JP7359103B2 - engine equipment - Google Patents
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Description
本発明は、エンジン装置に関し、詳しくは、エンジンと、過給機と、インタークーラと、を備えるエンジン装置に関する。 The present invention relates to an engine device, and more particularly to an engine device including an engine, a supercharger, and an intercooler.
従来、この種のエンジン装置としては、エンジン(エンジン本体)と、過給機(ターボチャージャ)と、インタークーラと、を備えるものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。過給機は、タービンと、コンプレッサと、を備える。タービンは、エンジンの排気管に配置されている。コンプレッサは、エンジンの吸気管に配置されると共にタービンにより駆動される。インタークーラは、吸気管のコンプレッサより下流側に配置され、冷却媒体を用いて吸気管内の空気を冷却する。この装置では、EGR管と、EGR弁と、EGRクーラと、を備える。EGR管は、排気管におけるタービンより上流側から分岐し、吸気管におけるコンプレッサの下流側に接続している。EGR弁は、EGR管を開閉する。EGRクーラは、EGR管におけるEGR弁より上流側に配置され、冷却媒体を用いてEGR管内の空気を冷却する。この装置では、吸気管におけるコンプレッサの下流側から分岐してEGR管におけるEGRクーラとEGR弁との間に接続するバイパス管と、バイパス管を開閉するバイパス弁と、を備える。そして、EGR弁を閉じてバイパス弁を開くことにより、コンプレッサにより過給された過給空気の一部をバイパス管を介してEGR管に供給し、EGR管におけるEGRクーラの位置に堆積している煤等の付着物を吹き飛ばす。これにより、EGR管におけるEGRクーラの位置に付着物が堆積することを抑制している。 BACKGROUND ART Conventionally, as this type of engine device, one including an engine (engine main body), a supercharger (turbocharger), and an intercooler has been proposed (see, for example, Patent Document 1). The supercharger includes a turbine and a compressor. The turbine is located in the exhaust pipe of the engine. The compressor is placed in the intake pipe of the engine and is driven by a turbine. The intercooler is arranged downstream of the compressor in the intake pipe, and cools the air in the intake pipe using a cooling medium. This device includes an EGR pipe, an EGR valve, and an EGR cooler. The EGR pipe branches from the exhaust pipe upstream of the turbine and connects to the intake pipe downstream of the compressor. The EGR valve opens and closes the EGR pipe. The EGR cooler is arranged upstream of the EGR valve in the EGR pipe, and cools the air in the EGR pipe using a cooling medium. This device includes a bypass pipe that branches from the downstream side of the compressor in the intake pipe and connects between the EGR cooler and the EGR valve in the EGR pipe, and a bypass valve that opens and closes the bypass pipe. Then, by closing the EGR valve and opening the bypass valve, a portion of the supercharged air supercharged by the compressor is supplied to the EGR pipe via the bypass pipe, and is deposited at the EGR cooler position in the EGR pipe. Blow off deposits such as soot. This suppresses deposits from accumulating at the EGR cooler position in the EGR pipe.
上述のエンジン装置では、EGR管内の付着物の堆積を抑制できるものの、吸気管内の空気がインタークーラで冷却されることにより発生した凝縮水の蓄積を抑制できない。こうして蓄積された凝縮水がエンジンの筒内に入ると、失火等の不都合が生じてしまう。そのため、吸気管内での凝縮水の蓄積は抑制されることが望まれている。 Although the above-mentioned engine device can suppress the accumulation of deposits in the EGR pipe, it cannot suppress the accumulation of condensed water generated when the air in the intake pipe is cooled by the intercooler. If the condensed water accumulated in this way enters the cylinder of the engine, problems such as misfires may occur. Therefore, it is desired to suppress the accumulation of condensed water within the intake pipe.
本発明のエンジン装置は、吸気管内での凝縮水の蓄積を抑制することを主目的とする。 The main purpose of the engine device of the present invention is to suppress the accumulation of condensed water in the intake pipe.
本発明のエンジン装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。 The engine device of the present invention employs the following means to achieve the above-mentioned main purpose.
本発明のエンジン装置は、
エンジンと、
前記エンジンの排気管に配置されるタービンと、前記エンジンの吸気管に配置されると共に前記タービンにより駆動されるコンプレッサと、前記吸気管における前記コンプレッサの上流側と下流側とを連絡するバイパス管に設けられるエアバイパスバルブと、を有する過給機と、
前記吸気管における前記コンプレッサおよび前記エアバイパスバルブより下流側に配置され、冷却媒体を用いて前記吸気管内の空気を冷却するインタークーラと
前記エンジンと前記エアバイパスバルブを制御する制御装置と、
を備えるエンジン装置であって、
前記制御装置は、前記吸気管内の空気が前記インタークーラで冷却されることにより前記吸気管内で発生する凝縮水の蓄積量としての蓄積凝縮水量が、前記エンジンで失火が発生する前記吸気管内の水分量の下限値としての失火限界量以上であるときには、前記エアバイパスバルブを開弁する第1制御を実行し、
前記第1制御を実行した後において、前記吸気管内の空気が前記インタークーラで冷却されることにより前記吸気管内で発生する凝縮水量としての発生凝縮水量が、前記吸気管内の空気の流れにより前記吸気管における前記インタークーラより下流側に吹き飛ばされる水分量としての持ち去り水量を超えているときには、点火時期が所定の基準時期より遅くなり且つスロットル開度が大きくなるように前記エンジンを制御する
ことを要旨とする。
The engine device of the present invention includes:
engine and
A turbine disposed in an exhaust pipe of the engine, a compressor disposed in an intake pipe of the engine and driven by the turbine, and a bypass pipe connecting upstream and downstream sides of the compressor in the intake pipe. an air bypass valve provided;
an intercooler that is disposed downstream of the compressor and the air bypass valve in the intake pipe and cools the air in the intake pipe using a cooling medium; a control device that controls the engine and the air bypass valve;
An engine device comprising:
The control device is configured such that an accumulated amount of condensed water, which is an accumulated amount of condensed water generated in the intake pipe when the air in the intake pipe is cooled by the intercooler, is a moisture content in the intake pipe that causes a misfire in the engine. When the amount is equal to or greater than the misfire limit amount as the lower limit value of the amount, execute a first control to open the air bypass valve;
After executing the first control, the amount of condensed water generated in the intake pipe due to the air in the intake pipe being cooled by the intercooler is increased by the amount of condensed water generated in the intake pipe due to the flow of air in the intake pipe. When the amount of water blown away downstream from the intercooler in the pipe exceeds the amount of water taken away, the engine is controlled so that the ignition timing is later than a predetermined reference timing and the throttle opening is increased. This is the summary.
この本発明のエンジン装置では、吸気管内の空気がインタークーラで冷却されることにより吸気管内で発生する凝縮水のインタークーラでの蓄積量としての蓄積凝縮水量が、エンジンで失火が発生する吸気管内の水分量の下限値としての失火限界量以上であるときには、エアバイパスバルブを開弁する第1制御を実行する。エアバイパスバルブを開弁することにより、吸気管におけるコンプレッサより下流側の空気圧を低下させる。これにより、吸気管におけるコンプレッサより下流側の空気の単位体積あたりの保有水分量が低下するから、インタークーラの冷却により凝縮水が発生することを抑制できる。そして、第1制御を実行した後において、吸気管内の空気がインタークーラで冷却されることにより吸気管内で発生する凝縮水量としての発生凝縮水量が、吸気管内の空気の流れにより吸気管におけるインタークーラより下流側に吹き飛ばされる水分量としての持ち去り水量を超えているときには、点火時期が所定の基準時期より遅くなり且つスロットル開度が大きくなるようにエンジンを制御してもよい。スロットル開度を大きくして吸気管内を通過する空気量を大きくするから、持ち去り水量をより大きくすることができる。この結果、吸気管におけるインタークーラの位置で水分が蓄積されることを抑制できる。 In the engine device of the present invention, the amount of accumulated condensed water generated in the intake pipe as the amount of accumulated condensed water in the intercooler when the air in the intake pipe is cooled by the intercooler is the amount of condensed water that is accumulated in the intake pipe where a misfire occurs in the engine. When the amount of moisture is equal to or greater than the misfire limit amount as the lower limit value of the moisture amount, the first control to open the air bypass valve is executed. By opening the air bypass valve, the air pressure downstream of the compressor in the intake pipe is reduced. As a result, the amount of water retained per unit volume of air downstream of the compressor in the intake pipe is reduced, so generation of condensed water due to cooling of the intercooler can be suppressed. After the first control is executed, the amount of condensed water generated in the intake pipe as a result of the air in the intake pipe being cooled by the intercooler is increased by the amount of condensed water generated in the intake pipe due to the flow of air in the intake pipe. When the amount of water taken away as the amount of water blown further downstream is exceeded, the engine may be controlled so that the ignition timing is later than a predetermined reference timing and the throttle opening is increased. Since the throttle opening is increased to increase the amount of air passing through the intake pipe, the amount of water removed can be increased. As a result, it is possible to suppress moisture from accumulating at the position of the intercooler in the intake pipe.
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。 Next, a mode for carrying out the present invention will be described using examples.
図1は、本発明の一実施例としてのエンジン装置10の構成の概略を示す構成図である。図2は、電子制御ユニット70の入出力信号の一例を示す説明図である。実施例のエンジン装置10は、一般的な自動車や各種のハイブリッド自動車に搭載され、図1、図2に示すように、エンジン12と、過給機40と、インタークーラ25と、電子制御ユニット70とを備える。
FIG. 1 is a block diagram schematically showing the structure of an
エンジン12は、ガソリンや軽油などの燃料を用いて動力を出力する内燃機関として構成されている。このエンジン12は、エアクリーナ22により清浄された空気を吸気管23に吸入してインタークーラ25、スロットルバルブ26、サージタンク27の順に通過させると共に吸気管23のサージタンク27よりも下流側で燃料噴射弁28から燃料を噴射し、空気と燃料とを混合する。そして、この混合気を吸気バルブ29を介して燃焼室30に吸入し、点火プラグ31による電気火花によって爆発燃焼させる。そして、爆発燃焼によるエネルギにより押し下げられるピストン32の往復運動をクランクシャフト14の回転運動に変換する。燃焼室30から排気バルブ34を介して排気管35に排出される排気は、一酸化炭素(CO)や炭化水素(HC)、窒素酸化物(NOx)の有害成分を浄化する触媒(三元触媒)を有する浄化装置37,38を介して外気に排出される。
The
過給機40は、ターボチャージャとして構成されており、コンプレッサ41と、タービン42と、回転軸43と、ウェイストゲートバルブ44と、エアバイパスバルブ45と、を備える。コンプレッサ41は、吸気管23のインタークーラ25よりも上流側に配置されている。タービン42は、排気管35の浄化装置37よりも上流側に配置されている。回転軸43は、コンプレッサ41とタービン42とを連結する。ウェイストゲートバルブ44は、排気管35におけるタービン42よりも上流側と下流側とを連絡するバイパス管36に設けられており、電子制御ユニット70により制御される。エアバイパスバルブ45は、吸気管23におけるコンプレッサ41よりも上流側と下流側とを連絡するバイパス管24に設けられており、電子制御ユニット70により制御される。
The
この過給機40では、ウェイストゲートバルブ44の開度の調節により、バイパス管36を流通する排気量とタービン42を流通する排気量との分配比が調節され、タービン42の回転駆動力が調節され、コンプレッサ41による圧縮空気量が調節され、エンジン12の過給圧(吸気圧)が調節される。ここで、分配比は、詳細には、ウェイストゲートバルブ44の開度が小さいほど、バイパス管36を流通する排気量が少なくなると共にタービン42を流通する排気量が多くなるように調節される。なお、エンジン12は、ウェイストゲートバルブ44が全開のときには、過給機40を備えない自然吸気タイプのエンジンと同様に動作可能になっている。
In this
また、過給機40では、吸気管23におけるコンプレッサ41よりも下流側の圧力が上流側の圧力よりもある程度高いときに、エアバイパスバルブ45を開弁させることにより、コンプレッサ41よりも下流側の余剰圧力を解放することができる。なお、エアバイパスバルブ45は、電子制御ユニット70により制御されるバルブに代えて、吸気管23におけるコンプレッサ41よりも下流側の圧力が上流側の圧力よりもある程度高くなると開弁する逆止弁として構成されるものとしてもよい。
In addition, in the
インタークーラ25は、吸気管23におけるコンプレッサ41よりも下流側に配置されている。インタークーラ25には、冷却媒体(例えば、ロングライフクーラント(LLC)など)が循環している。インタークーラ25は、吸気管23内の空気(吸気)と冷却媒体とを熱交換させて、吸気管23内の空気(吸気)を冷却している。
電子制御ユニット70は、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUに加えて、処理プログラムを記憶するROMや、データを一時的に記憶するRAM、入出力ポート、通信ポートを備える。電子制御ユニット70には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。
The
電子制御ユニット70に入力される信号としては、例えば、エンジン12のクランクシャフト14の回転位置を検出するクランクポジションセンサ14aからのクランク角θcrや、エンジン12の冷却媒体の温度を検出する図示しない水温センサからの冷却媒体の温度Tw、スロットルバルブ26の開度を検出するスロットルポジションセンサ26aからのスロットル開度THを挙げることができる。吸気バルブ29を開閉するインテークカムシャフトや排気バルブ34を開閉するエキゾーストカムシャフトの回転位置を検出する図示しないカムポジションセンサからのカムポジションθcaも挙げることができる。吸気管23におけるコンプレッサ41よりも上流側に取り付けられたエアフローメータ23aからの吸入空気量Qaや、吸気管23におけるコンプレッサ41よりも上流側に取り付けられた圧力センサ23bからの吸気圧Pin、吸気管23におけるコンプレッサ41とインタークーラ25との間に取り付けられた圧力センサ23cからの過給圧Pc、吸気管23におけるコンプレッサ41よりも上流側に取り付けられた温度センサ23dからの吸気温Tinも挙げることができる。サージタンク27に取り付けられた圧力センサ27aからのサージ圧Psや、サージタンク27に取り付けられた温度センサ27bからのサージ温度Tsも挙げることができる。排気管35における浄化装置37よりも上流側に取り付けられたフロント空燃比センサ35aからのフロント空燃比AF1や、排気管35の浄化装置37と浄化装置38との間に取り付けられたリヤ空燃比センサ35bからのリヤ空燃比AF2も挙げることができる。外気温を検出する温度センサ60からの外気温Tatmや、車外の湿度を検出する湿度センサ62からの湿度Hatmも挙げることができる。
Signals input to the
電子制御ユニット70からは、各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。電子制御ユニット70から出力される信号としては、例えば、スロットルバルブ26への制御信号や、燃料噴射弁28への制御信号、点火プラグ31への制御信号を挙げることができる。ウェイストゲートバルブ44への制御信号、エアバイパスバルブ45への制御信号も挙げることができる。
Various control signals are output from the
電子制御ユニット70は、クランクポジションセンサ14aからのクランク角θcrに基づいてエンジン12の回転数Neを演算している。また、電子制御ユニット70は、エアフローメータ23aからの吸入空気量Qaとエンジン12の回転数Neとに基づいて負荷率(エンジン12の1サイクルあたりの行程容積に対する1サイクルで実際に吸入される空気の容積の割合)KLを演算している。さらに、電子制御ユニット70は、圧力センサ23bからの吸気圧Pinと圧力センサ23cからの過給圧Pcと温度センサ23dからの吸気温Tinとに基づいてインタークーラ25の上流側での吸気温Tinc(インタークーラ25に流入する吸気の温度)を演算している。
The
こうして構成された実施例のエンジン装置10では、電子制御ユニット70は、エンジン12の要求負荷率KL*に基づいて、スロットルバルブ26の開度を制御する吸入空気量制御や、燃料噴射弁28からの燃料噴射量を制御する燃料噴射制御、点火プラグ31の点火時期を制御する点火制御、ウェイストゲートバルブ44の開度を制御する過給制御などを行なう。
In the
吸入空気量制御は、例えば、要求負荷率KL*に基づいて燃費が良好なるように定められる燃費用吸入空気量QFeを目標吸入空気量Qa*に設定し、吸入空気量Qaが目標吸入空気量Qa*となるようにスロットルバルブ26の目標開度TH*を設定し、スロットル開度THが目標開度TH*となるようにスロットルバルブ26を制御する。
In the intake air amount control, for example, the intake air amount QFe for fuel efficiency, which is determined to improve fuel efficiency based on the required load factor KL*, is set as the target intake air amount Qa*, and the intake air amount Qa is set to the target intake air amount. The target opening TH* of the
燃料噴射制御は、例えば、吸入空気量Qaに基づいてフロント空燃比AF1が目標空燃比AF*(例えば、理論空燃比)となるように燃料噴射弁28の目標燃料噴射量Qf*を設定し、設定した目標燃料噴射量Qf*を用いて燃料噴射弁28を制御することにより行なわれる。
For example, the fuel injection control sets the target fuel injection amount Qf* of the
点火制御は、例えば、エンジン12の回転数Neおよび要求負荷率KL*に基づいて燃費が良好なるように定められる燃費用点火時期TFeを基準時期TFbとし、基準時期TFbを点火プラグ31の目標点火時期Tf*に設定し、設定した目標点火時期Tf*を用いて点火プラグ31を制御することにより行なわれる。
In the ignition control, for example, the fuel efficiency ignition timing TFe, which is determined to improve fuel efficiency based on the rotational speed Ne of the
次に、こうして構成された実施例のエンジン装置10の動作、特に、吸気管23内での凝縮水の蓄積を抑制する際の動作について説明する。図3は、電子制御ユニット70により実行される制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。本ルーチンは、エンジン12の運転中に繰り返し実行される。
Next, the operation of the
本ルーチンが実行されると、電子制御ユニット70のCPUは、吸入空気量Qaや過給圧Pc、サージ温度Ts、外気温Tatm、湿度Hatmを入力する処理を実行する(ステップS100)。吸入空気量Qaは、エアフローメータ23aにより検出されたものを入力している。過給圧Pcは、圧力センサ23cにより検出されたものを入力している。サージ温度Tsは、サージタンク27に取り付けられた温度センサ27bにより検出されたものを入力している。外気温Tatmは、温度センサ60により検出されたものを入力している。湿度Hatmは、湿度センサ62により検出されたものを入力している。
When this routine is executed, the CPU of the
こうして処理に必要なデータを入力すると、続いて、吸入空気量Qaや過給圧Pc、サージ温度Ts、外気温Tatm、湿度Hatmに基づいて、吸気管23内の空気がインタークーラ25で冷却されることにより発生する凝縮水量としての発生凝縮水量Vgcwを設定する(ステップS110)。発生凝縮水量Vgcwの設定方法は、以下の通りである。最初に、外気温Tatmと標準気圧(101.33kPa)とを用いて、エアクリーナ22を介して導入した空気の空気密度Daacと水分量Vwacとを導出する。次に、サージ温度Tsと過給圧Pcとを用いて、インタークーラ25を通過した後の空気密度Daicを算出する。そして、算出した空気密度Daacと水分量Vwacと空気密度Daicとを用いて、インタークーラ25を通過した後の空気に含まれる水分量Vwicを算出する。こうして算出した水分量Vwicから、飽和蒸気量曲線と外気温Tatmとを用いて導出する外気温Tatmでの飽和水蒸気量Vssを減じたものと値0とのうちの大きいほうの値を、発生凝縮水量Vgcwに設定する。
After inputting the data necessary for processing in this way, the air in the
次に、持ち去り水量Vtaと失火限界量Vlimとを設定する(ステップS120)。持ち去り水量Vtaは、吸気管23内の空気の流れにより吸気管23におけるインタークーラ25より下流側に吹き飛ばされる水分量である。失火限界量Vlimは、吸気管23におけるインタークーラ25の位置に蓄積された凝縮水がインタークーラ25より下流側に流れてエンジン12の筒内に侵入したときに、エンジン12で失火が発生するか否かを判定するための閾値であり、エンジン12で失火が発生する吸気管23におけるインタークーラ25の位置での水分量の下限値である。持ち去り水量Vta、失火限界量Vlimの設定は、吸入空気量Qaと設定用マップとを用いて行なう。設定用マップは、実験や解析などに基づいて吸入空気量Qaと持ち去り水量Vta、失火限界量Vlimとの関係を示したマップである。図4は、設定用マップの一例を示す説明図である。図中、一点鎖線は、持ち去り水量Vtaと吸入空気量Qaとの関係の一例を示している。破線は、失火限界量Vlimと吸入空気量Qaとの関係の一例を示している。実線は、ステップS110で演算した発生凝縮水量Vgcwと吸入空気量Qaとの関係の一例を示している。持ち去り水量Vta、失火限界量Vlimは、設定用マップから吸入空気量Qaに対応する値を導出することにより設定される。
Next, the amount of water taken away Vta and the misfire limit amount Vlim are set (step S120). The amount of water taken away Vta is the amount of water blown away from the
こうして発生凝縮水量Vgcwと持ち去り水量Vtaを設定すると、発生凝縮水量Vgcwから持ち去り水量Vtaを減じて、吸気管23内の空気がインタークーラ25を通過する際に発生する凝縮水のインタークーラ25での蓄積量としての蓄積凝縮水量Vcw(=Vgcw-Vcta)を算出する(ステップS130)。
When the generated condensed water amount Vgcw and the removed water amount Vta are set in this way, the removed water amount Vta is subtracted from the generated condensed water amount Vgcw, and the condensed water generated when the air in the
続いて、蓄積凝縮水量Vcwが失火限界量Vlim以上であるか否かを判定する(ステップS140)。蓄積凝縮水量Vcwが失火限界量Vlim未満のときには、吸気管23のインタークーラ25の位置に蓄積された凝縮水がインタークーラ25より下流側に流れても失火が発生する可能性が低いと判断して、本ルーチンを終了する。
Subsequently, it is determined whether the accumulated condensed water amount Vcw is equal to or greater than the misfire limit amount Vlim (step S140). When the accumulated condensed water amount Vcw is less than the misfire limit amount Vlim, it is determined that there is a low possibility that a misfire will occur even if the condensed water accumulated at the position of the
ステップS140で蓄積凝縮水量Vcwが失火限界量Vlim以上であるときには、吸気管23のインタークーラ25の位置に蓄積された凝縮水がインタークーラ25より下流側に流れたときに失火が発生する可能性が高いと判断して、エアバイパスバルブ45を開弁する(ステップS150)。エアバイパスバルブ45を開弁すると、吸気管23におけるインタークーラ25より上流側の空気圧、即ち、過給圧Pcが低下するから、インタークーラ25で発生する凝縮水量(発生凝縮水量Vgcw)を低下させることができる。これにより、吸気管23のインタークーラ25での凝縮水の蓄積を抑制できる。
If the accumulated condensed water amount Vcw is equal to or greater than the misfire limit amount Vlim in step S140, there is a possibility that a misfire will occur when the condensed water accumulated at the position of the
続いて、ステップS100、S110と同一の処理で、吸入空気量Qaや過給圧Pc、サージ温度Ts、外気温Tatm、湿度Hatmを入力し(ステップS160)、発生凝縮水量Vgcwを設定する(ステップS170)。そして、ステップS120の持ち去り水量Vtaの設定と同一の処理で、持ち去り水量Vtaを設定する(ステップS180)。 Next, in the same process as steps S100 and S110, the intake air amount Qa, boost pressure Pc, surge temperature Ts, outside temperature Tatm, and humidity Hatm are input (step S160), and the generated condensed water amount Vgcw is set (step S170). Then, the amount of water to be taken away Vta is set in the same process as the setting of the amount of water to be taken away Vta in step S120 (step S180).
そして、発生凝縮水量Vgcwが持ち去り水量Vtaを超えている否かを判定する(ステップS190)。発生凝縮水量Vgcwが持ち去り水量Vtaを超えているときには(例えば、図4のハッチングを施した領域では)、凝縮水が吸気管23におけるインタークーラ25の位置で蓄積される。今、ステップS150でエアバイパスバルブ45を開弁していることから、発生凝縮水量Vgcwが持ち去り水量Vtaを超えているときは、エアバイパスバルブ45を開弁しても吸気管23のインタークーラ25での凝縮水の蓄積を十分に抑制できていないと考えられる。したがって、ステップS190の処理は、エアバイパスバルブ45を開弁することにより、吸気管23のインタークーラ25での凝縮水の蓄積が十分に抑制できているか否かを判定する処理となっている。
Then, it is determined whether the generated condensed water amount Vgcw exceeds the removed water amount Vta (step S190). When the generated condensed water amount Vgcw exceeds the removed water amount Vta (for example, in the hatched area in FIG. 4), condensed water is accumulated at the position of the
ステップS190で発生凝縮水量Vgcwが持ち去り水量Vta以下であるときには、ステップS150でエアバイパスバルブ45を開弁することにより吸気管23のインタークーラ25での凝縮水の蓄積が十分に抑制されていると判断して、本ルーチンを終了する。
When the generated condensed water amount Vgcw is equal to or less than the removed water amount Vta in step S190, the accumulation of condensed water in the
ステップS190で発生凝縮水量Vgcwが持ち去り水量Vtaを超えているときには、ステップS150でエアバイパスバルブ45を開弁したが、吸気管23のインタークーラ25での凝縮水の蓄積を十分に抑制できていないと判断して、点火遅角制御とスロットルバルブ開制御とを実行して(ステップS200)、本ルーチンを終了する。
When the generated condensed water amount Vgcw exceeds the removed water amount Vta in step S190, the
点火遅角制御では、上述の基準時期TFb(燃費用点火時期TFe)より遅い(遅角させた)時期を点火プラグ31の目標点火時期Tf*に設定し、設定した目標点火時期Tf*を用いて点火プラグ31を制御することにより行なわれる。スロットルバルブ開制御は、燃費用吸入空気量QFeを所定量Qadd増加させた空気量を目標吸入空気量Qa*を設定し、吸入空気量Qaが目標吸入空気量Qa*となるようにスロットルバルブ26の目標開度TH*を設定し、スロットル開度THが目標開度TH*となるようにスロットルバルブ26を制御することにより行なわれる。
In the ignition retard control, the target ignition timing Tf* of the
点火遅角制御とスロットルバルブ開制御とを実行することにより、吸入空気量Qaを増加させて持ち去り水量Vtaを大きくする。これにより、吸気管23のインタークーラ25での凝縮水の蓄積を抑制できる。
By executing the ignition retard control and the throttle valve opening control, the intake air amount Qa is increased and the removed water amount Vta is increased. Thereby, accumulation of condensed water in the
以上説明した実施例のエンジン装置10によれば、吸気管23内の空気がインタークーラ25で冷却されることにより発生する凝縮水の蓄積量としての蓄積凝縮水量Vcwが、エンジン12で失火が発生する吸気管23内の水分量の下限値としての失火限界量Vlim以上であるときには、エアバイパスバルブ45を開弁し(第1制御を実行し)、その後(第1制御を実行した後)において、吸気管23内の空気がインタークーラ25で冷却されることにより発生する凝縮水量としての発生凝縮水量Vgcwが、吸気管23内の空気の流れにより吸気管23におけるインタークーラ25より下流側に吹き飛ばされる凝縮水量としての持ち去り水量を超えているときには、点火時期が基準時期TFb(燃費用点火時期TFe)より遅くなり且つスロットル開度THが大きくなるようにエンジン12を制御することにより、吸気管23内での凝縮水の蓄積を抑制できる。
According to the
実施例のエンジン装置10では、点火時期の基準時期TFbを燃費用点火時期TFeとしている。しかしながら、基準時期TFbは、燃費用点火時期TFeに限定されるものではなく、エンジン12から大きなトルクを出力するための点火時期など、エンジン装置10の仕様に応じた適正な時期に定めればよい。
In the
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン12が「エンジン」に相当し、タービン42が「タービン」に相当し、コンプレッサ41が「コンプレッサ」に相当し、エアバイパスバルブ45が「エアバイパスバルブ」に相当し、過給機40が「過給機」に相当し、インタークーラ25が「インタークーラ」に相当し、電子制御ユニット70が「制御装置」に相当する。
The correspondence between the main elements of the embodiments and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problems will be explained. In the embodiment, the
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。 The correspondence relationship between the main elements of the examples and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problem is that the example implements the invention described in the column of means for solving the problem. Since this is an example for specifically explaining a form for solving the problem, it is not intended to limit the elements of the invention described in the column of means for solving the problems. In other words, the interpretation of the invention described in the column of means for solving the problem should be based on the description in that column, and the examples are based on the description of the invention described in the column of means for solving the problem. This is just one specific example.
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。 Although the embodiments of the present invention have been described above using examples, the present invention is not limited to these examples in any way, and may be modified in various forms without departing from the gist of the present invention. Of course, it can be implemented.
本発明は、エンジン装置の製造産業などに利用可能である。 INDUSTRIAL APPLICATION This invention can be utilized for the manufacturing industry of an engine device, etc.
10 エンジン装置、12 エンジン、14 クランクシャフト、14a クランクポジションセンサ、22 エアクリーナ、23 吸気管、23a エアフローメータ、23b,23c,27a 圧力センサ、24,36 バイパス管、25 インタークーラ、26 スロットルバルブ、26a スロットルポジションセンサ、27 サージタンク、23d、27b 温度センサ、28 燃料噴射弁、29 吸気バルブ、30 燃焼室、31 点火プラグ、32 ピストン、34 排気バルブ、35 排気管、35a フロント空燃比センサ、35b リヤ空燃比センサ、37,38 浄化装置、40 過給機、41 コンプレッサ、42 タービン、43 回転軸、44 ウェイストゲートバルブ、45 エアバイパスバルブ、60 温度センサ、62 湿度センサ、70 電子制御ユニット。
Claims (1)
前記エンジンの排気管に配置されるタービンと、前記エンジンの吸気管に配置されると共に前記タービンにより駆動されるコンプレッサと、前記吸気管における前記コンプレッサの上流側と下流側とを連絡するバイパス管に設けられるエアバイパスバルブと、を有する過給機と、
前記吸気管における前記コンプレッサおよび前記エアバイパスバルブより下流側に配置され、冷却媒体を用いて前記吸気管内の空気を冷却するインタークーラと
前記エンジンと前記エアバイパスバルブを制御する制御装置と、
を備えるエンジン装置であって、
前記制御装置は、前記吸気管内の空気が前記インタークーラで冷却されることにより前記吸気管内で発生する凝縮水の蓄積量としての蓄積凝縮水量が、前記エンジンで失火が発生する前記吸気管内の水分量の下限値としての失火限界量以上であるときには、前記エアバイパスバルブを開弁する第1制御を実行し、
前記第1制御を実行した後において、前記吸気管内の空気が前記インタークーラで冷却されることにより前記吸気管内で発生する凝縮水量としての発生凝縮水量が、前記吸気管内の空気の流れにより前記吸気管における前記インタークーラより下流側に吹き飛ばされる水分量としての持ち去り水量を超えているときには、点火時期が所定の基準時期より遅くなり且つスロットル開度が大きくなるように前記エンジンを制御する
エンジン装置。 engine and
A turbine disposed in an exhaust pipe of the engine, a compressor disposed in an intake pipe of the engine and driven by the turbine, and a bypass pipe connecting upstream and downstream sides of the compressor in the intake pipe. an air bypass valve provided;
an intercooler that is disposed downstream of the compressor and the air bypass valve in the intake pipe and cools the air in the intake pipe using a cooling medium; a control device that controls the engine and the air bypass valve;
An engine device comprising:
The control device is configured such that an accumulated amount of condensed water, which is an accumulated amount of condensed water generated in the intake pipe when the air in the intake pipe is cooled by the intercooler, is a moisture content in the intake pipe that causes a misfire in the engine. When the amount is equal to or greater than the misfire limit amount as the lower limit value of the amount, execute a first control to open the air bypass valve;
After executing the first control, the amount of condensed water generated in the intake pipe due to the air in the intake pipe being cooled by the intercooler is increased by the amount of condensed water generated in the intake pipe due to the flow of air in the intake pipe. An engine device that controls the engine so that the ignition timing is later than a predetermined reference timing and the throttle opening is increased when the amount of water blown away downstream from the intercooler in the pipe is exceeded. .
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