JP2007270642A - 内燃機関のegr制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】オープンループ制御からフィードバック制御に移行した場合に新気量の急増防止を図ることができる内燃機関のEGR制御装置を提供する。
【解決手段】フィードバック制御手段(50)は、オープンループ制御手段(60)からの制御移行信号が入力された場合に、EGR弁(26)の開度をオープン制御の終了時点の開度から開く方向に連続制御する一方、吸気絞り弁(12)の開度をオープン制御の終了時点の開度から徐々に開く方向に制御する第1ステート(56)と、第1ステートからの制御遷移信号が入力された場合に、EGR量をフィードバック制御する第2ステート(52,54)とを備える。
【選択図】図2
【解決手段】フィードバック制御手段(50)は、オープンループ制御手段(60)からの制御移行信号が入力された場合に、EGR弁(26)の開度をオープン制御の終了時点の開度から開く方向に連続制御する一方、吸気絞り弁(12)の開度をオープン制御の終了時点の開度から徐々に開く方向に制御する第1ステート(56)と、第1ステートからの制御遷移信号が入力された場合に、EGR量をフィードバック制御する第2ステート(52,54)とを備える。
【選択図】図2
Description
本発明は、大量の排ガスの再循環(EGR)が要求される内燃機関のEGR制御装置に関する。
この種の装置では、排ガスの一部がEGR用の通路(EGR通路)を介して吸気通路に戻されて燃焼室に供給される。そして、この排ガスの再循環量(EGR量)をフィードバック制御することにより、良好な燃焼状態の確保及び排ガス浄化の促進が図られる。
ここで、従前の装置では、EGR通路内の流量を制御するEGR弁のみの開度調整が行われていた。しかし、近年の内燃機関では、大量EGR(高EGR率)での運転が要求されることがある。そこで、上記EGR弁の他、吸気通路内の流量を制御する吸気絞り弁の開度調整も行われている(例えば、特許文献1参照)。
ここで、従前の装置では、EGR通路内の流量を制御するEGR弁のみの開度調整が行われていた。しかし、近年の内燃機関では、大量EGR(高EGR率)での運転が要求されることがある。そこで、上記EGR弁の他、吸気通路内の流量を制御する吸気絞り弁の開度調整も行われている(例えば、特許文献1参照)。
具体的には、更なるEGR量を得る場合には、EGR弁の開度を全開方向に向けて制御した後にこの開度を全開位置で固定し、吸気絞り弁を絞る。つまり、EGR弁から吸気絞り弁への連続制御の切り換えが行われており、吸気絞り弁の開度を全閉方向に向けて制御している。これにより、低い空気過剰率λが得られ、NOx(窒素酸化物)の抑制や排ガス後処理装置の昇温化が図られる。
また、この種の装置では、目標の空気過剰率λを得るためのλフィードバック制御の他、車両の急加速時等にはEGR弁及び吸気絞り弁の開度をそれぞれオープン制御するオープンループ制御が実施される。より詳しくは、EGR弁の開度を全閉位置に、吸気絞り弁の開度を全開位置にそれぞれ設定する。EGR弁の開度を全開位置に、吸気絞り弁の開度を全閉位置にそれぞれ設定すると、空気過剰率λが過度に低くなってスモークの排出量が増加するからである。
特開2005−48716号公報
ところで、このオープンループ制御からフィードバック制御に移行する場合には、上述したオープンループ制御時における吸気絞り弁の開度位置を鑑み、移行後のフィードバック制御時における吸気絞り弁の初期状態の開度も同じく全開位置に設定される。
しかしながら、上述したオープンループ制御時における吸気絞り弁の開度は、全開位置から全閉位置に向けて絞られる傾向にある点に留意しなければならない。
しかしながら、上述したオープンループ制御時における吸気絞り弁の開度は、全開位置から全閉位置に向けて絞られる傾向にある点に留意しなければならない。
すなわち、例えば車両のアイドル運転時には吸気絞り弁の開度が全閉位置に向けて絞られることから、仮に吸気絞り弁の開度が絞られた状態にてオープンループ制御からフィードバック制御に移行した場合には、この移行後のフィードバック制御における吸気絞り弁の開度は、絞られていた状態から直ちに全開位置になって新気量が急増するとの問題がある。この問題は、吸気脈動の発生等によって内燃機関を不安定な状態に至らしめるし、また、空気過剰率λが急激に高くなってNOx生成量を増加させる。
なお、空気過剰率λが急激に高くなることに対しては、この空気過剰率λを下げるためのフィードバック制御が実施されるものの、大幅な遅れが生じて排ガスの浄化促進の妨げになる。
本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、オープンループ制御からフィードバック制御に移行した場合に新気量の急増防止を図ることができる内燃機関のEGR制御装置を提供することを目的とする。
本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、オープンループ制御からフィードバック制御に移行した場合に新気量の急増防止を図ることができる内燃機関のEGR制御装置を提供することを目的とする。
上記の目的を達成すべく、請求項1記載の内燃機関のEGR制御装置は、内燃機関の吸気通路に配設された吸気絞り弁と、吸気通路と排気通路とを接続するEGR通路に配設されたEGR弁と、目標のλ(空気過剰率)を得るべく、EGR弁の開度及び吸気絞り弁の開度をそれぞれ連続制御してλをフィードバック制御するフィードバック制御手段と、EGR弁の開度及び吸気絞り弁の開度をそれぞれオープン制御するオープンループ制御手段とを具備し、フィードバック制御手段は、オープンループ制御手段からの制御移行信号が入力された場合に、EGR弁の開度をオープン制御の終了時点の開度から開く方向にλフィードバック制御する一方、吸気絞り弁の開度をオープン制御の終了時点の開度から徐々に開く方向に制御する第1ステートと、第1ステートからの制御遷移信号が入力された場合に、EGR弁の開度と吸気絞り弁の開度を連続的に切換制御してλフィードバック制御を行う第2ステートとを備えることを特徴としている。
また、請求項2記載の発明では、第1ステートは、吸気絞り弁の開度に対し、内燃機関の運転状態に応じて変化するゲインを設定してオープン制御の終了時点の開度から徐々に開く方向に制御することを特徴としている。
更に、請求項3記載の発明では、第1ステートは、吸気絞り弁の開度に対し、吸気絞り弁の開度に応じて変化するゲインを設定してオープン制御の終了時点の開度から徐々に開く方向に制御することを特徴としている。
更に、請求項3記載の発明では、第1ステートは、吸気絞り弁の開度に対し、吸気絞り弁の開度に応じて変化するゲインを設定してオープン制御の終了時点の開度から徐々に開く方向に制御することを特徴としている。
更にまた、請求項4記載の発明では、第2ステートは、吸気絞り弁の開度が全開位置になって第1ステートからの制御遷移信号が入力された場合に、吸気絞り弁の開度を全開位置にて固定する一方、EGR弁の開度をλに応じて連続制御するEGR弁のフィードバック制御モードステートと、EGR弁の開度が全開位置になって第1ステートからの制御遷移信号が入力された場合に、EGR弁の開度を全開位置にて固定する一方、吸気絞り弁の開度をλに応じて連続制御する吸気絞り弁のフィードバック制御モードステートとを有することを特徴としている。
従って、請求項1記載の本発明の内燃機関のEGR制御装置によれば、オープンループ制御からフィードバック制御手段に移行される場合には、第1ステートは、EGR弁のオープン制御の終了時点の開度から開く方向にEGR弁の開度をλフィードバック制御し、同時に、吸気絞り弁のオープン制御の終了時点の開度から徐々に開く方向に吸気絞り弁の開度を制御する。
よって、吸気絞り弁のオープン制御の終了時点の開度が仮に絞られた状態にあったとしても、この吸気絞り弁の開度は、当該絞られていた状態から徐々に開く方向に制御されるので、従来の如く絞られた状態から直ちに全開位置にならず、新気量の急増が防止される。この結果、吸気脈動等による内燃機関の不安定状態が回避されるし、また、NOx生成量の抑制が図られる。そして、第2ステートによるEGR弁の開度と吸気絞り弁の開度とを連続的に切換制御するλフィードバック制御にスムーズに遷移可能となる。
また、請求項2記載の発明によれば、第1ステートは、内燃機関の運転状態、例えば、車両の加速時等にて内燃機関への燃料噴射量が多くなった場合には大きなゲインを設定する。これにより、吸気絞り弁の開度は早く開かれて新気量が確保されるので、スモークの排出量が抑制される。
更に、請求項3記載の発明によれば、吸気絞り弁の全開位置と全閉位置との間には不感領域、つまり、EGR量の変化が未だ小さく所望のEGR量を得られない領域が存在する。詳しくは、EGR量は、吸気絞り弁の開度の変化に対して変化率一定では追随せず、吸気絞り弁の開度が全開位置から離れても殆ど変化しない。このEGR量の変化が未だ小さく、吸気絞り弁の開度に対して僅かながらに減少する領域が不感領域である。
更に、請求項3記載の発明によれば、吸気絞り弁の全開位置と全閉位置との間には不感領域、つまり、EGR量の変化が未だ小さく所望のEGR量を得られない領域が存在する。詳しくは、EGR量は、吸気絞り弁の開度の変化に対して変化率一定では追随せず、吸気絞り弁の開度が全開位置から離れても殆ど変化しない。このEGR量の変化が未だ小さく、吸気絞り弁の開度に対して僅かながらに減少する領域が不感領域である。
一方、吸気絞り弁の開度が小さくなるに伴って不感領域ではなく、流量感度が敏感な反応領域になる。そこで、第1ステートは、吸気絞り弁の開度、例えば、不感領域から離れるに連れて小さなゲインを設定する。これにより、吸気絞り弁の開度はゆっくり開かれることから、内燃機関の状態が安定してトルクショックが軽減される。
更にまた、請求項4記載の発明によれば、第2ステートは、EGR弁のフィードバック制御モードステートと、吸気絞り弁のフィードバック制御モードステートとを有しており、前者のフィードバック制御モードステートでは、まずEGR弁の開度を開く側に連続制御し、その後、制御の切り換えにより、吸気絞り弁の開度を閉じる側に連続制御することが可能である。また、後者のフィードバック制御モードステートでは、まず吸気絞り弁の開度を開く側に連続制御し、その後、制御の切り換えにより、EGR弁の開度を閉じる側に連続制御することが可能である。よって、高EGR率から低EGR率に至る各種の要求に応ずることできる。
更にまた、請求項4記載の発明によれば、第2ステートは、EGR弁のフィードバック制御モードステートと、吸気絞り弁のフィードバック制御モードステートとを有しており、前者のフィードバック制御モードステートでは、まずEGR弁の開度を開く側に連続制御し、その後、制御の切り換えにより、吸気絞り弁の開度を閉じる側に連続制御することが可能である。また、後者のフィードバック制御モードステートでは、まず吸気絞り弁の開度を開く側に連続制御し、その後、制御の切り換えにより、EGR弁の開度を閉じる側に連続制御することが可能である。よって、高EGR率から低EGR率に至る各種の要求に応ずることできる。
以下、図面により本発明の実施形態について説明する。
図1はディーゼルエンジン用に具体化されたEGR制御装置である。同図に示されるように、エンジン2の吸気通路4には過給機6が設けられている。図示しないエアクリーナから取り入れられた吸入空気は、コンプレッサ8により過給された後にインタークーラ10を経て燃焼室16に導入される。
図1はディーゼルエンジン用に具体化されたEGR制御装置である。同図に示されるように、エンジン2の吸気通路4には過給機6が設けられている。図示しないエアクリーナから取り入れられた吸入空気は、コンプレッサ8により過給された後にインタークーラ10を経て燃焼室16に導入される。
また、通路4の適宜位置には吸気絞り弁12が配設されている。この絞り弁12は、ブラシ付きのモータで駆動されるバタフライ弁体14を備え、この弁体14の開閉動作によって新気量を制御し、更に、排ガスの再循環量(EGR量)も制御する。このように、本実施形態の絞り弁12ではブラシを用い、磁界を発生させるコイルに電流を流している。
エンジン2の排気通路20にはコンプレッサ8と同軸上に結合されたタービン22が設けられ、コンプレッサ8及びタービン22は燃焼後の排ガスによって回転駆動される。
エンジン2の排気通路20にはコンプレッサ8と同軸上に結合されたタービン22が設けられ、コンプレッサ8及びタービン22は燃焼後の排ガスによって回転駆動される。
また、通路4と通路20とはEGR通路24により連結され、この通路24の適宜位置にはEGR弁26が配設されている。このEGR弁26はブラシレスのモータで駆動されるポペット弁体28を備え、この弁体28の開閉動作によってEGR量を制御する。このように、本実施形態のEGR弁26はブラシを用いずにコイルに電流を流している。
車室内には、図示しない入出力装置、制御プログラムやマップ等の記憶に供される記憶装置(ROM,RAM,BURAM等)、中央処理装置(CPU)、タイマカウンタ等を備えたECU(電子コントロールユニット)40が設置されている。このECU40は、絞り弁12やEGR弁26の開度の連続制御を含めたエンジン2の総合的な制御を行う。
車室内には、図示しない入出力装置、制御プログラムやマップ等の記憶に供される記憶装置(ROM,RAM,BURAM等)、中央処理装置(CPU)、タイマカウンタ等を備えたECU(電子コントロールユニット)40が設置されている。このECU40は、絞り弁12やEGR弁26の開度の連続制御を含めたエンジン2の総合的な制御を行う。
ECU40の入力側には、エアフローセンサ30、吸気圧センサ32、吸気温センサ34、回転速度センサ36、及びアクセルセンサ38等の各種センサ類が接続されている。このセンサ30ではエンジン2の新気量に応じた電圧を出力し、センサ32では吸気圧を検出し、センサ34では吸気温を検出する。また、センサ36ではエンジン2の回転速度を検出し、センサ38では運転者によるアクセル開度を検出する。一方、ECU40の出力側には、上述の絞り弁12やEGR弁26の他、燃料噴射弁18等の各種デバイス類が接続されている。
ここで、ECU40は、燃料噴射弁18を対象とした噴射制御部42と、絞り弁12やEGR弁26を対象としたEGR制御部44とを備えている。そして、ECU40では、目標の空気過剰率λとなるように絞り弁12の弁体14の開度やEGR弁26の弁体28の開度を連続制御してλのフィードバック制御(λF/B制御)を実施している。
具体的には、噴射制御部42では、例えばセンサ36からの回転速度やセンサ38からのアクセル開度から燃料噴射量等を設定し、これらの設定値に基づいて燃料噴射弁18を駆動制御してエンジン2を運転する。
具体的には、噴射制御部42では、例えばセンサ36からの回転速度やセンサ38からのアクセル開度から燃料噴射量等を設定し、これらの設定値に基づいて燃料噴射弁18を駆動制御してエンジン2を運転する。
また、EGR制御部44では、上記回転速度及び燃料噴射量に基づいて目標の空気過剰率λを上記マップから算出する。一方、この制御部44では、センサ30からの新気量等に基づいて実際のEGR量及びλを算出する。次いで、上記算出された目標のλと実際のλとの偏差をフィードバックする。そして、PID制御部48にて設定された制御ゲインから指示値を得て、この指示値により絞り弁12の弁体14の回動量やEGR弁26の弁体28のリフト量を連続制御する。この結果、要求したEGR量が得られ、目標の空気過剰率λに近づくことになる。
これに対し、EGR制御部44では、例えばパティキュレートフィルタ(DPF)を設けた場合の強制再生時、車両の急加速時やアイドル運転時等には、オープンループ制御を実施している。詳しくは、絞り弁12の開度を全開位置から上記各運転状態に応じて適宜調整するための弁体14の回動量や、EGR弁26の開度を全閉位置にしてEGRを実施させないための弁体28のリフト量がPID制御部48からそれぞれ出力される。このように、絞り弁12やEGR弁26の開度をそれぞれオープン制御し、フィードバック信号を用いて補正しないことから、所望の空気過剰率が速やかに得られることになる。
そして、本実施形態のEGR制御部44では、これらλF/B制御(通常運転時)とオープンループ制御とを移行させる制御移行部46を備えている。
具体的には、図2に示されるように、制御移行部46は、λF/B制御部(フィードバック制御手段)50と、オープン制御部(オープンループ制御手段)60とを備えており、これらλF/B制御とオープンループ制御とのいずれかを選択し、要求される空気過剰率に応じて各制御の移行を実施する。
具体的には、図2に示されるように、制御移行部46は、λF/B制御部(フィードバック制御手段)50と、オープン制御部(オープンループ制御手段)60とを備えており、これらλF/B制御とオープンループ制御とのいずれかを選択し、要求される空気過剰率に応じて各制御の移行を実施する。
また、このλF/B制御部50は、EGR弁26のフィードバック制御モードステート(第2ステート)52と、吸気絞り弁12のフィードバック制御モードステート(第2ステート)54と、仲介ステート(第1ステート)56とを備えている。
上記ステート52では、絞り弁12の開度を全開位置にて固定する一方、EGR弁26の開度をフィードバック制御する。これに対し、上記ステート54では、EGR弁26の開度を全開位置にて固定する一方、絞り弁12の開度をフィードバック制御する。そして、これらステート52,54間では、EGR量の増減要求に応じ、EGR弁26の開度や絞り弁12の開度の連続制御の切り換えが行われることにより、目標の空気過剰率λを得ている。
上記ステート52では、絞り弁12の開度を全開位置にて固定する一方、EGR弁26の開度をフィードバック制御する。これに対し、上記ステート54では、EGR弁26の開度を全開位置にて固定する一方、絞り弁12の開度をフィードバック制御する。そして、これらステート52,54間では、EGR量の増減要求に応じ、EGR弁26の開度や絞り弁12の開度の連続制御の切り換えが行われることにより、目標の空気過剰率λを得ている。
詳しくは、更なるEGR量が要求された場合、つまり、低い空気過剰率λを得たい場合には、まず、ステート52による制御を行い、EGR弁26の開度を全開方向に向けて連続制御し、次いでステート52からステート54への制御の切り換えを実施した後、ステート54による制御を行い、絞り弁12の開度を全閉方向に向けて連続制御する。これに対し、EGRの減量が要求された場合、つまり、高い空気過剰率λを得たい場合には、まず、ステート54による制御を行い、絞り弁12の開度を全開方向に向けて連続制御し、次いでステート54からステート52への制御の切り換えを実施した後、ステート52による制御を行い、EGR弁26の開度を全閉方向に向けて連続制御する。
一方、仲介ステート56は各ステート52,54とオープン制御部60との間に介在している。また、この仲介ステート56は、絞り弁12及びEGR弁26の開度をそれぞれ監視しており、オープン制御部60からの制御移行信号が入力された場合には、ステート52,54へのスムーズな制御の遷移を実施する。
より具体的には、この仲介ステート56では、EGR弁26の開度をこのEGR弁26のオープン制御の終了時点の開度から開く方向に向けて連続制御(λフィードバック制御)すると同時に、絞り弁12の開度をこの絞り弁12のオープン制御の終了時点の開度から徐々に開く方向に向けて制御する。そして、仲介ステート56では、絞り弁12の開度がEGR弁26の開度よりも先に全開位置に達した場合には、ステート52に向けて制御遷移信号を出力する。これに対し、EGR弁26の開度が絞り弁12の開度よりも先に全開位置に達した場合には、ステート54に向けて制御遷移信号を出力する。これにより、オープンループ制御からステート52,54によるλF/B制御への移行が滑らかに実施される。
より具体的には、この仲介ステート56では、EGR弁26の開度をこのEGR弁26のオープン制御の終了時点の開度から開く方向に向けて連続制御(λフィードバック制御)すると同時に、絞り弁12の開度をこの絞り弁12のオープン制御の終了時点の開度から徐々に開く方向に向けて制御する。そして、仲介ステート56では、絞り弁12の開度がEGR弁26の開度よりも先に全開位置に達した場合には、ステート52に向けて制御遷移信号を出力する。これに対し、EGR弁26の開度が絞り弁12の開度よりも先に全開位置に達した場合には、ステート54に向けて制御遷移信号を出力する。これにより、オープンループ制御からステート52,54によるλF/B制御への移行が滑らかに実施される。
更に、仲介ステート56では、上述の徐々に開く方向に向けて制御される絞り弁12の開度に対し、各種のゲインが設定されている。具体的には、エンジン2の運転状態に応じて変化するゲインを時間積算してPID制御部48に出力している。例えば、アクセル開度が大きくなるに連れてゲインを大きくし(例えば10に設定する)、絞り弁12を全開位置に素早く向かわせる。或いは、この絞り弁12の開度に応じて変化するゲインを時間積算してPID制御部48に出力している。
後者について詳述すれば、絞り弁12の全開位置と全閉位置との間には不感領域が存在し、この不感領域は、EGR量の変化が未だ小さく所望のEGR量を得られない領域である。詳しくは、EGR量は、絞り弁12の開度の変化に対して変化率一定では追随せず、絞り弁12の開度が全開位置から離れても殆ど変化しない。このEGR量の変化が未だ小さく、絞り弁12の開度に対して僅かながらに減少する領域が不感領域である。一方、絞り弁12の開度が小さくなるに伴って不感領域ではなく、流量感度が敏感な反応領域になる。そこで、仲介ステート56では、例えば、絞り弁12の開度が不感領域から離れるに連れてゲインを小さくし(例えば1に設定する)、絞り弁12を全開位置に緩やかに向かわせている。
図3を参照すると、制御移行部46による上記フィードバック制御とオープンループ制御との移行に関するフローチャートが示されている。以下、上記の如く構成されたEGR制御装置の本発明に係る作用について説明する。
同図のステップS301では、通常運転に相当するフィードバック制御を終了するか否かが判別され、例えば車両のアイドル運転時になった旨が判定された場合、すなわち、YESのときには、ステップS302に進んでオープンループ制御に移行し、オープン制御部60が絞り弁12やEGR弁26の開度のオープン制御を実施する。
同図のステップS301では、通常運転に相当するフィードバック制御を終了するか否かが判別され、例えば車両のアイドル運転時になった旨が判定された場合、すなわち、YESのときには、ステップS302に進んでオープンループ制御に移行し、オープン制御部60が絞り弁12やEGR弁26の開度のオープン制御を実施する。
続いて、ステップS303ではオープンループ制御を終了するか否かが判別され、例えば上記アイドル運転の解消が判定された場合、すなわち、YESのときには、ステップS304に進み、λF/B制御部50によるフィードバック制御に再び移行してステップS305に進む。
このステップS305では、仲介ステート56にて絞り弁12やEGR弁26の開度をそれぞれオープン制御の終了時点の開度から監視し、絞り弁12の開度については徐々に開く方向に向けた制御を実施し、EGR弁26の開度については目標の空気過剰率λを得るための連続制御を実施する。
このステップS305では、仲介ステート56にて絞り弁12やEGR弁26の開度をそれぞれオープン制御の終了時点の開度から監視し、絞り弁12の開度については徐々に開く方向に向けた制御を実施し、EGR弁26の開度については目標の空気過剰率λを得るための連続制御を実施する。
次いで、ステップS306では、仲介ステート56にてステート52,54の制御に遷移できるか否かが判別される。そして、絞り弁12或いはEGR弁26のうちいずれか一方の開度が全開位置に達した旨が判定された場合、すなわち、YESのときには、ステップS307に進み、ステート52或いはステート54に向けて制御遷移信号を出力する。
このステップS307では、ステート52或いはステート54にて絞り弁12やEGR弁26の開度の連続制御が実施され、目標の空気過剰率λに応じてこれらステート52,54間にて制御の切り換えが適宜実施されて一連のルーチンを抜ける。
このステップS307では、ステート52或いはステート54にて絞り弁12やEGR弁26の開度の連続制御が実施され、目標の空気過剰率λに応じてこれらステート52,54間にて制御の切り換えが適宜実施されて一連のルーチンを抜ける。
以上のように、本発明によれば、λF/B制御部50では、EGR弁26の開度及び絞り弁12の開度をそれぞれ連続制御してλをフィードバック制御することにより、目標の空気過剰率λを得る。また、オープン制御部60では、フィードバック信号を用いて補正することなくEGR弁26の開度及び絞り弁12の開度をそれぞれオープン制御することにより、所望の空気過剰率を得る。
そして、λF/B制御部50は、オープン制御部60からの制御移行信号が入力され、開度のオープン制御から連続制御に移行される場合には、EGR弁26の開度をオープン制御の終了時点の開度から開く方向に向けて連続制御する一方、絞り弁12の開度をオープン制御の終了時点の開度から徐々に開く方向に向けて制御する仲介ステート56と、この仲介ステート56からの制御遷移信号が入力された場合に、λをフィードバック制御するステート52,54とを備えている。
よって、絞り弁12のオープン制御の終了時点の開度が仮に絞られた状態にあったとしても、この絞り弁12の開度は、当該絞られていた状態から徐々に開く方向に向けて制御されることから、従来の如く絞られていた状態から直ちに全開位置にならず、新気量の急増が防止される。この結果、吸気脈動等によるエンジン2の不安定状態が回避されるし、また、NOx生成量の抑制が図られる。そして、ステート52,54によるいずれかのλのフィードバック制御にスムーズに遷移可能となる。
また、仲介ステート56は、エンジン2の運転状態、例えば、車両の加速時等にてエンジン2への燃料噴射量が多くなった場合には大きなゲインを設定する。これにより、絞り弁12の開度は早く開かれて新気量が確保されるので、高い空気過剰率λが得られてスモークの排出量が抑制される。
更に、仲介ステート56は、絞り弁12の開度、例えば、不感領域から離れる、すなわち、反応領域に近づくに連れて小さなゲインを設定する。これにより、絞り弁12の開度はゆっくり開かれるので、エンジン2の状態が安定してトルクショックが軽減される。
更に、仲介ステート56は、絞り弁12の開度、例えば、不感領域から離れる、すなわち、反応領域に近づくに連れて小さなゲインを設定する。これにより、絞り弁12の開度はゆっくり開かれるので、エンジン2の状態が安定してトルクショックが軽減される。
更にまた、ステート52では、まずEGR弁26の開度を開く側に連続制御し、その後、ステート54への制御の切り換えにより、絞り弁12の開度を閉じる側に連続制御することが可能である。これにより、低い空気過剰率λが得られ、EGR量の増加要求に応ずることができる。また、ステート54では、まず絞り弁12の開度を開く側に連続制御し、その後、ステート52への制御の切り換えにより、EGR弁26の開度を閉じる側に連続制御することが可能である。これにより、高い空気過剰率λが得られ、EGR量の減少要求に応ずることができる。
以上で本発明の一実施形態についての説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更ができるものである。
例えば、上記実施形態ではディーゼルエンジン2用のEGR制御装置の説明がなされているが、例えばガソリンエンジン用のEGR制御装置であっても良く、この場合にも、上記と同様に、オープンループ制御からフィードバック制御に移行した場合に新気量の急増防止を図るとの効果を奏する。
例えば、上記実施形態ではディーゼルエンジン2用のEGR制御装置の説明がなされているが、例えばガソリンエンジン用のEGR制御装置であっても良く、この場合にも、上記と同様に、オープンループ制御からフィードバック制御に移行した場合に新気量の急増防止を図るとの効果を奏する。
2 エンジン
4 吸気通路
12 吸気絞り弁
20 排気通路
24 EGR通路
26 EGR弁
40 ECU(電子コントロールユニット)
44 EGR制御部
50 λF/B制御部(フィードバック制御手段)
52 EGR弁のフィードバック制御モードステート(第2ステート)
54 吸気絞り弁のフィードバック制御モードステート(第2ステート)
56 仲介ステート(第1ステート)
60 オープン制御部(オープンループ制御手段)
4 吸気通路
12 吸気絞り弁
20 排気通路
24 EGR通路
26 EGR弁
40 ECU(電子コントロールユニット)
44 EGR制御部
50 λF/B制御部(フィードバック制御手段)
52 EGR弁のフィードバック制御モードステート(第2ステート)
54 吸気絞り弁のフィードバック制御モードステート(第2ステート)
56 仲介ステート(第1ステート)
60 オープン制御部(オープンループ制御手段)
Claims (4)
- 内燃機関の吸気通路に配設された吸気絞り弁と、前記吸気通路と排気通路とを接続するEGR通路に配設されたEGR弁と、目標のλ(空気過剰率)を得るべく、該EGR弁の開度及び前記吸気絞り弁の開度をそれぞれ連続制御してλをフィードバック制御するフィードバック制御手段と、前記EGR弁の開度及び前記吸気絞り弁の開度をそれぞれオープン制御するオープンループ制御手段とを具備し、
前記フィードバック制御手段は、前記オープンループ制御手段からの制御移行信号が入力された場合に、前記EGR弁の開度を前記オープン制御の終了時点の開度から開く方向にλフィードバック制御する一方、前記吸気絞り弁の開度を前記オープン制御の終了時点の開度から徐々に開く方向に制御する第1ステートと、該第1ステートからの制御遷移信号が入力された場合に、前記EGR弁の開度と前記吸気絞り弁の開度を連続的に切換制御してλフィードバック制御を行う第2ステートと
を備えることを特徴とする内燃機関のEGR制御装置。 - 前記第1ステートは、前記吸気絞り弁の開度に対し、前記内燃機関の運転状態に応じて変化するゲインを設定して前記オープン制御の終了時点の開度から徐々に開く方向に制御することを特徴とする請求項1に記載の内燃機関のEGR制御装置。
- 前記第1ステートは、前記吸気絞り弁の開度に対し、該吸気絞り弁の開度に応じて変化するゲインを設定して前記オープン制御の終了時点の開度から徐々に開く方向に制御することを特徴とする請求項1に記載の内燃機関のEGR制御装置。
- 前記第2ステートは、前記吸気絞り弁の開度が全開位置になって前記第1ステートからの制御遷移信号が入力された場合に、該吸気絞り弁の開度を全開位置にて固定する一方、前記EGR弁の開度をλに応じて連続制御するEGR弁のフィードバック制御モードステートと、前記EGR弁の開度が全開位置になって前記第1ステートからの制御遷移信号が入力された場合に、該EGR弁の開度を全開位置にて固定する一方、前記吸気絞り弁の開度をλに応じて連続制御する吸気絞り弁のフィードバック制御モードステートとを有することを特徴とする請求項1に記載の内燃機関のEGR制御装置。
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JP2006094213A JP2007270642A (ja) | 2006-03-30 | 2006-03-30 | 内燃機関のegr制御装置 |
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- 2006-03-30 JP JP2006094213A patent/JP2007270642A/ja not_active Ceased
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