DE102011089847B4 - Engine control device - Google Patents
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Abstract
Maschinensteuervorrichtung (54), die an einem Verbrennungssteuersystem für eine Brennkraftmaschine (10) angewendet ist, die ein externes EGR-Gerät (48) aufweist, das so betätigt wird, dass ein Teil eines Abgases, das von der Maschine abgegeben wird, über einen EGR-Durchtritt (45, 46) wieder in einen Einlassluftdurchtritt (12) zugeführt wird, mit:einem Sauerstoffkonzentrationsbereitstellungsabschnitt (B1) zum Bereitstellen einer Sauerstoffkonzentration in einem Einlassgas, das zu der Maschine (10) zugeführt wird, und einer Sauerstoffkonzentration in dem Abgas, das von der Maschine (10) abgegeben wird, durch einen Schätz- oder Erfassungsprozess;einem Rauchanstiegsverhältnisberechnungsabschnitt (B3, B4, B7, B8) zum Schätzen einer Rauchemissionsmenge in dem Abgas ausgehend von der Sauerstoffkonzentration in dem Abgas und Berechnen einer Rauchanstiegsrate (ΔPM, Yi) ausgehend von einem aktuellen Wert einer geschätzten Rauchemissionsmenge und einem Bezugswert für eine Rauchmenge;einem NOx-Anstiegsverhältnisberechnungsabschnitt (B2, B4, B5, B6) zum Schätzen einer NOx-Emissionsmenge in dem Abgas ausgehend von der Sauerstoffkonzentration in dem Einlassgas und Berechnen einer NOx-Anstiegsrate (ΔNOx, Xi) ausgehend von einem aktuellen Wert einer geschätzten NOx-Emissionsgröße und einem Bezugswert für eine NOx-Menge; undeinem EGR-Steuerabschnitt (B9, B10, B11, B12) zum Steuern einer EGR-Menge durch das Betätigen des externen EGR-Geräts (48) ausgehend von der Rauchanstiegsrate (ΔPM, Yi) und der NOx-Anstiegsrate (ΔNOx, Xi), wobeider Rauchanstiegsverhältnisberechnungsabschnitt (B3, B4, B7, B8) einen Sollwerteinstellabschnitt (B4) zum Berechnen und Einstellen eines Rauchsollwerts als Bezugswert für die Rauchmenge ausgehend von einem Betriebszustand der Maschine (10) aufweist, undder NOx-Anstiegsverhältnisberechnungsabschnitt (B2, B4, B5, B6) einen Sollwerteinstellabschnitt (B4) zum Berechnen und Einstellen eines NOx-Sollwerts als den Bezugswert für die NOx-Menge ausgehend von dem Betriebszustand der Maschine (10) aufweist,der Rauchanstiegsverhältnisberechnungsabschnitt (B3, B4, B7, B8) einen Berechnungsabschnitt (B8) für den integrierten Wert zum Berechnen eines integrierten Werts des Rauchsollwerts wie auch eines integrierten Werts der geschätzten Rauchemissionsmenge aufweist, wobei der Berechnungsabschnitt (B8) des integrierten Werts außerdem ein Rauchanstiegsverhältnis (Yi) des integrierten Werts der geschätzten Rauchemissionsmenge mit Bezug auf den integrierten Wert des Rauchsollwerts berechnet,der NOx-Anstiegsverhältnisberechnungsabschnitt (B2, B4, B5, B6) einen Berechnungsabschnitt (B6) eines integrierten Werts zum Berechnen eines integrierten Werts des NOx-Sollwerts wie auch eines integrierten Werts der geschätzten NOx-Emissionsmenge aufweist, wobei der Berechnungsabschnitt (B6) des integrierten Werts außerdem ein NOx-Anstiegsverhältnis (Xi) des integrierten Werts der geschätzten NOx-Emissionsmenge mit Bezug auf den integrierten Wert des NOx-Sollwerts weiter berechnet, undder EGR-Steuerabschnitt (B9, B10, B11, B12) das Sollverhältnis (α0/β0) der NOx-Anstiegsrate (ΔNOx, Xi) mit Bezug auf die Rauchanstiegsrate (ΔPM, Yi) abhängig von dem Rauchanstiegsverhältnis (Yi) des integrierten Werts und dem NOx-Anstiegsverhältnis (Xi) des integrierten Werts ändert.An engine control device (54) applied to a combustion control system for an internal combustion engine (10) having an external EGR device (48) that is operated such that a portion of an exhaust gas discharged from the engine via an EGR Passage (45, 46) is returned to an intake air passage (12), comprising: an oxygen concentration providing section (B1) for providing an oxygen concentration in an intake gas supplied to the engine (10) and an oxygen concentration in the exhaust gas from the engine (10) by an estimation process; a smoke rise ratio calculating section (B3, B4, B7, B8) for estimating a smoke emission amount in the exhaust gas based on the oxygen concentration in the exhaust gas and calculating a smoke rising rate (ΔPM, Yi) based on a current value of an estimated smoke emission quantity and a reference value for a smoke quantity e in the NOx rising ratio calculating section (B2, B4, B5, B6) for estimating a NOx emission amount in the exhaust gas based on the oxygen concentration in the intake gas and calculating a NOx increase rate (ΔNOx, Xi) from a current value of an estimated NOx emission amount and a reference value for an amount of NOx; andan EGR control section (B9, B10, B11, B12) for controlling an EGR amount by operating the external EGR device (48) based on the smoke rising rate (ΔPM, Yi) and the NOx rising rate (ΔNOx, Xi), wherein said smoke increase ratio calculating section (B3, B4, B7, B8) has a target value setting section (B4) for calculating and setting a smoke target value as a reference value for the smoke amount from an operating state of the engine (10), and said NOx increase ratio calculating section (B2, B4, B5, B6 ) has a target value setting section (B4) for calculating and setting a NOx target value as the reference value for the NOx amount based on the operating state of the engine (10), the smoke increase ratio calculating section (B3, B4, B7, B8) has a calculating section (B8) for the integrated value for calculating an integrated value of the smoke setpoint as well as an integrated value of the estimated smoke emission amount, wherein the Ber In addition, in the integrated value calculating section (B8), calculating a smoke rising ratio (Yi) of the integrated smoke emission amount based on the integrated value of the smoke target, the NOx rising ratio calculating section (B2, B4, B5, B6) calculates an integrated value calculating section (B6) for calculating an integrated value of the NOx target value as well as an integrated value of the estimated NOx emission amount, the integrated value calculating section (B6) further having a NOx increase ratio (Xi) of the integrated value of the estimated NOx emission amount with reference to integrated value of the NOx target value further calculated, and the EGR control section (B9, B10, B11, B12) the target ratio (α0 / β0) of the NOx increase rate (ΔNOx, Xi) with respect to the smoke increase rate (ΔPM, Yi) depending on the smoke rise ratio (Yi) of the integrated value and the NOx increase ratio (Xi) of the integrated value rt.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Maschinensteuervorrichtung, die an einem Verbrennungssteuersystem einer Maschine angewendet ist, die ein externes EGR-Gerät aufweist, gemäß dem ein Teil eines von der Maschine in einen Abgasdurchtritt gegebenen Abgases über einen Abgasrückführdurchtritt wieder in einen Einlassluftdurchtritt zugeführt wird.The present invention relates to an engine control apparatus applied to a combustion control system of an engine having an external EGR apparatus according to which a part of exhaust gas supplied from the engine into an exhaust passage is returned to an intake air passage via an exhaust gas recirculation passage.
Eine Maschinensteuervorrichtung dieser Art ist aus dem Stand der Technik bekannt, wie er z.B. in dem
Ein Sollwert für den EGR-Öffnungsgrad wird allgemein auf entsprechende Betriebszustände der Maschine als Wert einer externen EGR-Menge angepasst, um eine Abgabemenge von schädlichen, in dem Abgas enthaltenen Bestandteilen (eine Rauchemissionsmenge, eine NOx-Emissionsmenge usw.) auf einen Wert zu steuern, der niedriger als ein Grenzwert in einem gleichmäßigen Zustand eines Maschinenbetriebszustands ist, der einem derartigen Maschinenbetriebszustand entspricht, in dem eine ausreichende Zeit verstrichen ist, seit die Steuergrößen für verschiedene Stellglieder zum Steuern der Verbrennung der Maschine auf bestimmte Werte festgelegt wurden. Deswegen kann in einem Übergangszustand, in dem der Maschinenbetriebszustand geändert wird, eine tatsächliche externe EGR-Menge zu einer Menge unterschiedlich sein, die an einer Anpassungsarbeit vorgesehen ist. Dann kann der Verbrennungszustand nachteilig beeinträchtigt sein, und dabei die Rauchemissionsmenge oder die NOx-Emissionsmenge über die Grenzwerte hinausgehen.An EGR opening degree set value is generally adjusted to respective operating states of the engine as a value of an external EGR amount to control a discharge amount of harmful components contained in the exhaust gas (a smoke emission amount, a NOx emission amount, etc.) to a value which is lower than a threshold value in a steady state of an engine operating state corresponding to such an engine operating state in which a sufficient time has elapsed since the control amounts for various actuators for controlling the combustion of the engine have been set to specific values. Therefore, in a transient state in which the engine operating state is changed, an actual external EGR amount may be different from an amount that is provided to an adaptation work. Then, the combustion state may be adversely affected, with the smoke emission amount or the NOx emission amount exceeding the limits.
Es wird vorgeschlagen, ein EGR-Ventil zu betätigen, um die externe EGR-Menge in dem Übergangszustand einzustellen, um die voranstehend beschriebene Situation zu vermeiden. Wenn die externe EGR-Menge erhöht wird, kann die NOx-Emissionsmenge reduziert werden, aber die Rauchemissionsmenge kann als Ergebnis davon erhöht werden, dass eine Sauerstoffkonzentration in der Einlassluft verringert ist. Wenn andererseits die externe EGR-Menge verringert wird, kann die Rauchemissionsmenge reduziert werden, aber die NOx-Emissionsmenge kann als Ergebnis davon erhöht werden, dass die Sauerstoffkonzentration in der Einlassluft erhöht ist. Wenn eine derartige Änderung der Rauchemissionsmenge und der NOx-Emissionsmenge mit Bezug auf die Änderung der externen EGR-Menge berücksichtigt wird, kann eine der Abgaben aus der Rauchemission und der NOx-Emission übermäßig erhöht werden, falls die externe EGR-Menge in dem Übergangszustand nicht geeignet eingestellt werden könnte. In einem Fall, dass eine der Mengen aus der Rauchemissionsmenge und der NOx-Emissionsmenge größer werden würden als der Grenzwert, kann es schwierig werden, die Steueremissionscharakteristiken der Maschine geeignet zu steuern.It is proposed to operate an EGR valve to adjust the external EGR amount in the transient state to avoid the situation described above. When the external EGR amount is increased, the NOx emission amount can be reduced, but the smoke emission amount can be increased as a result of an oxygen concentration in the intake air being reduced. On the other hand, when the external EGR amount is decreased, the smoke emission amount can be reduced, but the NOx emission amount can be increased as a result of the oxygen concentration in the intake air being increased. When such a change of the smoke emission amount and the NOx emission amount with respect to the change of the external EGR amount is taken into consideration, one of the outputs from the smoke emission and the NOx emission may be excessively increased, if the external EGR amount in the transient state is not could be adjusted appropriately. In a case that one of the amounts of the smoke emission amount and the NOx emission amount would become larger than the limit value, it may become difficult to appropriately control the control emission characteristics of the engine.
Die Druckschrift
Die vorliegende Erfindung wurde unter Betrachtung der voranstehend geschilderten Probleme gemacht. Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Maschinensteuervorrichtung bereitzustellen, gemäß der es möglich ist, die Emissionscharakteristiken einer Maschine sogar in einem Übergangszustand eines Maschinenbetriebszustands geeignet zu steuern.The present invention has been made in consideration of the above problems. It is the object of the present invention to provide a machine control apparatus according to which it is possible to appropriately control the emission characteristics of a machine even in a transient state of an engine operating condition.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch eine Maschinensteuervorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden gemäß den abhängigen Ansprüchen ausgeführt.The object of the invention is achieved by a machine control device according to
Gemäß einem Merkmal der vorliegenden Erfindung ist eine Maschinensteuervorrichtung (
Gemäß dem voranstehend erwähnten Merkmal wird die externe EGR-Menge angepasst, um sowohl die Rauchanstiegsrate wie auch die NOx-Anstiegsrate zu steuern, wobei diese Anstiegsraten eingegeben werden. Als Ergebnis kann die externe EGR-Menge durch das Reflektieren von sowohl der Rauchanstiegsrate wie auch der NOx-Anstiegsrate gesteuert werden. Dann ist es möglich, zu verhindern, dass eine der Mengen aus der Rauchemissionsmenge und der NOx-Emissionsmenge sich übermäßig erhöht, so dass die Abgabecharakteristiken der Maschine geeignet gesteuert werden können.According to the above-mentioned feature, the external EGR amount is adjusted to control both the smoke rising rate and the NOx rising rate, and these rising rates are input. As a result, the external EGR amount can be controlled by reflecting both the smoke rise rate and the NOx increase rate. Then, it is possible to prevent one of the amounts of the smoke emission amount and the NOx emission amount from excessively increasing, so that the discharge characteristics of the engine can be appropriately controlled.
Die voranstehend beschriebene und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung deutlich werden, die mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen gemacht wird. In den Zeichnungen zeigt:
-
1 eine schematische Ansicht, wie eine Systemstruktur gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; -
2 ein Diagramm, das einen Anstieg einer Rauchemission bzw. einer NOx-Emission in einem Übergangszustand zeigt; -
3 ein Diagramm, das eine Anstiegsratenausgleichssteuerung zeigt; -
4 ein schematisches funktionelles Blockdiagramm, das die Anstiegsratenausgleichssteuerung zeigt; und -
5 ein Flussdiagramm, das einen Prozess für die Anstiegsratenausgleichssteuerung zeigt.
-
1 a schematic view showing how a system structure according to an embodiment of the present invention; -
2 a diagram showing an increase of a smoke emission and a NOx emission in a transition state; -
3 a diagram showing a slew rate compensation control; -
4 a schematic functional block diagram showing the slew rate compensation control; and -
5 a flowchart showing a process for the slew rate compensation control.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf die anhängenden Zeichnungen beschrieben, in denen ein Steuergerät der vorliegenden Erfindung an einem Fahrzeug (Automobil) angewendet ist, das eine Brennkraftmaschine mit einem Lader (einem Turbolader) aufweist.An embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings in which a control apparatus of the present invention is applied to a vehicle having an internal combustion engine with a supercharger (a turbocharger).
Eine Brennkraftmaschine
Ein Speichertank
Ein Kraftstoffeinspritzventil
Jede Öffnung aus einer Einlassöffnung und einer Auslassöffnung des entsprechenden Zylinders wird durch jedes Einlassventil
Der Turbolader
Ein Abgasreinigungsgerät
Ein Teil des in den Abgasdurchtritt
Der Abgasdurchtritt
Eine elektronische Steuereinheit (ECU
Die Kraftstoffeinspritzsteuerung wird erläutert. Ein angefordertes Moment für die Maschine
In der Ladedrucksteuerung wird eine Leistungszufuhr zu dem Turbolader
In der externen EGR-Steuerung wird die Leistungszufuhr zu dem EGR-Stellglied
Der EGR-Sollöffnungsgrad wird im Voraus z.B. durch Experimente festgelegt (angepasst). Die externe EGR wird gemäß dem EGR-Sollöffnungsgrad so ausgeführt, dass eine Menge des Rauchs wie auch eine Menge von NOx, die von der Maschine
In genauerem Detail werden ein Sollwert für die Rauchemission (ein Rauchsollwert), der auf einen Wert eingestellt ist, der niedriger als ein vorbestimmter Grenzwert für die Rauchemission ist (ein Rauchgrenzwert) wie auch ein Sollwert für die NOx-Emission (ein NOx-Sollwert), der als ein Wert niedriger als sein vorbestimmter Grenzwert für die NOx-Emission eingestellt ist (ein NOx-Grenzwert) für entsprechende Maschinendrehzahlen und ein angefordertes Moment der Maschine (oder eine Kraftstoffeinspritzmenge von dem Kraftstoffeinspritzventil
Der Rauchgrenzwert wie auch der NOx-Grenzwert können so festgelegt werden, dass sie Emissionscharakteristiken treffen, die in einer vorher bestimmten Betriebsart verlangt sind (z.B. NEDC-Betriebsart, LA#4-Betriebsart und ähnliche), in denen ein Kraftstoffverbrauchsverhältnis, eine Emission usw. gemessen werden. Genauer können der Rauchgrenzwert wie auch der NOx-Grenzwert für entsprechende Maschinenbetriebszustände der Maschine
Es ist möglich, die tatsächliche Menge des externen EGR zu erreichen, die im Wesentlichen gleich einem solchen Wert ist, von dem angenommen wird, dass er den EGR-Sollöffnungsgrad festlegt, wenn der tatsächliche EGR-Öffnungsgrad auf den EGR-Sollöffnungsgrad gesteuert wird. Jedoch kann die tatsächliche Menge des externen EGR in einem Übergangszustand, in dem eine ausreichende Zeit zum Steuern des tatsächlichen EGR-Öffnungsgrads auf den EGR-Sollöffnungsgrad noch nicht verstrichen ist, von der Menge des externen EGR variieren, von der angenommen ist, dass sie den EGR-Sollöffnungsgrad festlegt. Wenn die tatsächliche Menge des externen EGR von dem Sollwert variiert, kann eine Menge des Einlassgases (d.h., ein Gemisch der frischen Luft und des EGR-Gases), das zu der Maschine
Wenn z.B. der EGR-Öffnungsgrad geändert wird, wird die Menge des externen EGR geändert. Wenn nämlich der EGR-Öffnungsgrad erhöht wird, wird die Menge des externen EGR erhöht und dabei die Sauerstoffkonzentration in dem Einlassgas verringert. Dann wird die NOx-Emission verringert, während die Rauchemission erhöht werden kann. Wenn andererseits der EGR-Öffnungsgrad verringert wird, wird die Menge des externen EGR verringert und dabei die Sauerstoffkonzentration in dem Einlassgas erhöht. Dann wird die Rauchemission reduziert, während die NOx-Emission erhöht werden kann. Exkursionen der Rauchemission und der NOx-Emission mit Bezug auf die Änderung des EGR-Öffnungsgrads werden durch eine durchgehende Linie (eine Ausgleichslinie) A in
Wenn darüber hinaus die Kraftstoffeinspritzmenge von dem Kraftstoffeinspritzventil
Insbesondere wenn das Fahrzeug beschleunigt wird, können die Rauchemission oder ähnliches bemerkenswert größer als der Grenzwert werden. Es wird nämlich die Kraftstoffeinspritzmenge gemäß dem Anstieg des von der Maschine angeforderten Moments während der Beschleunigung des Fahrzeugs erhöht. Jedoch besteht hier eine Zeitverzögerung (eine Ladeverzögerung) von einem Zeitpunkt an, an dem die Einlassluft durch den Turbolader
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform werden, um das voranstehend beschriebene Problem zu lösen (das übermäßige Ansteigen des Rauchs und/oder NOx), ein Rauchanstiegsverhältnis (ein Verhältnis der Rauchemission mit Bezug auf den Rauchsollwert) und ein NOx-Anstiegsverhältnis (ein Verhältnis der NOx-Emissionen mit Bezug auf den NOx-Sollwert) in die ECU
Die Anstiegsverhältnis-Ausgleichssteuerung wird mit Bezug auf
Ein Sauerstoffkonzentrationsschätzabschnitt
Noch genauer werden die Einlassgassauerstoffkonzentration und die Abgassauerstoffkonzentration ausgehend von den folgenden Prozessen geschätzt. Als ein erster Prozess wird die Einlassgasmenge, die in die Brennkammer
Ein Lernprozess kann ausgeführt werden, um eine Variation (einen Modellfehler) zwischen der geschätzten Sauerstoffkonzentration und der tatsächlichen Sauerstoffkonzentration zu reduzieren. Der Lernprozess kann ausgehend von der tatsächlichen Sauerstoffkonzentration von der Ausgabe des A-F-Sensors
Ein NOx-Emissionschätzabschnitt
Ein Rauchemissionsschätzabschnitt
Ein Sollwerteinstellabschnitt
Ein erster NOx-Anstiegsverhältnis-Berechnungsabschnitt
Ein erster Rauchanstiegsverhältnis-Berechnungsabschnitt
Ein Parameterberechnungsabschnitt
Der Steuerparameter „δ“ wird gemäß einer folgenden Gleichung (c1) unter Verwendung der Steuerkoeffizienten „α“ und „β“ (α, β > 0) berechnet, damit ein tatsächliches Verhältnis des NOx-Anstiegsverhältnisses „ΔNOx“ mit Bezug auf das Rauchanstiegsverhältnis „ΔPM“ auf das Sollverhältnis „α0/β0“ gesteuert wird:
Eine technische Bedeutung des Steuerverfahrens zum Verwenden der voranstehenden Gleichung (c1) wird erläutert.A technical meaning of the control method for using the above equation (c1) will be explained.
In den voranstehenden Gleichungen ist jeder der Koeffizienten „ai“ und „ßi“ durch Verwendung des NOx-Anstiegsverhältnisses „Xi“ des integrierten Werts und des Rauchanstiegsverhältnisses „Yi“ des integrierten Werts definiert, wobei das NOx-Anstiegsverhältnis „Xi“ und das Rauchanstiegsverhältnis „Yi“ jeweils Geschichten des NOx-Anstiegsverhältnisses „ΔNOx“ und des Rauchanstiegsverhältnisses „ΔPM“ reflektieren.In the above equations, each of the coefficients "ai" and "ßi" is defined by using the integrated-value NOx increase ratio "Xi" and the integrated-value smoke rise ratio "Yi", the NOx rising ratio "Xi" and the smoke rising ratio " Yi "reflect each of the NOx rise ratio" ΔNOx "and the smoke rise ratio" ΔPM ".
Gemäß der voranstehenden Gleichungen (c2) und (c3) werden in einem Fall, in dem ein Verhältnis des NOx-Anstiegsverhältnisses „Xi“ (der integrierte Wert) mit Bezug auf das Rauchanstiegsverhältnis „Yi“ (der integrierte Wert) der Sollwert „α0/β0“ wird, jeder der Koeffizienten „ai“ und „βi“ jeweils „α0“ und „β0“. Dann wird jeder der Steuerkoeffizienten „α“ und „β“ entsprechend „α0“ und „β0“.According to the above equations (c2) and (c3), in a case where a ratio of the NOx increase ratio "Xi" (the integrated value) with respect to the smoke increase ratio "Yi" (the integrated value) becomes the target value "α0 / β0 ", each of the coefficients" ai "and" βi "becomes" α0 "and" β0 ", respectively. Then, each of the control coefficients "α" and "β" becomes "α0" and "β0", respectively.
Ein Grund zum Verwenden der Steuerkoeffizienten „α“ und „ß“ anstelle der Koeffizienten „α0“ und „β0“ ist es, zu verhindern, dass das Verhältnis des NOx-Anstiegsverhältnisses „ΔNOx“ mit Bezug auf das Rauchanstiegsverhältnis „ΔPM“ in dem Fall eines längeren Zeitmaßstabs stark von dem Sollverhältnis „α0/β0“ verschoben wird. Der längere Zeitmaßstab entspricht z.B. nicht einem Fall eines mikroskopischen Zeitmaßstabs, in dem die sofortigen Werte berechnet werden, sondern einem Fall, in dem die gesamte Berechnung des Rauchanstiegsverhältnisses „Yi“ ausgeführt wird, und dabei ein Zeitmaßstab wesentlich länger als der mikroskopische Maßstab ist.A reason for using the control coefficients "α" and "β" instead of the coefficients "α0" and "β0" is to prevent the ratio of the NOx increase ratio "ΔNOx" from the smoke increase ratio "ΔPM" in the case of a longer time scale is greatly shifted from the target ratio "α0 / β0". The longer time scale corresponds e.g. not a case of a microscopic time scale in which the instantaneous values are calculated, but a case in which the entire calculation of the smoke increase ratio "Yi" is carried out, and a time scale is much longer than the microscopic scale.
In der voranstehenden Gleichung (c1) ist es möglich, wenn „α“ und „ß“ auf „α0“ und „β0“ fixiert sind, und der Steuerparameter „δ“ durch eine Regelung auf Null „0“ eingestellt ist, eine derartige Situation zu vermeiden, in der eine der Emissionen aus der Rauchemission und der NOx-Emission bemerkenswert erhöht wird. Sogar wenn das Verhältnis des NOx-Anstiegsverhältnisses „ΔNOx“ mit Bezug auf das Rauchanstiegsverhältnis „ΔPM“ in dem mikroskopischen Zeitmaßstab durch die Regelung auf das Sollverhältnis „α0/β0“ gebracht wird, kann das Verhältnis des NOx-Anstiegsverhältnisses „ΔNOx“ mit Bezug auf das Rauchanstiegsverhältnis „ΔPM“ in dem längeren Zeitmaßstab stark von dem Sollverhältnis „α0/β0“ verschoben sein. Dies ist deswegen der Fall, da eines der Anstiegsverhältnisse größer als das andere Anstiegsverhältnis werden kann, was von einem Verhalten des Fahrers für eine Fahrt des Fahrzeugs, einer betrieblichen Verzögerung von verschiedenen Arten von Stellgliedern für die Verbrennungssteuerung usw. abhängen kann.In the above equation (c1), when "α" and "β" are fixed to "α0" and "β0", and the control parameter "δ" is set to zero "0" by a control, it is possible such a situation in which one of the emissions from the smoke emission and the NOx emission is remarkably increased. Even if the ratio of the NOx increase ratio "ΔNOx" with respect to the smoke rise ratio "ΔPM" in the microscopic time scale is brought to the target ratio "α0 / β0" by the control, the ratio of the NOx increase ratio "ΔNOx" can be referenced with reference to FIG the smoke rise ratio "ΔPM" in the longer time scale is greatly shifted from the target ratio "α0 / β0". This is because one of the rise ratios may become greater than the other increase ratio, which may depend on driver behavior for vehicle travel, operational delay of various types of combustion control actuators, and so on.
Wenn andererseits die Steuerkoeffizienten „α“ und „β“ wie in den Gleichungen (c2) und (c3) definiert sind, mit anderen Worten ausgedrückt, wenn ein Sollverhältnis „α/β“ für die Steuerkoeffizienten in jedem Steuerzyklus ausgehend von dem Rauchanstiegsverhältnis „Yi“ für den integrierten Wert und dem NOx-Anstiegsverhältnis „Xi“ für den integrierten Wert geändert wird, kann das Verhältnis des NOx-Anstiegsverhältnisses „ΔNOx“ mit Bezug auf das Rauchanstiegsverhältnis „ΔPM“ zuletzt in dem längeren Zeitmaßstab auf das Sollverhältnis „α0/β0“ gebracht werden.On the other hand, when the control coefficients "α" and "β" are defined as equations (c2) and (c3), in other words, when a target ratio "α / β" for the control coefficients in each control cycle starts from the smoke rise ratio "Yi For the integrated value and the NOx increase ratio "Xi" for the integrated value, the ratio of the NOx increase ratio "ΔNOx" with respect to the smoke rise ratio "ΔPM" may be reduced to the target ratio "α0 / β0 last in the longer time scale " to be brought.
Wenn das Verhältnis des NOx-Anstiegsverhältnisses „ΔNOx“ mit Bezug auf das Rauchanstiegsverhältnis „ΔPM“ dazu tendiert, in dem längeren Zeitmaßstab kleiner als das Sollverhältnis „α0/β0“ zu werden, wird das Verhältnis des Koeffizienten „ai“ mit Bezug auf den Koeffizienten „ßi“ kleiner als das Sollverhältnis „α0/β0“, und dabei wird der Steuerkoeffizient „α“ größer als der Koeffizient „α0“, während der Steuerkoeffizient „β“ kleiner als der Koeffizient „β0“ wird. Als Ergebnis ist der Anstieg des NOx-Anstiegsverhältnisses „ΔNOx“ erlaubt, während der Anstieg des Rauchanstiegsverhältnisses „ΔPM“ beschränkt ist.When the ratio of the NOx increase ratio "ΔNOx" with respect to the smoke rise ratio "ΔPM" tends to become smaller than the target ratio "α0 / β0" in the longer time scale, the ratio of the coefficient "ai" with respect to the coefficient becomes "Βi" is smaller than the target ratio "α0 / β0", and thereby the control coefficient "α" becomes larger than the coefficient "α0", while the control coefficient "β" becomes smaller than the coefficient "β0". As a result, the increase of the NOx increase ratio "ΔNOx" is allowed while the increase of the smoke increase ratio "ΔPM" is limited.
Wenn andererseits das Verhältnis des NOx-Anstiegsverhältnisses „ΔNOx“ mit Bezug auf das Rauchanstiegsverhältnis „ΔPM“ dazu tendiert, größer als das Sollverhältnis „α0/β0“ in dem längeren Zeitmaßstab zu werden, wird das Verhältnis des Koeffizienten „ai“ mit Bezug auf den Koeffizienten „ßi“ größer als das Sollverhältnis „α0/β0“, und dabei wird der Steuerkoeffizient „α“ kleiner als der Koeffizient „α0“, während der Steuerkoeffizient „β“ größer als der Koeffizient „β0“ wird. Als Ergebnis ist der Anstieg des NOx-Anstiegsverhältnisses „ΔNOx“ beschränkt, während der Anstieg des Rauchanstiegsverhältnisses „ΔPM“ erlaubt ist.On the other hand, if that Ratio of the NOx increase ratio "ΔNOx" with respect to the smoke rise ratio "ΔPM" tends to become larger than the target ratio "α0 / β0" in the longer time scale, the ratio of the coefficient "ai" with respect to the coefficient "βi Becomes larger than the target ratio "α0 / β0", and thereby the control coefficient "α" becomes smaller than the coefficient "α0", while the control coefficient "β" becomes larger than the coefficient "β0". As a result, the increase of the NOx increase ratio "ΔNOx" is limited, while the increase of the smoke increase ratio "ΔPM" is allowed.
Die voranstehenden Gleichungen (c2) und (c3) sind so standardisiert, dass eine Summe der Steuerkoeffizienten „α“ und „β“ ein vorbestimmter Wert „1“ wird, wenn die Steuerkoeffizienten „α“ und „β“ berechnet werden. Dies dient dazu, eine Situation zu vermeiden, in der ein Proportionalfaktor „Kp“ und ein Integralfaktor „Ki“ in jedem Steuerzyklus in einem Regelungsabschnitt
Der Regelungsabschnitt
Ein Vorkopplungssteuerabschnitt
Ein Additionsabschnitt
Wenn die Leistungszufuhr zu dem EGR-Stellglied
An einem Schritt
An einem Schritt
An einem Schritt
An einem Schritt
Wenn der Schritt
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform können die folgenden Vorteile erhalten werden.
- (1) Die Leistungszufuhr zu dem EGR-Stellglied
48a wird ausgehend von dem zusätzlichen Wert der Regelungsgröße gesteuert, der ausgehend von dem Steuerparameter „δ“ und der Vorkopplungssteuergröße berechnet wird. Als Ergebnis ist es sogar in dem Übergangszustand des Betriebszustands der Maschine10 möglich, eine derartige Situation zu vermeiden, dass jede der Emissionen aus der Rauchemission und der NOx-Emission übermäßig erhöht wird. Mit anderen Worten ist es möglich, bevorzugt eine derartige Situation zu vermeiden, dass die Rauchemission höher werden kann als der Rauchgrenzwert, oder dass die NOx-Emission höher werden kann als der NOx-Grenzwert. Da außerdem die externe EGR-Steuerung ausgehend von dem einzelnen Steuerparameter „δ“ ausgeführt wird, ist es ebenfalls möglich die externe EGR-Steuerung einfach und geeignet auszuführen, um das übermäßige Ansteigen der Rauchemission oder der NOx-Emission zu vermeiden. - (2) Die Steuerkoeffizienten „α“ und „β“, die zum Berechnen des Steuerparameters „δ“ verwendet werden, werden unter Verwendung des NOx-Anstiegsverhältnisses „Xi“ des integrierten Werts und des Rauchanstiegsverhältnisses „Yi“ des integrierten Werts berechnet, so dass das Verhältnis des NOx-Anstiegsverhältnisses „Xi“ des integrierten Werts mit Bezug auf das Rauchanstiegsverhältnis „Yi“ des integrierten Werts auf das Sollverhältnis „α0/β0“ gesteuert wird. Als Ergebnis ist es möglich, nicht nur die externe EGR-Steuerung durch das Reflektieren des Verhaltens des Fahrers für die Fahrzeugfahrt auszuführen, sondern auch die Emissionscharakteristik in
der Maschine 10 geeignet zu steuern, damit sie die Regelanforderungen für die Emission erfüllen.
- (1) The power supply to the EGR actuator
48a is controlled on the basis of the additional value of the control quantity, which is calculated on the basis of the control parameter "δ" and the feedforward control variable. As a result, it is even in the transient state of the operating state of theengine 10 it is possible to avoid such a situation that each of the emissions from the smoke emission and the NOx emission is excessively increased. In other words, it is possible to preferably avoid such a situation that the smoke emission may become higher than the smoke limit, or that the NOx emission may become higher than the NOx limit. In addition, since the external EGR control is executed from the single control parameter "δ", it is also possible to easily and appropriately perform the external EGR control to avoid the excessive increase of the smoke emission or the NOx emission. - (2) The control coefficients "α" and "β" used to calculate the control parameter "δ" are calculated using the NOx rising ratio "Xi" of the integrated one And the smoke rise ratio "Yi" of the integrated value so that the ratio of the NOx increase ratio "Xi" of the integrated value with the smoke increase ratio "Yi" of the integrated value is controlled to the target ratio "α0 / β0". As a result, it is possible to perform not only the external EGR control by reflecting the driver's behavior for the vehicle travel, but also the emission characteristic in the
engine 10 suitable to meet the regulatory requirements for emission.
(Modifikationen)(Modifications)
Die voranstehend beschriebene Ausführungsform kann auf die folgenden Weisen modifiziert werden.The above-described embodiment may be modified in the following ways.
(M-1) Ein Verfahren zum Quantifizieren von Anstiegsraten (wie z.B. des NOx-Anstiegsverhältnisses „ΔNOx“ und des Rauchanstiegsverhältnisses „ΔPM“) sollte nicht auf das Verfahren der voranstehend beschriebenen Ausführungsform begrenzt sein. Zum Beispiel können die Anstiegsraten auf die folgenden Weisen berechnet werden. Die Anstiegsrate für das NOx kann als ein Wert definiert sein, der durch das Subtrahieren des geschätzten NOx-Werts von dem NOx-Sollwert berechnet wird. Die Anstiegsrate für den Rauch kann ähnlich als ein Wert definiert sein, der durch das Subtrahieren des geschätzten Rauchwerts von dem Sollrauchwert berechnet wird. In diesem Fall wird die externe EGR-Menge so gesteuert, dass jeder der aktuellen Werte für die entsprechenden Anstiegsraten gesteuert werden kann, kleiner zu sein als ein vorbestimmter Wert.(M-1) A method for quantifying increase rates (such as the NOx increase ratio "ΔNOx" and the smoke increase ratio "ΔPM") should not be limited to the method of the above-described embodiment. For example, the slew rates can be calculated in the following ways. The rate of increase for the NOx may be defined as a value calculated by subtracting the estimated NOx value from the NOx setpoint. Similarly, the rate of increase for the smoke may be defined as a value calculated by subtracting the estimated smoke value from the desired smoke value. In this case, the external EGR amount is controlled so that each of the current values for the respective increase rates can be controlled to be smaller than a predetermined value.
Zusätzlich muss ein Bezugswert, der verwendet wird, wenn die Anstiegsraten für das NOx und den Rauch quantifiziert werden, nicht auf den voranstehend beschriebenen Sollwert begrenzt sein (den NOx-Sollwert, den Rauchsollwert). Wenn z.B. der Bezugswert als Null definiert ist, entsprechen sowohl die NOx-Anstiegsrate wie auch die Rauchanstiegsrate dem geschätzten NOx-Wert und dem geschätzten Rauchwert. Deswegen kann die externe EGR-Menge so ausgeführt werden, dass ein Wert, der durch das Dividieren des geschätzten NOx-Werts durch den geschätzten Rauchwert berechnet wird, gesteuert werden kann, ein Sollwert zu sein.In addition, a reference value used when quantifying the increase rates for the NOx and the smoke need not be limited to the above-described target value (the NOx target value, the smoke target value). If e.g. the reference value is defined as zero, both the NOx increase rate and the smoke increase rate correspond to the estimated NOx value and the estimated smoke value. Therefore, the external EGR amount may be performed so that a value calculated by dividing the estimated NOx value by the estimated smoke value may be controlled to be a target value.
Darüber hinaus kann die NOx-Anstiegsrate und die Rauchanstiegsrate quantifiziert werden, wie folgt:In addition, the NOx rate of increase and the smoke rate can be quantified as follows:
Ein Sollwert für die Abgassauerstoffkonzentration und ein Sollwert für die Einlassgassauerstoffkonzentration, gemäß dem die Rauchemission und die NOx-Emission entsprechend gesteuert werden, niedriger als die Grenzwerte zu sein, werden entsprechend für jeden Betriebszustand der Maschine eingestellt. Die Rauchanstiegsrate kann als Variation zwischen einem geschätzten Wert und dem Sollwert für die Abgassauerstoffkonzentration definiert sein, während die NOx-Anstiegsrate als Variation zwischen einem geschätzten Wert und dem Sollwert für die Einlassgassauerstoffkonzentration definiert sein kann. Ein Verfahren zum Anpassen der externen EGR-Menge wird weiter erläutert, wenn die voranstehenden Anstiegsraten als Eingangsinformation verwendet werden. Die NOx-Anstiegsrate wird durch das Subtrahieren des Sollwerts für die Einlassgassauerstoffkonzentration von dem geschätzten Wert für die Einlassgassauerstoffkonzentration berechnet, während die Rauchanstiegsrate durch das Subtrahieren des Sollwerts für die Abgassauerstoffkonzentration von dem geschätzten Wert der Abgassauerstoffkonzentration berechnet wird. Dann wird die externe EGR-Menge so eingestellt, dass ein Verhältnis dieser Anstiegsraten ein Sollverhältnis sein wird.An exhaust gas oxygen concentration setpoint and an intake gas oxygen concentration setpoint according to which the smoke emission and the NOx emission are respectively controlled to be lower than the thresholds are set correspondingly for each operating state of the engine. The smoke rise rate may be defined as a variation between an estimated value and the target exhaust gas oxygen concentration, while the NOx increase rate may be defined as a variation between an estimated value and the intake gas oxygen concentration setpoint. A method for adjusting the external EGR amount will be further explained when the above slew rates are used as input information. The NOx increase rate is calculated by subtracting the intake gas oxygen concentration setpoint from the estimated intake oxygen concentration value while calculating the smoke increase rate by subtracting the exhaust oxygen concentration setpoint from the estimated exhaust oxygen concentration value. Then, the external EGR amount is adjusted so that a ratio of these increase rates will be a target ratio.
(M-2) Gemäß der voranstehenden Ausführungsform werden die aktuellen Werte für die Rauchemission und die NOx-Emission entsprechend durch den Rauchemissionsschätzabschnitt
Jedoch können Sensoren in dem Abgasdurchtritt
(M-3) Gemäß der voranstehenden Ausführungsform wird jede der Konzentrationen aus der Einlassgassauerstoffkonzentration und der Abgassauerstoffkonzentration durch den Sauerstoffkonzentrationsschätzabschnitt (
(M-4) Gemäß der voranstehenden Ausführungsform wird die externe EGR-Menge durch das Steuern des Öffnungsgrads des EGR-Ventils
(M-5) Ein Verfahren zum Einstellen der Grenzwerte muss nicht auf das der voranstehenden Ausführungsform begrenzt sein. In einem Fall eines entsprechenden Einstellens der Grenzwerte für die Rauchemission und die NOx-Emission an der stromabwärts liegenden Seite des Abgasreinigungsgeräts
(M-6) Ein Verfahren zum Berechnen des Steuerparameters „δ“ muss nicht auf das der voranstehenden Ausführungsform begrenzt sein. Zum Beispiel kann das Steuerparameter „δ“ durch die folgende Gleichung (c4) berechnet werden, so dass das Verhältnis des NOx-Anstiegsverhältnisses „Xi“ des integrierten Werts mit Bezug auf das Rauchanstiegsverhältnis „Yi“ des integrierten Werts auf das Sollverhältnis „α0/β0“ gesteuert wird:
(M-7) Die Brennkraftmaschine, mit der die vorliegende Erfindung angewendet wird, sollte nicht auf die Maschine der Art mit Verdichtungszündung begrenzt sein. Die Erfindung kann auf eine Maschine der Art mit Funkenzündung angewendet werden, wie z.B. auf eine Benzinmaschine der Art mit direkter Einspritzung.(M-7) The internal combustion engine to which the present invention is applied should not be limited to the compression ignition type engine. The invention may be applied to a spark ignition type engine, such as e.g. on a gasoline engine of the type with direct injection.
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3767211B2 (en) | 1998-11-12 | 2006-04-19 | マツダ株式会社 | In-cylinder injection engine control device |
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3767211B2 (en) | 1998-11-12 | 2006-04-19 | マツダ株式会社 | In-cylinder injection engine control device |
EP1790840A1 (en) | 2004-09-15 | 2007-05-30 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Internal combustion engine control device |
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