JP2012092689A - 内燃機関の筒内流入egrガス流量推定装置 - Google Patents

内燃機関の筒内流入egrガス流量推定装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2012092689A
JP2012092689A JP2010239129A JP2010239129A JP2012092689A JP 2012092689 A JP2012092689 A JP 2012092689A JP 2010239129 A JP2010239129 A JP 2010239129A JP 2010239129 A JP2010239129 A JP 2010239129A JP 2012092689 A JP2012092689 A JP 2012092689A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flow rate
cylinder
egr
cylinder inflow
egr gas
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
Application number
JP2010239129A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5387914B2 (ja
Inventor
Hiroyuki Takezoe
浩行 竹添
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP2010239129A priority Critical patent/JP5387914B2/ja
Priority to US13/279,548 priority patent/US8751137B2/en
Publication of JP2012092689A publication Critical patent/JP2012092689A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5387914B2 publication Critical patent/JP5387914B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B47/00Methods of operating engines involving adding non-fuel substances or anti-knock agents to combustion air, fuel, or fuel-air mixtures of engines
    • F02B47/04Methods of operating engines involving adding non-fuel substances or anti-knock agents to combustion air, fuel, or fuel-air mixtures of engines the substances being other than water or steam only
    • F02B47/08Methods of operating engines involving adding non-fuel substances or anti-knock agents to combustion air, fuel, or fuel-air mixtures of engines the substances being other than water or steam only the substances including exhaust gas
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D21/00Controlling engines characterised by their being supplied with non-airborne oxygen or other non-fuel gas
    • F02D21/06Controlling engines characterised by their being supplied with non-airborne oxygen or other non-fuel gas peculiar to engines having other non-fuel gas added to combustion air
    • F02D21/08Controlling engines characterised by their being supplied with non-airborne oxygen or other non-fuel gas peculiar to engines having other non-fuel gas added to combustion air the other gas being the exhaust gas of engine
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/0047Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
    • F02D41/0065Specific aspects of external EGR control
    • F02D41/0072Estimating, calculating or determining the EGR rate, amount or flow
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/52Systems for actuating EGR valves
    • F02M26/64Systems for actuating EGR valves the EGR valve being operated together with an intake air throttle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/02Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/04Engine intake system parameters
    • F02D2200/0402Engine intake system parameters the parameter being determined by using a model of the engine intake or its components
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/02Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/04Engine intake system parameters
    • F02D2200/0406Intake manifold pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/18Circuit arrangements for generating control signals by measuring intake air flow
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

【課題】内燃機関の筒内流入EGRガス流量を精度良く推定できるようにする。
【解決手段】吸気弁モデルを用いて筒内流入総ガス流量を演算する手段Aと、EGR弁モデルを用いてEGR弁通過ガス流量を演算する手段Bと、EGR弁を通過したEGRガスが吸気通路内に流入して内燃機関の吸気口に到達するまでの挙動を模擬したEGRガス拡散モデルを用いてEGR弁通過ガス流量の演算値に基づいて仮の筒内流入EGRガス流量を演算する手段Cと、筒内流入総ガス流量の演算値から仮の筒内流入EGRガス流量の演算値を差し引いて筒内流入新気流量を求める手段Dと、新気流量計測手段で計測した新気流量の計測値を用いて筒内流入新気流量の演算値を補正する手段Eと、補正した筒内流入新気流量の演算値に基づいて吸気管圧力を演算する手段Fと、少なくとも前記吸気管圧力の演算値を用いて筒内流入EGRガス流量を演算する手段Gとを備える。
【選択図】図2

Description

本発明は、内燃機関の筒内に流入するEGRガス流量(筒内流入EGRガス流量)を推定する内燃機関の筒内流入EGRガス流量推定装置に関する発明である。
特許文献1(特開2008−101626号公報)では、内燃機関から排出される排出ガスの一部をEGR通路を通して内燃機関の吸気通路に還流させる流量(EGRガス流量)を該EGR通路のEGR弁で制御するEGR装置付きの内燃機関において、EGR通路内を流れるEGRガスがEGR弁を通過する挙動を模擬したEGR弁モデルを用いてEGR弁通過ガス流量を演算し、定常運転時には、EGR弁通過ガス流量をそのまま筒内流入EGRガス流量とし、過渡運転時には、EGR弁を通過したEGRガスが吸気管内に流入して内燃機関の吸気口に到達するまでの挙動を模擬したEGRガス拡散モデル(無駄時間+一次遅れ系)を用いてEGR弁通過ガス流量の演算値から筒内に流入するEGRガス流量(筒内流入EGRガス流量)を演算するようにしている。
特開2008−101626号公報
EGR装置付きの内燃機関で、近年の重要な技術的課題である内燃機関の燃費を低減するためには、内燃機関の運転条件に応じて、EGRガスを含む筒内流入ガスを最適な燃焼条件で燃焼させるように筒内流入EGRガス流量(EGR率)を制御する必要があり、そのためには、筒内流入EGRガス流量を高精度に推定することが必要となる。しかし、上記特許文献1の推定方法では、筒内流入EGRガス流量の推定精度が燃費低減のための要求精度を満たさず、特に過渡運転時の筒内流入EGRガス流量の推定誤差が要求される誤差範囲を越えてしまうことが判明した。
そこで、本発明が解決しようとする課題は、筒内流入EGRガス流量の推定精度を向上できる内燃機関の筒内流入EGRガス流量推定装置を提供することである。
上記課題を解決するために、請求項1に係る発明は、内燃機関の排気通路からEGR通路を通して該内燃機関の吸気通路に還流させるEGRガス流量を制御するEGR弁と、前記吸気通路内を流れる新気流量を計測する新気流量計測手段とを備えた内燃機関の筒内流入EGRガス流量推定装置において、前記吸気通路内を流れるガスが筒内に吸入される挙動を模擬した吸気弁モデルを用いて筒内流入総ガス流量を演算する手段Aと、前記EGR通路内を流れるEGRガスが前記EGR弁を通過する挙動を模擬したEGR弁モデルを用いてEGR弁通過ガス流量を演算する手段Bと、前記EGR弁を通過したEGRガスが前記吸気通路内に流入して前記内燃機関の吸気口に到達するまでの挙動を模擬したEGRガス拡散モデルを用いて前記EGR弁通過ガス流量の演算値に基づいて仮の筒内流入EGRガス流量を演算する手段Cと、前記筒内流入総ガス流量の演算値から前記仮の筒内流入EGRガス流量の演算値を差し引いて筒内流入新気流量を求める手段Dと、前記新気流量計測手段で計測した新気流量の計測値を用いて前記筒内流入新気流量の演算値を補正する手段Eと、前記手段Eで補正した筒内流入新気流量の演算値に基づいて吸気管圧力を演算する手段Fと、少なくとも前記吸気管圧力の演算値を用いて筒内流入EGRガス流量を演算する手段Gとを備えた構成としたものである。
この構成では、吸気弁モデルを用いて筒内流入総ガス流量を演算し、EGR弁モデルとEGRガス拡散モデルを用いて仮の筒内流入EGRガス流量を演算した後、筒内流入総ガス流量の演算値から仮の筒内流入EGRガス流量の演算値を差し引いて筒内流入新気流量を求める。
筒内流入新気流量=筒内流入総ガス流量−仮の筒内流入EGRガス流量
更に、新気流量計測手段で計測した新気流量の計測値を用いて筒内流入新気流量の演算値を補正し、補正した筒内流入新気流量の演算値に基づいて吸気管圧力を演算して、少なくとも吸気管圧力の演算値を用いて筒内流入EGRガス流量を演算する。このようにすれば、新気流量計測手段(エアフローメータ等)で計測した新気流量の計測値を筒内流入EGRガス流量の演算値に反映させて、筒内流入EGRガス流量の演算精度を高めることができる。
この場合、請求項2のように、新気流量の計測値を用いて筒内流入新気流量の演算値を補正する際に、筒内流入新気流量の演算値に対する補正量を定常運転時と過渡運転時とで切り換えるようにすると良い。定常運転時には、新気流量の計測値と筒内流入新気流量とがほぼ一致するが、過渡運転時には、新気流量の計測値と筒内流入新気流量とが異なる値となるためである。
また、請求項3のように、新気流量の計測値を用いて筒内流入新気流量の演算値を補正する際に、筒内流入新気流量の演算値に対する補正量を、新気流量の計測値と該筒内流入新気流量の演算値との差分値に設定するようにすると良い。これにより、筒内流入新気流量の演算精度を高めることができる。
また、請求項4のように、補正後の筒内流入新気流量の演算値に基づいて吸気管圧力を演算する際に、吸気弁モデルの逆モデルを用いて吸気管圧力を演算するようにすると良い。これにより、吸気管圧力の演算精度を高めることができる。
また、請求項5のように、筒内流入EGRガス流量を演算する際に、吸気管圧力の演算値の他に、内燃機関回転速度とEGR弁の開度を用いて筒内流入EGRガス流量を演算するようにすると良い。これにより、筒内流入EGRガス流量の演算精度を高めることができる。
図1は本発明の一実施例における過給機付きエンジン制御システムの構成を概略的に説明する図である。 図2は筒内流入EGRガス流量の演算方法を説明するブロック図である。 図3は筒内流入EGRガス流量演算プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
以下、本発明を実施するための形態を過給機付きの内燃機関に適用して具体化した一実施例を説明する。
まず、図1に基づいて過給機付きのエンジン制御システムの構成を概略的に説明する。 内燃機関であるエンジン11の吸気管12(吸気通路)の最上流部に、エアクリーナ13が設けられ、このエアクリーナ13の下流に、吸入空気(新気)の流量を計測するエアフローメータ14(新気流量計測手段)が設けられている。一方、エンジン11の排気管15(排気通路)には、排出ガス中のCO,HC,NOx等を浄化する三元触媒等の触媒16が設置されている。
このエンジン11には、排気タービン式の過給機17が搭載されている。この過給機17は、排気管15のうちの触媒16の上流に排気タービン18が配置され、吸気管12のうちのエアフローメータ14の下流にコンプレッサ19が配置されている。この過給機17は、排気タービン18とコンプレッサ19とが一体的に回転するように連結され、排出ガスの運動エネルギーで排気タービン18を回転駆動することでコンプレッサ19を回転駆動して吸入空気(新気)を過給するようになっている。
コンプレッサ19の下流の吸気管21(吸気通路)には、吸入空気を冷却するインタークーラ22が設けられ、このインタークーラ22の下流には、モータ20によって開度調節されるスロットルバルブ23と、このスロットルバルブ23の開度(スロットル開度)を検出するスロットル開度センサ24とが設けられている。
スロットルバルブ23の下流の吸気管21aには、サージタンク25が設けられ、このサージタンク25には、エンジン11の各気筒に空気を導入する吸気マニホールド26が設けられ、各気筒毎に筒内噴射又は吸気ポート噴射を行う燃料噴射弁(図示せず)が取り付けられている。サージタンク25には、吸気管圧力Pmを検出する吸気管圧力センサ28が設けられている。エンジン11のシリンダヘッドには、各気筒毎に点火プラグ(図示せず)が取り付けられ、各点火プラグの火花放電によって各気筒内の混合気に着火される。
エンジン11の各気筒の排気口には排気マニホールド27(排気通路)が接続され、各気筒の排気マニホールド27の下流側の集合部が排気タービン18の上流の排気管15aに接続されている。排気タービン18の上流の排気通路(排気マニホールド27又は排気管15a)と、スロットルバルブ23の下流の吸気通路(吸気管21a、サージタンク25、吸気マニホールド26のいずれか)との間には、エンジン11から排出した排出ガスの一部をスロットルバルブ23の下流の吸気通路に還流させるEGR装置29のEGR配管30が接続され、このEGR配管30には、EGRガスを冷却するEGRクーラ31と、EGRガス流量を制御するEGR弁32が設けられている。このEGR弁32は、モータ(図示せず)によって開度が調整される。
また、エンジン11には、吸気・排気の各バルブタイミング(吸気VCTと排気VCT)をそれぞれ調整する吸気・排気可変バルブタイミング装置(図示せず)が設けられている。その他、エンジン11には、所定クランク角毎にパルス信号を出力するクランク角センサ(図示せず)が設けられ、このクランク角センサの出力信号に基づいてエンジン回転速度Neやクランク角が検出される。
これら各種センサの出力信号は、エンジン制御回路(以下「ECU」と表記する)37に入力される。ECU37は、各種センサの出力信号に基づいてエンジン運転状態を検出して、エンジン運転領域がEGR実行領域である場合は、EGR弁32を開放してエンジン11から排出された排出ガスの一部をEGRガスとしてスロットルバルブ23の下流の吸気通路に還流させる。この際、ECU37は、後述する図3の筒内流入EGRガス流量演算プログラムを実行することで、筒内に流入するEGRガス流量(筒内流入EGRガス流量)を演算し、演算した筒内流入EGRガス流量を、エンジン11の運転状態に応じて設定した目標筒内流入EGRガス流量に一致させるようにEGR弁32の開度をフィードバック制御等により制御する。又は、演算した筒内流入EGRガス流量からEGR率を算出して、EGR率を目標EGR率に一致させるようにEGR弁32の開度をフィードバック制御等により制御する。
EGR率=筒内流入EGRガス流量/筒内流入総ガス流量
=筒内流入EGRガス流量/(筒内流入新気流量+筒内流入EGRガス流量) 或は、演算した筒内流入EGRガス流量(EGR率)に基づいて点火時期の遅角量、吸気VCT、排気VCT等を制御するようにしても良い。
本実施例では、図2に示す手段A〜Gにより筒内流入EGRガス流量を演算する。以下、各手段A〜Gの機能を説明する。
[手段A]
手段Aは、吸気通路内を流れる新気がEGRガスと混合して筒内に吸入される挙動を模擬した吸気弁モデルを用いて筒内流入総ガス流量(=筒内流入新気流量+筒内流入EGRガス流量)を演算する。
吸気弁モデルは、推定吸気管圧力Pmと係数A0 ,A1 ,A2 を入力パラメータとする次の多項式(1)で近似されている。
筒内流入総ガス流量=A2 ・Pm2 +A1 ・Pm+A0 ……(1)
上記多項式(1)の係数A0 ,A1 ,A2 は、予めシミュレーション又は実験データにより作成した吸気特性マップを用いて算出される。吸気特性マップは、EGR開度毎に作成した複数枚のマップから成り、EGR開度毎に、例えばエンジン回転速度Ne、吸気VCT、排気VCTを入力パラメータとして多項式(1)の係数A0 ,A1 ,A2 を算出するように作成されている。上記多項式(1)の入力パラメータである推定吸気管圧力Pmは、吸気管モデルで算出される。尚、吸気管モデルの詳細は、例えば特許文献1(特開2008−101626号公報)に記載されている。
[手段B]
手段Bは、EGR配管30内を流れるEGRガスがEGR弁32を通過する挙動を模擬したEGR弁モデルを用いてEGR弁通過ガス流量を演算する。
EGR弁モデルは、吸気弁モデルと同様に推定吸気管圧力Pmと係数B0 ,B1 ,B2 を入力パラメータとする次の多項式(2)で近似されている。
EGR弁通過ガス流量=B2 ・Pm2 +B1 ・Pm+B0 ……(2)
上記多項式(2)の係数B0 ,B1 ,B2 は、予めシミュレーション又は実験データにより作成したEGR特性マップを用いて算出される。EGR特性マップは、EGR開度毎に作成した複数枚のマップから成り、EGR開度毎に、例えばエンジン回転速度Ne、吸気VCT、排気VCTを入力パラメータとして多項式(2)の係数B0 ,B1 ,B2 を算出するように作成されている。上記多項式(2)の入力パラメータである推定吸気管圧力Pmは、前記吸気管モデルで算出される。
[手段C]
手段Cは、EGR弁32を通過したEGRガスが吸気通路内に流入してエンジン11の吸気口に到達するまでの挙動を模擬したEGRガス拡散モデルを用いてEGR弁通過ガス流量の演算値に基づいて仮の筒内流入EGRガス流量を演算する。EGRガス拡散モデルは、例えば、無駄時間+一次遅れ系で近似されている。
[手段D]
手段Dは、手段Aで演算した筒内流入総ガス流量の演算値から上記仮の筒内流入EGRガス流量の演算値を差し引いて筒内流入新気流量を求める。
筒内流入新気流量=筒内流入総ガス流量−仮の筒内流入EGRガス流量
[手段E]
手段Eは、エアフローメータ14で計測した新気流量の計測値を用いて筒内流入新気流量の演算値を補正する。具体的には、筒内流入新気流量の演算値に対する補正量を定常運転時と過渡運転時とで切り換える手段を有する。定常運転と過渡運転との判別は、例えば推定吸気管圧力Pmの単位時間当たりの変化量ΔPm(絶対値)を所定値と比較して、当該変化量ΔPmが所定値以下であれば定常運転と判定し、当該変化量ΔPmが所定値より大きければ過渡運転と判定する。
過渡運転時には、筒内流入新気流量の演算値に対する補正量を、筒内流入新気流量の演算値とエアフローメータ14で計測した新気流量の計測値との差分値に設定して、筒内流入新気流量の演算値を補正する。
補正量=筒内流入新気流量−新気流量計測値
補正後筒内流入新気流量=筒内流入新気流量+補正量
=筒内流入新気流量+(筒内流入新気流量−新気流量計測値)
定常運転時には、筒内流入新気流量の演算値に対する補正量を0に設定する。従って、定常運転時には、手段Dで演算した筒内流入新気流量の演算値を補正せずに、そのまま用いる。
[手段F]
手段Fは、前記手段Eで補正した筒内流入新気流量の演算値に基づいて推定吸気管圧力Pmを演算する。この際、前記手段Aで用いた吸気弁モデルの逆モデルを用いて推定吸気管圧力Pmを演算する。
[手段G]
手段Gは、上記手段Fで演算した推定吸気管圧力Pmと、エンジン回転速度Ne、吸気VCT、排気VCT、EGR弁開度を用いて筒内流入EGRガス流量を演算する。この際、前記手段Bで用いたEGR弁モデルと同様のモデルを用いる。
以上説明した各手段A〜Fの機能は、ECU37によって図3の筒内流入EGRガス流量演算プログラムを実行することで実現される。図3の筒内流入EGRガス流量演算プログラムは、エンジン運転中に所定の演算周期で繰り返し実行される。本プログラムが起動されると、まずステップ101で、吸気管12内を流れる空気(新気)がスロットルバルブ23を通過する挙動を模擬したスロットルモデルを用いて、スロットル開度センサ24で検出したスロットル開度等からスロットル通過空気流量を算出する。尚、スロットルモデルは、例えば特許文献1(特開2008−101626号公報)に記載されたモデルを使用すれば良い。
この後、ステップ102に進み、前記吸気管モデルを用いて推定吸気管圧力Pmを算出した後、ステップ103に進み、前記手段Aにより吸気弁モデルを用いて筒内流入総ガス流量を算出する。
そして、次のステップ104で、前記手段B及び手段Cにより、EGR弁モデルとEGRガス拡散モデルを用いて、仮の筒内流入EGRガス流量を算出する。この後、ステップ105に進み、上記ステップ103で算出した筒内流入総ガス流量から、上記ステップ104で算出した仮の筒内流入EGRガス流量を差し引いた値を補正前の筒内流入新気流量として求める。
補正前の筒内流入新気流量=筒内流入総ガス流量−仮の筒内流入EGRガス流量
この後、ステップ106に進み、上記ステップ102で算出した推定吸気管圧力Pmの単位時間当たりの変化量ΔPm(絶対値)が所定値以下であるか否かを判定する。その結果、推定吸気管圧力Pmの単位時間当たりの変化量ΔPm(絶対値)が所定値以下と判定されれば、定常運転と判断して、ステップ107に進み、補正前の筒内流入新気流量に対する補正量を0にセットして、補正前の筒内流入新気流量をそのまま補正後の筒内流入新気流量とする。
補正後の筒内流入新気流量=補正前の筒内流入新気流量
これに対して、上記ステップ106で、推定吸気管圧力Pmの単位時間当たりの変化量ΔPm(絶対値)が所定値より大きいと判定されれば、過渡運転と判断して、ステップ108に進み、補正前の筒内流入新気流量に対する補正量を、補正前の筒内流入新気流量とエアフローメータ14で計測した新気流量の計測値との差分値に設定して、次式により補正後の筒内流入新気流量を算出する。
補正後の筒内流入新気流量=補正前の筒内流入新気流量+補正量
=補正前の筒内流入新気流量+
(補正前の筒内流入新気流量−新気流量計測値)
この後、ステップ109に進み、前記手段Aで用いた吸気弁モデルの逆モデルを用いて補正後の筒内流入新気流量から推定吸気管圧力Pmを算出する。そして、次のステップ110で、EGR弁モデルと同様のモデルを用いて、上記ステップ109で算出した推定吸気管圧力Pmと、エンジン回転速度Ne、吸気VCT、排気VCT、EGR弁開度を用いて筒内流入EGRガス流量を演算する。
以上説明した本実施例によれば、エアフローメータ14で計測した新気流量の計測値を用いて筒内流入新気流量の演算値を補正するようにしたので、精度の良い筒内流入新気流量の演算値を用いて筒内流入EGRガス流量を精度良く演算することができ、筒内流入EGRガス流量の演算精度を向上することができる。
尚、本発明の適用範囲は、図1に示すような過給機付きのエンジン制御システムに限定されず、過給機の無いエンジン制御システムにも適用して実施できる。
11…エンジン(内燃機関)、12…吸気管、14…エアフローメータ(新気流量計測手段)、15…排気管(排気通路)、17…排気タービン式の過給機、18…排気タービン、19…コンプレッサ、20…モータ、21,21a…吸気管(吸気通路)、22…インタークーラ、23…スロットルバルブ、25…サージタンク(吸気通路)、26…吸気マニホールド(吸気通路)、27…排気マニホールド(排気通路)、28…吸気管圧力センサ、29…EGR装置、30…EGR配管、31…EGRクーラ、32…EGR弁、37…ECU

Claims (5)

  1. 内燃機関の排気通路からEGR通路を通して該内燃機関の吸気通路に還流させるEGRガス流量を制御するEGR弁と、前記吸気通路内を流れる新気流量を計測する新気流量計測手段とを備えた内燃機関の筒内流入EGRガス流量推定装置において、
    前記吸気通路内を流れるガスが筒内に吸入される挙動を模擬した吸気弁モデルを用いて筒内流入総ガス流量を演算する手段Aと、
    前記EGR通路内を流れるEGRガスが前記EGR弁を通過する挙動を模擬したEGR弁モデルを用いてEGR弁通過ガス流量を演算する手段Bと、
    前記EGR弁を通過したEGRガスが前記吸気通路内に流入して前記内燃機関の吸気口に到達するまでの挙動を模擬したEGRガス拡散モデルを用いて前記EGR弁通過ガス流量の演算値に基づいて仮の筒内流入EGRガス流量を演算する手段Cと、
    前記筒内流入総ガス流量の演算値から前記仮の筒内流入EGRガス流量の演算値を差し引いて筒内流入新気流量を求める手段Dと、
    前記新気流量計測手段で計測した新気流量の計測値を用いて前記筒内流入新気流量の演算値を補正する手段Eと、
    前記手段Eで補正した筒内流入新気流量の演算値に基づいて吸気管圧力を演算する手段Fと、
    少なくとも前記吸気管圧力の演算値を用いて筒内流入EGRガス流量を演算する手段Gと
    を備えていることを特徴とする内燃機関の筒内流入EGRガス流量推定装置。
  2. 前記手段Eは、前記筒内流入新気流量の演算値に対する補正量を定常運転時と過渡運転時とで切り換えることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の筒内流入EGRガス流量推定装置。
  3. 前記手段Eは、前記筒内流入新気流量の演算値に対する補正量を、前記新気流量の計測値と前記筒内流入新気流量の演算値との差分値に設定することを特徴とする請求項1又は2に記載の内燃機関の筒内流入EGRガス流量推定装置。
  4. 前記手段Fは、前記吸気弁モデルの逆モデルを用いて前記吸気管圧力を演算することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の内燃機関の筒内流入EGRガス流量推定装置。
  5. 前記手段Gは、前記吸気管圧力の演算値の他に、内燃機関回転速度と前記EGR弁の開度を用いて前記筒内流入EGRガス流量を演算することを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の内燃機関の筒内流入EGRガス流量推定装置。
JP2010239129A 2010-10-25 2010-10-25 内燃機関の筒内流入egrガス流量推定装置 Active JP5387914B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010239129A JP5387914B2 (ja) 2010-10-25 2010-10-25 内燃機関の筒内流入egrガス流量推定装置
US13/279,548 US8751137B2 (en) 2010-10-25 2011-10-24 Apparatus for estimating exhaust gas recirculation quantity

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010239129A JP5387914B2 (ja) 2010-10-25 2010-10-25 内燃機関の筒内流入egrガス流量推定装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012092689A true JP2012092689A (ja) 2012-05-17
JP5387914B2 JP5387914B2 (ja) 2014-01-15

Family

ID=45971896

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010239129A Active JP5387914B2 (ja) 2010-10-25 2010-10-25 内燃機関の筒内流入egrガス流量推定装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US8751137B2 (ja)
JP (1) JP5387914B2 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120097139A1 (en) * 2010-10-25 2012-04-26 Takezoe Hiroyuki Apparatus for estimating exhaust gas recirculation quantity
JP2014169684A (ja) * 2013-03-05 2014-09-18 Denso Corp 内燃機関のegr制御装置
JP2016176385A (ja) * 2015-03-19 2016-10-06 日野自動車株式会社 可変容量型ターボチャージャーの制御装置

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5517110B2 (ja) 2010-10-29 2014-06-11 株式会社デンソー 内燃機関のegr制御装置
US9222426B2 (en) * 2012-02-17 2015-12-29 Ford Global Technologies, Llc Transient air flow control
JP2023053473A (ja) 2021-10-01 2023-04-13 株式会社Subaru 吸排気システム

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06330821A (ja) * 1993-05-25 1994-11-29 Fuji Heavy Ind Ltd エンジンの排気ガス還流率制御方法
JP2004204783A (ja) * 2002-12-25 2004-07-22 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気ガス還流率推定装置
JP2007064230A (ja) * 2006-11-13 2007-03-15 Toyota Motor Corp 内燃機関の筒内流入排気ガス量算出装置、および、吸気通路内流入排気ガス量算出装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6115664A (en) * 1999-01-15 2000-09-05 Ford Global Technologies, Inc. Method of estimating engine charge
JP3900081B2 (ja) * 2002-12-17 2007-04-04 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の筒内流入排気ガス量算出装置、および、吸気通路内流入排気ガス量算出装置
JP2005009437A (ja) 2003-06-20 2005-01-13 Toyota Motor Corp 多気筒内燃機関の制御装置
DE102004061453A1 (de) 2004-12-17 2006-06-29 Delphi Technologies, Inc., Troy Verfahren und Vorrichtung zur Motorsteuerung bei einem Kraftfahrzeug
JP4519164B2 (ja) 2007-12-03 2010-08-04 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の圧力・温度算出装置
EP2098710B1 (en) * 2008-03-04 2016-07-27 GM Global Technology Operations LLC A method for estimating the oxygen concentration in internal combustion engines
JP5387914B2 (ja) * 2010-10-25 2014-01-15 株式会社デンソー 内燃機関の筒内流入egrガス流量推定装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06330821A (ja) * 1993-05-25 1994-11-29 Fuji Heavy Ind Ltd エンジンの排気ガス還流率制御方法
JP2004204783A (ja) * 2002-12-25 2004-07-22 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気ガス還流率推定装置
JP2007064230A (ja) * 2006-11-13 2007-03-15 Toyota Motor Corp 内燃機関の筒内流入排気ガス量算出装置、および、吸気通路内流入排気ガス量算出装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120097139A1 (en) * 2010-10-25 2012-04-26 Takezoe Hiroyuki Apparatus for estimating exhaust gas recirculation quantity
US8751137B2 (en) * 2010-10-25 2014-06-10 Denso Corporation Apparatus for estimating exhaust gas recirculation quantity
JP2014169684A (ja) * 2013-03-05 2014-09-18 Denso Corp 内燃機関のegr制御装置
JP2016176385A (ja) * 2015-03-19 2016-10-06 日野自動車株式会社 可変容量型ターボチャージャーの制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20120097139A1 (en) 2012-04-26
JP5387914B2 (ja) 2014-01-15
US8751137B2 (en) 2014-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5907339B2 (ja) 内燃機関の筒内流入egrガス流量推定装置
US11067041B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP5387914B2 (ja) 内燃機関の筒内流入egrガス流量推定装置
JP2014169684A (ja) 内燃機関のegr制御装置
JP2016098694A (ja) 内燃機関の制御装置および制御方法
JP5331753B2 (ja) エンジンの制御装置
JP2005307847A (ja) 内燃機関の空気量算出装置
KR20160006193A (ko) 내연 기관의 제어 장치
JP4192759B2 (ja) ディーゼル機関の噴射量制御装置
JP2013113180A (ja) 内燃機関の制御装置
JP2006274905A (ja) 内燃機関のNOx生成量推定装置
JP2010084549A (ja) 内燃機関の制御装置および方法
JP6860313B2 (ja) エンジンの制御方法、及び、エンジン
JP2010203413A (ja) 内燃機関の気筒別空燃比制御装置
WO2014080523A1 (ja) 内燃機関の制御装置
JP2010106734A (ja) 内燃機関のegr制御方法及び内燃機関
JP6127906B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP2006090204A (ja) 内燃機関の吸気流量制御装置
JP5608614B2 (ja) エンジンのegr流量検出装置
JP5427715B2 (ja) エンジンの制御装置
JP2015218688A (ja) ターボ過給機付エンジンの制御装置
JP4997272B2 (ja) 内燃機関の燃料供給制御装置
JP5517110B2 (ja) 内燃機関のegr制御装置
WO2016190092A1 (ja) エンジン制御装置
JP5929823B2 (ja) 内燃機関の制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20121121

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: 20130912

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130912

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130925

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5387914

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250