JP2007177640A - エンジンの制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の気筒群ごとに独立した吸排気デバイスを備えるエンジンにおいて、排気性能を最適に制御する。
【解決手段】多気筒エンジンの各気筒群ごとに吸気通路２０、排気通路３０、燃料噴射装置群５３、過給機１０、ＥＧＲ装置４０、４１を独立に設け、これらをそれぞれ各気筒群ごとに制御するＥＧＲ制御手段７０、燃料噴射量制御手段７０、過給機制御手段７０と、運転状態に基づいて目標エンジントルクを算出する目標エンジントルク算出手段７０と、運転状態と目標エンジントルクとに基づいて各気筒群に共通の目標燃料噴射量、目標ＥＧＲ率、目標空気過剰率、及び目標吸気量もしくは目標過給圧を設定する目標値設定手段７０と、を備え、ＥＧＲ制御手段７０、燃料噴射量制御手段７０、過給機制御手段７０は、それぞれ目標燃料噴射量及び目標吸気量となるよう制御を行なう。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジンの制御に関し、特に多気筒エンジンの制御に関する。

ＥＧＲ装置、過給機、吸気絞り弁等の装置を備えるエンジンにおいて、これらの装置を協調制御することによって、排気エミッションを最適化するよう空気過剰率を制御する技術が特許文献１に開示されている。
特開２００４−３３８９号

ところで、例えばＶ型エンジンにおいて、吸気通路及び排気通路、そしてこれらの通路にＥＧＲ装置、過給機、吸気絞り弁等の装置を左右バンク毎に独立して備えるツインターボシステムが知られている。

前記のツインターボシステムでは、左右バンクの吸気通路及び排気通路の管路長や取り回しの違いによる通気抵抗、そして過給機、ＥＧＲ装置、吸気絞り弁の個体差等があるため、定常、過渡を問わずに左右のバンクで排気エミッションが異なる。また、左右のバンク毎に過給機、ＥＧＲ装置、吸気絞り弁の協調制御を行って排気エミッションを左右バンク毎に最適化すると、左右のバンク間にトルク段差が生じて運転性が悪化してしまうという問題が生じる。

したがって、特許文献１に記載の制御方法では、前記左右バンク毎に独立した装置を備えるエンジンの排気エミッションを最適化することはできない。

そこで、本発明では、例えば前記Ｖ型エンジンのように、複数の気筒群ごとに独立した吸気通路及び排気通路、そして吸排気通路に種々の装置を備える多気筒エンジンの排気性能を向上することを目的とする。

本発明のエンジンの制御装置は、多気筒エンジンを複数の気筒群に分割し、各気筒群ごとに吸気通路、排気通路、燃料噴射装置群、過給圧を可変に制御可能な過給機、排気の一部を前記吸気通路に還流するＥＧＲ装置を独立に設け、前記ＥＧＲ装置、前記燃料噴射装置群、前記過給機をそれぞれ各気筒群ごとに制御するＥＧＲ制御手段、燃料噴射量制御手段、過給機制御手段と、運転状態を検出する運転状態検出手段と、前記運転状態検出手段の検出値に基づいて目標エンジントルクを算出する目標エンジントルク算出手段と、前記運転状態検出手段の検出値と前記目標エンジントルクとに基づいて前記各気筒群に共通の目標燃料噴射量、目標ＥＧＲ率、目標空気過剰率を設定する手段と、前記目標空気過剰率及び前記目標燃料噴射量とに基づいて算出される目標吸気量もしくは前記目標吸気量を実現するための目標過給圧、を設定する目標値設定手段と、を備え、燃料噴射量制御手段は前記目標燃料噴射量となるように、前記ＥＧＲ制御手段及び過給機制御手段は前記目標吸気量となるようにそれぞれ制御を行なう。

本発明によれば、各気筒群全体として燃料噴射量やＥＧＲ率、過給圧等の共通の目標値に対して、各気筒群についてそれぞれの条件に応じた過給圧制御やＥＧＲ率の制御等をするので、気筒群ごとに吸気通路や排気通路の管路長や取り回し、過給機やＥＧＲ装置の個体差等といった条件が異なる場合でも、気筒群間でトルク差を生じることなく排気性能向上させることができる。

以下本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は本実施形態を適用するシステムの構成を表す図である。ここでは、各バンク用のターボ過給機を備えるＶ型ディーゼルエンジンを例に挙げて説明する。

１Ｌはエンジン１の左バンクであり、例えばＶ型６気筒エンジンの場合には３気筒、Ｖ型８気筒の場合には４気筒が備えられる。２０は吸気通路、３０は排気通路、４０は排気の一部を吸気通路２０に還流するＥＧＲ通路である。吸気通路２０には上流側から吸入空気量を検出するエアフローメータ２１、ターボ過給機１０のコンプレッサ１１、インタークーラ２２、エンジン１への吸気量を調節する吸気絞り弁２５が備えられ、吸気絞り弁２５の下流にはコレクタタンク２３が備えられる。なお、ＥＧＲ通路４０はコレクタタンク２３に接続し、途中にＥＧＲガス流量を調節するためのＥＧＲ弁４１を備える。

排気通路３０のＥＧＲ通路４０との分岐部より下流にはターボ過給機１０のタービン１２が備えられる。なお、ターボ過給機１０はアクチュエータ１４に駆動される可変ノズル１３を備え、可変ノズル１３の開度を調節することによって過給圧を制御する。１５はアクチュエータ１４の作動量、すなわち可変ノズル１３の作動量を検出するリフトセンサである。

なお、ターボ過給機１０は可変ノズル１３を備えるものに限られるわけではなく、例えば排気の一部をタービン１１を迂回させることによって過給圧を制御するいわゆるウエストゲート式を用いたり、排気通路３０に流路断面を調節するいわゆる排気シャッターを備えてもよい。

左バンク１Ｌには、燃料噴射弁５３が燃焼室６１に臨むように備えられる。本実施形態では、燃料を高圧化する燃料ポンプ５１、高圧化された燃料を蓄えるコモンレール５２を備える、いわゆるコモンレール式の燃料噴射装置を用いる。

また、コレクタタンク２３には、コレクタタンク２３内の圧力を検出する過給圧センサ２４が、排気通路３０にはタービン１２下流の排気の空気過剰率を検出するλセンサ３１が備えられ、これらの検出値は各目標値設定手段及び各制御手段としてのコントローラ７０に読み込まれる。

コントローラ７０は後述する各目標値演算部及び各制御部で構成されており、上記の過給圧センサ２４やλセンサ３１の他にもエアフローメータ２１、λセンサ３１、アクセル開度センサ（図示せず）、例えばクランク角センサのようにエンジン回転数を検出するセンサ（図示せず）、変速機（図示せず）の変速レンジ等の運転状態検出手段の検出値が読み込まれ、これらの検出値に基づいて燃料噴射量、過給圧、空気過剰率、ＥＧＲ量等の目標値を設定し、これらの目標値に応じて可変ノズル１３の開度、吸気絞り弁２５の開度等を設定する。

１Ｒはエンジン１の右バンクであり、吸気通路２０や排気通路３０等の装置すべてを左バンク１Ｌと同様に備える。ただし、燃料ポンプ５１及びコモンレール５２は左右バンク１Ｌ、１Ｒで共有する。すなわち、本実施形態では、エンジン１の左右バンク１Ｌ、１Ｒのそれぞれが独立した吸気通路２０、吸気絞り弁２５、排気通路３０、ＥＧＲ通路４０、ターボ過給機１０等の装置を備える。

なお、吸気通路２０や排気通路３０、過給機１０等について、左右バンク１Ｌ、１Ｒ用で共通の部品番号を用いる。

また、排気通路３０はλセンサ３１よりも下流で合流し、一つの排気処理装置（図示せず）を通過して排出される。これは、騒音や振動対策等のためである。

次に上記のように構成されるシステムの制御について図２のシステム動作図を参照して説明する。

まず、目標エンジントルク演算部９０でアクセル開度、エンジン回転数、変速機の変速レンジ、燃料噴射量、吸入空気量等の運転状態に基づいて、エンジン１全体としてのエンジントルクの目標値を演算する。そして目標燃料噴射量演算部１００、目標ＥＧＲ率演算部１０２、目標空気過剰率演算部１０６にて、前記エンジントルクの目標値及び運転状態に基づいて左右バンク１Ｌ、１Ｒごとの目標燃料噴射量、目標ＥＧＲ率、目標空気過剰率をそれぞれ決定する。なお、それぞれの目標値は左右バンク１Ｌ、１Ｒに対して共通の値となるように設定するものとする。

具体的には、目標燃料噴射量は図１０に示す目標燃料噴射量マップをアクセル開度で検索することによって求める。なお、目標燃料噴射量は図１０に示すように所定の開度まではアクセル開度に略比例して増加し、所定の開度以上ではアクセル開度によらず略一定となる。

目標ＥＧＲ率は図１１に示す目標ＥＧＲマップをエンジン回転数及び燃料噴射量で検索することによって求める。なお、目標ＥＧＲ率は、エンジン回転数が高く燃料噴射量が多くなるほどＥＧＲ率は小さくなり、エンジン回転数が低く燃料噴射量が少なくなるほど大きくなる。

目標空気過剰率は図１２に示す目標空気過剰率マップを変速機の変速レンジ及びエンジン回転数で検索することによって求める。なお、目標空気過剰率はエンジン回転数が高く変速レンジが大きくなるほどＥＧＲ率は小さくなり、エンジン回転数が低く変速レンジが小さくなるほど大きくなる。

目標燃料噴射量演算部１００で求めた目標燃料噴射量は左右バンク１Ｌ、１Ｒの燃料噴射弁５３をそれぞれ制御する燃料噴射装置制御部１０１ａ、１０１ｂに目標値として伝達され、ここで左右バンク１Ｌ、１Ｒの燃料噴射装置５３をそれぞれ目標値に応じた開弁時間だけ開弁させる。

目標ＥＧＲ率演算部１０２で求めた目標ＥＧＲ率は、目標ＥＧＲ量演算部１０３に読み込まれ、この目標ＥＧＲ率とエンジン１の運転状態、例えば吸入空気量等に基づいて目標ＥＧＲ量が演算される。

そして、目標ＥＧＲ弁開度演算部１０４では、目標ＥＧＲ量と目標空気過剰率とに基づき、さらに後述する目標吸気量と実吸気量との差分もしくは目標過給圧と実過給圧との差分がフィードバックされて左右バンク１Ｌ、１ＲそれぞれのＥＧＲ弁４１の目標ＥＧＲ弁開度が演算される。なお、目標ＥＧＲ弁開度は左右バンク１Ｌ、１Ｒの目標ＥＧＲ弁４１で共通の値が与えられる。ここでのフィードバック制御については後述する。

求められた目標ＥＧＲ弁開度は、左右バンク１Ｌ、１ＲのＥＧＲ弁４１の開度を制御するＥＧＲ弁制御部１０５ａ、１０５ｂに目標値として伝達され、ＥＧＲ弁制御部１０５ａ、１０５ｂは左右バンク１Ｌ、１ＲのＥＧＲ弁４１をそれぞれ目標値に応じた開度に調整する。

目標空気過剰率演算部１０６で求めた目標空気過剰率は前述した目標ＥＧＲ弁開度演算部１０４に伝達される他に、左右バンク１Ｌ、１Ｒの吸気絞り弁２５の開度をそれぞれ制御する吸気絞り制御部１１１ａ、１１１ｂにも伝達され、吸気絞り制御部１１１ａ、１１１ｂは左右バンク１Ｌ、１Ｒの吸気絞り弁２５をそれぞれ目標値に応じた開度に制御する。なお、左右バンク１Ｌ、１Ｒの吸気絞り弁２５の開度は同じになるように設定する。

また、目標空気過剰率は目標吸気量／目標過給圧演算部１０７にも伝達される。ここには目標空気過剰率の他に目標燃料噴射量も伝達され、これらに基づいて目標吸気量もしくは目標過給圧を演算する。そして求められた目標吸気量もしくは目標過給圧が過給機制御部１１０ａ、１１０ｂに伝達され、左右バンク１Ｌ、１Ｒ用の過給機１０の可変ノズル１３をそれぞれ目標値に応じた開度に制御する。なお、左右バンク１Ｌ、１Ｒの可変ノズル１３が同じ開度になるように目標値が伝達される。

ここで、前述したＥＧＲ弁開度を演算する際のフィードバック制御について図７〜図９を参照して説明する。

図７は右バンク１ＲのＥＧＲ弁４１について、目標吸気量と実吸気量の差分に基づくフィードバック制御のフローチャートである。以下、ステップにしたがって説明する。

ステップＳ４１では、例えば目標燃料噴射量と目標空気過剰率とに基づいて目標吸気量ｔＱａｃを演算する。

ステップＳ４２では右バンク１Ｒのエアフローメータ２１の検出値から求まる右バンク１Ｒの実吸気量ｒＱａｃ−ＲＨを算出する。

ステップＳ４３では、フィードバック制御実行判定を行う。具体的には、アクセル開度や車両速度が予め設定した閾値を越えたか否かで判定し、超えた場合にはフィードバック制御を実行するためステップＳ４４に進み、超えない場合には処理を終了する。

ステップＳ４４では、目標吸気量と右バンク１Ｒの実吸気量の差分ΔｒＱａｃを演算する。

ステップＳ４５では、エンジン回転数、燃料噴射量等に基づいてフィードバックゲイン等を設定し、ステップＳ４６ではステップＳ４５で設定したフィードバックゲイン等を用いて、右バンク１ＲのＥＧＲ弁４１の開度に対して、差分ΔｒＱａｃをフィードバックする。

図８は吸気量に代えて過給圧を用いる場合の制御フローチャートである。

過給圧を用いる場合は、ステップＳ５１で目標吸気量の代わりに目標過給圧を演算し、ステップＳ５２で過給圧センサ２４の検出信号に基づいて過給圧を演算する。以下ステップＳ５３〜Ｓ５６は、図７のステップＳ４３〜Ｓ４６に相当するステップであり、目標過給圧と実過給圧との差分ΔｒＰを算出し、右バンク１ＲのＥＧＲ弁４１の開度に対して差分ΔｒＰをフィードバックする。

なお、図９に示すように、目標空気過剰率と実空気過剰率との差分に基づいたフィードバック制御も可能である。

図９のステップＳ６１では目標空気過剰率ｔＬａｍｂｄａを演算し、ステップＳ６２ではλセンサ３１の検出信号に基づいて実空気過剰率ｒＬａｍｂｄａ−ＲＨを算出する。

そしてステップＳ６３〜Ｓ６６は図７のステップＳ４３〜Ｓ４６に相当するステップであり、目標空気過剰率と実空気過剰率との差分ΔｒＬａｍｂｄａを算出し、右バンク１ＲのＥＧＲ弁４１の開度に対して差分ΔｒＬａｍｂｄａをフィードバックする。

なお、上記図７〜図９は右バンク１Ｒについて説明したが、左バンク１Ｌについても同様の制御を行う。また、ＥＧＲ弁４１の開度のフィードバック制御について説明したが、ターボ過給機１０の可変ノズル１３開度の制御もしくは吸気絞り弁２５の開度について同様のフィードバック制御を行っても構わない。

上記のように、本実施形態では、燃料噴射量、ＥＧＲ率、過給圧等についてエンジン１全体としての目標値を設定し、この全体としての目標値に基づいて左右バンク１Ｌ、１Ｒの燃料噴射弁５３、ＥＧＲ弁４１、ターボ過給機１０、吸気絞り弁２５にそれぞれ共通の目標値を設定し、フィードバック制御によって目標値に近づくよう制御を行う。

ところで、上記のように目標値に基づいて燃料噴射弁５３、ＥＧＲ弁４１、ターボ過給機１０、吸気絞り弁２５の動作を制御しても、各装置の個体差等によって実際の燃料噴射量、ＥＧＲ率、過給圧、吸気絞り弁開度は目標値と異なる。

また、左バンク１Ｌと右バンク１Ｒとを比べると、エンジンルーム内のレイアウトの制約等による吸気通路２０の管路長や配管の取り回し等の違いに起因して、また使用するターボ過給機１０、ＥＧＲ弁４１等の装置の個体差等に起因して共通の目標値に基づいて制御しても実際の過給圧、吸気量、ＥＧＲ量等に違いが生じる。

特に左右バンク１Ｌ、１Ｒ間で発生トルクの差異が生じると、エンジン１全体としてトルクショックが生じ、運転性の悪化を招く原因となる。また、前述したように排気通路３０が合流して一つの排気浄化装置（図示せず）に流入する場合には、左右バンク１Ｌ、１Ｒの排気エミッションが異なると、排気浄化装置に流入する排気成分が一定にならず、例えば酸素ストレージ量やＮＯｘストレージ量の推定等の精度が低下し、結果として排気性能の低下を招くことになる。

そこで、本実施形態では上記問題を解決するために左右バンク１Ｌ、１Ｒの発生トルクや排気エミッションを同じにするように、左右バンク１Ｌ、１Ｒの実際の過給圧、ＥＧＲ量等の差分に基づいてターボ過給機１０、ＥＧＲ弁４１、吸気絞り弁２５のフィードバック制御を行う。

具体的には図３の制御システム図に示した制御を行う。

実吸気量検出部２００ａ、２００ｂでは左バンク１Ｌ用のエアフローメータ２１及び右バンク１Ｒ用のエアフローメータ２１の検出値をそれぞれ左バンク１Ｌ、右バンク１Ｒの実吸気量として読み込む。なお、実吸気量に代えて過給圧センサ２４の検出信号から実過給圧を検出してもよい。

差分演算部２０１では、実吸気量検出部２００ａ、２００ｂの検出結果の差分を演算し、過給機制御部１１０ａ、１１０ｂはここで算出した差分に基づいて、この差分を補正するように左右バンク１Ｌ、１Ｒの過給機１０のフィードバック制御を行う。

実ＥＧＲ量検出部２０２ａ、２０２ｂではそれぞれ左バンク１Ｌ、右バンク１Ｒの実ＥＧＲ量を読み込む。実ＥＧＲ量の検出方法としては、例えばＥＧＲ弁４１の開度やコレクタタンク２３と排気通路３０との内圧差に基づいて算出する方法が考えられる。なお、実ＥＧＲ量の代わりに実ＥＧＲ弁開度を読み込んでも構わない。実ＥＧＲ弁開度は、例えばＥＧＲ弁４１を駆動するアクチュエータの動作量等を検出するセンサ等を設けることによって検出することができる。

そして、差分演算部２０３では、読み込んだ左右バンク１Ｌ、１Ｒの実ＥＧＲ量の差分を演算する。ＥＧＲ弁制御部１０５ａ、１０５ｂは差分演算部２０３で求めた実ＥＧＲ量の差分及び差分演算部２０１で求めた実吸気量の差分に基づいて、この差分を補正するように左右バンク１Ｌ、１ＲのＥＧＲ弁４１のフィードバック制御を行う。

実吸気絞り弁開度検出部２０４ａ、２０４ｂでは、それぞれ左バンク１Ｌ、右バンク１Ｒの実吸気絞り弁開度を読み込む。実吸気絞り弁開度は、吸気絞り弁２５を駆動するアクチュエータ（図示せず）等の動作量を検出することによって検出することができる。

差分演算部２０５では、左右バンク１Ｌ、１Ｒの実吸気絞り弁開度の差分を演算する。そして吸気絞り弁制御部１１１ａ、１１１ｂは、差分演算部２０５で求めた実吸気絞り弁開度の差分に基づいて、この差分を補正するように吸気絞り弁２５のフィードバック制御を行う。

ここで、実吸気量（もしくは実過給圧）、実ＥＧＲ量（もしくは実ＥＧＲ弁開度）、実吸気絞り弁開度のバランス制御について、それぞれ具体的に説明する。

図４は、右バンク１Ｒについての実吸気量のバランス制御の制御フローチャートである。以下、ステップに従って説明する。

ステップＳ１１では右バンク１Ｒの実吸気量ｒＱａｃ−ＲＨを右バンク１Ｒようのエアフローメータ２１の検出値に基づいて検出する。

ステップＳ１２では左バンク１Ｌ用のエアフローメータ２１の検出値の基づいて検出した左バンクの実吸気量ｒＱａｃ−ＬＨを読み込む。

ステップＳ１３では、フィードバック制御実行判定を行う。具体的には、アクセル開度や車両速度が予め設定した閾値を越えたか否かで判定し、超えた場合にはフィードバック制御を実行するためステップＳ１４に進み、超えない場合には処理を終了する。

ステップＳ１４では、右バンク１Ｌと左バンク１Ｒの実吸気量の差分ΔｒＱａｃを演算する。

ステップＳ１５では、エンジン回転数、燃料噴射量等に基づいてフィードバックゲイン等を設定し、ステップＳ１６ではステップＳ１５で設定したフィードバックゲイン等を用いて、右バンク１Ｒの実吸気量ｒＱａｃ−ＲＨに対していわゆるＰＩＤ制御によるフィードバックを行う。

図５は実吸気量に代えて実過給を用いてバランス制御を行う場合の制御フローチャートである。基本的な制御の流れは図４と同様であり、ステップＳ２１で右バンク１Ｒの実過給圧ｒＰ_ｃｏｌ−ＲＨを過給圧センサ２４の検出信号に基づいて検出し、ステップＳ２２では左バンク１Ｌの実過給圧ｒＰ_ｃｏｌ―ＬＨを読込む。ステップＳ２３〜ｓ２６は図４のステップＳ１３〜Ｓ１６に相当するステップであり、左右の実過給圧の差分ΔｒＰ_ｃｏｌ、フィードバックゲイン等を演算し、これらに基づいてターボ過給機１０の可変ノズル１３の開度及びＥＧＲ弁４１の開度にＰＩＤ制御によるフィードバックを行う。なお、左バンク１Ｌのバランス制御もこれと同様の制御を行う。

また、図６に示すように、実空気過剰率と目標空気過剰率との差分に基づいてバランス制御することも可能である。図６のステップＳ３１、Ｓ３２は図４のステップＳ１１、１２に相当し、左右バンク１Ｌ、１Ｒの実空気過剰率を検出するものである。ステップ３３〜Ｓ３６は図４のステップＳ１３〜Ｓ１６に相当し、差分の演算、フィードバックゲイン等の設定、そしてこれらに基づいてＥＧＲ弁４１の開度、ターボ過給機１０の可変ノズル１３の開度、吸気絞り弁２５の開度に対してＰＩＤ制御によるフィードバックを行うものである。

なお、左バンク１Ｌの実吸気量ｒＱａｃ−ＬＨについても図４〜図６と同様の制御を行う。

以上のように本実施形態では、燃料噴射量、ＥＧＲ率、過給圧等についてエンジン１全体としての目標値を設定し、この全体としての目標値に基づいて左右バンク１Ｌ、１Ｒの燃料噴射弁５３、ＥＧＲ弁４１、ターボ過給機１０、吸気絞り弁２５にそれぞれ共通の目標値を設定し、フィードバック制御によって目標値に近づくよう制御を行うので、左右バンク１Ｌ、１Ｒで吸気通路２０や排気通路３０の管路長や取り回しが異なる場合でも、燃料噴射量、ＥＧＲ率、過給圧等についてそれぞれのバンクの条件に応じた制御を行うことが可能である。

左右バンク１Ｌ、１Ｒ間の実吸気量（もしくは実過給圧）、実ＥＧＲ量（もしくは実ＥＧＲ弁開度）、実吸気絞り弁開度の差分をなくすように補正制御する（以下、この制御をバランス制御という）ので、実吸気量（もしくは過給圧）、実ＥＧＲ量（もしくは実ＥＧＲ弁開度）、実吸気絞り弁開度が左右バンク１Ｌ、１Ｒで等しくなる。すなわち左右バンク１Ｌ、１Ｒの空気過剰率を略同等にすることができる。これにより、左右バンク１Ｌ、１Ｒで発生するトルクが等しくなり、トルクショックの発生を抑えることができる。

また、左右バンク１Ｌ、１Ｒから排出される排気エミッションも等しくなるので、排気通路を合流させて共通の排気後処理装置（図示せず）に流入させる場合であっても、流入する排気流量や空気過剰率に基づいて行うＮＯｘストレージ量やＯ₂ストレージ量、そしてＰＭ堆積量（以下、ＮＯｘストレージ量等という）の推定を高い精度で行うことができる。これによりＮＯｘストレージ量等に基づく空燃比制御を高い精度で行うことができる。

なお、本実施形態では左右バンクのそれぞれ独立した吸排気デバイスを備えるＶ型の多気筒エンジンについて説明したが、左右バンクをさらに複数の気筒群に分けたエンジンや、直列の多気筒エンジンであって複数の気筒群ごとに独立した吸排気デバイス等を備えるエンジンにも適用可能である。

また、本発明は上記の実施の形態に限定されるわけではなく、特許請求の範囲に記載の技術的思想の範囲内で様々な変更を成し得ることは言うまでもない。

本発明は、複数の気筒群を有し、各気筒群ごとに独立した吸排気デバイスを備える多気筒エンジンの制御に適用可能である。

本実施形態のシステム構成の概略図である。 本実施形態のシステムの動作を説明するための図である。 左右バンクのバランス制御を説明するための図である。 実吸気量を用いて左右バンクをバランスさせるための制御フローチャートである。 実過給圧を用いて左右バンクをバランスさせるための制御フローチャートである。 実空気過剰率を用いて左右バンクをバランスさせるための制御フローチャートである。 吸気量を用いたＥＧＲ弁開度のフィードバック制御のフローチャートである。 過給圧を用いたＥＧＲ弁開度のフィードバック制御のフローチャートである。 空気過剰率を用いたＥＧＲ弁開度のフィードバック制御のフローチャートである。 目標燃料噴射率マップである。 目標ＥＧＲ率マップである。 目標空気過剰率マップである。

符号の説明

１ エンジン
１Ｌ 左バンク
１Ｒ 右バンク
１０ ターボ過給機
１３可変ノズル
１４ アクチュエータ
２０ 吸気通路
２１ エアフローメータ
２２ インタークーラ
２３ コレクタタンク
２４ 過給圧センサ
２５ 吸気絞り弁
３０ 排気通路
３１ λセンサ
４０ ＥＧＲ通路
４１ ＥＧＲ弁
５１ 燃料ポンプ
５２ コモンレール
５３ 燃料噴射弁
７０ コントローラ

Claims (7)

1. 多気筒エンジンを複数の気筒群に分割し、各気筒群ごとに吸気通路、排気通路、燃料噴射装置群、過給圧を可変に制御可能な過給機、排気の一部を前記吸気通路に還流するＥＧＲ装置を独立に設け、
   前記ＥＧＲ装置、前記燃料噴射装置群、前記過給機をそれぞれ各気筒群ごとに制御するＥＧＲ制御手段、燃料噴射量制御手段、過給機制御手段と、
   運転状態を検出する運転状態検出手段と、
   前記運転状態検出手段の検出値に基づいて目標エンジントルクを算出する目標エンジントルク算出手段と、
   前記運転状態検出手段の検出値と前記目標エンジントルクとに基づいて前記各気筒群に共通の目標燃料噴射量、目標ＥＧＲ率、目標空気過剰率を設定する手段と、
   前記目標空気過剰率及び前記目標燃料噴射量とに基づいて算出される目標吸気量もしくは前記目標吸気量を実現するための目標過給圧、を設定する目標値設定手段と、を備え、
   燃料噴射量制御手段は前記目標燃料噴射量となるように、前記ＥＧＲ制御手段及び過給機制御手段は前記目標吸気量もしくは目標過給圧となるようにそれぞれ制御を行なうことを特徴とするエンジンの制御装置。
2. 実吸気量を検出する実吸気量検出手段もしくは実過給圧を検出する実過給圧検出手段、または実際の空気過剰率を検出する実空気過剰率検出手段の少なくともいずれか一つを前記気筒群ごとに備え、
   検出した実吸気量もしくは実過給圧、または実空気過剰率に基づいて前記ＥＧＲ装置および前記過給機に対してフィードバック制御を行う請求項１に記載のエンジンの制御装置。
3. すべての気筒群で前記実吸気量、実過給圧、実空気過剰率のうち少なくとも一つが略同等になるよう前記ＥＧＲ制御手段、燃料噴射量制御手段、過給機制御手段を制御するバランス制御手段を備える請求項１または２に記載のエンジンの制御装置。
4. 前記過給機は排気タービンに可変ノズルを備える可変ノズル式ターボ過給機である請求項１〜３のいずれか一つに記載のエンジンの制御装置。
5. 前記過給機は排気の一部または全部を過給圧に応じて排気タービンをバイパスさせるウエストゲート式ターボ過給機である請求項１〜３のいずれか一つに記載のエンジンの制御装置。
6. 前記排気通路の排気タービン下流に流路面積を可変に調節可能な排気シャッターを備え、
   前記過給機は前記排気シャッターにより過給圧を制御する排気シャッタ式ターボ過給機である請求項１〜３のいずれか一つに記載のエンジンの制御装置。
7. 前記気筒群毎に吸気絞り弁及び吸気絞り弁の開度制御を行う吸気絞り弁制御手段を備え、前記吸気絞り弁制御手段は前記ＥＧＲ制御手段及び過給機制御手段とともに前記目標吸気量となるように制御を行う請求項１〜６のいずれか一つに記載のエンジンの制御装置。

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