DE102017106577A1 - CONTROL DEVICE AND CONTROL METHOD FOR A COMBUSTION ENGINE - Google Patents
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Abstract
Eine Steuerungsvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine umfasst eine elektronische Steuerungseinheit (8), die konfiguriert ist: einen ersten Sollwert (T1) eines Parameterwerts zu berechnen, wenn eine Betriebsart nicht eine NOx-Reduzierbetriebsart ist; einen zweiten Sollwert (T2) zu berechnen, wenn die Betriebsart die NOx-Reduzierbetriebsart ist; einen dritten Sollwert (T3) zu berechnen, sodass eine Einlasslufttemperatur höher als eine Kondensationstemperatur ist; einen höheren Wert aus dem ersten und dem dritten Sollwert als einen endgültigen Sollwert einzustellen, wenn die Betriebsart nicht die NOx-Reduzierbetriebsart ist; einen höheren Wert aus dem zweiten und dem dritten Sollwert als den endgültigen Sollwert einzustellen, wenn die Betriebsart die NOx-Reduzierbetriebsart ist; und eine Regelung bei einer Drehzahl einer elektrischen Pumpe (42) auszuführen, sodass der Parameterwert den eingestellten endgültigen Sollwert erreicht. Ein entsprechendes Steuerungsverfahren für eine Verbrennungskraftmaschine wird ebenso bereitgestellt.A control apparatus for an internal combustion engine includes an electronic control unit (8) configured to: calculate a first target value (T1) of a parameter value when a mode is not a NOx reducing mode; calculate a second set point (T2) when the mode is the NOx reduction mode; calculate a third set point (T3) such that an intake air temperature is higher than a condensation temperature; set a higher value of the first and third target values as a final target value when the mode is not the NOx reducing mode; set a higher value of the second and third target values than the final target value when the mode is the NOx reduction mode; and perform a control at a speed of an electric pump (42) such that the parameter value reaches the set final setpoint. A corresponding control method for an internal combustion engine is also provided.
Description
HINTERGRUND DER ERFINDUNG BACKGROUND OF THE INVENTION
1. Gebiet der Erfindung 1. Field of the invention
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuerungsvorrichtung und ein Steuerungsverfahren für eine Verbrennungskraftmaschine. The present invention relates to a control device and a control method for an internal combustion engine.
2. Beschreibung des verwandten Stands der Technik 2. Description of the Related Art
Die japanische Patentveröffentlichung
KURZZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG BRIEF SUMMARY OF THE INVENTION
Eine Betriebsart einer Verbrennungskraftmaschine umfasst eine normale Betriebsart und eine NOx-Reduzierbetriebsart. In der normalen Betriebsart wird eine Verbrennung bei einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis ausgeführt, das einem Betriebszustand entspricht, der bei der Verbrennungskraftmaschine angefordert wird. In der NOx-Reduzierbetriebsart wird das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf eine fette Seite geändert, um eine Verbrennung auszuführen. In der normalen Betriebsart wird auf der Grundlage eines Standpunkts zur Sicherstellung einer Ausgabe der Verbrennungskraftmaschine und einer Verhinderung einer Verschlechterung einer Emission das Luft-Kraftstoff-Verhältnis variabel eingestellt. In der NOx-Reduzierbetriebsart wird die Verbrennung bei einem fetten Luft-Kraftstoff-Verhältnis ausgeführt, um NOx zu reduzieren, das in einem Katalysator gespeichert wird, der ein Abgas der Verbrennungskraftmaschine reinigt. An operation mode of an internal combustion engine includes a normal mode and a NOx reduction mode. In the normal mode, combustion is performed at an air-fuel ratio corresponding to an operating condition requested in the internal combustion engine. In the NOx reducing mode, the air-fuel ratio is changed to a rich side to carry out combustion. In the normal operation mode, the air-fuel ratio is variably set based on a viewpoint for ensuring output of the internal combustion engine and preventing deterioration of emission. In the NOx reducing mode, the rich air-fuel ratio combustion is performed to reduce NOx stored in a catalyst that cleans an exhaust gas of the internal combustion engine.
Von dem Standpunkt einer Sicherstellung der Ausgabe der Verbrennungskraftmaschine und einer Verhinderung der Verschlechterung der Emission ist es wünschenswert, dass die Temperatur der Einlassluft, die durch den Ladeluftkühler gekühlt wird, niedrig ist. Aus diesem Grund ist es wünschenswert, einen Sollwert der Einlasslufttemperatur auf einen niedrigen Wert einzustellen. From the standpoint of ensuring the output of the internal combustion engine and preventing the deterioration of the emission, it is desirable that the temperature of the intake air cooled by the charge air cooler be low. For this reason, it is desirable to set a target value of the intake air temperature to a low value.
In der NOx-Reduzierbetriebsart wird jedoch eine fette Verbrennung ausgeführt. Folglich wird in einem Betriebszustand, in dem ein angefordertes Drehmoment bei der Verbrennungskraftmaschine beispielsweise klein ist, eine Kraftstoffeinspritzmenge klein, wobei ebenso die Einlassluft in großem Umfang verringert wird. In einer derartigen NOx-Reduzierbetriebsart wird, wenn der Sollwert der Einlasslufttemperatur ebenso auf einen niedrigen Wert auf der Grundlage des Standpunkts zur Sicherstellung der Ausgabe der Verbrennungskraftmaschine und zur Verhinderung der Verschlechterung der Emission eingestellt wird, die Einlasslufttemperatur zu niedrig und die Einlassluft kann nicht verringert werden, sodass die fette Verbrennung nicht verwirklicht werden kann und NOx nicht reduziert werden kann. However, in the NOx reducing mode, rich combustion is performed. Consequently, in an operating state in which a requested torque in the internal combustion engine is small, for example, a fuel injection amount becomes small, and also the intake air is greatly reduced. In such a NOx reducing mode, if the target intake air temperature is also set to a low value based on the position for ensuring the output of the internal combustion engine and preventing the deterioration of the emission, the intake air temperature becomes too low and the intake air can not be reduced so that the rich combustion can not be realized and NOx can not be reduced.
Ferner fällt, wenn die Temperatur der Einlassluft, die durch den Ladeluftkühler gekühlt wird, zu niedrig ist, die Einlasslufttemperatur unter eine Kondensationstemperatur, wobei kondensiertes Wasser in dem Ladeluftkühler erzeugt werden kann. Wenn kondensiertes Wasser erzeugt wird, sammelt sich das so erzeugte kondensierte Wasser in einem Ansaugkanal und fließt dann in einen Zylinder der Verbrennungskraftmaschine zu einer Zeit, was ein Wasserschlagphänomen verursachen kann. Further, when the temperature of the intake air cooled by the charge air cooler is too low, the intake air temperature falls below a condensation temperature, whereby condensed water may be generated in the charge air cooler. When condensed water is generated, the condensed water thus generated collects in an intake passage and then flows into a cylinder of the internal combustion engine at one time, which may cause a water hammering phenomenon.
In Anbetracht dessen stellt die vorliegende Erfindung eine Steuerungsvorrichtung und ein Steuerungsverfahren für eine Verbrennungskraftmaschine bereit, die jeweils eine Erzeugung von kondensiertem Wasser in einem Ladeluftkühler begrenzen und eine optimale Einlasslufttemperatur entsprechend einer Betriebsart der Verbrennungskraftmaschine steuern. In view of this, the present invention provides a control apparatus and method for an internal combustion engine each of which limits generation of condensed water in an intercooler and controls an optimum intake air temperature according to an operation mode of the internal combustion engine.
Eine erste Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist eine Steuerungsvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine. Die Verbrennungskraftmaschine umfasst einen Ladeluftkühler, eine elektrische Pumpe, einen Einlasslufttemperatursensor, einen Katalysator und einen Temperaturfeuchtigkeitssensor. Der Ladeluftkühler ist konfiguriert, eine Einlassluft, die der Verbrennungskraftmaschine zuzuführen ist, durch einen Wärmeaustausch mit einem Kühlmittel abzukühlen. Die elektrische Pumpe ist konfiguriert, eine Strömungsrate des Kühlmittels, das durch den Ladeluftkühler zirkuliert, zu justieren. Der Einlasslufttemperatursensor ist konfiguriert, einen Parameterwert zu erfassen, der mit einer Temperatur der Einlassluft, die durch den Ladeluftkühler gekühlt wird, in Wechselbeziehung bzw. korreliert ist. Der Katalysator ist konfiguriert, NOx in einem Abgas der Verbrennungskraftmaschine zu speichern und zu reduzieren. Der Temperaturfeuchtigkeitssensor ist konfiguriert, eine Außenlufttemperatur und eine Außenluftfeuchtigkeit zu erfassen. Die Steuerungsvorrichtung umfasst eine elektronische Steuerungseinheit. Die elektronische Steuerungseinheit ist konfiguriert, eine Kraftmaschinendrehzahl der Verbrennungskraftmaschine zu erlangen beziehungsweise zu beschaffen und eine Sollkraftstoffeinspritzmenge der Verbrennungskraftmaschine zu berechnen. Die elektronische Steuerungseinheit ist konfiguriert zu bestimmen, ob die Betriebsart der Verbrennungskraftmaschine eine NOx-Reduzierbetriebsart ist oder nicht. Die NOx-Reduzierbetriebsart ist eine Betriebsart, in der ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis der Verbrennungskraftmaschine auf eine fette Seite geändert wird, um das NOx zu reduzieren, das in dem Katalysator gespeichert ist. Die elektronische Steuerungseinheit ist konfiguriert, einen ersten Sollwert für einen Sollwert des Parameterwerts zu berechnen, wenn die Betriebsart nicht die NOx-Reduzierbetriebsart ist. Der erste Sollwert wird auf der Grundlage der Kraftmaschinendrehzahl und der Sollkraftstoffeinspritzmenge berechnet, die einzustellen ist, wenn die Betriebsart nicht die NOx-Reduzierbetriebsart ist. Die elektronische Steuerungseinheit ist konfiguriert, einen zweiten Sollwert für den Sollwert zu berechnen, wenn die Betriebsart die NOx-Reduzierbetriebsart ist. Der zweite Sollwert wird auf der Grundlage der Kraftmaschinendrehzahl und der Sollkraftstoffeinspritzmenge berechnet, die einzustellen ist, wenn die Betriebsart die NOx-Reduzierbetriebsart ist. Der zweite Sollwert ist ein Wert, der größer als der erste Sollwert ist, der unter den gleichen Bedingungen der Kraftmaschinendrehzahl und der Sollkraftstoffeinspritzmenge eingestellt wird. Die elektronische Steuerungseinheit ist konfiguriert, einen dritten Sollwert für den Sollwert auf der Grundlage der Kraftmaschinendrehzahl der Sollkraftstoffeinspritzmenge, die in der bestimmten Betriebsart einzustellen ist, und einer erfassten Außenlufttemperatur und einer erfassten Außenluftfeuchtigkeit zu berechnen. Der dritte Sollwert ist ein Sollwert, bei dem die Temperatur der Einlassluft, die durch den Ladeluftkühler gekühlt wird, höher als eine Kondensationstemperatur ist. Die elektronische Steuerungseinheit ist konfiguriert, einen höheren Wert aus dem ersten Sollwert und dem dritten Sollwert als einen endgültigen Sollwert einzustellen, wenn die elektronische Steuerungseinheit bestimmt, dass die Betriebsart nicht die NOx-Reduzierbetriebsart ist. Die elektronische Steuerungseinheit ist konfiguriert, einen höheren Wert aus dem zweiten Sollwert und dem dritten Sollwert als den endgültigen Sollwert einzustellen, wenn die elektronische Steuerungseinheit bestimmt, dass die Betriebsart die NOx-Reduzierbetriebsart ist. Die elektronische Steuerungseinheit ist konfiguriert, eine Regelung bei der Drehzahl der elektrischen Pumpe auszuführen, sodass der Parameterwert den eingestellten endgültigen Sollwert erreicht. A first aspect of the present invention is a control device for an internal combustion engine. The internal combustion engine includes a charge air cooler, an electric pump, an intake air temperature sensor, a catalyst, and a temperature humidity sensor. The charge air cooler is configured to cool an intake air to be supplied to the internal combustion engine through a heat exchange with a coolant. The electric pump is configured to adjust a flow rate of the coolant circulating through the charge air cooler. The intake air temperature sensor is configured to detect a parameter value that is correlated with a temperature of the intake air cooled by the intercooler. The catalyst is configured to store and reduce NOx in an exhaust gas of the internal combustion engine. The temperature humidity sensor is configured to detect an outside air temperature and an outside air humidity. The control device comprises an electronic control unit. The electronic control unit is configured to obtain an engine speed of the internal combustion engine and to calculate a target fuel injection quantity of the internal combustion engine. The electronic control unit is configured to determine if the mode of operation of the Internal combustion engine is a NOx reduction mode or not. The NOx reducing mode is a mode in which an air-fuel ratio of the internal combustion engine is changed to a rich side to reduce the NOx stored in the catalyst. The electronic control unit is configured to calculate a first target value of the parameter value when the mode is not the NOx reduction mode. The first target value is calculated based on the engine speed and the target fuel injection amount to be set when the mode is not the NOx reducing mode. The electronic control unit is configured to calculate a second set point setpoint when the mode is the NOx reduction mode. The second target value is calculated based on the engine speed and the target fuel injection amount to be set when the operation mode is the NOx reduction mode. The second target value is a value greater than the first target value that is set under the same conditions of the engine speed and the target fuel injection amount. The electronic control unit is configured to calculate a third target value for the target value based on the engine speed of the target fuel injection amount to be set in the specific operating mode and a detected outside air temperature and a detected outside air humidity. The third target value is a target value at which the temperature of the intake air cooled by the charge air cooler is higher than a condensation temperature. The electronic control unit is configured to set a higher value of the first target value and the third target value as a final target value when the electronic control unit determines that the operating mode is not the NOx reducing mode. The electronic control unit is configured to set a higher value of the second setpoint and the third setpoint than the final setpoint when the electronic control unit determines that the mode is the NOx reduction mode. The electronic control unit is configured to control the speed of the electric pump so that the parameter value reaches the set final setpoint.
Gemäß der vorstehend beschriebenen Konfiguration wird, wenn die Betriebsart nicht die NOx-Reduzierbetriebsart ist, ein höherer Wert aus dem ersten Sollwert und dem dritten Sollwert, der die Kondensationstemperatur überschreitet, als der endgültige Sollwert eingestellt, wobei die Regelung bei der Drehzahl der elektrischen Pumpe ausgeführt wird, um den Sollwert zu erreichen. Hierdurch wird eine Einlasslufttemperatur auf eine Einlasslufttemperatur, die für die Betriebsart, die nicht die NOx-Reduzierbetriebsart ist, geeignet ist, innerhalb eines Bereichs gesteuert, in dem kein kondensiertes Wasser in dem Ladeluftkühler erzeugt wird. Ferner wird in dem Fall der NOx-Reduzierbetriebsart ein höherer Wert aus dem zweiten Sollwert in der NOx-Reduzierbetriebsart und dem dritten Sollwert, der die Kondensationstemperatur überschreitet, als der endgültige Sollwert eingestellt, wobei die Regelung bei der Drehzahl der elektrischen Pumpe ausgeführt wird, um den Sollwert zu erreichen. Hierdurch kann die Einlasslufttemperatur auf eine Einlasslufttemperatur, die für ein Reduzieren von NOx geeignet ist, das in dem Katalysator gespeichert ist, innerhalb eines Bereichs gesteuert werden, in dem kein kondensiertes Wasser in dem Ladeluftkühler erzeugt wird. According to the configuration described above, when the mode is not the NOx reduction mode, a higher value of the first target value and the third target value exceeding the condensation temperature is set as the final target value, the control being executed at the rotational speed of the electric pump is to reach the setpoint. Thereby, an intake air temperature is controlled to an intake air temperature, which is suitable for the operating mode, which is not the NOx-Reduzierbetriebsart, within a range in which no condensed water is generated in the charge air cooler. Further, in the case of the NOx reducing mode, a higher value is set from the second target value in the NOx reducing mode and the third target value exceeding the condensing temperature as the final target value, the control being executed at the rotational speed of the electric pump to reach the setpoint. Thereby, the intake air temperature to an intake air temperature suitable for reducing NOx stored in the catalyst can be controlled within a range in which no condensed water is generated in the charge air cooler.
In der Steuerungsvorrichtung kann die elektronische Steuerungseinheit konfiguriert sein, den ersten Sollwert, den zweiten Sollwert und den dritten Sollwert unabhängig von einem Bestimmungsergebnis der Betriebsart zu berechnen. In the control device, the electronic control unit may be configured to calculate the first target value, the second target value and the third target value independently of a determination result of the operation mode.
In der Steuerungsvorrichtung kann die elektronische Steuerungseinheit konfiguriert sein, den ersten Sollwert nicht zu berechnen, wenn die elektronische Steuerungseinheit bestimmt, dass die Betriebsart die NOx-Reduzierbetriebsart ist. Die elektronische Steuerungseinheit kann konfiguriert sein, den zweiten Sollwert nicht zu berechnen, wenn die elektronische Steuerungseinheit bestimmt, dass die Betriebsart nicht die NOx-Reduzierbetriebsart ist. In the control device, the electronic control unit may be configured not to calculate the first target value when the electronic control unit determines that the operating mode is the NOx reducing mode. The electronic control unit may be configured not to calculate the second setpoint when the electronic control unit determines that the operating mode is not the NOx reducing mode.
Eine zweite Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist ein Steuerungsverfahren für eine Verbrennungskraftmaschine. Die Verbrennungskraftmaschine umfasst einen Ladeluftkühler, eine elektrische Pumpe, einen Einlasslufttemperatursensor, einen Katalysator und einen Temperaturfeuchtigkeitssensor. Der Ladeluftkühler ist konfiguriert, eine Einlassluft, die der Verbrennungskraftmaschine zuzuführen ist, durch einen Wärmeaustausch mit einem Kühlmittel abzukühlen. Die elektrische Pumpe ist konfiguriert, eine Strömungsrate des Kühlmittels, das durch den Ladeluftkühler zirkuliert, zu justieren. Der Einlasslufttemperatursensor ist konfiguriert, einen Parameterwert zu erfassen, der mit einer Temperatur der Einlassluft, die durch den Ladeluftkühler gekühlt wird, korreliert. Der Katalysator ist konfiguriert, NOx in einem Abgas der Verbrennungskraftmaschine zu speichern und zu reduzieren. Der Temperaturfeuchtigkeitssensor ist konfiguriert, eine Außenlufttemperatur und eine Außenluftfeuchtigkeit zu erfassen. Das Steuerungsverfahren umfasst: ein Berechnen einer Sollkraftstoffeinspritzmenge der Verbrennungskraftmaschine; ein Bestimmen, ob eine Betriebsart der Verbrennungskraftmaschine eine NOx-Reduzierbetriebsart ist oder nicht, wobei die NOx-Reduzierbetriebsart eine Betriebsart ist, in der ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis der Verbrennungskraftmaschine auf eine fette Seite geändert wird, um das NOx, das in dem Katalysator gespeichert ist, zu reduzieren; ein Berechnen eines ersten Sollwerts für einen Sollwert des Parameterwerts, wenn die Betriebsart nicht die NOx-Reduzierbetriebsart ist, wobei der erste Sollwert auf der Grundlage einer Kraftmaschinendrehzahl der Verbrennungskraftmaschine und der Sollkraftstoffeinspritzmenge, die einzustellen ist, wenn die Betriebsart nicht die NOx-Reduzierbetriebsart ist, berechnet wird; ein Berechnen eines zweiten Sollwerts für den Sollwert, wenn die Betriebsart die NOx-Reduzierbetriebsart ist, wobei der zweite Sollwert auf der Grundlage der Kraftmaschinendrehzahl und der Sollkraftstoffeinspritzmenge, die einzustellen ist, wenn die Betriebsart die NOx-Reduzierbetriebsart ist, berechnet wird, wobei der zweite Sollwert größer als der erste Sollwert ist, der unter den gleichen Bedingungen der Kraftmaschinendrehzahl und der Sollkraftstoffeinspritzmenge berechnet wird; ein Berechnen eines dritten Sollwerts für den Sollwert auf der Grundlage der Kraftmaschinendrehzahl, der Sollkraftstoffeinspritzmenge, die in der bestimmten Betriebsart einzustellen ist, und der erfassten Außenlufttemperatur und der erfassten Außenluftfeuchtigkeit, wobei der dritte Sollwert ein Sollwert ist, bei dem die Temperatur der Einlassluft, die durch den Ladeluftkühler gekühlt wird, höher als eine Kondensationstemperatur ist; ein Einstellen eines höheren Wert aus dem ersten Sollwert und dem dritten Sollwert als einen endgültigen Sollwert, wenn die Betriebsart nicht die NOx-Reduzierbetriebsart ist; ein Einstellen eines höheren Werts aus dem zweiten Sollwert und dem dritten Sollwert als den endgültigen Sollwert, wenn die Betriebsart die NOx-Reduzierbetriebsart ist; und ein Ausführen einer Regelung bei der Drehzahl der elektrischen Pumpe, sodass der Parameterwert den eingestellten endgültigen Sollwert erreicht. A second aspect of the present invention is a control method for an internal combustion engine. The internal combustion engine includes a charge air cooler, an electric pump, an intake air temperature sensor, a catalyst, and a temperature humidity sensor. The charge air cooler is configured to cool an intake air to be supplied to the internal combustion engine through a heat exchange with a coolant. The electric pump is configured to adjust a flow rate of the coolant circulating through the charge air cooler. The intake air temperature sensor is configured to detect a parameter value that correlates to a temperature of the intake air cooled by the charge air cooler. The catalyst is configured to store and reduce NOx in an exhaust gas of the internal combustion engine. The temperature humidity sensor is configured to detect an outside air temperature and an outside air humidity. The control method includes: calculating a target fuel injection amount of the internal combustion engine; determining whether or not an operation mode of the internal combustion engine is a NOx reducing mode, wherein the NOx reducing mode is a mode in which an air-fuel ratio of the internal combustion engine is changed to a rich side to the NOx that is in the catalyst is stored, too to reduce; calculating the first set value for a set value of the parameter value when the mode is not the NOx reducing mode, the first set value based on an engine speed of the internal combustion engine and the target fuel injection amount to be set when the mode is not the NOx reducing mode; is calculated; calculating the second target value for the target value when the operating mode is the NOx reducing mode, wherein the second target value is calculated based on the engine rotational speed and the target fuel injection amount to be set when the operating mode is the NOx reducing mode; Setpoint is greater than the first setpoint calculated under the same conditions of the engine speed and the target fuel injection amount; calculating a third target value for the target value based on the engine rotational speed, the target fuel injection amount to be set in the specific operating mode, and the detected outside air temperature and the detected outside air humidity, the third target value being a target value at which the temperature of the intake air is cooled by the intercooler, is higher than a condensation temperature; setting a higher value of the first target value and the third target value as a final target value when the mode is not the NOx reduction mode; setting a higher value of the second setpoint and the third setpoint than the final setpoint when the mode is the NOx reduction mode; and performing a control on the speed of the electric pump so that the parameter value reaches the set final setpoint.
Gemäß der vorstehend beschriebenen Konfiguration ist es möglich, eine Steuerungsvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine bereitzustellen, wobei die Steuerungsvorrichtung eine Erzeugung von kondensiertem Wasser in einem Ladeluftkühler begrenzt und eine optimale Einlasslufttemperatur entsprechend einer Betriebsart der Verbrennungskraftmaschine steuert. According to the configuration described above, it is possible to provide a control device for an internal combustion engine, wherein the control device limits generation of condensed water in an intercooler and controls an optimal intake air temperature according to an operation mode of the internal combustion engine.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWING
Merkmale, Vorteile sowie eine technische und industrielle Bedeutung beispielhafter Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben, in der gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen. Es zeigen: Features, advantages and technical and industrial significance of exemplary embodiments of the invention will be described below with reference to the accompanying drawings, in which like reference numerals designate like elements. Show it:
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE DETAILED DESCRIPTION OF THE EMBODIMENTS
Eine Turbine
Der Umgehungskanal
Der Ladeluftkühler
Der Kühlmittelpfad
Ein Einlasslufttemperatursensor
In dem Abgaskanal
Die ECU
Die ECU
Der Kurbelwinkelsensor
Der Beschleunigungseinrichtungsöffnungssensor
Der Einlasslufttemperatursensor
Wie es vorstehend beschrieben ist, erlangt die ECU
Als nächstes wird eine Betriebsart der Verbrennungskraftmaschine
In der NOx-Reduzierbetriebsart wird, um den Katalysator
Als nächstes wird eine Einstellungssteuerung eines Sollwerts der Einlasslufttemperatur beschrieben, die durch die ECU
Als erstes erlangt bzw. beschafft in Schritt S1 die ECU
Nachfolgend führt die ECU
Nachfolgend führt die ECU
Nachfolgend führt die ECU
Dann bestimmt die ECU
In einem Fall, in dem die Betriebsart nicht die NOx-Reduzierbetriebsart ist, das heißt in einem Fall der normalen Betriebsart bestimmt die ECU
In einem Fall einer bestätigenden Bestimmung in Schritt S9, das heißt in einem Fall, in dem die Betriebsart die NOx-Reduzierbetriebsart ist, bestimmt die ECU
Wie es vorstehend beschrieben ist, wird ein höherer Wert aus dem ersten Sollwert T1 und dem dritten Sollwert T3 oder dem zweiten Sollwert T2 und dem dritten Sollwert T3 als der Sollwert unter Berücksichtigung der Betriebsart der Verbrennungskraftmaschine
Es ist anzumerken, dass die Verarbeitungen gemäß den Schritten S3, S5, S7 unabhängig von dem Bestimmungsergebnis in Schritt S9 ausgeführt werden, um alle aus dem ersten Sollwert T1 bis zu dem dritten Sollwert T3 zu berechnen. Beispielsweise wird, auch wenn die Betriebsart die normale Betriebsart in dem derzeitigen Augenblick ist, der zweite Sollwert T2 unter der Annahme eines Falls berechnet, in dem die Betriebsart die NOx-Reduzierbetriebsart bei der Kraftmaschinendrehzahl der Verbrennungskraftmaschine
Ein Grund zur Berechnung aller aus dem ersten Sollwert T1 bis zu dem dritten Sollwert T3 unabhängig von dem derzeitigen Betriebszustand wird nachstehend beschrieben. Während die Betriebsart geändert wird, wird die Kraftstoffeinspritzmenge geändert, um allmählich einen Sollwert zu erreichen, der der Betriebsart nach der Änderung entspricht, sodass eine Fahrbarkeit nicht so sehr beeinflusst wird. Aus diesem Grund ist es auch während der Änderung der Betriebsart, wenn der Sollwert, der der Betriebsart nach dem Abschluss der Änderung der Betriebsart entspricht, im Voraus berechnet wird, möglich, die Verarbeitung gemäß Schritt S11a oder S11b unmittelbar nach dem Abschluss der Änderung der Betriebsart auszuführen, wodurch es ermöglicht wird, einen optimalen Sollwert zu einem frühen Zeitpunkt einzustellen. A reason for calculating all of the first target value T1 to the third target value T3 regardless of the current operating condition will be described below. While the mode is changed, the fuel injection amount is changed to gradually reach a target value corresponding to the mode after the change, so that drivability is not so much affected. For this reason, even during the change of the operation mode, when the set value corresponding to the operation mode after the completion of the change of the operation mode is calculated in advance, it is possible to process in step S11a or S11b immediately after completion of the change of the operation mode which makes it possible to set an optimum set value at an early stage.
Als nächstes wird die Erster-Sollwert-T1-Berechnungsverarbeitung beschrieben.
Genauer gesagt wird die Sollkraftstoffeinspritzmenge, die ein Sollwert der Kraftstoffeinspritzmenge ist, auf der Grundlage einer Abbildung bzw. eines Kennfelds oder einer Berechnungsformel in der normalen Betriebsart entsprechend der Kraftmaschinendrehzahl und dem Beschleunigungseinrichtungsöffnungsgrad berechnet. Die Sollkraftstoffeinspritzmenge, die in der normalen Betriebsart eingestellt wird, ist eine Kraftstoffeinspritzmenge, die der erlangten Kraftmaschinendrehzahl und dem erlangten Beschleunigungseinrichtungsöffnungsgrad entspricht, um eine Verbrennung bei einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu verwirklichen, das einem Betriebszustand entspricht, der bei der Verbrennungskraftmaschine
Nachfolgend berechnet die ECU
Wie es vorstehend beschrieben ist, wird, auch wenn die Betriebsart die NOx-Reduzierbetriebsart zu dem derzeitigen Zeitpunkt ist, der erste Sollwert T1 auf der Grundlage der Abbildung bzw. des Kennfeldes oder der Berechnungsformel berechnet, die in der normalen Betriebsart verwendet wird. As described above, even when the operation mode is the NOx reduction mode at the present time, the first target value T1 is calculated on the basis of the map or the calculation formula used in the normal operation mode.
Als nächstes wird die Zweiter-Sollwert-T2-Berechnungsverarbeitung beschrieben.
Genauer gesagt wird die Sollkraftstoffeinspritzmenge auf der Grundlage einer Abbildung bzw. eines Kennfeldes oder einer Berechnungsformel in der NOx-Reduzierbetriebsart entsprechend der Kraftmaschinendrehzahl und dem Beschleunigungseinrichtungsöffnungsgrad berechnet. Die Sollkraftstoffeinspritzmenge, die in der NOx-Reduzierbetriebsart eingestellt wird, ist eine Kraftstoffeinspritzmenge, die erforderlich ist, um eine Verbrennung bei einem fetten Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu verwirklichen, um das NOx zu reduzieren, das in dem Katalysator
Nachfolgend berechnet die ECU
Es ist anzumerken, dass, wie es vorstehend beschrieben ist, auch wenn die Betriebsart die normale Betriebsart zu dem derzeitigen Zeitpunkt ist, der zweite Sollwert T2 auf der Grundlage der Abbildung bzw. des Kennfeldes oder der Berechnungsformel berechnet wird, die in der NOx-Reduzierbetriebsart verwendet werden. Note that, as described above, even when the mode is the normal mode at the present time, the second set value T2 is calculated on the basis of the map or the calculation formula that is in the NOx reducing mode be used.
Es ist anzumerken, dass unter den gleichen Bedingungen der Kraftmaschinendrehzahl und der Sollkraftstoffeinspritzmenge der zweite Sollwert T2 auf einen Wert eingestellt ist, der höher ist als der erste Sollwert T1. Der Grund hierfür ist, dass eine Einlassluftmenge in der NOx-Reduzierbetriebsart gesteuert wird, um kleiner als die in der normalen Betriebsart zu sein, um die Verbrennung bei einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf der fetten Seite zu verwirklichen, wobei es dementsprechend nicht erforderlich ist, die Einlasslufttemperatur zu verkleinern. It is to be noted that under the same conditions of the engine speed and the target fuel injection amount, the second target value T2 is set to a value higher than the first target value T1. The reason for this is that an intake air amount in the NOx reducing mode is controlled to be smaller than that in the normal mode to realize the combustion at an air-fuel ratio on the rich side, and accordingly, it is not required to decrease the intake air temperature.
Als nächstes wird die Dritter-Sollwert-T3-Berechnungsverarbeitung beschrieben.
Nachfolgend berechnet die ECU
Dann erlangt die ECU
Dann berechnet die ECU
Als nächstes wird eine Modifikation einer Einstellungssteuerung eines Sollwerts einer Einlasslufttemperatur beschrieben, die durch die ECU
Die ECU
Als solches wird die Berechnung des ersten Sollwerts T1 nicht ausgeführt, wenn bestimmt wird, dass eine Betriebsart NOx-Reduzierbetriebsart ist. Ebenso wird die Berechnung des zweiten Sollwerts T2 nicht ausgeführt, wenn bestimmt wird, dass die Betriebsart eine normale Betriebsart ist. Als solches muss die ECU
Das Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung ist vorstehend ausführlich beschrieben worden, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf das spezifische Ausführungsbeispiel begrenzt, wobei verschiedene Modifikationen und Änderungen innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung, der in den Patentansprüchen beschrieben ist, ausgeführt werden können. The embodiment according to the present invention has been described in detail above, but the present invention is not limited to the specific embodiment, and various modifications and changes can be made within the scope of the present invention described in the claims.
In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel und der Modifikation wird die Einlasslufttemperatur in der Nähe des Auslasses des Ladeluftkühlers
In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel und der Modifikation wird der Sollwert auf der Grundlage der Kraftmaschinendrehzahl und der Sollkraftstoffeinspritzmenge berechnet, aber der Sollwert kann zusätzlich hierzu auf der Grundlage zumindest eines Parameters aus einer AGR-Rate und der Außenlufttemperatur beispielsweise berechnet werden. Der Grund hierfür ist, dass, wenn die AGR-Rate höher ist, eine Frischluftmenge, die der Verbrennungskraftmaschine zuzuführen ist, abnimmt, sodass eine Temperatur der Frischluft niedrig sein kann. Ferner ist der Grund hierfür ebenso, dass, wenn die Außenlufttemperatur niedriger ist, eine Einlassluftmenge größer ist, sodass der Sollwert der Einlasslufttemperatur niedrig sein kann. In the above-described embodiment and the modification, the target value is calculated based on the engine rotational speed and the target fuel injection amount, but additionally, the target value may be calculated based on, for example, at least one of an EGR rate and the outside air temperature. The reason for this is that, when the EGR rate is higher, an amount of fresh air to be supplied to the internal combustion engine decreases, so that a temperature of the fresh air may be low. Further, the reason for this is also that, when the outside air temperature is lower, an intake air amount is larger, so that the target value of the intake air temperature may be low.
In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel und der Modifikation wird der erste Sollwert T1 oder der zweite Sollwert T2 aus der Kraftmaschinendrehzahl und der Sollkraftstoffeinspritzmenge berechnet, aber die vorliegende Erfindung ist nicht hierauf begrenzt. Beispielsweise kann der Sollladedruck aus der Sollkraftstoffeinspritzmenge unter Bezugnahme auf eine Abbildung bzw. ein Kennfeld oder eine Berechnungsformel berechnet werden, um den ersten Sollwert T1 oder den zweiten Sollwert T2 unter Bezugnahme auf eine Abbildung bzw. ein Kennfeld oder eine Berechnungsformel zu berechnen, die auf dem Sollladedruck beruhen. Ferner können zu der Zeit einer Berechnung des ersten Sollwerts T1 oder des zweiten Sollwerts T2 ein Sollwert, der auf der Grundlage der Kraftmaschinendrehzahl und der Sollkraftstoffeinspritzmenge berechnet wird, auf der Grundlage der Außenlufttemperatur oder einer Temperatur eines Kühlmittels zur Kühlung der Verbrennungskraftmaschine
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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