JP2010096002A - Control device - Google Patents
Control device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010096002A JP2010096002A JP2008264738A JP2008264738A JP2010096002A JP 2010096002 A JP2010096002 A JP 2010096002A JP 2008264738 A JP2008264738 A JP 2008264738A JP 2008264738 A JP2008264738 A JP 2008264738A JP 2010096002 A JP2010096002 A JP 2010096002A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- egr
- amount
- intake
- opening degree
- valve
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
Abstract
Description
本発明は、内燃機関及びこれに付帯する排気ガス再循環装置を制御する制御装置に関する。 The present invention relates to an internal combustion engine and a control device that controls an exhaust gas recirculation device incidental thereto.
自動車等の内燃機関では、吸気系と排気系とを排気ガス再循環(Exhaust Gas Recirculation)通路を介して連通し、このEGR通路を介して排気ガスの一部を吸気系に還流するEGRを行っている。EGR通路には、これを開閉するEGRバルブが設けられており、内燃機関の運転状況に応じてEGRバルブの開度を操作し、排気ガスの還流率(または、還流量)や還流時期を制御する。 In an internal combustion engine such as an automobile, an EGR is performed in which an intake system and an exhaust system are connected via an exhaust gas recirculation passage, and a part of the exhaust gas is returned to the intake system via the EGR passage. ing. The EGR passage is provided with an EGR valve that opens and closes the EGR passage, and controls the exhaust gas recirculation rate (or recirculation amount) and recirculation timing by manipulating the opening degree of the EGR valve according to the operating condition of the internal combustion engine. To do.
この種の内燃機関を制御するにあたり、運転状況に応じて必要な燃料噴射量を算定するためには、シリンダに流入する新気(吸入空気)量及びEGRガス量を知得することが不可欠である。これら新気量及びEGRガス量を知得するには、吸気弁閉タイミングにおける、シリンダの吸気ポート近傍での吸気圧力及びそれの中に占めるEGRガスの分圧を検出する必要がある。 In controlling this type of internal combustion engine, it is essential to know the amount of fresh air (intake air) and EGR gas flowing into the cylinder in order to calculate the required fuel injection amount according to the operating conditions. . In order to know these new air amount and EGR gas amount, it is necessary to detect the intake pressure in the vicinity of the intake port of the cylinder and the partial pressure of EGR gas occupying it at the intake valve closing timing.
一方で、燃料噴射量は、吸気行程に入る前に既に算定されていなければならない。現実には、吸気行程以前に燃料噴射を開始することが往々にしてあるからである。 On the other hand, the fuel injection amount must already be calculated before entering the intake stroke. In reality, it is often the case that fuel injection is started before the intake stroke.
上記の事情から、既存の内燃機関制御システムでは、吸気管内圧力の先読みを行っている。即ち、吸気弁閉タイミングよりも前の空気量計算時点で、吸気弁閉タイミングにおける吸気管内圧力の値を予測している(例えば、下記特許文献を参照)。
しかしながら、EGRガス分圧の算出の根拠となるEGRバルブの開度については、吸気弁閉タイミングにおける開度を予測するのではなく、空気量計算時点での実開度をそのまま用いている。 However, for the opening degree of the EGR valve that is the basis for calculating the EGR gas partial pressure, the actual opening degree at the time of calculating the air amount is used as it is, without predicting the opening degree at the intake valve closing timing.
それ故、EGRバルブを開閉操作している最中に空気量計算が実行された場合には、空気量計算時点でのEGRバルブの開度と吸気弁閉タイミングにおけるそれとの間に乖離が発生し、シリンダに流入する新気量及びEGRガス量の計算値に誤差が混入してしまう。結果、燃料噴射量が最適な値とならず、オーバーリーンまたはオーバーリッチとなって排気ガスの悪化やエンジン出力の低下等を招くことがあった。 Therefore, if the air amount calculation is performed while the EGR valve is being opened / closed, there will be a divergence between the opening of the EGR valve at the time of air amount calculation and that at the intake valve closing timing. Then, an error is mixed in the calculated values of the fresh air amount and the EGR gas amount flowing into the cylinder. As a result, the fuel injection amount does not become an optimal value and may become overlean or overrich, leading to deterioration of exhaust gas or reduction of engine output.
本発明は、以上の問題に初めて着目してなされたもので、シリンダに流入する新気量及びEGRガス量の計算誤差を低減することを所期の目的としている。 The present invention has been made by paying attention to the above problems for the first time, and an object thereof is to reduce calculation errors of the amount of fresh air and the amount of EGR gas flowing into the cylinder.
本発明では、内燃機関またはこれに付帯する排気ガス再循環装置を制御する制御装置であり、シリンダに流入する空気量を決定する所定時点よりも前の計算時点において、当該所定時点での新気の分圧及びEGRガスの分圧を算出するものにおいて、前記計算時点におけるEGRバルブ開度と、前記計算時点から前記所定時点までの時間差と、EGRバルブの開弁速度または閉弁速度とを基に、前記所定時点におけるEGRバルブ開度を予測することとした。ここで、「シリンダに流入する空気量を決定する所定時点」とは、吸気弁閉タイミング、または、開いていた吸気弁が閉じてゆく期間内にある所定タイミングをいう。 The present invention is a control device that controls an internal combustion engine or an exhaust gas recirculation device that accompanies the internal combustion engine, and at a calculation time prior to a predetermined time for determining the amount of air flowing into the cylinder, fresh air at the predetermined time is determined. Is calculated based on the EGR valve opening at the time of calculation, the time difference from the time of calculation to the predetermined time, and the valve opening speed or valve closing speed of the EGR valve. In addition, the EGR valve opening at the predetermined time point is predicted. Here, the “predetermined time point for determining the amount of air flowing into the cylinder” refers to the intake valve closing timing or a predetermined timing within a period in which the opened intake valve is closed.
要するに、本発明では、空気量の計算時点において、吸気弁閉タイミング等の所定時点におけるEGRバルブの開度を予測するようにしたのである。本発明によれば、シリンダに流入する新気量及びEGRガス量の計算誤差を低減することができ、排気ガスの悪化やエンジン出力の低下等の不具合を抑制することが可能になる。 In short, in the present invention, the opening degree of the EGR valve at a predetermined time such as the intake valve closing timing is predicted at the time of calculating the air amount. According to the present invention, it is possible to reduce calculation errors of the amount of fresh air and EGR gas flowing into the cylinder, and it is possible to suppress problems such as deterioration of exhaust gas and reduction of engine output.
本発明によれば、シリンダに流入する新気量及びEGRガス量の計算誤差を低減することができる。 According to the present invention, it is possible to reduce calculation errors in the amount of fresh air and the amount of EGR gas flowing into the cylinder.
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。図1に1気筒の構成を概略的に示した内燃機関100は、例えば自動車に搭載されるものである。内燃機関100の吸気系1には、アクセルペダル(図示せず)の踏込量に応じて開閉するスロットルバルブ11を設けており、スロットルバルブ11の下流にはサージタンク13を一体に有する吸気マニホルド12を取り付けている。シリンダ2上部に形成される燃焼室21の天井部には点火プラグ8を、吸気マニホルド12の吸気ポート側端部には燃料噴射弁3を、それぞれ設けている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. An
内燃機関100の排気系5には、排気マニホルド51を取り付け、その下流に三元触媒52を装着している。そして、吸気系1と排気系5との間を、排気ガス再循環装置6を介して接続している。
An
排気ガス再循環装置6は、始端が排気マニホルド51に連通し終端がサージタンク13に連通するEGR通路61と、EGR通路61上に設けた外部EGRバルブ62とを要素とする。EGRバルブ62は、その開度操作を通じてEGR通路61を還流する排気ガス(EGRガス)の流量を制御する。
The exhaust gas recirculation device 6 includes an
内燃機関100及び排気ガス再循環装置6の制御を司る制御装置は、ECU4を主体とする。ECU4は、中央演算装置41、記憶装置42、入力インタフェース43、出力インタフェース44等を有するマイクロコンピュータシステムである。入力インタフェース43には、吸気負圧を検出する圧力センサ71から出力される吸気負圧信号a、エンジン回転数を検出する回転数センサ72から出力される回転数信号b、車速を検出する車速センサ73から出力される車速信号c、アイドルスイッチ74から出力されるIDL信号d、冷却水温度を検出する水温センサ76から出力される水温信号f、燃焼圧の変化によりノッキングの状態を検出するノッキングセンサ75から出力されるノッキング信号e、吸気カムシャフト91の端部にあるタイミングセンサ93から出力されるクランク角度信号及び気筒判別用信号g、排気カムシャフト92の端部にあるタイミングセンサ94から240°CA(クランク角度)回転毎に出力される排気カム信号h等が入力される。出力インタフェース44からは、燃料噴射弁3に対して燃料噴射信号n、点火プラグ8に対して点火信号m、EGRバルブ62に対してバルブ開度信号o等を出力する。
The control device that controls the
中央演算装置41は、予め記憶装置42に格納されているプログラムを解釈、実行し、以て内燃機関100の運転を制御する。即ち、内燃機関100の運転制御に必要な各種情報a、b、c、d、e、f、g、hを入力インタフェース43を介して取得し、それらに基づいて制御入力である燃料噴射量、点火時期、EGRバルブ62の開度等を算出して、制御入力に対応した制御信号m、n、oを出力インタフェース44を介して印加する。
The
ECU4は、圧力センサ71から出力される吸気負圧信号a、回転数センサ72から出力される回転数信号b、EGRバルブ62の開度等を参照し、シリンダ2に流入する新気量及びEGRガス量を推測する。さらに、水温センサ76から出力される水温信号f等を参照して、要求される燃料噴射量いわばエンジン負荷を演算する。その上で、要求燃料噴射量に相当する燃料噴射時間(燃料噴射弁3に対する通電時間)だけ燃料噴射弁3に信号nを入力、吸気系1に燃料を噴射させる。加えて、内燃機関100の運転状況に応じた目標EGR率を達成するのに必要なEGRバルブ62の開度を演算し、開度信号oをEGRバルブ62に入力、EGRバルブ62を操作する。また、ECU4は、ノッキングセンサ75から出力されるノッキング信号eをも参照して、内燃機関100の運転状況及びノッキング状態に応じた点火時期(遅角量または進角量)を演算し、その点火時期に点火プラグ8に信号mを入力、シリンダ2内の混合気への点火を行う。
The
要求燃料噴射量の算定は、吸気行程に入る前に完遂する必要がある。そのために、ECU4は、吸気弁閉タイミングよりも前の空気量計算時点において、シリンダ2に流入する新気量及びEGRガス量の計算を行う。実際には、4ミリ秒ないし8ミリ秒毎に空気量計算を反復実行する。
The calculation of the required fuel injection amount needs to be completed before entering the intake stroke. For this purpose, the
ECU4は、空気量計算時に、吸気弁閉タイミングにおけるEGRバルブ62の開度を予測し、ひいては、吸気弁閉タイミングにおける吸気ポート近傍での吸気圧力及びそれの中に占めるEGRガスの分圧を予測する。
The
EGRバルブ62の開度の予測方法を、図2を参照して補足する。ECU4は、空気量計算時点でのEGRバルブ62の実開度と、空気量計算時点から吸気弁閉タイミングまでの時間差と、EGRバルブ62の開弁速度または閉弁速度と、(目標EGR率、目標吸気圧力等を達成するために)吸気弁閉タイミング以降にEGRバルブ62が実現しているべき(ECU4が制御入力として算出した)目標開度とに基づき、吸気弁閉タイミングでのEGRバルブ62の開度の予測値を計算する。EGRバルブ62の開弁速度または閉弁速度、つまりはハードウェア作動特性データは、予めECU4の記憶装置42に格納されている。基本的には、
予測開度=実開度+(時間差×開閉速度)
の関係式に則ってEGRバルブ62の開度の予測値を演算できる。但し、上式の予測開度の値が目標開度を超越する場合、即ち吸気弁閉タイミングが訪れるよりも前に目標開度に到達する場合には、その目標開度がEGRバルブ62の開度の予測値となる。
A method of predicting the opening degree of the
Predicted opening = actual opening + (time difference x switching speed)
The predicted value of the opening degree of the
吸気弁閉タイミングにおけるEGRバルブ62の開度の予測値が得られれば、吸気弁閉タイミングにおける吸気圧力及びそれの中に占めるEGRガスの分圧を、既存の内燃機関制御システムと同様にして計算することができる。そして、吸気圧力は新気の分圧とEGRガスの分圧との和であるので、吸気弁閉タイミングにおける吸気圧力及びEGRガス分圧の予測値から、シリンダ2に流入する新気量及びEGRガス量を推算することができる。
If the predicted value of the opening degree of the
本実施形態によれば、内燃機関100またはこれに付帯する排気ガス再循環装置6を制御する制御装置4であり、シリンダ2に流入する空気量を決定する所定時点(吸気弁閉タイミング)よりも前の計算時点において、当該所定時点での新気の分圧及びEGRガスの分圧を算出するものにおいて、前記計算時点におけるEGRバルブ62の開度と、前記計算時点から前記所定時点までの時間差と、EGRバルブ62の開弁速度または閉弁速度とを基に、前記所定時点におけるEGRバルブ62の開度を予測することとしたため、シリンダ2に流入する新気量及びEGRガス量の計算誤差を縮小でき、排気ガスの悪化やエンジン出力の低下等の不具合を抑制することが可能になる。
According to this embodiment, it is the
なお、本発明は以上に詳述した実施形態に限られるものではない。上記実施形態では、シリンダ2に流入する空気量を決定する所定時点を吸気弁閉タイミングとしていたが、開いていた吸気弁が閉じてゆく期間内にある所定タイミングを当該所定時点として演算を実行することを妨げない。
The present invention is not limited to the embodiment described in detail above. In the above-described embodiment, the intake valve closing timing is the predetermined time point for determining the amount of air flowing into the
また、上記実施形態における内燃機関は火花点火エンジンであったが、これがディーゼルエンジンであっても構わない。 Moreover, although the internal combustion engine in the said embodiment was a spark ignition engine, this may be a diesel engine.
その他各部の具体的構成は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。 Other specific configurations of each part can be variously modified without departing from the spirit of the present invention.
0…内燃機関
4…ECU(制御装置)
6…排気ガス再循環装置
62…EGRバルブ
0 ...
6 ... Exhaust
Claims (1)
前記計算時点におけるEGRバルブ開度と、前記計算時点から前記所定時点までの時間差と、EGRバルブの開弁速度または閉弁速度とを基に、前記所定時点におけるEGRバルブ開度を予測することを特徴とする制御装置。 A control device that controls an internal combustion engine or an exhaust gas recirculation device that accompanies the internal combustion engine, and at a calculation time prior to a predetermined time for determining the amount of air flowing into the cylinder, In calculating the partial pressure of gas and the partial pressure of EGR gas,
Predicting the EGR valve opening at the predetermined time based on the EGR valve opening at the calculation time, the time difference from the calculation time to the predetermined time, and the valve opening speed or the valve closing speed of the EGR valve. Control device characterized.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008264738A JP2010096002A (en) | 2008-10-14 | 2008-10-14 | Control device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008264738A JP2010096002A (en) | 2008-10-14 | 2008-10-14 | Control device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010096002A true JP2010096002A (en) | 2010-04-30 |
Family
ID=42257868
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008264738A Pending JP2010096002A (en) | 2008-10-14 | 2008-10-14 | Control device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2010096002A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104481707A (en) * | 2014-12-01 | 2015-04-01 | 南京奥联汽车电子技术有限公司 | Terminal control time point predication method of electronic throttle valve and electronic throttle valve system |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0242160A (en) * | 1988-07-30 | 1990-02-13 | Toyota Motor Corp | Intake air quantity estimating device for internal combustion engine |
JPH1182102A (en) * | 1997-09-04 | 1999-03-26 | Toyota Motor Corp | Control device for internal combustion engine |
JP2000027692A (en) * | 1999-04-30 | 2000-01-25 | Toyota Motor Corp | Method and device for detecting intake pipe pressure in internal combustion engine |
JP2002122041A (en) * | 2000-08-16 | 2002-04-26 | Robert Bosch Gmbh | Driving method and device for internal combustion engine |
JP2002201998A (en) * | 2000-11-06 | 2002-07-19 | Denso Corp | Controller of internal combustion engine |
JP2004143964A (en) * | 2002-10-22 | 2004-05-20 | Mitsubishi Motors Corp | Egr flow rate calculating device of internal combustion engine and control device of internal combustion engine |
JP2004197613A (en) * | 2002-12-17 | 2004-07-15 | Toyota Motor Corp | Recirculating gas amount estimating device for exhaust gas of internal combustion engine |
JP2007332864A (en) * | 2006-06-15 | 2007-12-27 | Toyota Motor Corp | Fuel injection control device of internal combustion engine |
JP2008095699A (en) * | 2001-02-05 | 2008-04-24 | Toyota Motor Corp | Control apparatus for multi-cylinder internal combustion engine |
-
2008
- 2008-10-14 JP JP2008264738A patent/JP2010096002A/en active Pending
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0242160A (en) * | 1988-07-30 | 1990-02-13 | Toyota Motor Corp | Intake air quantity estimating device for internal combustion engine |
JPH1182102A (en) * | 1997-09-04 | 1999-03-26 | Toyota Motor Corp | Control device for internal combustion engine |
JP2000027692A (en) * | 1999-04-30 | 2000-01-25 | Toyota Motor Corp | Method and device for detecting intake pipe pressure in internal combustion engine |
JP2002122041A (en) * | 2000-08-16 | 2002-04-26 | Robert Bosch Gmbh | Driving method and device for internal combustion engine |
JP2002201998A (en) * | 2000-11-06 | 2002-07-19 | Denso Corp | Controller of internal combustion engine |
JP2008095699A (en) * | 2001-02-05 | 2008-04-24 | Toyota Motor Corp | Control apparatus for multi-cylinder internal combustion engine |
JP2004143964A (en) * | 2002-10-22 | 2004-05-20 | Mitsubishi Motors Corp | Egr flow rate calculating device of internal combustion engine and control device of internal combustion engine |
JP2004197613A (en) * | 2002-12-17 | 2004-07-15 | Toyota Motor Corp | Recirculating gas amount estimating device for exhaust gas of internal combustion engine |
JP2007332864A (en) * | 2006-06-15 | 2007-12-27 | Toyota Motor Corp | Fuel injection control device of internal combustion engine |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104481707A (en) * | 2014-12-01 | 2015-04-01 | 南京奥联汽车电子技术有限公司 | Terminal control time point predication method of electronic throttle valve and electronic throttle valve system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9670866B2 (en) | Control device and control method for internal combustion engine | |
JP4697201B2 (en) | Abnormality detection device for internal combustion engine | |
US10167791B2 (en) | Control apparatus for naturally aspirated gasoline engine | |
JP2006194143A (en) | Control device for engine | |
JP2007262956A (en) | Control device for internal combustion engine with egr device | |
JP6628520B2 (en) | Control device for internal combustion engine | |
JP2010096003A (en) | Control device | |
JP5773640B2 (en) | Control device for internal combustion engine | |
JP2016217286A (en) | Control device of engine system | |
EP2549083B1 (en) | Control device for internal combustion engine | |
JP2010096002A (en) | Control device | |
JP2015014257A (en) | Ignition timing control device for internal combustion engine | |
JP2014001666A (en) | Control device of internal combustion engine | |
JP5930288B2 (en) | Internal combustion engine | |
JP5402757B2 (en) | Control device for internal combustion engine | |
JP2016000970A (en) | Internal combustion engine control device | |
JP2014134144A (en) | Internal combustion engine fuel injection system | |
JP7418930B2 (en) | Internal combustion engine control device | |
JP2006097648A (en) | Control device for electric fan for cooling engine | |
JP5240059B2 (en) | Abnormality detector for exhaust gas recirculation system | |
JP2011132884A (en) | Method for detecting failure of internal combustion engine | |
JP5126036B2 (en) | Ignition timing control device | |
JP5093007B2 (en) | Control device for internal combustion engine | |
JP6866040B2 (en) | Internal combustion engine control device | |
JP2011132885A (en) | Method of detecting failure of internal combustion engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110627 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120410 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20120807 |