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JP4720779B2 - Exhaust temperature reduction control device and method - Google Patents

Exhaust temperature reduction control device and method Download PDF

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JP4720779B2 JP2007119014A JP2007119014A JP4720779B2 JP 4720779 B2 JP4720779 B2 JP 4720779B2 JP 2007119014 A JP2007119014 A JP 2007119014A JP 2007119014 A JP2007119014 A JP 2007119014A JP 4720779 B2 JP4720779 B2 JP 4720779B2
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Description

本発明は、例えば車両の内燃機関から排出される排気ガスの温度を低減させる排気温度低減制御装置及び方法の技術分野に関する。   The present invention relates to a technical field of an exhaust temperature reduction control device and method for reducing the temperature of exhaust gas discharged from, for example, an internal combustion engine of a vehicle.

この種の排気温度低減制御装置として、内燃機関の排気を再度吸気側に還流させる排気再循環(EGR:Exhaust Gas Recirculation)システムを用いることで、排気の温度を低減させるというものがある。   As this type of exhaust temperature reduction control device, there is one that reduces the temperature of exhaust gas by using an exhaust gas recirculation (EGR) system that recirculates the exhaust gas of the internal combustion engine to the intake side again.

例えば特許文献1では、排気経路に設けられた触媒の温度を検出し、検出された温度が開始温度を超えている場合に、EGR量を増加させるという技術が開示されている。   For example, Patent Document 1 discloses a technique of detecting the temperature of a catalyst provided in an exhaust path and increasing the EGR amount when the detected temperature exceeds a start temperature.

また特許文献2では、上述したEGRシステムによって触媒の温度を十分に低減できない場合に、空燃比をリッチ化することで、排気の温度を低減させるという技術が開示されている。   Patent Document 2 discloses a technique for reducing the temperature of exhaust gas by enriching the air-fuel ratio when the temperature of the catalyst cannot be sufficiently reduced by the above-described EGR system.

特開平7−83034号公報JP-A-7-83034 特開平4−298666号公報JP-A-4-298666

しかしながら、例えばハイブリッド車両等の連続可変トランスミッション(CVT:Continuously Variable Transmission)採用車では、燃費の向上等を目的として、低中速回転においてもエンジン負荷の高い状態で走行しているため、吸気管負圧が小さい。このため、EGR量を増加させて排気の温度を低減させる場合に、増加させたEGRを吸気管に流入させることが困難であるという技術的問題点がある。   However, for example, a continuously variable transmission (CVT) vehicle such as a hybrid vehicle travels with a high engine load even at low and medium speeds for the purpose of improving fuel efficiency. The pressure is small. For this reason, when the EGR amount is increased to reduce the exhaust gas temperature, there is a technical problem that it is difficult to cause the increased EGR to flow into the intake pipe.

本発明は、例えば上述した問題点に鑑みなされたものであり、EGR量を増加させることにより、効果的に排気温度を低減することが可能である排気温度低減制御装置及び方法を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, for example, and provides an exhaust temperature reduction control device and method that can effectively reduce the exhaust temperature by increasing the EGR amount. Let it be an issue.

本発明の排気温度低減制御装置は上記課題を解決するために、内燃機関の回転速度を変更可能な回転速度変更手段と、前記内燃機関の排気を吸気側へ再循環可能な排気再循環手段と、前記内燃機関の排気側の温度を検出する温度検出手段と、前記内燃機関に供給する燃料を増量し、空燃比をリッチ化可能な燃料増量手段と、前記内燃機関の回転速度を増加させるように前記回転速度変更手段の制御を行うと共に、前記再循環される排気の量を増加させるように前記排気再循環手段の制御を行うことによる燃費の悪化率と、前記燃料増量手段の動作による燃費の悪化率とを、前記温度を夫々第2所定温度低下させる場合において相互に比較する燃費悪化率比較手段と、前記検出された温度が第1所定温度を超えている場合に、前記燃費率悪化比較手段による比較において、前記燃費の悪化率が低いとされた一方の制御を行う制御手段とを備える。 In order to solve the above problems, an exhaust temperature reduction control device of the present invention includes a rotation speed changing means capable of changing the rotation speed of an internal combustion engine, and an exhaust gas recirculation means capable of recirculating the exhaust gas of the internal combustion engine to the intake side. A temperature detecting means for detecting the temperature on the exhaust side of the internal combustion engine; a fuel increasing means capable of increasing the amount of fuel supplied to the internal combustion engine and enriching the air-fuel ratio; and increasing the rotational speed of the internal combustion engine. In addition, control of the rotation speed changing means and control of the exhaust gas recirculation means so as to increase the amount of exhaust gas recirculated, and fuel efficiency deterioration caused by operation of the fuel increase means The fuel consumption deterioration rate comparison means for comparing the deterioration rate with each other when the temperature is lowered by the second predetermined temperature, and when the detected temperature exceeds the first predetermined temperature, the fuel consumption rate deterioration ratio In comparison by means, and control means for controlling the while deterioration rate of the fuel consumption is low.

本発明に係る排気温度低減制御装置によれば、その動作時に、先ず温度検出手段によって、内燃機関の排気側の温度が検出される。尚、ここでの「排気側の温度」とは、内燃機関の排気経路を構成する又は排気経路に設けられた若しくは取り付けられた任意箇所や部材の温度、或いは排気経路内における気体の温度など、温度検出の対象となる排気側における所定の箇所、部材又は媒体に係る温度を意味する。   According to the exhaust temperature reduction control apparatus of the present invention, the temperature on the exhaust side of the internal combustion engine is first detected by the temperature detection means during the operation. The "exhaust side temperature" here means the temperature of an arbitrary portion or member that constitutes or is attached to the exhaust path of the internal combustion engine or the temperature of the gas in the exhaust path, etc. It means the temperature related to a predetermined location, member or medium on the exhaust side that is the target of temperature detection.

排気側の温度が検出されると、その温度が第1所定温度を超えているか否かが判定される。ここでの「第1所定温度」は、内燃機関の回転数を増加させるか否かを決める際の基準となる値であり、典型的には排気経路に設けられた部材の耐熱温度にマージンを持たせた温度である。そして、検出された温度が第1所定温度を超えている場合、回転速度変更手段によって、内燃機関の回転速度が増加させられる。更に、排気再循環手段によって、吸気側へ再循環させられる排気(以下、適宜「EGR」と称する。)の量が増加させられる。   When the temperature on the exhaust side is detected, it is determined whether or not the temperature exceeds the first predetermined temperature. The “first predetermined temperature” here is a reference value for determining whether to increase the rotational speed of the internal combustion engine, and typically has a margin for the heat-resistant temperature of members provided in the exhaust path. It is a given temperature. When the detected temperature exceeds the first predetermined temperature, the rotational speed of the internal combustion engine is increased by the rotational speed changing means. Further, the amount of exhaust gas (hereinafter referred to as “EGR” as appropriate) recirculated to the intake side is increased by the exhaust gas recirculation means.

内燃機関の回転速度が増加することにより、内燃機関の吸気管の圧力は低下する。このため、EGRはよりスムーズに吸気管へと流入するようになる。従って、EGRの量を増加させ、EGR導入率(即ち、内燃機関の燃焼に用いられる混合気における、EGRの割合)を高め、排気の温度を低減させることが可能となる。排気温度を低減させることにより、例えば排気経路に設けられた部材が排気の熱により故障或いは劣化すること等を防止できる。   As the rotational speed of the internal combustion engine increases, the pressure in the intake pipe of the internal combustion engine decreases. For this reason, EGR comes to flow into the intake pipe more smoothly. Accordingly, it is possible to increase the amount of EGR, increase the EGR introduction rate (that is, the ratio of EGR in the air-fuel mixture used for combustion of the internal combustion engine), and reduce the exhaust temperature. By reducing the exhaust temperature, it is possible to prevent, for example, a failure or deterioration of a member provided in the exhaust path due to the heat of the exhaust.

尚、上述した回転速度変更手段及び排気再循環手段の制御は、同時に行われてもよいし、相前後して行われてもよい。即ち、回転速度の増加によって、吸気管の圧力が負圧となるタイミングで、EGRが吸気管に流入するように制御が行われれば、上述した効果を得ることが可能である。   Note that the above-described control of the rotation speed changing means and the exhaust gas recirculation means may be performed at the same time or may be performed at the same time. That is, if the control is performed so that the EGR flows into the intake pipe at the timing when the pressure of the intake pipe becomes negative due to the increase in the rotation speed, the above-described effect can be obtained.

本発明では特に、例えばハイブリッド車両等のCVT採用車のように、低中速回転においても負荷の高い状態で走行する車両に設けられた内燃機関において、内燃機関の吸気管負圧が小さいことによって、EGR導入率を十分に増加させることができない場合に有効である。   In the present invention, in particular, in an internal combustion engine provided in a vehicle that travels with a high load even at low and medium speed rotation, such as a hybrid vehicle or other CVT vehicle, the intake pipe negative pressure of the internal combustion engine is small. This is effective when the EGR introduction rate cannot be increased sufficiently.

以上説明したように、本発明に係る排気温度低減制御装置によれば、内燃機関の回転速度を増加させることで、吸気管の圧力を低下させてから或いは低下させつつEGRの量を増加させるため、効果的にEGR導入率を高め、確実に排気温度を低減させることが可能である。   As described above, according to the exhaust gas temperature reduction control apparatus of the present invention, by increasing the rotational speed of the internal combustion engine, the amount of EGR is increased while decreasing or decreasing the pressure of the intake pipe. It is possible to effectively increase the EGR introduction rate and reliably reduce the exhaust temperature.

本発明の排気温度低減制御装置の一態様では、前記温度検出手段は、前記内燃機関の排気経路に設けられた触媒の温度を検出する。   In one aspect of the exhaust temperature reduction control apparatus of the present invention, the temperature detection means detects the temperature of a catalyst provided in the exhaust path of the internal combustion engine.

この態様によれば、温度検出手段によって、内燃機関の排気経路に設けられた触媒の温度が検出される。触媒は、例えばCO、HC及びNOx等の排気中の有害物質を浄化するために設けられ、排気経路において排気に晒されている。このため、例えば内燃機関の高負荷運転の際等には、触媒は極めて高温の排気に晒されることとなり、温度が異常に上昇し、急激に劣化してしまうというおそれがある。   According to this aspect, the temperature of the catalyst provided in the exhaust path of the internal combustion engine is detected by the temperature detection means. The catalyst is provided for purifying harmful substances in the exhaust such as CO, HC and NOx, and is exposed to the exhaust in the exhaust path. For this reason, for example, when the internal combustion engine is operated at a high load, the catalyst is exposed to extremely high temperature exhaust gas, which may cause the temperature to rise abnormally and rapidly deteriorate.

しかるに本態様では特に、温度検出手段によって検出された触媒の温度が、触媒が劣化してしまうような温度(即ち、第1所定温度)を超えている場合に、回転速度変更手段及び排気再循環手段の制御を行い、排気温度を低減させることができる。これにより、触媒の温度が異常に高くなってしまうことを防止できる。従って、触媒の急激な劣化を防止することが可能となる。   However, in this embodiment, in particular, when the temperature of the catalyst detected by the temperature detecting means exceeds a temperature at which the catalyst deteriorates (that is, the first predetermined temperature), the rotational speed changing means and the exhaust gas recirculation. The exhaust gas temperature can be reduced by controlling the means. Thereby, it can prevent that the temperature of a catalyst becomes abnormally high. Therefore, it is possible to prevent rapid deterioration of the catalyst.

本発明の排気温度低減制御装置の他の態様では、前記回転速度変更手段は、前記内燃機関の出力を維持しつつ、前記内燃機関の回転速度を変更することを特徴とする。   In another aspect of the exhaust temperature reduction control apparatus of the present invention, the rotational speed changing means changes the rotational speed of the internal combustion engine while maintaining the output of the internal combustion engine.

この態様によれば、内燃機関の回転速度は、内燃機関の出力を維持しつつ変更される。ここで、内燃機関の出力は、回転速度とトルクの積に依存しているため、例えば回転速度を増加させる際には、トルクを減少させることで出力を維持する。   According to this aspect, the rotational speed of the internal combustion engine is changed while maintaining the output of the internal combustion engine. Here, since the output of the internal combustion engine depends on the product of the rotational speed and the torque, for example, when increasing the rotational speed, the output is maintained by decreasing the torque.

このように動作させることで、内燃機関の仕事量を変更せずに回転速度を変更することが可能となる。よって、例えば自動車に設けられた内燃機関においては、車速に影響を及ぼさずに回転速度を変更させることが可能となる。   By operating in this way, the rotational speed can be changed without changing the work amount of the internal combustion engine. Therefore, for example, in an internal combustion engine provided in an automobile, the rotation speed can be changed without affecting the vehicle speed.

本発明の排気温度低減制御装置の他の態様では、前記内燃機関に供給する燃料を増量し、空燃比をリッチ化可能な燃料増量手段と、前記回転速度変更手段及び前記排気再循環手段の制御による燃費の悪化率と、前記燃料増量手段の動作による燃費の悪化率とを、前記温度を夫々第2所定温度低下させる場合において相互に比較する燃費悪化率比較手段とを更に備え、前記制御手段は、前記燃料増量手段を動作させるように制御可能であり、且つ前記燃費率悪化比較手段による比較において、前記燃費の悪化率が低いとされた一方の制御を行う。   In another aspect of the exhaust temperature reduction control apparatus of the present invention, the fuel supplied to the internal combustion engine is increased to control the fuel increase means capable of enriching the air-fuel ratio, the rotational speed changing means, and the exhaust gas recirculation means. The control means further comprises a fuel consumption deterioration rate comparing means for comparing the fuel consumption deterioration rate by the fuel increasing means by the operation of the fuel increasing means when the temperature is lowered by a second predetermined temperature. Is capable of controlling the fuel increasing means to operate, and performs one control in which the deterioration rate of the fuel consumption is low in the comparison by the fuel consumption rate deterioration comparison means.

この態様によれば、燃料増量手段及び燃費悪化率比較手段が更に備えられており、燃費悪化率比較手段は、上述した回転速度変更手段及び排気再循環手段の制御(以下、適宜「第1制御」と称する。)による燃費悪化率と、燃料増量手段の制御(以下、適宜「第2制御」と称する。)による燃費悪化率とを相互に比較する。尚、この比較では、第1及び第2制御夫々が、温度検出手段により検出された温度を第2所定温度低下させる場合の燃費悪化率を比較する。ここでの「第2所定温度」とは、第1及び第2制御の燃費悪化率を比較する際の基準となる値であり、典型的には、検出された温度が排気経路に設けられた部材等の耐熱温度以下となるような温度にマージンを持たせた温度である。   According to this aspect, the fuel increase means and the fuel consumption deterioration rate comparison means are further provided, and the fuel consumption deterioration rate comparison means controls the rotational speed changing means and the exhaust gas recirculation means (hereinafter referred to as “first control” as appropriate). The fuel consumption deterioration rate due to the fuel increase means is compared with the fuel consumption deterioration rate due to the control of the fuel increasing means (hereinafter referred to as “second control” as appropriate). In this comparison, each of the first and second controls compares the fuel consumption deterioration rate when the temperature detected by the temperature detecting means is lowered by the second predetermined temperature. The “second predetermined temperature” here is a reference value when comparing the fuel consumption deterioration rates of the first and second controls. Typically, the detected temperature is provided in the exhaust path. The temperature is such that a margin is given to the temperature that is equal to or lower than the heat resistance temperature of the member.

そして、上述した比較において、燃費悪化率が低いとされた一方の制御を行うことにより、排気温度が低減させられる。即ち、第1制御の方が燃費悪化率が低い場合には、上述したような内燃機関の回転速度及び再循環させる排気の量の制御が行われ、第2制御の方が燃費悪化率が低い場合には、燃料増量手段により空燃比がリッチ化される。   And in the comparison mentioned above, exhaust temperature is reduced by performing one control by which the fuel consumption deterioration rate was made low. That is, when the fuel consumption deterioration rate is lower in the first control, the control of the rotational speed of the internal combustion engine and the amount of exhaust gas to be recirculated as described above is performed, and the fuel consumption deterioration rate is lower in the second control. In this case, the air-fuel ratio is enriched by the fuel increasing means.

第1及び第2制御夫々による燃費悪化率は、例えば制御を開始する際の内燃機関の回転速度やトルクといった様々な条件によって変化するので、状況に応じて一方の制御を行うことで、燃費の悪化を低減させることが可能となる。尚、第1及び第2制御夫々による燃費悪化率は、比較の際に算出されてもよいし、予めテーブル等を用意しておくことにより、比較的簡単に導出することも可能である。   The fuel consumption deterioration rate by each of the first and second controls varies depending on various conditions such as the rotational speed and torque of the internal combustion engine when starting the control, for example. Deterioration can be reduced. It should be noted that the fuel consumption deterioration rate by each of the first and second controls may be calculated at the time of comparison, or can be derived relatively easily by preparing a table or the like in advance.

以上説明したように、本態様に係る排気温度低減制御装置によれば、排気温度を低減させるための燃料増量手段を更に備え、第1及び第2制御を状況に応じて使い分けることにより、燃費の悪化を低減させることが可能である。   As described above, the exhaust temperature reduction control device according to this aspect further includes the fuel increase means for reducing the exhaust temperature, and uses the first and second controls depending on the situation, thereby improving the fuel efficiency. Deterioration can be reduced.

上述した燃料増量手段及び燃費悪化率比較手段を更に備える態様では、前記制御手段は、前記燃費悪化率比較手段において、前記相互に比較される燃費の悪化率間の差が所定範囲内であるとされた場合、前記回転速度増加手段及び前記排気再循環手段の制御を行うように構成してもよい。   In an aspect further comprising the fuel increase means and the fuel consumption deterioration rate comparison means described above, the control means is configured such that, in the fuel consumption deterioration rate comparison means, a difference between the fuel consumption deterioration rates compared with each other is within a predetermined range. In this case, the rotation speed increasing means and the exhaust gas recirculation means may be controlled.

このように構成すれば、第1及び第2制御夫々における燃費の悪化率間の差が
所定範囲内であるとされた場合には、第1制御(即ち、内燃機関の回転速度の増加及び再循環される排気量の増加)が行われる。尚、ここでの「所定範囲」とは、第1及び第2制御のうち、どちらの制御を行うかの判断の基準となる値である。所定範囲は任意に設定することが可能であり、例えば5%程度の値が設定される。
With this configuration, when the difference between the deterioration rates of the fuel consumption in each of the first and second controls is within a predetermined range, the first control (that is, the increase and resumption of the rotational speed of the internal combustion engine) is performed. Increase in the amount of exhaust gas circulated). Here, the “predetermined range” is a value serving as a reference for determining which of the first control and the second control is performed. The predetermined range can be arbitrarily set, for example, a value of about 5% is set.

第2制御は、空燃比をリッチ化させるため、燃費を悪化させてしまうだけでなく、排気に含まれるCOを増加させてしまう。このため、第1及び第2制御の燃費悪化率間の差が5%である場合には、燃費悪化における差は殆ど無いものとみなし、COを増加させることのない第1制御を優先的に行うようにする。これにより、排気エミッションの悪化を防止することが可能である。   In the second control, since the air-fuel ratio is enriched, not only the fuel consumption is deteriorated but also the CO contained in the exhaust gas is increased. For this reason, when the difference between the fuel consumption deterioration rates of the first and second controls is 5%, it is considered that there is almost no difference in the fuel consumption deterioration, and the first control without increasing CO is preferentially performed. To do. Thereby, it is possible to prevent deterioration of exhaust emission.

或いは燃料増量手段及び燃費悪化率比較手段を更に備える態様では、前記温度検出手段は、前記制御手段による前記回転速度増加手段及び前記排気再循環手段の制御が行われた場合、前記制御手段による前記回転速度増加手段及び前記排気再循環手段の制御が行われた後に、前記温度を再度検出し、前記制御手段は、前記再度検出された温度が前記第1所定温度を超えている場合に、前記燃料増量手段の制御を行うように構成してもよい。 Alternatively, in an aspect further comprising a fuel increase means and a fuel consumption deterioration rate comparison means, the temperature detection means, when the control means controls the rotation speed increase means and the exhaust gas recirculation means, the control means performs the control. after the control of the rotational speed increase hand Dan及 beauty said exhaust gas recirculation means is performed, and detects the temperature again, the control unit, when the detected again temperature exceeds the first predetermined temperature The fuel increasing means may be controlled.

このように構成すれば、第1制御が行われた後に、温度検出手段により排気側の温度が再度検出される。そして、再度検出された温度が第1所定温度を超えている場合には、第2制御が行われる。   If comprised in this way, after 1st control is performed, the temperature on an exhaust side will be detected again by a temperature detection means. Then, when the temperature detected again exceeds the first predetermined temperature, the second control is performed.

第1制御による排気温度の低減効果は、例えば使用することのできるEGRの量が限られている等の理由から有限となる。よって、第1制御が行われた後であっても、排気側の温度が第1所定温度を超えているという場合もあり得る。このような場合に第2制御を行うようにすれば、更に排気温度を低減させることが可能となる。従って、確実に排気温度を第1所定温度以下にすることができる。   The effect of reducing the exhaust temperature by the first control is finite because, for example, the amount of EGR that can be used is limited. Therefore, even after the first control is performed, the exhaust side temperature may exceed the first predetermined temperature. If the second control is performed in such a case, the exhaust temperature can be further reduced. Therefore, the exhaust temperature can be surely set to the first predetermined temperature or lower.

本発明の排気温度低減制御装置の他の態様では、前記内燃機関の冷却水の温度を検出する冷却水温度検出手段を更に備え、前記制御手段は、前記検出された冷却水の温度が第3所定温度を超えている場合に、前記回転速度増加手段及び前記排気再循環手段の制御を行わない。   In another aspect of the exhaust gas temperature reduction control apparatus of the present invention, the exhaust gas temperature reduction control device further includes a cooling water temperature detecting means for detecting a temperature of the cooling water of the internal combustion engine, wherein the control means has a third temperature of the detected cooling water. When the temperature exceeds a predetermined temperature, the rotation speed increasing means and the exhaust gas recirculation means are not controlled.

この態様によれば、冷却水温度検出手段によって、内燃機関の冷却水の温度が検出される。そして、検出された冷却水の温度が第3所定温度を超えている場合には、第1制御を行わないようにする。
ここで「第3所定温度」とは、EGRを増加させるか否かを決める際の基準となる値であり、例えば、その温度を超えてしまうと、冷却水による内燃機関の冷却が追いつかずに、内燃機関がオーバーヒートしてしまうような温度にマージンを持たせた温度である。
According to this aspect, the temperature of the cooling water for the internal combustion engine is detected by the cooling water temperature detecting means. Then, when the detected temperature of the cooling water exceeds the third predetermined temperature, the first control is not performed.
Here, the “third predetermined temperature” is a reference value for determining whether or not to increase the EGR. For example, if the temperature is exceeded, the cooling of the internal combustion engine by the cooling water cannot catch up. The temperature is such that a margin is provided for the temperature at which the internal combustion engine overheats.

例えば、EGRを、内燃機関の冷却水によって冷却するように構成する場合がある。このような場合、EGRの量を増加させてしまうと、冷却水の温度は上昇し、内燃機関を冷却する効果は低下する。   For example, the EGR may be configured to be cooled by cooling water of an internal combustion engine. In such a case, if the amount of EGR is increased, the temperature of the cooling water increases and the effect of cooling the internal combustion engine decreases.

本態様では特に、冷却水の温度が第3所定温度を超えている場合には、第1制御を行わないので、EGRの量は増加しない。このため、排気温度を低減させるために冷却水の温度は上昇しない。従って、冷却水に過度の負荷がかかり、内燃機関がオーバーヒートしてしまうことを防止することが可能となる。   In this embodiment, in particular, when the temperature of the cooling water exceeds the third predetermined temperature, the first control is not performed, so the amount of EGR does not increase. For this reason, in order to reduce exhaust temperature, the temperature of cooling water does not rise. Therefore, it is possible to prevent an excessive load from being applied to the cooling water and the internal combustion engine from overheating.

尚、上述した燃料増量手段を更に備える態様であれば、冷却水の温度が第3所定温度を超えている場合であっても、第2制御を行うことで排気温度を低減させることが可能である。   In addition, if it is an aspect further provided with the fuel increasing means described above, the exhaust temperature can be reduced by performing the second control even when the temperature of the cooling water exceeds the third predetermined temperature. is there.

本発明の排気温度低減制御方法は上記課題を解決するために、回転速度を変更可能な回転速度変更手段排気を吸気側へ再循環可能な排気再循環手段及び供給する燃料を増量し空燃比をリッチ化可能な燃料増量手段を備えた内燃機関において、該内燃機関の排気側の温度を検出する部材温度検出工程と、前記内燃機関の回転速度を増加させるように前記回転速度変更手段の制御を行うと共に、前記再循環される排気の量を増加させるように前記排気再循環手段の制御を行うことによる燃費の悪化率と、前記燃料増量手段の動作による燃費の悪化率とを、前記温度を夫々第2所定温度低下させる場合において相互に比較する燃費悪化率比較工程と、前記検出された温度が第1所定温度を超えている場合に、前記燃費率悪化比較工程における比較において、前記燃費の悪化率が低いとされた一方の制御を行う制御工程とを備える。 For exhaust gas temperature reduction control method of the present invention is to solve the problems described above, changeable rotational speed changing means the rotational speed, increasing to air recirculation possible exhaust gas recirculation means and the fuel supplying exhaust to the intake side In the internal combustion engine provided with the fuel increasing means capable of enriching the engine, a member temperature detecting step for detecting the temperature on the exhaust side of the internal combustion engine, and the control of the rotational speed changing means so as to increase the rotational speed of the internal combustion engine And the deterioration rate of fuel consumption by controlling the exhaust gas recirculation means so as to increase the amount of exhaust gas that is recirculated, and the deterioration rate of fuel consumption due to the operation of the fuel increase means. comparison of respectively the fuel economy rate comparison step of comparing with each other in the case where the second to the predetermined temperature drop, the detected if the temperature exceeds a first predetermined temperature, the fuel consumption deterioration comparison step Oite, and a control step of performing deterioration rate is low and has been one control of the fuel consumption.

本発明に係る排気温度低減制御方法によれば、上述した本発明の排気温度低減制御装置の場合と同様に、内燃機関の回転速度を増加させることで、吸気管の圧力を低下させてから或いは低下させつつEGRの量を増加させるため、効果的にEGR導入率を高め、確実に排気温度を低減させることが可能である。   According to the exhaust temperature reduction control method according to the present invention, as in the case of the exhaust temperature reduction control device of the present invention described above, the pressure of the intake pipe is decreased by increasing the rotational speed of the internal combustion engine or Since the amount of EGR is increased while decreasing, it is possible to effectively increase the EGR introduction rate and reliably reduce the exhaust temperature.

尚、本発明の排気温度低減制御方法においても、上述した本発明の排気温度低減制御装置における各種態様と同様の各種態様を採ることが可能である。   In the exhaust temperature reduction control method of the present invention, various aspects similar to the various aspects of the exhaust temperature reduction control apparatus of the present invention described above can be employed.

本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための最良の形態から明らかにされる。   The operation and other advantages of the present invention will become apparent from the best mode for carrying out the invention described below.

以下では、本発明の実施形態について図を参照しつつ説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

<第1実施形態>
先ず、第1実施形態に係る排気温度低減制御装置を適用した、本発明の「内燃機関」の一例であるエンジンの構成について、図1を参照して説明する。ここに図1は、エンジンの構成を示す概略図である。
<First Embodiment>
First, the configuration of an engine that is an example of the “internal combustion engine” of the present invention to which the exhaust temperature reduction control device according to the first embodiment is applied will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of the engine.

図1において、エンジン200は、シリンダ201内において点火プラグ202により混合気を爆発させると共に、爆発力に応じて生じるピストン203の往復運動を、コネクションロッド204を介してクランクシャフト205の回転運動に変換することが可能に構成されている。エンジン200は、例えば車両やエンジン200と共に電動モータが搭載されたハイブリッド車両等に搭載されており、ガソリンやアルコール系燃料を燃焼させることによって動力を発生させる。   In FIG. 1, an engine 200 causes an air-fuel mixture to explode in a cylinder 201 by a spark plug 202 and converts a reciprocating motion of a piston 203 generated according to an explosive force into a rotational motion of a crankshaft 205 via a connection rod 204. It is configured to be able to. The engine 200 is mounted on, for example, a vehicle or a hybrid vehicle on which an electric motor is mounted together with the engine 200, and generates power by burning gasoline or alcohol fuel.

シリンダ201内における燃料の燃焼に際し、外部から吸入された空気は、吸気管206を通過し、インジェクタ207から噴射された燃料と混合されて混合気となる。インジェクタ207には、燃料が燃料タンク223からフィルタ224を介して供給されている。尚、燃料タンク223には、燃料残量を検出するための燃料センサ225が設置されている。   When the fuel in the cylinder 201 is burned, the air sucked from the outside passes through the intake pipe 206 and is mixed with the fuel injected from the injector 207 to become an air-fuel mixture. Fuel is supplied to the injector 207 from the fuel tank 223 via the filter 224. The fuel tank 223 is provided with a fuel sensor 225 for detecting the remaining amount of fuel.

吸気管206と、シリンダ201とは、吸気バルブ208の開閉によって連通状態が制御されている。シリンダ201内で燃焼した混合気は排気ガスとなり、吸気バルブ208の開閉に連動して開閉する排気バルブ209を通過して排気管210を介して排気される。   The communication state of the intake pipe 206 and the cylinder 201 is controlled by opening and closing the intake valve 208. The air-fuel mixture combusted in the cylinder 201 becomes exhaust gas, and is exhausted through the exhaust pipe 210 through the exhaust valve 209 that opens and closes in conjunction with the opening and closing of the intake valve 208.

吸気管206の上流部には、エアクリーナ211が配設されており、外部から吸入される空気が浄化される。エアクリーナ211の下流側(シリンダ側)には、エアフローメータ212が配設されている。エアフローメータ212は、ホットワイヤー式と称される形態を有しており、吸入された空気の質量流量を直接測定することが可能に構成されている。吸気管206には更に、吸入空気の温度を検出するための吸気温センサ213が設置されている。   An air cleaner 211 is disposed upstream of the intake pipe 206 to purify air sucked from outside. An air flow meter 212 is disposed on the downstream side (cylinder side) of the air cleaner 211. The air flow meter 212 has a form called a hot wire type, and is configured to be able to directly measure the mass flow rate of the inhaled air. The intake pipe 206 is further provided with an intake air temperature sensor 213 for detecting the temperature of the intake air.

吸気管206におけるエアフローメータ212の下流側には、シリンダ201内部への吸入空気量を調節するスロットルバルブ214が配設されている。スロットルバルブ214には、スロットルポジションセンサ215が電気的に接続されており、その開度が検出可能に構成されている。更に、スロットルバルブ214の周囲には、運転者によるアクセルペダル226の踏み込み量を検出するアクセルポジションセンサ216、及びスロットルバルブ214を駆動するスロットルバルブモータ217も配設されている。   A throttle valve 214 that adjusts the amount of intake air into the cylinder 201 is disposed downstream of the air flow meter 212 in the intake pipe 206. A throttle position sensor 215 is electrically connected to the throttle valve 214, and its opening degree can be detected. Further, an accelerator position sensor 216 that detects the amount of depression of the accelerator pedal 226 by the driver and a throttle valve motor 217 that drives the throttle valve 214 are also provided around the throttle valve 214.

クランクシャフト205近傍には、クランクシャフト205の回転位置を検出するクランクポジションセンサ218が設置されている。クランクポジションセンサ218は、クランクシャフト205の回転状態に基づいて、シリンダ201内部におけるピストン203の位置、及びエンジン200の回転数など取得することが可能に構成されている。また、シリンダ201を収容するシリンダブロックには、エンジン200のノック強度を測定可能なノックセンサ219が配設されている。   A crank position sensor 218 that detects the rotational position of the crankshaft 205 is provided in the vicinity of the crankshaft 205. The crank position sensor 218 is configured to be able to acquire the position of the piston 203 inside the cylinder 201 and the rotational speed of the engine 200 based on the rotation state of the crankshaft 205. A knock sensor 219 capable of measuring the knock strength of the engine 200 is disposed in the cylinder block that houses the cylinder 201.

排気管210には、本発明の「触媒」の一例である三元触媒222が設置されている。三元触媒222は、エンジン200から排出されるCO(一酸化炭素)、HC(炭化水素)、及びNOx(窒素酸化物)を夫々浄化することが可能な触媒である。三元触媒222には、本発明の「温度検出手段」の一例である触媒温度センサ231が隣接されており、三元触媒222の温度を検出する。   A three-way catalyst 222 which is an example of the “catalyst” of the present invention is installed in the exhaust pipe 210. The three-way catalyst 222 is a catalyst capable of purifying CO (carbon monoxide), HC (hydrocarbon), and NOx (nitrogen oxide) discharged from the engine 200, respectively. The three-way catalyst 222 is adjacent to a catalyst temperature sensor 231 that is an example of the “temperature detection means” of the present invention, and detects the temperature of the three-way catalyst 222.

吸気管206と排気管210とは、EGR通路228により連通されている。EGR通路228には、開閉によって排気管210から吸気管206へと導入するEGRの量を制御するEGR制御バルブ227と、EGRを冷却するためのEGRクーラ229とが備えられており、本発明の「排気再循環手段」の一例であるEGR装置230を構成している。   The intake pipe 206 and the exhaust pipe 210 are communicated with each other by an EGR passage 228. The EGR passage 228 is provided with an EGR control valve 227 for controlling the amount of EGR introduced from the exhaust pipe 210 to the intake pipe 206 by opening and closing, and an EGR cooler 229 for cooling the EGR. An EGR device 230 which is an example of “exhaust gas recirculation means” is configured.

ECU(Electronic Control Unit)100は、本発明の「制御手段」の一例であり、エンジンシステムの動作全体を制御する電子制御ユニットである。   The ECU (Electronic Control Unit) 100 is an example of the “control means” in the present invention, and is an electronic control unit that controls the overall operation of the engine system.

次に、本実施形態に係る排気温度低減制御装置の動作及び効果について、図1に加えて、図2及び図3を参照して説明する。ここに図2は、第1実施形態に係る排気温度低減制御装置の動作を示すフローチャートであり、図3は、エンジンの回転速度の制御を示すグラフである。   Next, the operation and effect of the exhaust temperature reduction control apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 2 and 3 in addition to FIG. FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the exhaust temperature reduction control apparatus according to the first embodiment, and FIG. 3 is a graph showing the control of the rotational speed of the engine.

図2において、本実施形態に係る排気温度低減制御装置の動作時には、先ず三元触媒222の温度が触媒温度センサ231により検出され、検出された温度が本発明の「第1所定温度」の一例である閾値T1を超えているか否かが判定される(ステップS1)。ここで、検出された温度が閾値T1を超えている場合(ステップS1:YES)、ステップ2へと進む。検出された温度が閾値T1を超えていない場合(ステップS1:NO)、排気温度を低減しなくともよいと判断して処理は終了する。   In FIG. 2, when the exhaust temperature reduction control apparatus according to the present embodiment is operating, the temperature of the three-way catalyst 222 is first detected by the catalyst temperature sensor 231, and the detected temperature is an example of the “first predetermined temperature” in the present invention. It is determined whether or not the threshold value T1 is exceeded (step S1). If the detected temperature exceeds the threshold value T1 (step S1: YES), the process proceeds to step 2. If the detected temperature does not exceed the threshold value T1 (step S1: NO), it is determined that the exhaust temperature need not be reduced, and the process ends.

三元触媒222の温度が閾値T1を超えている場合、ECU100において、三元触媒222の温度を閾値T1以下にするためのEGR導入率を算出する(ステップS2)。即ち、どの程度EGRを増加させればよいかを算出する。   When the temperature of the three-way catalyst 222 exceeds the threshold value T1, the ECU 100 calculates an EGR introduction rate for setting the temperature of the three-way catalyst 222 to be equal to or lower than the threshold value T1 (step S2). That is, how much EGR should be increased is calculated.

続いて、ECU100において、ステップS2において算出したEGR導入率を実現するための、エンジン回転速度を算出する(ステップS3)。即ち、増加したEGRがスムーズに流入できるような吸気管負圧を得るための、エンジン回転速度を算出する。   Subsequently, the ECU 100 calculates an engine rotation speed for realizing the EGR introduction rate calculated in step S2 (step S3). That is, the engine speed is calculated to obtain the intake pipe negative pressure that allows the increased EGR to flow smoothly.

EGR導入率及びエンジン回転速度を算出した後は、実際に算出された値を適用する。先ず、エンジン回転速度をステップS3において算出された値に増加させる(ステップS4)。これにより、吸気管206の圧力が低下する。以下に、エンジン回転速度を増加させる際の制御を詳細に説明する。   After calculating the EGR introduction rate and the engine speed, the actually calculated values are applied. First, the engine speed is increased to the value calculated in step S3 (step S4). As a result, the pressure in the intake pipe 206 decreases. Below, the control at the time of increasing an engine speed is demonstrated in detail.

図3において、本実施形態に係る回転速度を制御する前のエンジン200は、パワー動作線上で動作している。尚、制御前の状態は、グラフ中において、点A、C及びEとして表されている。ここで、エンジン回転速度を制御する場合には、エンジン200の出力を維持したまま(即ち、グラフ中に鎖線で示す等パワーライン上で)制御を行う。より具体的には、エンジン回転速度を増加させると共に、エンジントルクを減少させる。これにより、点Aにおいて動作していた場合は点B、同様に点Cにおいて動作していた場合は点D、点Eにおいて動作していた場合は点Fでの動作へと変更される。   In FIG. 3, the engine 200 before controlling the rotational speed according to the present embodiment is operating on the power operating line. In addition, the state before control is represented as points A, C, and E in the graph. Here, when the engine speed is controlled, the control is performed while maintaining the output of the engine 200 (that is, on an equal power line indicated by a chain line in the graph). More specifically, the engine rotational speed is increased and the engine torque is decreased. Thus, the operation is changed to point B when operating at point A, similarly to point D when operating at point C, and to operation at point F when operating at point E.

上述したように、エンジン200の出力を維持しつつ、回転速度を増加させることにより、例えばエンジン200が車両等に搭載されている場合には、車速に影響を及ぼさずに回転速度を増加させることが可能となる。また、エンジントルクを減少させるような制御を行うことで、エンジン200の燃焼を安定させるという効果も得られる。このため、燃焼悪化を引き起こさずに導入できるEGRの量も増加する。   As described above, by increasing the rotation speed while maintaining the output of the engine 200, for example, when the engine 200 is mounted on a vehicle or the like, the rotation speed is increased without affecting the vehicle speed. Is possible. Moreover, the effect of stabilizing the combustion of the engine 200 can be obtained by performing control that reduces the engine torque. For this reason, the amount of EGR that can be introduced without causing deterioration of combustion also increases.

図2に戻り、エンジン回転速度を増加させた後は、EGR制御バルブ227を制御することにより、EGR導入率をステップS2において算出した値に増加させる(ステップS5)。増加したEGRは、回転速度の増加により吸気管206の圧力が低下しているため、スムーズに導入される。よって、EGRを増加させることによる排気温度の低減効果を確実に得ることができる。   Returning to FIG. 2, after increasing the engine speed, the EGR control valve 227 is controlled to increase the EGR introduction rate to the value calculated in step S2 (step S5). The increased EGR is smoothly introduced because the pressure in the intake pipe 206 is reduced due to the increase in the rotational speed. Therefore, the effect of reducing the exhaust temperature by increasing the EGR can be obtained with certainty.

以上説明したように、第1実施形態に係る排気温度低減制御装置によれば、EGRを増加させる前に、エンジン回転速度を増加させておくことで、効果的にEGR導入率を高め、確実に排気温度の低減効果を得ることができる。   As explained above, according to the exhaust gas temperature reduction control apparatus according to the first embodiment, by increasing the engine speed before increasing the EGR, the EGR introduction rate can be effectively increased and ensured. An effect of reducing the exhaust temperature can be obtained.

<第2実施形態>
次に、第2実施形態に係る排気温度低減制御装置について、図1に加えて、図4から図6を参照して説明する。尚、第2実施形態は、上述の第1実施形態と比べて、空燃比をリッチ化できる点で異なり、その他の構成及び動作については概ね同様である。このため第2実施形態では、第1実施形態とは異なる点について詳細に説明し、その他の構成や動作については適宜説明を省略する。
<Second Embodiment>
Next, an exhaust temperature reduction control apparatus according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 4 to 6 in addition to FIG. The second embodiment is different from the first embodiment described above in that the air-fuel ratio can be enriched, and the other configurations and operations are generally the same. Therefore, in the second embodiment, points different from the first embodiment will be described in detail, and descriptions of other configurations and operations will be omitted as appropriate.

先ず、第2実施形態に係る排気温度低減制御装置を適用したエンジン200の構成について再び図1を参照して説明する。   First, the configuration of the engine 200 to which the exhaust temperature reduction control device according to the second embodiment is applied will be described with reference to FIG. 1 again.

図1において、ECU100は、本発明の「燃料増量手段」の一例であるインジェクタ207を制御することにより、燃料の噴射量を増加させ、空燃比をリッチ化可能に構成されている。また、排気管210における三元触媒222の上流側には、空燃比センサ221が配設されており、排気管210から排出される排気ガスから、エンジン200の空燃比を検出する。   In FIG. 1, the ECU 100 is configured to increase the fuel injection amount and to enrich the air-fuel ratio by controlling an injector 207 which is an example of the “fuel increase means” of the present invention. An air-fuel ratio sensor 221 is disposed upstream of the three-way catalyst 222 in the exhaust pipe 210 and detects the air-fuel ratio of the engine 200 from the exhaust gas discharged from the exhaust pipe 210.

更にECU100は、本発明の「燃費悪化率比較手段」の一例としても動作し、上述した空燃比をリッチ化する際の燃費悪化率、並びに第1実施形態で説明したエンジン200の回転速度増加及びEGR導入率増加を行う際の燃費悪化率を算出し、それらを相互に比較する。   Further, the ECU 100 operates as an example of the “fuel consumption deterioration rate comparison means” of the present invention, and the fuel consumption deterioration rate when the air-fuel ratio is enriched as described above, the increase in the rotational speed of the engine 200 described in the first embodiment, and The fuel consumption deterioration rate when the EGR introduction rate is increased is calculated and compared with each other.

また第2実施形態では、EGRクーラ229は、エンジン200の冷却水を用いてEGRを冷却するように構成されている。尚、シリンダブロック内のウォータージャケット内には、本発明の「冷却水温度検出手段」の一例である水温センサ220が配設されている。   In the second embodiment, the EGR cooler 229 is configured to cool the EGR using the cooling water of the engine 200. In the water jacket in the cylinder block, a water temperature sensor 220 which is an example of the “cooling water temperature detecting means” of the present invention is disposed.

次に、第2実施形態に係る排気温度低減制御装置の動作及び効果について、図1に加えて図4から図6を参照して説明する。ここに図4は、第2実施形態に係る排気温度低減制御装置の動作を示すフローチャートである。また図5は、エンジンの回転速度の制御を燃料増加量と共に示すグラフであり、図6は、エンジンの回転速度の制御を燃費と共に示すグラフである。   Next, the operation and effect of the exhaust temperature reduction control apparatus according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 4 to 6 in addition to FIG. FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the exhaust temperature reduction control apparatus according to the second embodiment. FIG. 5 is a graph showing the engine speed control together with the fuel increase amount, and FIG. 6 is a graph showing the engine speed control together with the fuel consumption.

図4において、第2実施形態に係る排気温度低減制御装置の動作が開始すると、先ず第1実施形態と同様に三元触媒222の温度が閾値T1を超えているか否かが判定される(ステップS1)。次に、水温センサ220によって、エンジン200の冷却水の温度が検出され、冷却水の温度が本発明の「第3所定温度」の一例である閾値T2を超えているか否かが判定される(ステップS6)。冷却水の温度が閾値T2を超えている場合(ステップS6:YES)、ステップS7−2へと進み、その後ステップS9の処理が行われる。即ち、この場合はEGR導入率の増加は行われない。従って、EGRを冷却するために冷却水がより高温となってしまうことを回避でき、エンジン200のオーバーヒートを防止できる。尚、ステップS7−2はステップS7と同様の処理である。ステップS7及びS9の処理については後に詳述する。冷却水の温度が閾値T2を超えていない場合(ステップS6:NO)、第1実施形態で説明したステップS2及びS3の処理が行われる。尚、ここでは三元触媒222の温度を、本発明の「第2所定温度」の一例である目標値T3低減させるように、EGR導入率及びエンジン回転速度が算出される。   In FIG. 4, when the operation of the exhaust temperature reduction control apparatus according to the second embodiment starts, it is first determined whether or not the temperature of the three-way catalyst 222 exceeds the threshold value T1 as in the first embodiment (step). S1). Next, the temperature of the cooling water of the engine 200 is detected by the water temperature sensor 220, and it is determined whether or not the temperature of the cooling water exceeds a threshold value T2, which is an example of the “third predetermined temperature” of the present invention ( Step S6). When the temperature of the cooling water exceeds the threshold value T2 (step S6: YES), the process proceeds to step S7-2, and then the process of step S9 is performed. That is, in this case, the EGR introduction rate is not increased. Therefore, it is possible to prevent the cooling water from becoming higher temperature for cooling the EGR, and the engine 200 can be prevented from overheating. Step S7-2 is the same process as step S7. Steps S7 and S9 will be described later in detail. When the temperature of the cooling water does not exceed the threshold value T2 (step S6: NO), the processes of steps S2 and S3 described in the first embodiment are performed. Here, the EGR introduction rate and the engine rotation speed are calculated so that the temperature of the three-way catalyst 222 is reduced by the target value T3 which is an example of the “second predetermined temperature” of the present invention.

ステップS2及びS3の処理の次には、燃料増加によって、三元触媒222の温度を目標値T3低減させる場合の燃料増加量を算出する(ステップS7)。燃料増加量はエンジンの動作状態により異なる。以下に、この燃料増加量について詳細に説明する。   Following the processing in steps S2 and S3, the amount of fuel increase in the case where the temperature of the three-way catalyst 222 is reduced by the target value T3 due to fuel increase is calculated (step S7). The amount of increase in fuel varies depending on the engine operating state. Hereinafter, the fuel increase amount will be described in detail.

図5において、燃料増加量ラインは、排気温度を所定温度低減させる場合の燃料増加量を表しており、グラフの右上に位置する状態である程(即ち、エンジン回転速度及びエンジントルクが高い程)燃料を多く使うことを示している。このため、エンジン200が点Aの状態で動作している場合には、点Cで動作している場合と比較して燃料増加量が少なくて済み、点Eの状態で動作している場合には点Cの状態で動作している場合よりも燃料増加量が多い。   In FIG. 5, the fuel increase amount line represents the fuel increase amount when the exhaust temperature is reduced by a predetermined temperature, and the more the fuel increase amount line is located in the upper right of the graph (that is, the higher the engine speed and the engine torque). It shows that a lot of fuel is used. For this reason, when the engine 200 is operating at the point A, the fuel increase amount is smaller than when the engine 200 is operating at the point C, and when the engine 200 is operating at the point E. The amount of increase in fuel is greater than when operating in the state of point C.

図4に戻り、燃料増加量が算出されると、EGR導入率及びエンジン回転速度の増加を行う場合の燃費悪化率R1と、燃料を増加させる場合の燃費悪化率R2とが夫々算出され、互いに比較される(ステップS8)。燃費悪化率R2は、ステップS7において算出された燃料増加量に依存する。一方、燃費悪化率R1は、エンジン200の動作状態により異なる。以下に、燃費悪化率R1について詳細に説明する。   Returning to FIG. 4, when the fuel increase amount is calculated, the fuel consumption deterioration rate R1 when the EGR introduction rate and the engine speed are increased and the fuel consumption deterioration rate R2 when the fuel is increased are calculated, respectively. Comparison is made (step S8). The fuel consumption deterioration rate R2 depends on the fuel increase amount calculated in step S7. On the other hand, the fuel consumption deterioration rate R <b> 1 varies depending on the operating state of the engine 200. Hereinafter, the fuel consumption deterioration rate R1 will be described in detail.

図6において、点線で示す燃費動作線は、燃費が最良となるような状態を示すラインである。また、その燃費動作線に沿うように、同心円状の等燃費ラインが示されている。燃費は燃費動作線からの距離が離れる程悪くなる。即ち、点Aから点Bへの制御の際は、比較的燃費は悪化しないが、点Cから点D及び点Eから点Fへの制御の際には、燃費が顕著に悪化してしまうこととなる。   In FIG. 6, a fuel consumption operation line indicated by a dotted line is a line indicating a state where the fuel consumption is the best. A concentric equal fuel consumption line is shown along the fuel consumption operation line. The fuel consumption becomes worse as the distance from the fuel consumption operation line increases. That is, the fuel efficiency is not relatively deteriorated during the control from the point A to the point B, but the fuel efficiency is significantly deteriorated during the control from the point C to the point D and from the point E to the point F. It becomes.

図4に戻り、上述した燃費悪化率の比較において、R1がR2を超えている場合(ステップS8:YES)、インジェクタ207(図1参照)から噴射される燃料がステップS7において算出された分だけ増加され、空燃比がリッチ化される(ステップS9)。これにより、排気の温度は低減され処理は終了する。   Returning to FIG. 4, when R1 exceeds R2 in the comparison of the fuel consumption deterioration rate described above (step S8: YES), the fuel injected from the injector 207 (see FIG. 1) is the amount calculated in step S7. The air / fuel ratio is enriched (step S9). As a result, the temperature of the exhaust gas is reduced and the process ends.

他方、R1がR2以下である場合(ステップS8:NO)、第1実施形態において説明したステップS4及びS5の処理が行われ、排気の温度が低減される。尚、ステップS8の処理においては、R1及びR2間の差が所定範囲内(例えば、5%以内)であれば、ステップS4へと進むようにしてもよい。こうすることで、燃費悪化率が同程度の場合は、排気中のCOを増加させてしまう燃料増加を避け、排気エミッションの悪化を防止することができる。所定範囲は、例えばエンジンのCO排出量等に基づいて、任意に設定することが可能である。   On the other hand, when R1 is equal to or less than R2 (step S8: NO), the processing of steps S4 and S5 described in the first embodiment is performed, and the temperature of the exhaust is reduced. In step S8, if the difference between R1 and R2 is within a predetermined range (for example, within 5%), the process may proceed to step S4. By doing this, when the fuel consumption deterioration rate is about the same, it is possible to avoid an increase in fuel that increases the CO in the exhaust, and to prevent the exhaust emission from deteriorating. The predetermined range can be arbitrarily set based on, for example, the engine CO emission amount.

ステップS5の処理によって排気温度が低減されると、再び三元触媒222の温度が閾値T1を超えているか否かが判定される(ステップS10)。三元触媒222の温度が閾値T1を超えていない場合(ステップS10:NO)、処理は終了するが、閾値T1を超えている場合は(ステップS10:YES)、新たに燃料増加量が算出され、燃料増加による排気温度の低減が行われる(ステップS11)。これにより、EGR導入率を増加させることで十分に排気温度を低減させることができない場合であっても、確実に三元触媒222の温度をT1以下とすることが可能となる。   When the exhaust gas temperature is reduced by the process of step S5, it is determined again whether or not the temperature of the three-way catalyst 222 exceeds the threshold value T1 (step S10). If the temperature of the three-way catalyst 222 does not exceed the threshold value T1 (step S10: NO), the process ends. If the temperature exceeds the threshold value T1 (step S10: YES), a new fuel increase amount is calculated. Then, the exhaust temperature is reduced due to the increase in fuel (step S11). As a result, even if the exhaust gas temperature cannot be sufficiently reduced by increasing the EGR introduction rate, the temperature of the three-way catalyst 222 can be reliably set to T1 or less.

以上説明したように、第2実施形態に係る排気温度低減制御装置によれば、排気温度を低減させるために燃料増加を行えるように構成することで、状況に応じて排気温度の低減方法を使い分けることが可能となり、燃費の悪化を低減させることが可能である。   As described above, according to the exhaust temperature reduction control device according to the second embodiment, the exhaust temperature reduction control apparatus according to the second embodiment is configured so that the fuel can be increased in order to reduce the exhaust temperature. It is possible to reduce the deterioration of fuel consumption.

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う排気温度低減制御装置及び方法もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed without departing from the gist or concept of the invention that can be read from the claims and the entire specification. Exhaust temperature reduction control accompanying such a change is possible. Devices and methods are also within the scope of the present invention.

エンジンの構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of an engine. 第1実施形態に係る排気温度低減制御装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the exhaust temperature reduction control apparatus which concerns on 1st Embodiment. エンジンの回転速度の制御を示すグラフである。It is a graph which shows control of the rotational speed of an engine. 第2実施形態に係る排気温度低減制御装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the exhaust temperature reduction control apparatus which concerns on 2nd Embodiment. エンジンの回転速度の制御を燃料増加量と共に示すグラフである。It is a graph which shows control of the rotational speed of an engine with a fuel increase amount. エンジンの回転速度の制御を燃費と共に示すグラフである。It is a graph which shows control of the rotational speed of an engine with a fuel consumption.

符号の説明Explanation of symbols

100…ECU、200…エンジン、206…吸気管、210…排気管、220…水温センサ、221…空燃比センサ、222…三元触媒、230…EGR装置、231…触媒温度センサ   DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... ECU, 200 ... Engine, 206 ... Intake pipe, 210 ... Exhaust pipe, 220 ... Water temperature sensor, 221 ... Air-fuel ratio sensor, 222 ... Three-way catalyst, 230 ... EGR device, 231 ... Catalyst temperature sensor

Claims (7)

内燃機関の回転速度を変更可能な回転速度変更手段と、
前記内燃機関の排気を吸気側へ再循環可能な排気再循環手段と、
前記内燃機関の排気側の温度を検出する温度検出手段と、
前記内燃機関に供給する燃料を増量し、空燃比をリッチ化可能な燃料増量手段と、
前記内燃機関の回転速度を増加させるように前記回転速度変更手段の制御を行うと共に、前記再循環される排気の量を増加させるように前記排気再循環手段の制御を行うことによる燃費の悪化率と、前記燃料増量手段の動作による燃費の悪化率とを、前記温度を夫々第2所定温度低下させる場合において相互に比較する燃費悪化率比較手段と、
前記検出された温度が第1所定温度を超えている場合に、前記燃費率悪化比較手段による比較において、前記燃費の悪化率が低いとされた一方の制御を行う制御手段と
を備えることを特徴とする排気温度低減制御装置。
Rotation speed changing means capable of changing the rotation speed of the internal combustion engine;
Exhaust gas recirculation means capable of recirculating the exhaust gas of the internal combustion engine to the intake side;
Temperature detecting means for detecting the temperature on the exhaust side of the internal combustion engine;
Fuel increasing means capable of increasing the amount of fuel supplied to the internal combustion engine and enriching the air-fuel ratio;
The rate of deterioration of fuel consumption by controlling the rotation speed changing means so as to increase the rotation speed of the internal combustion engine and controlling the exhaust gas recirculation means so as to increase the amount of exhaust gas that is recirculated. And a fuel consumption deterioration rate comparison means for comparing the fuel consumption deterioration rate due to the operation of the fuel increasing means with each other when the temperature is lowered by a second predetermined temperature, respectively.
When the detected temperature exceeds a first predetermined temperature, the comparison by the fuel consumption worse comparing means, characterized in that it comprises a control means for performing the deterioration rate is low and has been one control of the fuel Exhaust temperature reduction control device.
前記温度検出手段は、前記内燃機関の排気経路に設けられた触媒の温度を検出することを特徴とする請求項1に記載の排気温度低減制御装置。   The exhaust temperature reduction control device according to claim 1, wherein the temperature detection means detects a temperature of a catalyst provided in an exhaust path of the internal combustion engine. 前記回転速度変更手段は、前記内燃機関の出力を維持しつつ、前記内燃機関の回転速度を変更することを特徴とする請求項1又は2に記載の排気温度低減制御装置。   The exhaust temperature reduction control device according to claim 1 or 2, wherein the rotation speed changing means changes the rotation speed of the internal combustion engine while maintaining the output of the internal combustion engine. 前記制御手段は、前記燃費悪化率比較手段において、前記相互に比較される燃費の悪化率間の差が所定範囲内であるとされた場合、前記回転速度増加手段及び前記排気再循環手段の制御を行うことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の排気温度低減制御装置。 The control means controls the rotation speed increasing means and the exhaust gas recirculation means when the fuel efficiency deterioration rate comparison means determines that the difference between the fuel efficiency deterioration rates compared with each other is within a predetermined range. The exhaust gas temperature reduction control device according to any one of claims 1 to 3, wherein: 前記温度検出手段は、前記制御手段による前記回転速度増加手段及び前記排気再循環手段の制御が行われた場合、前記制御手段による前記回転速度増加手段及び前記排気再循環手段の制御が行われた後に、前記温度を再度検出し、
前記制御手段は、前記再度検出された温度が前記第1所定温度を超えている場合に、前記燃料増量手段の制御を行う
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の排気温度低減制御装置。
Said temperature detecting means, when the control of the rotation speed increasing means and said exhaust gas recirculation means by said control means has been performed, control lines of the rotational speed increase hand Dan及 beauty said exhaust gas recirculation means by said control means The temperature is detected again,
The said control means controls the said fuel increase means, when the temperature detected again exceeds the said 1st predetermined temperature. The fuel increase means as described in any one of Claim 1 to 4 characterized by the above-mentioned. Exhaust temperature reduction control device.
前記内燃機関の冷却水の温度を検出する冷却水温度検出手段を更に備え、
前記制御手段は、前記検出された冷却水の温度が第3所定温度を超えている場合に、前記回転速度増加手段及び前記排気再循環手段の制御を行わない
ことを特徴とする請求項1からのいずれか一項に記載の排気温度低減制御装置。
Further comprising cooling water temperature detecting means for detecting the temperature of the cooling water of the internal combustion engine,
The control means does not control the rotation speed increasing means and the exhaust gas recirculation means when the detected temperature of the cooling water exceeds a third predetermined temperature. exhaust temperature reduction control apparatus according to any one of 5.
回転速度を変更可能な回転速度変更手段排気を吸気側へ再循環可能な排気再循環手段及び供給する燃料を増量し空燃比をリッチ化可能な燃料増量手段を備えた内燃機関において、
該内燃機関の排気側の温度を検出する部材温度検出工程と、
前記内燃機関の回転速度を増加させるように前記回転速度変更手段の制御を行うと共に、前記再循環される排気の量を増加させるように前記排気再循環手段の制御を行うことによる燃費の悪化率と、前記燃料増量手段の動作による燃費の悪化率とを、前記温度を夫々第2所定温度低下させる場合において相互に比較する燃費悪化率比較工程と、
前記検出された温度が第1所定温度を超えている場合に、前記燃費率悪化比較工程における比較において、前記燃費の悪化率が低いとされた一方の制御を行う制御工程と
を備えることを特徴とする排気温度低減制御方法。
Changeable rotational speed changing means the rotational speed, the internal combustion engine having a enrichment possible fuel increase means the increase was air recirculation possible exhaust gas recirculation means and the fuel supplied to the intake side of the exhaust,
A member temperature detecting step for detecting the temperature on the exhaust side of the internal combustion engine;
The rate of deterioration of fuel consumption by controlling the rotation speed changing means so as to increase the rotation speed of the internal combustion engine and controlling the exhaust gas recirculation means so as to increase the amount of exhaust gas that is recirculated. And a fuel consumption deterioration rate comparison step in which the fuel consumption deterioration rate due to the operation of the fuel increasing means is compared with each other when the temperature is lowered by the second predetermined temperature, respectively.
A control step of performing one control when the detected temperature is higher than a first predetermined temperature and the deterioration rate of the fuel consumption is low in the comparison in the deterioration rate comparison step of the fuel consumption rate. Exhaust temperature reduction control method.
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