼用ガスの給気温度(実際の給気温度)及び予め得られた燃焼用ガスの標準給気温度の比較によって決定される排出補正係数と、標準排出量とによって得られる。これによれば、推定排出量は、燃焼用ガスの実際の給気温度を用いて決定されているので、運転時間などの経時的な要素では予測できない、予期せぬNOxの増減に対応したNOxの排出量の推定を行うことができる。なお、標準給気温度とは、EGRクーラが劣化していない場合の燃焼用ガスの給気温度である。 In the internal combustion engine according to this embodiment, the estimated emission amount is determined by comparing the air supply temperature of the combustion gas to the internal combustion engine main body (actual air supply temperature) and the standard air supply temperature of the combustion gas obtained in advance. It is obtained by the emission correction coefficient and the standard emission amount. According to this, since the estimated emission amount is determined using the actual supply air temperature of the combustion gas, NOx corresponding to an unexpected increase / decrease in NOx that cannot be predicted by factors such as operating time over time Emissions can be estimated. The standard air supply temperature is the air supply temperature of the combustion gas when the EGR cooler is not deteriorated.
本発明の一態様に係る内燃機関において、前記標準排出量は、予め得られた実験データに基づいて、前記内燃機関本体の運転時の回転数と前記内燃機関本体への運転時の燃料噴射量とによって決定されることを特徴とする。 In the internal combustion engine according to one aspect of the present invention, the standard emission amount is the number of rotations of the internal combustion engine body during operation and the fuel injection amount during operation of the internal combustion engine body based on experimental data obtained in advance. It is characterized in that it is determined by.
本態様にかかる内燃機関において、標準排出量は、予め得られた実験データに基づいて、内燃機関本体の運転時の回転数と内燃機関本体への運転時の燃料噴射量とによって決定される。これによれば、標準排出量は、内燃機関本体の運転時の回転数と内燃機関本体への運転時の燃料噴射量とによって決定されているので、内燃機関本体の運転状況に対応した適切な標準排出量を即時的に得られる。なお、標準排出量とは、同条件の回転数と噴射量におけるEGRクーラが劣化していない場合の排ガス中のNOxの排出量である。標準排出量は、例えば、予め得られた実験データから作成されたマップ上に、運転時の回転数と運転時の燃料噴射量とを当てはめることで一義的に得られる。 In the internal combustion engine according to this embodiment, the standard emission amount is determined by the number of revolutions during operation of the internal combustion engine main body and the fuel injection amount during operation to the internal combustion engine main body based on the experimental data obtained in advance. According to this, the standard emission amount is determined by the number of revolutions during operation of the internal combustion engine main body and the fuel injection amount during operation to the internal combustion engine main body, and is therefore appropriate according to the operating condition of the internal combustion engine main body. Standard emissions can be obtained immediately. The standard emission amount is the emission amount of NOx in the exhaust gas when the EGR cooler is not deteriorated at the same rotation speed and injection amount. The standard emission amount can be uniquely obtained by, for example, applying the number of revolutions during operation and the fuel injection amount during operation on a map created from experimental data obtained in advance.
本発明の一態様に係る内燃機関において、前記標準出口水温は、予め得られた実験データに基づいて、前記内燃機関本体の運転時の回転数と前記内燃機関本体への運転時の燃料噴射量とによって決定されることを特徴とする。 In the internal combustion engine according to one aspect of the present invention, the standard outlet water temperature is the number of revolutions of the internal combustion engine body during operation and the fuel injection amount during operation of the internal combustion engine body based on experimental data obtained in advance. It is characterized in that it is determined by.
本態様にかかる内燃機関において、標準出口水温は、予め得られた実験データに基づいて、内燃機関本体の運転時の回転数と内燃機関本体への運転時の燃料噴射量とによって決定される。これによれば、標準出口水温は、内燃機関本体の運転時の回転数と内燃機関本体への運転時の燃料噴射量とによって決定されているので、内燃機関本体の運転状況に対応した適切な標準出口水温を即時的に得られる。なお、標準出口水温とは、同条件の回転数と噴射量におけるEGRクーラが劣化していない場合のEGRクーラ出口側の冷却水の水温である。標準出口水温は、例えば、予め得られた実験データから作成されたマップ上に、運転時の回転数と運転時の燃料噴射量とを当てはめることで一義的に得られる。 In the internal combustion engine according to this embodiment, the standard outlet water temperature is determined by the number of revolutions during operation of the internal combustion engine main body and the fuel injection amount during operation to the internal combustion engine main body based on the experimental data obtained in advance. According to this, the standard outlet water temperature is determined by the number of revolutions during operation of the internal combustion engine main body and the fuel injection amount during operation to the internal combustion engine main body, and is therefore appropriate according to the operating conditions of the internal combustion engine main body. The standard outlet water temperature can be obtained immediately. The standard outlet water temperature is the water temperature of the cooling water on the EGR cooler outlet side when the EGR cooler is not deteriorated at the same rotation speed and injection amount. The standard outlet water temperature is uniquely obtained, for example, by applying the number of revolutions during operation and the fuel injection amount during operation on a map created from experimental data obtained in advance.
本発明の一態様に係る内燃機関において、前記標準給気温度は、予め得られた実験データに基づいて、前記内燃機関本体の運転時の回転数と前記内燃機関本体への運転時の燃料噴射量とによって決定されることを特徴とする。 In the internal combustion engine according to one aspect of the present invention, the standard air supply temperature is determined by the number of revolutions during operation of the internal combustion engine main body and fuel injection during operation into the internal combustion engine main body based on experimental data obtained in advance. It is characterized by being determined by the amount.
本態様にかかる内燃機関において、標準給気温度は、予め得られた実験データに基づいて、内燃機関本体の運転時の回転数と内燃機関本体への運転時の燃料噴射量とによって決定される。これによれば、標準給気温度は、内燃機関本体の運転時の回転数と内燃機関本体への運転時の燃料噴射量とによって決定されているので、内燃機関本体の運転状況に対応した適切な標準給気温度を即時的に得られる。なお、標準給気温度とは、同条件の回転数と噴射量におけるEGRクーラが劣化していない場合のEGRクーラ出口側の冷却水の水温である。標準給気温度は、例えば、予め得られた実験データから作成されたマップ上に、運転時の回転数と運転時の燃料噴射量とを当てはめることで一義的に得られる。 In the internal combustion engine according to this embodiment, the standard air supply temperature is determined by the number of revolutions during operation of the internal combustion engine main body and the fuel injection amount during operation to the internal combustion engine main body based on the experimental data obtained in advance. .. According to this, the standard air supply temperature is determined by the number of revolutions during operation of the internal combustion engine main body and the fuel injection amount during operation to the internal combustion engine main body, and is therefore appropriate according to the operating conditions of the internal combustion engine main body. Standard air supply temperature can be obtained immediately. The standard air supply temperature is the temperature of the cooling water on the outlet side of the EGR cooler when the EGR cooler is not deteriorated at the same rotation speed and injection amount. The standard air supply temperature is uniquely obtained, for example, by applying the number of revolutions during operation and the fuel injection amount during operation on a map created from experimental data obtained in advance.
本発明の一態様に係る内燃機関の制御方法は、内燃機関本体から排出される排ガスの一部を燃焼用ガスとして前記内燃機関本体に再循環させるEGRラインと、前記EGRラインに設けられて冷却水によって排ガスを冷却するEGRクーラと、を備える内燃機関の制御方法であって、前記内燃機関本体の運転状態から決定されるNOxの推定排出量と、予め得られたNOxの標準排出量とを比較して前記EGRクーラのクリーニングの要否判断を行うステップを含むことを特徴とする。 The method for controlling an internal combustion engine according to one aspect of the present invention includes an EGR line that recirculates a part of the exhaust gas discharged from the internal combustion engine main body to the internal combustion engine main body as a combustion gas, and an EGR line provided on the EGR line for cooling. An EGR cooler that cools exhaust gas with water, which is a control method for an internal combustion engine, wherein an estimated NOx emission amount determined from the operating state of the internal combustion engine main body and a standard NOx emission amount obtained in advance are obtained. It is characterized by including a step of determining the necessity of cleaning the EGR cooler by comparison.
これによれば、予期せぬNOxの増減による影響を受けずに、然るべきタイミングでEGRクーラのクリーニングの要否判断を行うことができる内燃機関の制御方法を提供できる。 According to this, it is possible to provide a control method of an internal combustion engine capable of determining the necessity of cleaning the EGR cooler at an appropriate timing without being affected by an unexpected increase or decrease of NOx.
本発明の参考例に係る内燃機関の制御方法は、内燃機関本体から排出される排ガスの一部を燃焼用ガスとして前記内燃機関本体に再循環させるEGRラインと、前記EGRラインに設けられて冷却水によって排ガスを冷却するEGRクーラと、を備える内燃機関の制御方法であって、前記EGRクーラ出口側で得られた出口水温と、予め得られた前記EGRクーラ出口側の標準出口水温とを比較して前記EGRクーラのクリーニングの要否判断を行うステップを含むことを特徴とする。 The internal combustion engine control method according to the reference example of the present invention includes an EGR line that recirculates a part of the exhaust gas discharged from the internal combustion engine main body to the internal combustion engine main body as a combustion gas, and an EGR line provided on the EGR line for cooling. A control method for an internal combustion engine including an EGR cooler that cools exhaust gas with water, comparing the outlet water temperature obtained on the EGR cooler outlet side with the standard outlet water temperature on the EGR cooler outlet side obtained in advance. The EGR cooler is characterized by including a step of determining the necessity of cleaning.
これによれば、予期せぬNOxの増減による影響を受けずに、然るべきタイミングでEGRクーラのクリーニングの要否判断を行うことができる内燃機関の制御方法を提供できる。 According to this, it is possible to provide a control method of an internal combustion engine capable of determining the necessity of cleaning the EGR cooler at an appropriate timing without being affected by an unexpected increase or decrease of NOx.
本発明の一態様に係る内燃機関の制御方法は、内燃機関本体から排出される排ガスの一部を燃焼用ガスとして前記内燃機関本体に再循環させるEGRラインと、前記EGRラインに設けられて冷却水によって排ガスを冷却するEGRクーラと、を備える内燃機関の制御方法であって、前記EGRクーラ出口側で得られた出口水温と、予め得られた前記EGRクーラ出口側の標準出口水温との温度差分を求めるステップと、前記温度差分が予め設定された所定温度差分以上となった場合、前記内燃機関本体の運転状態から決定されるNOxの推定排出量と、予め得られたNOxの標準排出量とを比較して前記EGRクーラのクリーニングの要否判断を行うステップと、を含むことを特徴とする。 The method for controlling an internal combustion engine according to one aspect of the present invention includes an EGR line that recirculates a part of the exhaust gas discharged from the internal combustion engine main body as a combustion gas to the internal combustion engine main body, and an EGR line provided on the EGR line for cooling. A control method for an internal combustion engine including an EGR cooler that cools exhaust gas with water, the temperature of the outlet water temperature obtained on the outlet side of the EGR cooler and the standard outlet water temperature on the outlet side of the EGR cooler obtained in advance. The step of obtaining the difference, and when the temperature difference becomes equal to or more than a preset predetermined temperature difference, the estimated NOx emission amount determined from the operating state of the internal combustion engine main body and the standard emission amount of NOx obtained in advance. It is characterized by including a step of determining the necessity of cleaning the EGR cooler by comparing with the above.
これによれば、予期せぬNOxの増減による影響を受けずに、然るべきタイミングでEGRクーラのクリーニングの要否判断を行うことができる内燃機関の制御方法を提供できる。 According to this, it is possible to provide a control method of an internal combustion engine capable of determining the necessity of cleaning the EGR cooler at an appropriate timing without being affected by an unexpected increase or decrease of NOx.
本発明に係る内燃機関及び内燃機関の制御方法によれば、予期せぬNOxの増減の影響を受けずに、然るべきタイミングでEGRクーラのクリーニングの要否判断を行うことができる内燃機関及び内燃機関の制御方法を提供することができる。 According to the internal combustion engine and the internal combustion engine control method according to the present invention, the internal combustion engine and the internal combustion engine can determine the necessity of cleaning the EGR cooler at an appropriate timing without being affected by an unexpected increase or decrease in NOx. Control method can be provided.
以下、本発明に係る内燃機関及び内燃機関の制御方法の一実施形態について図1乃至5を用いて説明する。 Hereinafter, an embodiment of the internal combustion engine and the control method for the internal combustion engine according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5.
〔第1実施形態〕
以下、本発明の第1実施形態について図1乃至2を用いて説明する。
[First Embodiment]
Hereinafter, the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
まず、本実施形態に係るディーゼルエンジン(内燃機関)10の構成について説明する。
図1に示すように、本実施形態のディーゼルエンジン10は、エンジン本体(内燃機関本体)12、給気マニホルド14、排気マニホルド16、ラジエータ18、ラジエータファン19、EGRクーラ20を備えている。
First, the configuration of the diesel engine (internal combustion engine) 10 according to the present embodiment will be described.
As shown in FIG. 1, the
エンジン本体12は、紙面に垂直な方向に延在するシリンダ12aが複数(図1においては4つ)設けられたシリンダブロック12bを備えている。各シリンダ12a内には、ピストン(図示せず)がシリンダ12aの延在方向に往復運動可能に保持されている。各ピストンはコネクティングロッド(図示せず)を介してクランクシャフト(図示せず)に連結されている。クランクシャフトは、ピストンの往復運動を回転運動に変換する。また、エンジン本体12には、各シリンダ12a内の燃焼室(図示せず)に燃料を噴射する燃料噴射弁(図示せず)が設けられている。燃料噴射弁によって燃焼室に噴射される燃料の噴射量は、制御部(図示せず)によって制御されている。
The
制御部は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体等から構成されている。そして、各種機能を実現するための一連の処理は、一例として、プログラムの形式で記憶媒体等に記憶されており、このプログラムをCPUがRAM等に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、各種機能が実現される。なお、プログラムは、ROMやその他の記憶媒体に予めインストールしておく形態や、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶された状態で提供される形態、有線又は無線による通信手段を介して配信される形態等が適用されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、DVD−ROM、半導体メモリ等である。 The control unit is composed of, for example, a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), a computer-readable storage medium, and the like. Then, as an example, a series of processes for realizing various functions are stored in a storage medium or the like in the form of a program, and the CPU reads this program into a RAM or the like to execute information processing / arithmetic processing. As a result, various functions are realized. The program is installed in a ROM or other storage medium in advance, is provided in a state of being stored in a computer-readable storage medium, or is distributed via a wired or wireless communication means. Etc. may be applied. Computer-readable storage media include magnetic disks, magneto-optical disks, CD-ROMs, DVD-ROMs, semiconductor memories, and the like.
給気マニホルド14は、エンジン本体12に隣接する形態で配置されている。給気マニホルド14は、エンジン本体12が備える各シリンダ12aの燃焼室に給気される燃焼用ガスを一括して取り込んだ後、各燃焼室に分配する。給気マニホルド14には、気体が流通可能な給気ラインG1が接続されており、給気マニホルド14は、給気ラインG1から主として空気を含む燃焼用ガスを取り込む。給気マニホルド14には、燃焼用ガスの温度を計測可能な温度センサ32が設けられている。温度センサ32の出力は、図示しない制御部に接続されている。
The
排気マニホルド16は、エンジン本体12に隣接するとともに給気マニホルド14に対向する形態で配置されている。排気マニホルド16は、エンジン本体12が備える各シリンダ12aの燃焼室から排出される排ガスを、それぞれ取り込んだ後、一括して排気マニホルド16の外部に排気する。排気マニホルド16には、気体が流通可能なEGRラインG2が接続されており、排気マニホルド16は、EGRラインG2から排ガスの一部を排出して、後述するEGRクーラ20に排ガスを導く。
The
ラジエータ18は、エンジン本体12の外部に設けられている。ラジエータ18は、外気を送風するラジエータファン19を備える。ラジエータ18は、エンジン本体12の冷却時の熱交換によって加熱された冷却水を、ラジエータファン19によって送風される外気との熱交換により冷却する。
The
エンジン本体12とラジエータ18とは、冷却水往ラインW1,冷却水復ラインW2によって接続されている。
冷却水往ラインW1は、ラジエータ18によって冷却された冷却水を、エンジン用ポンプ(ポンプ)22によってエンジン本体12内に導く。冷却水往ラインW1のエンジン本体12の冷却水入口側には、温度センサ30が設けられており、流通する冷却水の温度を計測できる。温度センサ30の出力は、図示しない制御部に接続されている。
冷却水復ラインW2は、エンジン本体12内を流通した冷却水を再びラジエータ18に導く。冷却水復ラインW2のエンジン本体12の冷却水出口側には、温度センサ31が設けられており、流通する冷却水の温度を計測できる。温度センサ31の出力は、図示しない制御部に接続されている。
The
The cooling water forward line W1 guides the cooling water cooled by the
The cooling water return line W2 guides the cooling water circulating in the
冷却水往ラインW1と冷却水復ラインW2とは、三方弁26及び冷却水バイパスラインW3によって接続されている。三方弁26は、冷却水の温度に応じて流通方向を変更することができ、図示しない制御部よって制御される。
例えば、温度センサ30によって計測される冷却水往ラインW1を流通する冷却水の温度が、エンジン本体12の冷却に必要な水温に対して十分低温であると制御部によって判断された場合、三方弁26は冷却水を冷却水バイパスラインW3に流通させる。即ち、冷却水は、冷却水復ラインW2、三方弁26、冷却水バイパスラインW3、冷却水往ラインW1の順に流通する。これに対して、冷却水往ラインW1を流通する冷却水の温度が、エンジン本体12の冷却に必要な水温に対して十分低温でないと制御部によって判断された場合、三方弁26は冷却水をラジエータ18に流通させる。即ち、冷却水は、冷却水復ラインW2、三方弁26、ラジエータ18、冷却水往ラインW1の順に流通する。このとき、冷却水はラジエータ18によって冷却される。
The cooling water forward line W1 and the cooling water return line W2 are connected by a three-
For example, when the control unit determines that the temperature of the cooling water flowing through the cooling water forward line W1 measured by the
EGRクーラ20は、エンジン本体12の外部に設けられている。EGRクーラ20には、冷却水復ラインW2の一部が分岐したEGR冷却水ラインW4が接続されており、冷却水復ラインW2を流通する冷却水の一部を、EGRクーラ用ポンプ(ポンプ)24によってEGRクーラ20に導く。また、EGRクーラ20には、EGRラインG2が接続されており、排ガスの一部がEGRクーラ20に導かれる。EGRクーラ20内にて、冷却水と排ガスとが熱交換を行うことで排ガスが冷却される。
熱交換によって加熱された冷却水は、EGR冷却水ラインW4を流通して、冷却水復ラインW2を流通する冷却水に混合される。熱交換によって冷却された排ガスは、EGRラインG2を流通して、給気ラインG1を流通する燃焼用ガスに混合される。
The
The cooling water heated by heat exchange flows through the EGR cooling water line W4 and is mixed with the cooling water flowing through the cooling water return line W2. The exhaust gas cooled by heat exchange flows through the EGR line G2 and is mixed with the combustion gas flowing through the air supply line G1.
次に、本実施形態に係るディーゼルエンジン10のクリーニング要否判断について説明する。
図2に示すような本実施形態に係るディーゼルエンジン10のクリーニング要否は、図示しない制御部によって行われ、NOxの推定排出量とNOxの標準排出量との差分を排出量差分算出部64で算出して、その差分と予め設定してある所定値とを排出量所定値比較部65で比較することで判断される。本実施形態の場合、差分が所定値よりも大きい場合、次にディーゼルエンジン10を起動させるタイミングでクリーニング(後述)を行う。
Next, the determination of the necessity of cleaning the
The necessity of cleaning the
NOxの標準排出量とは、EGRクーラ20が劣化していない場合の排ガス中のNOxの排出量である。ここで劣化とは、EGRクーラ20の排ガス流通経路が排ガス内の煤などによって汚れて冷却性能が低下することを言う。NOxの標準排出量は、予め得られた実験データを参考に作成されたマップ(標準排出量マップ)M2を基に、図示しない回転検知センサによって検知されるエンジン本体12の回転数と制御部によって制御される燃料噴射量とから標準排出量決定部61で一義的に決定される。即ち、運転時のエンジン本体12の回転数と燃料噴射量に対応した、EGRクーラ20が劣化していない場合のNOxの排出量が即時的に決定される。
The standard NOx emission amount is the NOx emission amount in the exhaust gas when the
NOxの推定排出量とは、運転時のEGRクーラ20の劣化を考慮した場合のNOxの排出量の推定値であり、NOxの標準排出量と補正係数とから推定排出量算出部63で算出される。詳細には、NOxの標準排出量と補正係数とを乗算することで算出される。補正係数は、温度センサ32によって計測される燃焼用ガス給気温度と燃焼用ガスの標準給気温度との差分から補正係数算出部62で算出される。
The estimated NOx emission amount is an estimated value of the NOx emission amount when the deterioration of the
燃焼用ガスの標準給気温度とは、EGRクーラ20が劣化していない場合の燃焼用ガスの給気温度である。燃焼用ガスの標準給気温度は、予め得られた実験データを参考に作成されたマップ(標準給気温度マップ)M1を基に、図示しない回転検知センサによって検知されるエンジン本体12の回転数と制御部によって制御される燃料噴射量とから標準給気温度決定部60で一義的に決定される。即ち、運転時のエンジン本体12の回転数と燃料噴射量に対応した、EGRクーラ20が劣化していない場合の燃焼用ガスの給気温度が即時的に決定される。
The standard air supply temperature of the combustion gas is the air supply temperature of the combustion gas when the
次に、本実施形態に係るディーゼルエンジン10のクリーニングについて説明する。
クリーニングとは、排ガス内の煤が堆積して汚れたEGRクーラ20の排ガス流通経路を清掃することである。
Next, cleaning of the
Cleaning is to clean the exhaust gas flow path of the
クリーニングは、EGRクーラ20の冷却性能を一時的に上げることで実現する。排ガスは、水蒸気を含んでいることから、排ガスの流通経路に堆積する煤内に水蒸気が閉じ込められている。そのため、EGRクーラ20の冷却性能を一時的に上げると、排ガスの流通経路に堆積している煤が冷却され、煤内の水蒸気は凝縮して水となる。煤内で凝縮水が生成されると、体積が膨張することから、堆積した煤は、煤内で生成された凝縮水によって持ち上げられて、排ガスの流通経路から剥離しやすくなる。この状態で、排ガスを流通させると、排ガスの接触圧力によって堆積した煤が剥離して除去される。EGRクーラ20の冷却性能を上げる方法としては、例えば、冷却水往ラインW1及び冷却水復ラインW2に設けられる流量加減弁(図示せず)の開度や、ポンプ22,24の出力を調整して、EGRクーラ20を循環する冷却水を通常運転時以上に流通させる方法などがある。
Cleaning is realized by temporarily increasing the cooling performance of the
本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
排ガス中のNOxの排出量を、運転状況の情報から推定して、この推定排出量と、実験などに基づくデータから得られる排ガス中のNOxの標準排出量とを制御部によって比較することで、EGRクーラ20の劣化具合(冷却性能の低下具合)を予測することができる。これによって、予測されたEGRクーラ20の劣化具合から、EGRクーラ20のクリーニングの要否判断を行うことができる。例えば、排ガス流路に煤が堆積してEGRクーラ20が劣化(冷却性能が低下)している場合、推定排出量が標準排出量よりも高くなると予想される。そして、クリーニングの要否判断にてクリーニングが必要と判断された場合にのみ、EGRクーラ20のクリーニングを行えば良い。推定排出量は、エンジン本体12への燃焼用ガスの給気温度(実際の給気温度)及び予め得られた燃焼用ガスの標準給気温度の比較によって決定される排出補正係数と、標準排出量とによって得られる。標準給気温度及び標準排出量は、エンジン本体12の運転時の回転数とエンジン本体12への運転時の燃料噴射量とによって決定されているので、エンジン本体12の運転状況に対応した適切な標準値を即時的に得られる。したがって、推定排出量、標準給気温度、標準排出量は、エンジン本体12の運転状態から即時的に決定されるので、運転時間などの経時的な要素では予測できない、予期せぬNOxの増減による影響を受けずに、然るべきタイミングでEGRクーラ20のクリーニングの要否判断を行うことができる。
また、排出補正係数を算出する際に用いられる燃焼用ガスの給気温度を計測する温度センサ32は、もともと設置されている温度センサであるため、温度センサを追設せずともクリーニングの要否判断を行うことができる。
According to this embodiment, the following effects are obtained.
The NOx emissions in the exhaust gas are estimated from the information on the operating conditions, and the estimated emissions are compared with the standard NOx emissions in the exhaust gas obtained from data based on experiments, etc. by the control unit. The degree of deterioration of the EGR cooler 20 (the degree of deterioration of cooling performance) can be predicted. As a result, it is possible to determine whether or not cleaning of the
Further, since the
〔参考実施形態〕
次に、本発明の参考実施形態について図3乃至4を用いて説明する。
本実施形態は、上述した第1実施形態に対して、温度センサ33が追加された点とクリーニングの要否判断の方法が異なり、その他の点については同様である。したがって、第1実施形態と異なる点についてのみ説明し、その他は同一の符号を用いてその説明を省略する。
[ Reference Embodiment]
Next, a reference embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 4.
This embodiment is different from the first embodiment described above in that the
まず、本実施形態に係るディーゼルエンジン10’の構成について説明する。
図3に示すように、本実施形態に係るディーゼルエンジン10’は、EGRクーラ20の出口側のEGR冷却水ラインW4に温度センサ33を備える。温度センサ33は、EGR冷却水ラインW4のEGRクーラ20の出口側に流通する冷却水の温度(出口水温)を計測できる。温度センサ33の出力は、図示しない制御部に接続されている。
First, the configuration of the diesel engine 10'according to the present embodiment will be described.
As shown in FIG. 3, the diesel engine 10'according to the present embodiment includes a
次に、本実施形態に係るディーゼルエンジン10’のクリーニング要否判断について説明する。
図4に示すような本実施形態に係るディーゼルエンジン10’のクリーニング要否は、図示しない制御部によって行われ、温度センサ33によって計測されるEGRクーラ20の出口水温と、EGRクーラ20の標準出口水温との差分を出口水温差分算出部71で算出して、その差分と予め設定してある所定値とを水温所定値比較部72で比較することで判断される。本実施形態の場合、差分が所定値よりも大きい場合、次にディーゼルエンジン10’を起動させるタイミングでクリーニングを行う。
Next, the determination of the necessity of cleaning the diesel engine 10'according to the present embodiment will be described.
Whether or not the diesel engine 10'according to the present embodiment as shown in FIG. 4 needs to be cleaned is determined by a control unit (not shown), and the outlet water temperature of the
EGRクーラ20の標準出口水温とは、EGRクーラ20が劣化していない場合のEGRクーラ20の出口側の冷却水の水温である。EGRクーラ20の標準出口水温は、予め得られた実験データを参考に作成されたマップM3を基に、図示しない回転検知センサによって検知されるエンジン本体12の回転数と制御部によって制御される燃料噴射量とから標準出口水温決定部70で一義的に決定される。即ち、運転時のエンジン本体12の回転数と燃料噴射量に対応した、EGRクーラ20が劣化していない場合のEGRクーラ20の出口側の冷却水の水温が即時的に決定される。
The standard outlet water temperature of the
本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
EGRクーラ出口側で得られた冷却水の出口水温と、実験などに基づくデータから得られるEGRクーラ20出口側の冷却水の標準出口水温とを制御部によって比較することで、EGRクーラ20の劣化具合(冷却性能の低下具合)を予測することができる。これによって、予測されたEGRクーラ20の劣化具合から、EGRクーラ20のクリーニングの要否判断を行うことができる。例えば、排ガス流路に煤が堆積してEGRクーラ20が劣化している場合、出口水温が標準出口水温よりも高くなると予想される。そして、クリーニングの要否判断にてクリーニングが必要と判断された場合にのみ、EGRクーラ20のクリーニングを行えば良い。出口水温は、実際の冷却水の出口水温である。標準出口水温は、エンジン本体12の運転時の回転数とエンジン本体12への運転時の燃料噴射量とによって決定されている。したがって、出口水温、標準出口水温は、エンジン本体12の運転状態から即時的に決定されるので、運転時間などの経時的な要素では予測できない、予期せぬNOxの増減による影響を受けずに、然るべきタイミングでEGRクーラ20のクリーニングの要否判断を行うことができる。
なお、本実施形態においては、標準出口水温の換わりに温度センサ31によって計測されるエンジン本体12の出口側の冷却水の水温を用いても良い。エンジン本体12の出口側の冷却水の水温は、EGRクーラ20入口側の冷却水の水温にほぼ等しいため、実質的に、EGRクーラ20出入口の冷却水の水温を比較することになる。これによっても、EGRクーラ20の劣化具合(冷却性能の低下具合)を予測することができる。
According to this embodiment, the following effects are obtained.
Deterioration of the
In this embodiment, the temperature of the cooling water on the outlet side of the
〔第2実施形態〕
以下、本発明の第2実施形態について図5を用いて説明する。
本実施形態は、上述した第1及び参考実施形態に対して、クリーニングの要否判断の方法が異なり、その他の点については同様である。したがって、第1及び参考実施形態と異なる点についてのみ説明し、その他は同一の符号を用いてその説明を省略する。
[ Second Embodiment]
Hereinafter, the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
This embodiment differs from the first and reference embodiments described above in the method of determining the necessity of cleaning, and is the same in other respects. Therefore, only the points different from those of the first and the reference embodiments will be described, and the description thereof will be omitted by using the same reference numerals for the others.
本実施形態に係るディーゼルエンジン10,10’のクリーニング要否は、参考実施形態と第1実施形態との組合せに相当し、図示しない制御部によって行われる。
まず、第1ステップとして参考実施形態と同様の方法によってクリーニング要否判断を制御部で行う。詳細には、温度センサ33によって計測されるEGRクーラ20の出口水温と、EGRクーラ20の標準出口水温との差分を出口水温差分算出部71で算出して、その差分と予め設定してある所定値とを水温所定値比較部72で比較する。第1ステップにてクリーニングは不要(差分が所定値より小さい)と判断されなかった場合にのみ、第2ステップに移行する。第2ステップとして第1実施形態と同様の方法によってクリーニング要否判断を行う。詳細には、NOxの推定排出量とNOxの標準排出量との差分を排出量差分算出部64で算出して、その差分と予め設定してある所定値とを排出量所定値比較部65で比較する。本実施形態の場合、差分が所定値よりも大きい場合、次にディーゼルエンジン10を起動させるタイミングでクリーニングを行う。NOxの推定排出量、NOxの標準排出量、EGRクーラの標準出口水温については、第1及び参考実施形態で述べた通りである。
The necessity of cleaning the
First, as a first step, the control unit determines whether cleaning is necessary by the same method as in the reference embodiment. Specifically, the difference between the outlet water temperature of the
本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
2段階のクリーニングの要否判断によって、クリーニング周期の最大化を図ることができる。即ち、過剰なクリーニングを避けることで、省エネルギ化を図ることができる。
According to this embodiment, the following effects are obtained.
The cleaning cycle can be maximized by determining the necessity of two-step cleaning. That is, energy saving can be achieved by avoiding excessive cleaning.
なお、各実施形態において、制御部は、EGRクーラ20の運転時間が所定時間(例えば、30時間)経過した後に、EGRクーラ20のクリーニングの要否判断を開始することとしても良い。EGRクーラ20の使用開始初期においては、冷却が安定しないため、適切にクリーニングの要否判断を行うことができない可能性がある。この冷却が安定しない使用開始初期においてEGRクーラ20のクリーニングの要否判断を行わないこととすれば、使用開始初期のクリーニングの要否の誤判断を防止できる。
In each embodiment, the control unit may start determining the necessity of cleaning the
10,10’ ディーゼルエンジン(内燃機関)
12 エンジン本体(内燃機関本体)
14 給気マニホルド
16 排気マニホルド
18 ラジエータ
20 EGRクーラ
22 エンジン用ポンプ(ポンプ)
24 EGRクーラ用ポンプ(ポンプ)
26 三方弁
30,31,32,33 温度センサ
W1 冷却水往ライン
W2 冷却水復ライン
W3 冷却水バイパスライン
W4 EGR冷却水ライン
G1 給気ライン
G2 EGRライン
10,10'Diesel engine (internal combustion engine)
12 Engine body (internal combustion engine body)
14
24 EGR cooler pump (pump)
26 Three-
Claims (8)
前記EGRラインに設けられて冷却水によって排ガスを冷却するEGRクーラと、
を備え、
前記内燃機関本体の運転状態から決定されるNOxの推定排出量と、予め得られたNOxの標準排出量とを比較して前記EGRクーラのクリーニングの要否判断を行う制御部を備え、
前記推定排出量は、前記内燃機関本体への燃焼用ガスの給気温度及び予め得られた燃焼用ガスの標準給気温度の比較によって決定される排出補正係数と、前記標準排出量と、によって得られ、
前記標準給気温度は、前記EGRクーラが劣化していない場合における燃焼用ガスの給気温度であることを特徴とする内燃機関。 An EGR line that recirculates a part of the exhaust gas discharged from the internal combustion engine body as combustion gas to the internal combustion engine body.
An EGR cooler provided on the EGR line that cools the exhaust gas with cooling water,
With
The EGR cooler is provided with a control unit that determines whether or not cleaning of the EGR cooler is necessary by comparing the estimated NOx emission amount determined from the operating state of the internal combustion engine main body with the standard NOx emission amount obtained in advance .
The estimated emission amount is determined by the emission correction coefficient determined by comparing the air supply temperature of the combustion gas to the internal combustion engine main body and the standard air supply temperature of the combustion gas obtained in advance, and the standard emission amount. Obtained,
The standard supply air temperature is an internal combustion engine according to inlet air temperature der wherein Rukoto of the combustion gas in the case where the EGR cooler is not degraded.
前記EGRラインに設けられて冷却水によって排ガスを冷却するEGRクーラと、
を備え、
前記EGRクーラ出口側で得られた出口水温と、予め得られた前記EGRクーラ出口側の標準出口水温との温度差分を求め、前記温度差分が予め設定された所定温度差分以上となった場合、前記内燃機関本体の運転状態から決定されるNOxの推定排出量と、予め得られたNOxの標準排出量とを比較して前記EGRクーラのクリーニングの要否判断を行う制御部を備えることを特徴とする内燃機関。 An EGR line that recirculates a part of the exhaust gas discharged from the internal combustion engine body as combustion gas to the internal combustion engine body.
An EGR cooler provided on the EGR line that cools the exhaust gas with cooling water,
With
The temperature difference between the outlet water temperature obtained on the EGR cooler outlet side and the standard outlet water temperature on the EGR cooler outlet side obtained in advance is obtained, and when the temperature difference becomes equal to or more than a preset predetermined temperature difference. It is characterized by including a control unit that determines whether or not cleaning of the EGR cooler is necessary by comparing the estimated NOx emission amount determined from the operating state of the internal combustion engine main body with the standard NOx emission amount obtained in advance. Internal combustion engine.
前記EGRラインに設けられて冷却水によって排ガスを冷却するEGRクーラと、
を備える内燃機関の制御方法であって、
前記内燃機関本体の運転状態から決定されるNOxの推定排出量と、予め得られたNOxの標準排出量とを比較して前記EGRクーラのクリーニングの要否判断を行うステップを含み、
前記推定排出量は、前記内燃機関本体への燃焼用ガスの給気温度及び予め得られた燃焼用ガスの標準給気温度の比較によって決定される排出補正係数と、前記標準排出量と、によって得られ、
前記標準給気温度は、前記EGRクーラが劣化していない場合における燃焼用ガスの給気温度であることを特徴とする内燃機関の制御方法。 An EGR line that recirculates a part of the exhaust gas discharged from the internal combustion engine body as combustion gas to the internal combustion engine body.
An EGR cooler provided on the EGR line that cools the exhaust gas with cooling water,
It is a control method of an internal combustion engine equipped with
Look including the step of performing the internal combustion and the estimated amount of NOx emissions the engine is determined from the operation state of the body, previously obtained standard emissions and to compare with necessity determination of cleaning of the EGR cooler of NOx,
The estimated emission amount is determined by the emission correction coefficient determined by comparing the air supply temperature of the combustion gas to the internal combustion engine main body and the standard air supply temperature of the combustion gas obtained in advance, and the standard emission amount. Obtained,
A control method for an internal combustion engine, wherein the standard air supply temperature is the air supply temperature of the combustion gas when the EGR cooler is not deteriorated.
前記EGRラインに設けられて冷却水によって排ガスを冷却するEGRクーラと、
を備え内燃機関の制御方法であって、
前記EGRクーラ出口側で得られた出口水温と、予め得られた前記EGRクーラ出口側の標準出口水温との温度差分を求めるステップと、
前記温度差分が予め設定された所定温度差分以上となった場合、前記内燃機関本体の運転状態から決定されるNOxの推定排出量と、予め得られたNOxの標準排出量とを比較して前記EGRクーラのクリーニングの要否判断を行うステップと、
を含むことを特徴とする内燃機関の制御方法。 An EGR line that recirculates a part of the exhaust gas discharged from the internal combustion engine body as combustion gas to the internal combustion engine body.
An EGR cooler provided on the EGR line that cools the exhaust gas with cooling water,
Is a control method for internal combustion engines.
A step of obtaining the temperature difference between the outlet water temperature obtained on the EGR cooler outlet side and the standard outlet water temperature on the EGR cooler outlet side obtained in advance, and
When the temperature difference becomes equal to or more than a preset predetermined temperature difference, the estimated NOx emission amount determined from the operating state of the internal combustion engine main body is compared with the standard NOx emission amount obtained in advance. Steps to determine the necessity of cleaning the EGR cooler,
A method for controlling an internal combustion engine, which comprises.
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