JP2010249057A - 内燃機関の制御方法及び制御装置 - Google Patents
内燃機関の制御方法及び制御装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010249057A JP2010249057A JP2009100324A JP2009100324A JP2010249057A JP 2010249057 A JP2010249057 A JP 2010249057A JP 2009100324 A JP2009100324 A JP 2009100324A JP 2009100324 A JP2009100324 A JP 2009100324A JP 2010249057 A JP2010249057 A JP 2010249057A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- control
- internal combustion
- combustion engine
- integral
- gain
- 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.)
- Granted
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
- Supercharger (AREA)
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
【解決手段】空気流量Vと吸気圧力Pの検出値Vm、Pmを入力してEGRバルブ22の弁開度Vegrと可変ノズルタービン13aのガイドベーンの開度Vvntの制御を行う内燃機関10の制御を、2入力2出力の積分型最適サーボ系で制御すると共に、該積分型最適サーボ系の状態フィードバックゲインKF(h)と積分ゲインKI(h)を、内燃機関10の運転条件hに対応させて変化させる。
【選択図】図1
Description
dx/dt=A(h)x+B(h)u ・・・・・(1)
y=C(h)x ・・・・・(2)
dx/dt=Ax+Bu ・・・・・(3)
y=Cx ・・・・・(4)
13 VNT装置(可変ノズルターボチャージャ)
13a 可変ノズルタービン
13b コンプレッサ
22 EGRバルブ
30 制御装置
31 空気流量センサ
32 圧力センサ
40 制御対象のモデル
41 線形化フィルタ
42 状態空間モデル
A 吸入空気
Am 吸入空気の検出値
At 吸入空気の目標値
A(h),B(h),C(h) 係数行列
A,B,C 係数行列
e 目標値と出力の誤差
G 排気ガス
Ge EGRガス
h 運転条件
hp 設計点
KF(h) 状態フィードバックゲイン
KFO 最適状態フィードバックゲイン
KI(h) 積分ゲイン
KIO 最適積分ゲイン
Ne エンジン回転数
P 吸気圧力
Pm 吸気圧力の検出値
Pt 吸気圧力の目標値
Qf 負荷に対応する燃料噴射量
r 目標値
u 入力
V 空気流量
Vegr EGRバルブの弁開度
Vvnt 可変ノズルタービンのガイドベーンの開度
x 内部状態量
y 出力
Σ ゲイン調整パラメータ
Claims (8)
- EGR装置と可変ノズルターボチャージャを備えて、吸入空気流量の検出値と吸気圧力の検出値を入力して前記EGR装置のEGRバルブの弁開度と前記可変ノズルターボチャージャの可変ノズルタービンのガイドベーンの開度の制御を行う内燃機関の制御方法であって、
前記吸入空気流量と前記吸気圧力を制御量とし、前記EGRバルブの弁開度と前記ガイドベーンの開度を操作量とする2入力2出力の積分型最適サーボ系で制御すると共に、該積分型最適サーボ系の状態フィードバックゲインと積分ゲインを、内燃機関の運転条件に対応させて変化させることを特徴とする内燃機関の制御方法。 - 前記積分型最適サーボ制御において、制御対象のモデルを線形化フィルタと2次の状態空間モデルで構成し、該状態空間モデルを前記EGRバルブの弁開度と前記ガイドベーンの開度を入力とする状態方程式と、前記吸入空気流量と前記吸気圧力を出力とする観測方程式で構成すると共に、前記線形フィルタを用いて前記EGRバルブの弁開度と前記ガイドベーンの開度に関する非線形性を線形化することにより、内燃機関の運転条件に関して前記状態空間モデルを線形化することを特徴とする請求項1記載の内燃機関の制御方法。
- 内燃機関の運転条件の中から複数の設計点を選択し、
選択された各々の設計点において、状態変数と出力が等しくなるように、前記線形化された状態空間モデルをシステム同定して、最適化された状態フィードバックゲインと積分ゲインを求め、
この最適化された状態フィードバックゲインと積分ゲインを運転条件に関してマップデータ化して記憶しておくと共に、
制御時においては、制御時の内燃機関の運転条件を検出し、この検出された運転条件における状態フィードバックゲインと積分ゲインを前記マップデータから算出して、積分型最適サーボ系の制御を行うことを特徴とする請求項2記載の内燃機関の制御方法。 - 任意の運転条件に対応するマッピング化された数値モデルを制御器内に持ち、制御時の内燃機関の運転条件に即した状態フィードバックゲインと積分ゲインを前記数値モデルから逐次算出して、この算出された状態フィードバックゲインと積分ゲインで積分型最適サーボ制御をすることを特徴とする請求項3記載の内燃機関の制御方法。
- EGR装置と可変ノズルターボチャージャを備えて、吸入空気流量の検出値と吸気圧力の検出値を入力して前記EGR装置のEGRバルブの弁開度と前記可変ノズルターボチャージャの可変ノズルタービンのガイドベーンの開度の制御を行う内燃機関の制御装置であって、
前記吸入空気流量と前記吸気圧力を制御量とし、前記EGRバルブの弁開度と前記ガイドベーンの開度を操作量とする2入力2出力の積分型最適サーボ系で制御すると共に、該積分型最適サーボ系の状態フィードバックゲインと積分ゲインを、内燃機関の運転条件に対応させて変化させることを特徴とする内燃機関の制御装置。 - 前記積分型最適サーボ制御において、制御対象のモデルを線形化フィルタと2次の状態空間モデルで構成し、該状態空間モデルを前記EGRバルブの弁開度と前記ガイドベーンの開度を入力とする状態方程式と、前記吸入空気流量と前記吸気圧力を出力とする観測方程式で構成すると共に、前記線形フィルタを用いて前記EGRバルブの弁開度と前記ガイドベーンの開度に関する非線形性を線形化することにより、内燃機関の運転条件に関して前記状態空間モデルを線形化することを特徴とする請求項5記載の内燃機関の制御装置。
- 内燃機関の運転条件の中から複数の設計点を選択し、
選択された各々の設計点において、状態変数と出力が等しくなるように、前記線形化された状態空間モデルをシステム同定して、最適化された状態フィードバックゲインと積分ゲインを求め、
この最適化された状態フィードバックゲインと積分ゲインを運転条件に関してマップデータ化して記憶しておくと共に、
制御時においては、制御時の内燃機関の運転条件を検出し、この検出された運転条件における状態フィードバックゲインと積分ゲインを前記マップデータから算出して、積分型最適サーボ系の制御を行うことを特徴とする請求項6記載の内燃機関の制御装置。 - 任意の運転条件に対応するマッピング化された数値モデルを制御器内に持ち、制御時の内燃機関の運転条件に即した状態フィードバックゲインと積分ゲインを前記数値モデルから逐次算出して、この算出された状態フィードバックゲインと積分ゲインで積分型最適サーボ制御をすることを特徴とする請求項7記載の内燃機関の制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009100324A JP5347676B2 (ja) | 2009-04-16 | 2009-04-16 | 内燃機関の制御方法及び制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009100324A JP5347676B2 (ja) | 2009-04-16 | 2009-04-16 | 内燃機関の制御方法及び制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010249057A true JP2010249057A (ja) | 2010-11-04 |
JP5347676B2 JP5347676B2 (ja) | 2013-11-20 |
Family
ID=43311648
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009100324A Expired - Fee Related JP5347676B2 (ja) | 2009-04-16 | 2009-04-16 | 内燃機関の制御方法及び制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5347676B2 (ja) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011032913A (ja) * | 2009-07-31 | 2011-02-17 | Transtron Inc | 吸気系制御装置、吸気系制御方法 |
WO2012060012A1 (ja) * | 2010-11-05 | 2012-05-10 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
WO2012160687A1 (ja) | 2011-05-26 | 2012-11-29 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
WO2013001844A1 (ja) | 2011-06-28 | 2013-01-03 | 三菱重工業株式会社 | 内燃機関の制御装置および方法 |
CN103670812A (zh) * | 2013-11-27 | 2014-03-26 | 上海交通大学 | 进气压力调节式阀体旋转机构 |
CN105308296A (zh) * | 2012-12-21 | 2016-02-03 | 丰田自动车工程及制造北美公司 | 用于内燃机空气路径控制的基于速率的模型预测控制方法 |
JP2017223229A (ja) * | 2016-06-17 | 2017-12-21 | トヨタ モーター エンジニアリング アンド マニュファクチャリング ノース アメリカ,インコーポレイティド | ディーゼルエンジンの空気経路フローのモデル予測制御のためのハイブリッド型パーシャル及びフルステップ二次ソルバ及び使用方法 |
US9989001B2 (en) | 2012-12-21 | 2018-06-05 | Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. | Discrete time rate-based model predictive control method for internal combustion engine air path control |
JP2018132029A (ja) * | 2017-02-17 | 2018-08-23 | いすゞ自動車株式会社 | 内燃機関の排気エネルギー回収装置 |
EP3767097A1 (en) | 2019-07-17 | 2021-01-20 | Transtron, Inc. | Engine intake system control device and control method thereof |
CN114934864A (zh) * | 2022-03-30 | 2022-08-23 | 一汽解放汽车有限公司 | 车辆进气系统、车辆及车辆进气方法 |
Citations (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0749049A (ja) * | 1993-08-05 | 1995-02-21 | Nippondenso Co Ltd | 内燃機関の制御装置 |
JPH07166922A (ja) * | 1993-12-13 | 1995-06-27 | Nippon Soken Inc | 内燃機関の燃料噴射制御装置 |
JPH10220268A (ja) * | 1997-02-03 | 1998-08-18 | Yamaha Motor Co Ltd | エンジン制御方式 |
JP2001329893A (ja) * | 2000-05-24 | 2001-11-30 | Unisia Jecs Corp | 内燃機関の空燃比フィードバック制御装置 |
JP2002147258A (ja) * | 2000-11-10 | 2002-05-22 | Honda Motor Co Ltd | 内燃機関のスロットル弁制御装置 |
JP2004185620A (ja) * | 2002-12-02 | 2004-07-02 | United Technol Corp <Utc> | ダイナミックインバージョン制御方法及びシステム並びに記録媒体 |
JP2004360853A (ja) * | 2003-06-06 | 2004-12-24 | Honda Motor Co Ltd | 車両用自動変速機の油圧制御装置 |
JP2005188688A (ja) * | 2003-12-26 | 2005-07-14 | Honda Motor Co Ltd | 動力伝達装置の制御装置 |
JP2005207234A (ja) * | 2004-01-20 | 2005-08-04 | Denso Corp | エンジン制御システム |
JP2005214152A (ja) * | 2004-02-02 | 2005-08-11 | Nissan Diesel Motor Co Ltd | 内燃機関の吸入空気量制御装置及び制御方法 |
JP2005214153A (ja) * | 2004-02-02 | 2005-08-11 | Nissan Diesel Motor Co Ltd | 内燃機関の吸入空気量制御装置及び制御方法 |
JP2005256702A (ja) * | 2004-03-11 | 2005-09-22 | Daihatsu Motor Co Ltd | 触媒装置劣化評価方法 |
JP2007056703A (ja) * | 2005-08-22 | 2007-03-08 | Toyota Motor Corp | 車両の駆動力制御装置 |
WO2007055094A1 (ja) * | 2005-11-11 | 2007-05-18 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 内燃機関の制御装置 |
JP2007192171A (ja) * | 2006-01-20 | 2007-08-02 | Honda Motor Co Ltd | 内燃機関の制御装置 |
JP2008248859A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Daihatsu Motor Co Ltd | 制御方法、制御装置 |
JP2009024550A (ja) * | 2007-07-18 | 2009-02-05 | Komatsu Ltd | エンジンの制御装置 |
-
2009
- 2009-04-16 JP JP2009100324A patent/JP5347676B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0749049A (ja) * | 1993-08-05 | 1995-02-21 | Nippondenso Co Ltd | 内燃機関の制御装置 |
JPH07166922A (ja) * | 1993-12-13 | 1995-06-27 | Nippon Soken Inc | 内燃機関の燃料噴射制御装置 |
JPH10220268A (ja) * | 1997-02-03 | 1998-08-18 | Yamaha Motor Co Ltd | エンジン制御方式 |
JP2001329893A (ja) * | 2000-05-24 | 2001-11-30 | Unisia Jecs Corp | 内燃機関の空燃比フィードバック制御装置 |
JP2002147258A (ja) * | 2000-11-10 | 2002-05-22 | Honda Motor Co Ltd | 内燃機関のスロットル弁制御装置 |
JP2004185620A (ja) * | 2002-12-02 | 2004-07-02 | United Technol Corp <Utc> | ダイナミックインバージョン制御方法及びシステム並びに記録媒体 |
JP2004360853A (ja) * | 2003-06-06 | 2004-12-24 | Honda Motor Co Ltd | 車両用自動変速機の油圧制御装置 |
JP2005188688A (ja) * | 2003-12-26 | 2005-07-14 | Honda Motor Co Ltd | 動力伝達装置の制御装置 |
JP2005207234A (ja) * | 2004-01-20 | 2005-08-04 | Denso Corp | エンジン制御システム |
JP2005214152A (ja) * | 2004-02-02 | 2005-08-11 | Nissan Diesel Motor Co Ltd | 内燃機関の吸入空気量制御装置及び制御方法 |
JP2005214153A (ja) * | 2004-02-02 | 2005-08-11 | Nissan Diesel Motor Co Ltd | 内燃機関の吸入空気量制御装置及び制御方法 |
JP2005256702A (ja) * | 2004-03-11 | 2005-09-22 | Daihatsu Motor Co Ltd | 触媒装置劣化評価方法 |
JP2007056703A (ja) * | 2005-08-22 | 2007-03-08 | Toyota Motor Corp | 車両の駆動力制御装置 |
WO2007055094A1 (ja) * | 2005-11-11 | 2007-05-18 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 内燃機関の制御装置 |
JP2007192171A (ja) * | 2006-01-20 | 2007-08-02 | Honda Motor Co Ltd | 内燃機関の制御装置 |
JP2008248859A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Daihatsu Motor Co Ltd | 制御方法、制御装置 |
JP2009024550A (ja) * | 2007-07-18 | 2009-02-05 | Komatsu Ltd | エンジンの制御装置 |
Cited By (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011032913A (ja) * | 2009-07-31 | 2011-02-17 | Transtron Inc | 吸気系制御装置、吸気系制御方法 |
WO2012060012A1 (ja) * | 2010-11-05 | 2012-05-10 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
WO2012160687A1 (ja) | 2011-05-26 | 2012-11-29 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
CN103547782A (zh) * | 2011-05-26 | 2014-01-29 | 丰田自动车株式会社 | 内燃机的控制装置 |
JP5664774B2 (ja) * | 2011-05-26 | 2015-02-04 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
CN103547782B (zh) * | 2011-05-26 | 2015-08-26 | 丰田自动车株式会社 | 内燃机的控制装置 |
WO2013001844A1 (ja) | 2011-06-28 | 2013-01-03 | 三菱重工業株式会社 | 内燃機関の制御装置および方法 |
JP2013011173A (ja) * | 2011-06-28 | 2013-01-17 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 内燃機関の制御装置および方法 |
CN103518051A (zh) * | 2011-06-28 | 2014-01-15 | 三菱重工业株式会社 | 内燃机的控制装置及方法 |
US9689348B2 (en) | 2011-06-28 | 2017-06-27 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Control apparatus and control method for internal combustion engine |
CN105308296A (zh) * | 2012-12-21 | 2016-02-03 | 丰田自动车工程及制造北美公司 | 用于内燃机空气路径控制的基于速率的模型预测控制方法 |
JP2016507691A (ja) * | 2012-12-21 | 2016-03-10 | トヨタ モーター エンジニアリング アンド マニュファクチャリング ノース アメリカ,インコーポレイティド | 内燃機関空気経路制御のためのレートベースモデル予測制御方法 |
US9989001B2 (en) | 2012-12-21 | 2018-06-05 | Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. | Discrete time rate-based model predictive control method for internal combustion engine air path control |
EP2935846B1 (en) * | 2012-12-21 | 2021-12-01 | Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. | Rate-based model predictive control method for internal combustion engine air path control |
CN103670812A (zh) * | 2013-11-27 | 2014-03-26 | 上海交通大学 | 进气压力调节式阀体旋转机构 |
JP2017223229A (ja) * | 2016-06-17 | 2017-12-21 | トヨタ モーター エンジニアリング アンド マニュファクチャリング ノース アメリカ,インコーポレイティド | ディーゼルエンジンの空気経路フローのモデル予測制御のためのハイブリッド型パーシャル及びフルステップ二次ソルバ及び使用方法 |
JP2018132029A (ja) * | 2017-02-17 | 2018-08-23 | いすゞ自動車株式会社 | 内燃機関の排気エネルギー回収装置 |
EP3767097A1 (en) | 2019-07-17 | 2021-01-20 | Transtron, Inc. | Engine intake system control device and control method thereof |
JP2021017816A (ja) * | 2019-07-17 | 2021-02-15 | 株式会社トランストロン | エンジン吸気系制御装置及びその制御方法 |
JP7359367B2 (ja) | 2019-07-17 | 2023-10-11 | 株式会社トランストロン | エンジン吸気系制御装置及びその制御方法 |
US11988162B2 (en) | 2019-07-17 | 2024-05-21 | Transtron Inc. | Engine intake system control device and control method thereof |
CN114934864A (zh) * | 2022-03-30 | 2022-08-23 | 一汽解放汽车有限公司 | 车辆进气系统、车辆及车辆进气方法 |
CN114934864B (zh) * | 2022-03-30 | 2023-08-18 | 一汽解放汽车有限公司 | 车辆进气系统、车辆及车辆进气方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5347676B2 (ja) | 2013-11-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5347676B2 (ja) | 内燃機関の制御方法及び制御装置 | |
JP5665804B2 (ja) | ターボチャージャ付き圧縮着火エンジンシステムにおける排気ガス再循環制御方法 | |
US7565237B2 (en) | Control of in-cylinder conditions of an internal combustion engine operating with multiple combustion modes | |
JP5363899B2 (ja) | 吸気系制御装置、吸気系制御方法 | |
JP2016507691A (ja) | 内燃機関空気経路制御のためのレートベースモデル予測制御方法 | |
JP2008057339A (ja) | 内燃機関制御装置 | |
JP2008248859A (ja) | 制御方法、制御装置 | |
Santillo et al. | Model predictive controller design for throttle and wastegate control of a turbocharged engine | |
US10012158B2 (en) | Optimization-based controls for an air handling system using an online reference governor | |
JP2008248863A (ja) | 制御方法、制御装置 | |
Rajamani | Control of a variable-geometry turbocharged and wastegated diesel engine | |
Kihas et al. | Concept analysis and initial results of engine-out nox estimator suitable for on ECM implementation | |
Shutty et al. | 12 Air System Control for Advanced Diesel Engines | |
JP2011043156A (ja) | 制御装置 | |
Kwiatkowski et al. | Application of LPV gain scheduling to charge control of a SI engine | |
JP2010112307A (ja) | 制御装置 | |
Bárdos et al. | Controller structure for high response engine exhaust throttles | |
Park et al. | Model-based feedforward control of the VGT in a diesel engine based on empirical models of compressor and turbine efficiencies | |
Wahlström et al. | Nonlinear input transformation for EGR and VGT control in diesel engines | |
JP5584570B2 (ja) | エンジン制御プログラム及び装置 | |
CN106401770B (zh) | 用于对传感器信号进行处理的方法 | |
JP2011043153A (ja) | 制御装置 | |
JP6597001B2 (ja) | 内燃機関のegr制御システム | |
Reß et al. | Inversion-Based Intake Manifold Pressure Control System for Modern Diesel Engines | |
JP5295837B2 (ja) | 制御装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120305 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20120813 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130131 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130212 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130408 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20130430 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130701 |
|
A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20130708 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130723 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130805 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |