JP2012132406A - Control device of internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の排ガスの一部を排気通路から吸気通路へ還流させる排気再循環(いわゆる、外部EGR。以下、単に「EGR」とも称呼する。)を行う内燃機関に適用される制御装置に関する。 The present invention relates to a control device applied to an internal combustion engine that performs exhaust gas recirculation (so-called external EGR; hereinafter also simply referred to as “EGR”) that recirculates a part of the exhaust gas of the internal combustion engine from the exhaust passage to the intake passage. About.
火花点火式内燃機関およびディーゼル機関などの内燃機関の排ガスには、窒素酸化物(NOx)および微粒子状物質(PM)などの有害物質(以下、「エミッション」とも称呼する。)が含まれる。エミッションの排出量は、出来る限り低減されることが望ましい。エミッションの排出量を低減する方法として、例えば、排気通路から吸気通路に還流された排ガス(EGRガス)を新気とともに燃焼室に導入させることによってNOx量を低減する方法などが提案されている。 Exhaust gases from internal combustion engines such as spark ignition internal combustion engines and diesel engines include harmful substances (hereinafter also referred to as “emissions”) such as nitrogen oxides (NOx) and particulate matter (PM). It is desirable to reduce emissions as much as possible. As a method of reducing the emission amount of emission, for example, a method of reducing the NOx amount by introducing exhaust gas (EGR gas) recirculated from the exhaust passage to the intake passage into the combustion chamber together with fresh air has been proposed.
一方、周知のように、排ガスに含まれるNOx量とPM量との間には二律背反の関係がある。すなわち、NOx量を減少させるように内燃機関が制御されると(例えば、上記の例におけるEGRガス量が増大されると)PM量が増大し、PM量を減少させるように内燃機関が制御されると(例えば、上記の例におけるEGRガス量が減少されると)NOx量が増大する。そのため、エミッションの排出量を総合的に低減する観点において、NOx量およびPM量の双方を考慮して内燃機関が制御されることが望ましい。例えば、上記の例において、NOx量が排ガス浄化用触媒の性能などに応じた所定の目標量に一致するようにEGRガス量が制御されることが望ましい。 On the other hand, as is well known, there is a trade-off relationship between the amount of NOx contained in exhaust gas and the amount of PM. That is, when the internal combustion engine is controlled to decrease the NOx amount (for example, when the EGR gas amount in the above example is increased), the PM amount increases and the internal combustion engine is controlled to decrease the PM amount. Then (for example, when the amount of EGR gas in the above example is decreased), the amount of NOx increases. Therefore, it is desirable to control the internal combustion engine in consideration of both the NOx amount and the PM amount from the viewpoint of comprehensively reducing the emission amount of emissions. For example, in the above example, it is desirable that the EGR gas amount is controlled so that the NOx amount matches a predetermined target amount according to the performance of the exhaust gas purifying catalyst.
そこで、従来の制御装置の一つ(以下、「従来装置」とも称呼する。)は、コンプレッサおよびタービンを有する過給器と、排ガスをタービンの上流からコンプレッサの下流側へ還流させる通路(高圧EGR通路)と、その高圧EGR通路に設けられた制御弁と、排ガスをタービンの下流側からコンプレッサの上流側へ還流させる通路(低圧EGR通路)と、その低圧EGR通路に設けられた制御弁と、を備えた内燃機関に適用される。この従来装置は、内燃機関の運転状態に応じて各制御弁の開度を調整することにより、高圧EGR通路を通過する排ガス(高圧EGRガス)の量および低圧EGR通路を通過する排ガス(低圧EGRガス)の量を変更する。これにより、従来装置は、還流される排ガスの総量(すなわち、上記EGRガス量)を制御するようになっている(例えば、特許文献1を参照。)。このように、従来から、内燃機関の運転状態に応じた適切な量に一致するようにEGRガス量を制御することが望まれている。 Therefore, one of the conventional control devices (hereinafter also referred to as “conventional device”) includes a supercharger having a compressor and a turbine, and a passage (high pressure EGR) for returning exhaust gas from the upstream side of the turbine to the downstream side of the compressor. A passage), a control valve provided in the high pressure EGR passage, a passage for returning the exhaust gas from the downstream side of the turbine to the upstream side of the compressor, and a control valve provided in the low pressure EGR passage; It is applied to the internal combustion engine provided with. This conventional apparatus adjusts the opening degree of each control valve in accordance with the operating state of the internal combustion engine, whereby the amount of exhaust gas (high pressure EGR gas) passing through the high pressure EGR passage and the exhaust gas passing through the low pressure EGR passage (low pressure EGR). Change the amount of gas). Thus, the conventional apparatus controls the total amount of exhaust gas to be recirculated (that is, the EGR gas amount) (see, for example, Patent Document 1). Thus, conventionally, it has been desired to control the amount of EGR gas so as to coincide with an appropriate amount according to the operating state of the internal combustion engine.
上述したように、排気再循環(外部EGR)が行われるとき、一般に、排ガス(EGRガス)は所定の流路を経由して排気通路から吸気通路へと移動する。そのため、EGRガス量が所定の目標量に向かって変更され始めてからEGRガス量が同目標量に到達するまでには、一般に、EGRガスが移動する流路の長さなどに応じた時間長さを要する。その結果、EGRガス量が変更されるとき、EGRガス量(実際量)と目標量とが一致しない期間が生じ得る。 As described above, when exhaust gas recirculation (external EGR) is performed, generally, exhaust gas (EGR gas) moves from the exhaust passage to the intake passage via a predetermined flow path. For this reason, in general, a time length corresponding to the length of the flow path through which the EGR gas travels after the EGR gas amount starts to change toward the predetermined target amount until the EGR gas amount reaches the target amount. Cost. As a result, when the EGR gas amount is changed, a period in which the EGR gas amount (actual amount) does not match the target amount may occur.
上記期間の長さは、EGRガス量とその目標量との差が十分に小さければ(例えば、内燃機関の負荷の変化率が十分に小さい定常状態が継続されていれば)、エミッションの排出量を低減する観点において無視することができる程度に短いと考えられる。しかし、EGRガス量とその目標量との差が大きいと(例えば、内燃機関の負荷が増大または減少する過渡状態においては)、上記期間の長さは、エミッションの排出量に実質的な影響を与える程度に長くなる場合があると考えられる。 If the difference between the EGR gas amount and its target amount is sufficiently small (for example, if the steady state where the rate of change of the load of the internal combustion engine is sufficiently small is continued), the amount of emission emissions It is considered to be short enough to be ignored from the viewpoint of reducing the amount of light. However, if the difference between the EGR gas amount and its target amount is large (for example, in a transient state where the load of the internal combustion engine increases or decreases), the length of the period has a substantial effect on the emission amount of emissions. It may be long enough to give.
このように、排気再循環が行われているときに内燃機関の運転状態が変化すると(例えば、上記過渡状態において)、EGRガス量が適切に制御されない場合がある。この場合、エミッションの排出量が十分に低減されない可能性がある。 Thus, if the operating state of the internal combustion engine changes during exhaust gas recirculation (for example, in the transient state), the EGR gas amount may not be controlled appropriately. In this case, there is a possibility that the emission amount is not sufficiently reduced.
本発明の目的は、上記課題に鑑み、内燃機関の運転状態が変化する場合においてもEGRガス量を適切に制御することができる内燃機関の制御装置を提供することにある。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine that can appropriately control the amount of EGR gas even when the operating state of the internal combustion engine changes.
上記課題を達成するための本発明による制御装置は、排ガスを排気通路から吸気通路へ還流させる複数の手段を備えた内燃機関に適用される。 A control device according to the present invention for achieving the above object is applied to an internal combustion engine having a plurality of means for recirculating exhaust gas from an exhaust passage to an intake passage.
具体的に述べると、上記内燃機関は、
内燃機関の燃焼室から排気通路に排出される排ガスを前記排気通路から吸気通路へ第1通路を介して還流させる「第1排ガス還流手段」と、
前記燃焼室から前記排気通路に排出される排ガスを前記排気通路から前記吸気通路へ前記第1通路とは「異なる」第2通路を介して還流させる「第2排ガス還流手段」と、
を備える。
Specifically, the internal combustion engine is
"First exhaust gas recirculation means" for recirculating exhaust gas discharged from the combustion chamber of the internal combustion engine to the exhaust passage from the exhaust passage to the intake passage through the first passage;
"Second exhaust gas recirculation means" for recirculating exhaust gas discharged from the combustion chamber to the exhaust passage from the exhaust passage to the intake passage through a second passage that is "different" from the first passage;
Is provided.
このように、本発明の制御装置が適用される内燃機関においては、第1排ガス還流手段および第2排ガス還流手段の双方が排気通路から吸気通路へ排ガスを還流させることができる。 Thus, in the internal combustion engine to which the control device of the present invention is applied, both the first exhaust gas recirculation means and the second exhaust gas recirculation means can recirculate the exhaust gas from the exhaust passage to the intake passage.
なお、本発明の制御装置は、3以上の排ガス環流手段を備えてもよい。制御装置が3以上の排ガス環流手段を備える場合、上記第1排ガス環流手段および上記第2排ガス環流手段は、同3以上の排ガス環流手段のうちのいずれか2つであればよい。 The control device of the present invention may include three or more exhaust gas recirculation means. When the control device includes three or more exhaust gas recirculation means, the first exhaust gas recirculation means and the second exhaust gas recirculation means may be any two of the three or more exhaust gas recirculation means.
さらに、本発明において「排ガスを排気通路から吸気通路へ還流させる」とは、内燃機関の燃焼室から排出される排ガスの少なくとも一部を排気通路から吸気通路へ還流させることを意味し、必ずしも同排ガスの全てを排気通路から吸気通路へ還流させることを意味しない。 Further, in the present invention, “refluxing exhaust gas from the exhaust passage to the intake passage” means returning at least a part of exhaust gas discharged from the combustion chamber of the internal combustion engine from the exhaust passage to the intake passage. It does not mean that all exhaust gas is recirculated from the exhaust passage to the intake passage.
上記構成を備えた内燃機関に適用される本発明の制御装置は、
前記第1排ガス還流手段によって還流されて前記燃焼室に導入される排ガスの量である「第1還流ガス量」を変更するとともに、前記第2排ガス還流手段によって還流されて前記燃焼室に導入される排ガスの量である「第2還流ガス量」を変更することにより、燃焼室に導入される排ガスの総量を制御する、還流ガス量制御手段を備える。
The control device of the present invention applied to an internal combustion engine having the above-described configuration is
While changing the “first reflux gas amount” which is the amount of exhaust gas recirculated by the first exhaust gas recirculation means and introduced into the combustion chamber, it is recirculated by the second exhaust gas recirculation means and introduced into the combustion chamber. A recirculation gas amount control means is provided for controlling the total amount of exhaust gas introduced into the combustion chamber by changing the “second recirculation gas amount”, which is the amount of the exhaust gas.
上記「第1還流ガス量」および上記「第2還流ガス量」として、例えば、燃焼室に導入される単位時間当たりの排ガスの量(質量または体積など)が採用され得る。さらに、上記「第1還流ガス量」および上記「第2還流ガス量」として、例えば、燃焼室に導入されるガスの全体の量(新気と排ガスとの混合ガスの量)に対する同燃焼室に導入されるガスに含まれる排ガスの量の割合(すなわち、EGR率)が採用され得る。このように、本発明の制御装置において、上記「第1還流ガス量」は上記第1排ガス還流手段によって還流されて上記燃焼室に導入される排ガスの量の程度を表す量であればよく、上記「第2還流ガス量」は上記第2排ガス還流手段によって還流されて上記燃焼室に導入される排ガスの量の程度を表す量であればよい。 As the “first recirculation gas amount” and the “second recirculation gas amount”, for example, the amount (mass or volume, etc.) of exhaust gas per unit time introduced into the combustion chamber can be adopted. Further, as the “first recirculation gas amount” and the “second recirculation gas amount”, for example, the same combustion chamber with respect to the total amount of gas introduced into the combustion chamber (amount of mixed gas of fresh air and exhaust gas). The ratio of the amount of exhaust gas contained in the gas introduced into (ie, the EGR rate) can be adopted. Thus, in the control device of the present invention, the “first recirculation gas amount” may be an amount representing the degree of the amount of exhaust gas recirculated by the first exhaust gas recirculation means and introduced into the combustion chamber. The “second recirculation gas amount” may be an amount representing the degree of the amount of exhaust gas recirculated by the second exhaust gas recirculation means and introduced into the combustion chamber.
以下、上記還流ガス量制御手段によって行われる第1還流ガス量および第2還流ガス量の制御について、下記1〜4の順に説明する。
1.還流ガス量の制御の基本的な考え方
2.還流ガス量の補償が終了する際の第2還流ガス量の推移
3.還流ガスの応答時間長さ
4.その他
以下、説明を続ける。
Hereinafter, the control of the first reflux gas amount and the second reflux gas amount performed by the reflux gas amount control means will be described in the order of the following 1-4.
1. 1. Basic concept of control of reflux gas volume 2. Transition of the second reflux gas amount when the compensation of the reflux gas amount ends. 3. Response time length of reflux gas Others The explanation is continued below.
1.還流ガス量の制御の基本的な考え方
本発明の還流ガス量制御手段は、第1還流ガス量(実際量)とその目標量との差の大きさを考慮するとともに、その差を第2還流ガス量によって補償するように第2還流ガス量を制御する。
1. Basic concept of control of recirculation gas amount The recirculation gas amount control means of the present invention takes into account the magnitude of the difference between the first recirculation gas amount (actual amount) and its target amount, and uses the difference as the second recirculation amount. The second reflux gas amount is controlled so as to compensate by the gas amount.
具体的に述べると、
上記還流ガス量制御手段は、「前記第1還流ガス量の目標量に対する前記第1還流ガス量の偏差の絶対値」が所定の閾値偏差よりも大きいことが判明した時点において該偏差を前記第2還流ガス量によって補償することを「開始」する。
さらに、上記還流ガス量制御手段は、該偏差を前記第2還流ガス量によって補償することが行われている期間中に前記第1還流ガス量の目標量に対する前記第1還流ガス量の偏差の絶対値が前記閾値偏差以下であることが判明した時点において該偏差を前記第2還流ガス量によって補償することを「終了」する。
Specifically,
The recirculation gas amount control means sets the deviation when the “absolute value of the deviation of the first recirculation gas amount with respect to the target amount of the first recirculation gas amount” is larger than a predetermined threshold deviation. 2. “Start” to compensate by the amount of reflux gas.
Further, the recirculation gas amount control means is configured to reduce a deviation of the first recirculation gas amount with respect to a target amount of the first recirculation gas amount during a period in which the deviation is compensated by the second recirculation gas amount. When the absolute value is found to be less than or equal to the threshold deviation, “end” the compensation of the deviation by the second reflux gas amount.
上記第1還流ガス量の「目標量」は、内燃機関の運転状態などに応じた適値に設定されればよく、特に制限されない。例えば、第1還流ガス量の目標量として、エミッションの排出量を出来る限り低減させるための(例えば、排ガス中のNOx量を所定の目標量に一致させるための)量が採用され得る。さらに、第1還流ガス量の目標量として、例えば、第1還流ガス量および第2還流ガス量の総量を所定の目標総量とするための量が採用され得る。加えて、例えば、エミッションの排出量を出来る限り低減させるための量としての目標総量が定められたとき、その目標総量を達成し得る量が第1還流ガス量の目標量として採用され得る。 The “target amount” of the first recirculation gas amount is not particularly limited as long as it is set to an appropriate value according to the operating state of the internal combustion engine. For example, as the target amount of the first recirculation gas amount, an amount for reducing the emission emission amount as much as possible (for example, for matching the NOx amount in the exhaust gas with a predetermined target amount) can be adopted. Furthermore, as the target amount of the first recirculation gas amount, for example, an amount for making the total amount of the first recirculation gas amount and the second recirculation gas amount a predetermined target total amount may be employed. In addition, for example, when a target total amount is defined as an amount for reducing the emission emission amount as much as possible, an amount that can achieve the target total amount can be adopted as the target amount of the first reflux gas amount.
以下、便宜上、第1排ガス還流手段によって還流される排ガスを「第1還流ガス」とも称呼し、第2排ガス還流手段によって還流される排ガスを「第2還流ガス」とも称呼する。 Hereinafter, for convenience, the exhaust gas recirculated by the first exhaust gas recirculation means is also referred to as “first recirculation gas”, and the exhaust gas recirculated by the second exhaust gas recirculation means is also referred to as “second recirculation gas”.
第1還流ガスは所定の組成、密度および粘度などを有しており、その第1還流ガスが第1通路を介して還流される。そのため、第1還流ガスが移動する(排気通路から吸気通路へ還流される)には所定の時間長さを要する。よって、第1還流ガス量が変更されるとき、第1還流ガス量が変更され始める時点から同変更された第1還流ガス量の排ガスが燃焼室に導入されるまでには、所定の時間長さを要する。したがって、第1還流ガス量が変更されるとき、第1還流ガス量(実際量)と目標量とが一致しない期間(すなわち、第1還流ガス量が変更され始めてから上記所定の時間長さが経過するまでの期間)が生じ得る。なかでも、第1還流ガス量と目標量との差が大きい場合(例えば、上記過渡状態において)、この「第1還流ガス量と目標量とが一致しない期間」の長さは、エミッションの排出量に実質的な影響を与える程度に長くなる場合がある。 The first reflux gas has a predetermined composition, density, viscosity, and the like, and the first reflux gas is refluxed through the first passage. Therefore, it takes a predetermined length of time for the first recirculation gas to move (return from the exhaust passage to the intake passage). Therefore, when the first recirculated gas amount is changed, a predetermined time length is required from when the first recirculated gas amount starts to be changed until the exhaust gas having the changed first recirculated gas amount is introduced into the combustion chamber. It takes a long time. Therefore, when the first recirculation gas amount is changed, the predetermined time length after the first recirculation gas amount (actual amount) does not coincide with the target amount (that is, after the first recirculation gas amount starts to be changed). Period of time) may occur. In particular, when the difference between the first recirculation gas amount and the target amount is large (for example, in the transient state), the length of the “period in which the first recirculation gas amount and the target amount do not match” is the emission emission. May be long enough to have a substantial effect on the amount.
そこで、本発明の還流ガス量制御手段は、第1還流ガス量と目標量との差(すなわち、上記偏差の絶対値)が上記閾値偏差よりも大きい場合、同偏差を第2還流ガス量によって補償する。 Therefore, when the difference between the first recirculation gas amount and the target amount (that is, the absolute value of the deviation) is larger than the threshold deviation, the recirculation gas amount control means of the present invention calculates the deviation by the second recirculation gas amount. To compensate.
具体的に述べると、所定の時点(以下、便宜上、「第1時点」とも称呼する。)において上記偏差の絶対値が閾値偏差よりも大きい場合(例えば、内燃機関の状態が過渡状態である場合)、第2還流ガス量による補償が「開始」される。例えば、第1時点において、第1還流ガス量が目標量よりも少なければ(すなわち、第1還流ガス量が不足していれば)第2還流ガス量が増量され、第1還流ガス量が目標量よりも多ければ(すなわち、第1還流ガス量が過剰であれば)第2還流ガス量が減量される。そして、第2還流ガス量による補償が所定の時間長さだけ継続された後の時点(以下、便宜上、「第2時点」とも称呼する。)において上記偏差の絶対値が閾値偏差以下となった場合(例えば、内燃機関の状態が過渡状態を経て定常状態に近づいた場合)、第2還流ガス量による補償が「終了」される。なお、第2還流ガス量による補償が行われている期間において、第1還流ガス量は目標量に向かって変更されていてもよく、変更されていなくてもよい。 Specifically, when the absolute value of the deviation is larger than the threshold deviation at a predetermined time point (hereinafter, also referred to as “first time point” for convenience) (for example, when the state of the internal combustion engine is in a transient state) ), Compensation by the second reflux gas amount is “started”. For example, if the first recirculation gas amount is less than the target amount at the first time point (that is, if the first recirculation gas amount is insufficient), the second recirculation gas amount is increased, and the first recirculation gas amount is the target amount. If it is greater than the amount (ie, if the first reflux gas amount is excessive), the second reflux gas amount is reduced. Then, the absolute value of the deviation becomes equal to or less than the threshold deviation at a time point after the compensation by the second recirculation gas amount is continued for a predetermined time length (hereinafter also referred to as “second time point” for convenience). In the case (for example, when the state of the internal combustion engine approaches a steady state through a transient state), the compensation by the second recirculation gas amount is “finished”. Note that, during the period in which the compensation by the second recirculation gas amount is performed, the first recirculation gas amount may or may not be changed toward the target amount.
上述したような第2還流ガス量による補償を行う観点から、上記「閾値偏差」が設定される。すなわち、上記第1還流ガス量の「閾値偏差」は、第1還流ガス量の偏差がその閾値偏差以下であれば「第1還流ガス量と目標量とが一致しない期間の長さ」が第1還流ガス量を適切に制御する観点において無視することができる程度に短いと判断し得る適値に設定されればよく、特に制限されない。閾値偏差として、例えば、制御装置が適用される内燃機関の構成、排ガスの特性(組成、密度および粘度など)、第1還流ガス量が変更され始める時点から同変更された第1還流ガス量の排ガスが燃焼室に導入される時点までに要する時間長さ、制御装置に要求されるEGRガス量の制御の精度、および、許容され得るエミッションの排出量などを考慮した適値が採用され得る。なお、閾値偏差は、ゼロよりも大きい値であってもよく、ゼロであってもよい。 From the viewpoint of performing compensation by the second recirculation gas amount as described above, the “threshold deviation” is set. That is, the “threshold deviation” of the first recirculation gas amount is “the length of the period during which the first recirculation gas amount and the target amount do not match” if the deviation of the first recirculation gas amount is equal to or less than the threshold deviation. It is not particularly limited as long as it is set to an appropriate value that can be determined to be short enough to be ignored in terms of appropriately controlling the amount of one reflux gas. As the threshold deviation, for example, the configuration of the internal combustion engine to which the control device is applied, the characteristics of the exhaust gas (composition, density, viscosity, etc.), the first reflux gas amount changed from the time when the first reflux gas amount starts to change An appropriate value can be adopted in consideration of the length of time required until the exhaust gas is introduced into the combustion chamber, the accuracy of control of the EGR gas amount required for the control device, and the allowable emission emission amount. The threshold deviation may be a value greater than zero or zero.
上記第2還流ガス量による補償の程度(例えば、第2還流ガス量の増量分または減量分の大きさ)は、第1還流ガス量の偏差を適切に補償することができる量(例えば、不足分を補う量、または、過剰分を相殺する量)であればよく、特に制限されない。 The degree of compensation by the second recirculation gas amount (for example, the amount of increase or decrease of the second recirculation gas amount) is an amount (for example, insufficient) that can appropriately compensate for the deviation of the first recirculation gas amount. The amount is not particularly limited as long as it is an amount that compensates for the amount or an amount that compensates for the excess amount.
上述したように、上記内燃機関においては、第1排ガス還流手段および第2排ガス還流手段の双方が排気通路から吸気通路へ排ガスを還流させることができる。よって、第1還流ガス量の偏差の絶対値が閾値偏差よりも大きい場合に同偏差を第2還流ガス量によって補償することにより、第1環流ガス量および第2環流ガス量の総量を、第2還流ガス量が増量または減量されない場合における同総量よりも、第1還流ガス量が目標量に一致しているときの同総量に近づけることができる。 As described above, in the internal combustion engine, both the first exhaust gas recirculation means and the second exhaust gas recirculation means can recirculate the exhaust gas from the exhaust passage to the intake passage. Therefore, when the absolute value of the deviation of the first recirculation gas amount is larger than the threshold deviation, the total amount of the first recirculation gas amount and the second recirculation gas amount is obtained by compensating the deviation with the second recirculation gas amount. 2 The total amount when the first recirculation gas amount matches the target amount can be made closer to the total amount than when the recirculation gas amount is not increased or decreased.
したがって、本発明の制御装置は、第1還流ガス量が変更されている期間中であっても、第1還流ガス量および第2還流ガス量の総量(すなわち、EGRガス量)を適切に制御することができる。これにより、本発明の制御装置は、内燃機関の運転状態が変化する場合においても(例えば、上述した過渡状態においても)EGRガス量を適切に制御することができる。
以上が本発明における還流ガス量の制御の基本的な考え方である。
Therefore, the control device of the present invention appropriately controls the total amount of the first reflux gas amount and the second reflux gas amount (that is, the EGR gas amount) even during the period in which the first reflux gas amount is changed. can do. Thereby, the control device of the present invention can appropriately control the amount of EGR gas even when the operating state of the internal combustion engine changes (for example, even in the transient state described above).
The above is the basic concept of the control of the reflux gas amount in the present invention.
2.還流ガス量の補償が終了する際の第2還流ガス量の推移
上述したように、還流ガス量制御手段は、第1還流ガス量の偏差の絶対値が閾値偏差よりも大きければ(すなわち、上記第1時点において)第2還流ガス量による補償を開始し、第1還流ガスの偏差の絶対値が閾値偏差以下となれば(すなわち、上記第2時点において)同補償を終了する。換言すると、第2還流ガス量による補償が行われている期間においては「第2還流ガス量(または、第2還流ガス量および第1還流ガス量の双方)」が変更されることによってEGRガス量(総量)が制御され、同補償が終了された後においては「第1還流ガス量」が変更されることによってEGRガス量(総量)が制御される。以下、このようなEGRガス量を制御するための還流ガスの種類(第1還流ガスおよび/または第2還流ガス)の変更を、「還流ガスの切り替え」とも称呼する。
2. Transition of the second recirculation gas amount when the compensation of the recirculation gas amount is completed As described above, the recirculation gas amount control means determines that the absolute value of the deviation of the first recirculation gas amount is larger than the threshold deviation (that is, the above-mentioned Compensation by the amount of the second recirculation gas is started (at the first time point), and the compensation is terminated when the absolute value of the deviation of the first recirculation gas is equal to or less than the threshold deviation (that is, at the second time point). In other words, the EGR gas is changed by changing the “second recirculation gas amount (or both the second recirculation gas amount and the first recirculation gas amount)” during the period in which the compensation by the second recirculation gas amount is performed. After the amount (total amount) is controlled and the compensation is completed, the “first reflux gas amount” is changed to control the EGR gas amount (total amount). Hereinafter, such a change in the type of the recirculation gas (first recirculation gas and / or second recirculation gas) for controlling the amount of EGR gas is also referred to as “switching of recirculation gas”.
第2還流ガス量による補償が「終了」するとき、上記「還流ガスの切り替え」が円滑になされなければ、EGRガス量が適切に制御されない場合がある。例えば、第2還流ガス量による補償が終了するときに第1還流ガス量の変更が開始される場合、第1還流ガス量が変更され始める時点から同変更された第1還流ガス量の排ガスが燃焼室に導入されるまでの時点において、第1還流ガス量は目標量に一致しない。その結果、還流ガスの切り替えがなされる直前の時点におけるEGRガス量と、同切り替えがなされた直後の時点におおけるEGRガス量と、がエミッションの排出量に実質的な影響を与える程度に相違してしまう可能性がある。すなわち、還流ガスの切り替えがなされるとき、EGRガス量が相当程度に変動してしまう可能性がある。 When the compensation by the second recirculation gas amount is “finished”, the EGR gas amount may not be appropriately controlled unless the “recirculation gas switching” is performed smoothly. For example, when the change of the first recirculation gas amount is started when the compensation by the second recirculation gas amount ends, the exhaust gas of the first recirculation gas amount changed from the time when the first recirculation gas amount starts to be changed. At the time point before introduction into the combustion chamber, the first recirculation gas amount does not match the target amount. As a result, the amount of EGR gas at the time immediately before the switching of the reflux gas is different from the amount of EGR gas at the time immediately after the switching has a substantial influence on the emission amount of emissions. There is a possibility that. That is, when the reflux gas is switched, the EGR gas amount may fluctuate considerably.
そこで、本発明の制御装置において、第2還流ガス量による補償が終了するとき(すなわち、上記第2時点以降において)、第2還流ガス量は所定の「推移パターン」に従って変更される。具体的に述べると、還流ガス量制御手段は、
前記第1還流ガス量が変更され始める時点から該変更された第1還流ガス量の排ガスが前記燃焼室に導入される時点までに要する時間長さである第1応答時間長さに関連する「第1応答時間長さ関連パラメータ」に基づき、前記偏差を前記第2還流ガス量によって補償することを終了する時点である補償終了時点以降における前記第2還流ガス量の推移を表す「推移パターン」を決定するとともに、該推移パターンに従って該補償終了時点以降において前記第2還流ガス量を変更する、ようになっている。
Therefore, in the control device of the present invention, when compensation by the second recirculation gas amount ends (that is, after the second time point), the second recirculation gas amount is changed according to a predetermined “transition pattern”. Specifically, the reflux gas amount control means is:
“It is related to a first response time length that is a time length required from the time when the first recirculated gas amount starts to be changed to the time when the exhaust gas having the changed first recirculated gas amount is introduced into the combustion chamber. “Transition pattern” representing a transition of the second reflux gas amount after the compensation end time, which is a time point when the compensation of the deviation is completed by the second reflux gas amount based on the “first response time length related parameter” And the second recirculation gas amount is changed after the end of compensation according to the transition pattern.
上記「第1応答時間長さ関連パラメータ」として、例えば、第1還流ガス量が変更されるときの同第1還流ガス量の応答時定数、第2時点における第1還流ガス量の偏差の大きさ、第1還流ガスが移動する流路の長さ、第1還流ガスの流路上に存在する内燃機関の部材、第1還流ガスの流路において生じる圧力損失、排ガスの特性(組成、密度および粘度など)、および、排気通路内に存在するガスの圧力と吸気通路内に存在するガスの圧力との差などのパラメータのうちの一つまたは複数が採用され得る。 As the “first response time length related parameter”, for example, the response time constant of the first recirculation gas amount when the first recirculation gas amount is changed, and the deviation of the first recirculation gas amount at the second time point is large. The length of the flow path through which the first recirculation gas travels, the internal combustion engine member existing on the flow path of the first recirculation gas, the pressure loss generated in the flow path of the first recirculation gas, the characteristics of the exhaust gas (composition, density and One or more of parameters such as viscosity) and the difference between the pressure of the gas present in the exhaust passage and the pressure of the gas present in the intake passage may be employed.
上記「推移パターン」は、「第2時点以降における(すなわち、還流ガスの切り替えがなされるときの)上記総量の変動を抑制することができる第2還流ガス量の増量または減量のパターン」であればよく、特に制限されない。例えば、上記推移パターンとして、上記第1応答時間長さ関連パラメータを考慮してあらかじめ定められたモデル(マップ)などに基づいて決定される「第2還流ガス量の増量分または減量分と、時間経過と、の関係」が採用され得る。さらに、その「第2還流ガス量の増量分または減量分と、時間経過と、の関係」として、例えば、「第2時点からの時間経過に対する第2還流ガス量の増量分または減量分を表すプロファイル」、「第2時点からの経過時間長さが入力値であって、第2還流ガス量の増量分または減量分が出力値である、関数」、ならびに、「第2還流ガス量の増量分または減量分の目標値と、第2還流ガス量の増量分または減量分をその目標値に一致させておく時間長さと、の組み合わせ」などが挙げられる。なお、上記「第2還流ガス量の増分または減量分と、時間経過と、の関係」は、「第2時点において第2還流ガス量をゼロにする」ことを含み得る。 The “transition pattern” may be “an increase or decrease pattern of the second reflux gas amount that can suppress fluctuations in the total amount after the second time point (that is, when the reflux gas is switched)”. There is no particular limitation. For example, the transition pattern is determined based on a model (map) determined in consideration of the first response time length-related parameter, such as “the increase or decrease of the second recirculation gas amount, the time The relationship between the course and the “course” can be adopted. Furthermore, as the “relationship between the increase or decrease of the second recirculation gas amount and the passage of time”, for example, “the increase or decrease of the second recirculation gas amount with respect to the passage of time from the second time point” is represented. “Profile”, “a function in which the elapsed time length from the second time point is an input value and the increase or decrease in the second reflux gas amount is the output value”, and “increase in the second reflux gas amount The combination of the target value for the minute or the reduced amount and the length of time for which the increased or decreased amount of the second recirculation gas amount is matched with the target value. The above-mentioned “relationship between the increment or decrement of the second recirculation gas amount and the passage of time” may include “setting the second recirculation gas amount to zero at the second time point”.
第2時点以降において第2還流ガス量が上記推移パターンに従って変更されれば、そのような変更がなされた場合のEGRガス量の変動は、そのような変更がなされない場合の同変動に比べてより小さくなる。このように、本発明の制御装置においては、第2還流ガス量による補償が終了されるとき(還流ガスの切り替えがなされるとき)に第2還流ガス量が推移パターンに従って変更されることにより、さらに適切にEGRガス量が制御され得る。
以上が本発明における還流ガス量の補償が終了する際の第2還流ガス量の推移である。
If the second reflux gas amount is changed according to the transition pattern after the second time point, the change in the EGR gas amount when such a change is made is compared with the same change when such a change is not made. Smaller. Thus, in the control device of the present invention, when the compensation by the second recirculation gas amount is completed (when the recirculation gas is switched), the second recirculation gas amount is changed according to the transition pattern, Furthermore, the amount of EGR gas can be controlled appropriately.
The above is the transition of the second reflux gas amount when the compensation of the reflux gas amount in the present invention is completed.
3.還流ガスの応答時間長さ
ところで、上述したように、変更された第1還流ガス量の排ガスが燃焼室に導入されるには上記「第1応答時間長さ」を要する。同様に、第2還流ガス量が変更され始める時点から該変更された第2還流ガス量の排ガスが燃焼室に導入される時点までには、「第2応答時間長さ」を要する。
3. By the way, as described above, the “first response time length” is required to introduce the changed amount of the first reflux gas into the combustion chamber. Similarly, a “second response time length” is required from the time when the second recirculation gas amount starts to be changed to the time when the exhaust gas having the changed second recirculation gas amount is introduced into the combustion chamber.
ここで、前記第2応答時間長さは、前記第1応答時間長さよりも短いことが好適である。これにより、環流ガス量制御手段は、第1環流ガス量の偏差をより迅速に補償することができる。 Here, it is preferable that the second response time length is shorter than the first response time length. Thereby, the circulating gas amount control means can more quickly compensate for the deviation of the first circulating gas amount.
上記「第2応答時間長さ」は、例えば、第2還流ガス量が変更されるときの同第2還流ガス量の応答時定数、第2還流ガスが移動する流路の長さ、第2還流ガスの流路上に存在する内燃機関の部材、第2還流ガスの流路において生じる圧力損失、排ガスの特性(組成、密度および粘度など)、および、排気通路内に存在するガスの圧力と吸気通路内に存在するガスの圧力との差のうちの一つまたは複数に応じて定まる。 The “second response time length” is, for example, the response time constant of the second reflux gas amount when the second reflux gas amount is changed, the length of the flow path through which the second reflux gas moves, Internal combustion engine members present on the recirculation gas flow path, pressure loss generated in the second recirculation gas flow path, exhaust gas characteristics (composition, density, viscosity, etc.), and gas pressure and intake air present in the exhaust passage It depends on one or more of the differences from the pressure of the gas present in the passage.
なお、第2応答時間長さが第1応答時間長さよりも短くない場合であっても、第1環流ガス量の偏差は少なくとも部分的に補償される。すなわち、この場合であっても、環流ガス量制御手段は、第1環流ガス量の偏差を「第2環流ガス量による補償が行われない場合の同偏差」よりも小さくすることができる。 Even if the second response time length is not shorter than the first response time length, the deviation of the first circulating gas amount is at least partially compensated. That is, even in this case, the circulating gas amount control means can make the deviation of the first circulating gas amount smaller than “the same deviation when compensation by the second circulating gas amount is not performed”.
4.その他
以下、本発明の制御装置のいくつかの態様について列挙する。
4). Others Several aspects of the control device of the present invention are listed below.
まず、第2還流ガス量による補償が行われている期間において、上述したように、第1還流ガス量は目標量に向かって変更されていてもよく、変更されていなくてもよい。そこで、例えば、本発明の制御装置の一の態様として、
前記還流ガス量制御手段は、前記第1還流ガス量の目標量に対する前記第1還流ガス量の偏差が前記閾値偏差よりも大きい場合に(すなわち、第2還流ガス量による補償が行われている場合に)前記第1還流ガス量を変更させない、ように構成され得る。
First, during the period in which compensation by the second recirculation gas amount is performed, as described above, the first recirculation gas amount may or may not be changed toward the target amount. Therefore, for example, as one aspect of the control device of the present invention,
The recirculation gas amount control means performs compensation when the deviation of the first recirculation gas amount with respect to the target amount of the first recirculation gas amount is larger than the threshold deviation (that is, compensation by the second recirculation gas amount). In some cases, the first reflux gas amount may not be changed.
さらに、本発明の制御装置においては、上述したように、第1応答時間長さ関連パラメータに基づいて第2還流ガス量の推移パターンが決定される。本発明の他の態様において、
第1応答時間長さ関連パラメータとして、前記第1還流ガス量が変化するときの該第1還流ガス量の応答時定数が採用され得る。
Furthermore, in the control device of the present invention, as described above, the transition pattern of the second reflux gas amount is determined based on the first response time length related parameter. In another aspect of the invention,
As the first response time length-related parameter, a response time constant of the first recirculation gas amount when the first recirculation gas amount changes can be adopted.
第1還流ガス量の目標量は、上述したように、内燃機関の運転状態などに応じた適値に設定されればよい。そこで、例えば、本発明の制御装置の他の態様において、
前記第1還流ガス量の目標量は、前記第1排ガス還流手段によって還流される排ガス(第1還流ガス)の酸素濃度に関連する第1酸素濃度関連パラメータ、および、前記総量の目標量である目標総量に対する前記総量の偏差、の少なくとも一方に基づいて決定される、ように構成され得る。
As described above, the target amount of the first recirculation gas amount may be set to an appropriate value according to the operating state of the internal combustion engine. Therefore, for example, in another aspect of the control device of the present invention,
The target amount of the first recirculation gas amount is a first oxygen concentration related parameter related to the oxygen concentration of exhaust gas (first recirculation gas) recirculated by the first exhaust gas recirculation means, and a target amount of the total amount. It may be configured to be determined based on at least one of the deviation of the total amount with respect to the target total amount.
なお、当然ながら、第1還流ガス量の目標量は、上記第1酸素濃度関連パラメータおよび上記総量の偏差の少なくとも一方だけではなく、それらの少なくとも一方および他の所定のパラメータを含む複数のパラメータに基づいて決定されてもよい。 Of course, the target amount of the first recirculation gas amount is not limited to at least one of the first oxygen concentration related parameter and the deviation of the total amount, but includes a plurality of parameters including at least one of them and other predetermined parameters. It may be determined based on.
さらに、上記第1酸素濃度関連パラメータは、第1還流ガスの酸素濃度そのものであってもよく、第1還流ガスと吸気通路内の新気との混合ガスの酸素濃度であってもよい。そこで、例えば、本発明の制御装置の他の態様において、
前記第1酸素濃度関連パラメータとして、前記第1通路と前記吸気通路との接続部よりも下流側であって該接続部の近傍における前記吸気通路内のガス(すなわち、第1還流ガスと新気との混合ガス)の酸素濃度が採用され得る。
Further, the first oxygen concentration related parameter may be the oxygen concentration itself of the first recirculation gas or the oxygen concentration of the mixed gas of the first recirculation gas and the fresh air in the intake passage. Therefore, for example, in another aspect of the control device of the present invention,
As the first oxygen concentration related parameter, the gas in the intake passage (ie, the first recirculation gas and the fresh air) in the vicinity of the connection portion downstream of the connection portion between the first passage and the intake passage. The oxygen concentration of the mixed gas) can be employed.
加えて、本発明の制御装置において、第1還流ガス量および第2還流ガス量を変更する具体的な方法は、特に制限されない。例えば、前記第1排ガス還流手段は、前記第1通路を通過する排ガスの量を変化させる第1制御弁を有するように構成され得る。さらに、前記第2排ガス還流手段は、前記第2通路を通過する排ガスの量を変化させる第2制御弁を有するように構成され得る。 In addition, in the control device of the present invention, a specific method for changing the first reflux gas amount and the second reflux gas amount is not particularly limited. For example, the first exhaust gas recirculation means may be configured to have a first control valve that changes the amount of exhaust gas passing through the first passage. Furthermore, the second exhaust gas recirculation means may be configured to have a second control valve that changes the amount of exhaust gas passing through the second passage.
上記構成において、例えば、第1制御弁にその開度を変更する指示が与えられることにより、第1環流ガス量が変更される(例えば、目標量に向かって変更される。)。また、例えば、第2制御弁にその開度を変更する指示が与えられることにより、第2環流ガス量が変更される(例えば、第1還流ガス量の偏差を補償するように増量または減量される。)。 In the above configuration, for example, when the first control valve is instructed to change the opening, the first circulating gas amount is changed (for example, changed toward the target amount). Further, for example, when the second control valve is instructed to change its opening, the second circulating gas amount is changed (for example, increased or decreased so as to compensate for the deviation of the first reflux gas amount). )
<装置の概要>
図1は、本発明の実施形態に係る制御装置(以下、「実施装置」とも称呼する。)を内燃機関10に適用したシステムの概略構成を示す。内燃機関10は、第1気筒〜第4気筒の4つの気筒を有する4気筒ディーゼル機関である。以下、便宜上、「内燃機関10」を単に「機関10」とも称呼する。
<Outline of device>
FIG. 1 shows a schematic configuration of a system in which a control device according to an embodiment of the present invention (hereinafter also referred to as “implementation device”) is applied to an
この機関10は、図1に示すように、燃料噴射系統を含むエンジン本体20、エンジン本体20に空気を導入するための吸気系統30、エンジン本体20から排出されるガスを機関10の外部に放出するための排気系統40、排ガスのエネルギによって駆動されてエンジン本体20に導入される空気を圧縮する過給装置50、および、排ガスを排気系統40から吸気系統30に還流させるためのEGR装置60、を備えている。
As shown in FIG. 1, the
エンジン本体20は、吸気系統30および排気系統40が連結されたシリンダヘッド21を有している。このシリンダヘッド21は、各気筒に対応するように各気筒の上部に設けられた複数の燃料噴射装置(例えば、ソレノイド式インジェクタ)22を有している。燃料噴射装置22のそれぞれは、図示しない燃料タンクと接続されており、電気制御装置90からの指示信号に応じて各気筒の燃焼室内に燃料を供給するようになっている。
The
吸気系統30は、シリンダヘッド21に形成された図示しない吸気ポート、吸気ポートを介して各気筒に連通されたインテークマニホールド31、インテークマニホールド31の上流側の集合部に接続された吸気管32、吸気管32に設けられるとともに吸気管32内の開口面積を変更することができる第1スロットル弁33、電気制御装置90からの指示信号に応じて第1スロットル弁33を回転駆動するスロットル弁アクチュエータ33a、第1スロットル弁33の上流側において吸気管32に設けられたインタークーラ34、インタークーラ34の上流側に設けられた過給装置50(本装置の詳細については後述される。)、過給装置50よりも上流側において吸気管32に設けられるとともに吸気管32内の開口面積を変更することができる第2スロットル弁35、電気制御装置90からの指示信号に応じて第2スロットル弁35を回転駆動するスロットル弁アクチュエータ35a、および、第2スロットル弁35の上流側において吸気管32に設けられたエアクリーナ36、を有している。インテークマニホールド31および吸気管32は、吸気通路を構成する。
The
排気系統40は、シリンダヘッド21に形成された図示しない排気ポート、排気ポートを介して各気筒に連通されたエキゾーストマニホールド41、エキゾーストマニホールド41の下流側の集合部に接続された排気管42、排気管42に設けられた過給装置50(本装置の詳細については後述される。)、および、過給装置50よりも下流側の排気管42に設けられた排ガス浄化用触媒(例えば、DPNR)43、を有している。エキゾーストマニホールド41および排気管42は、排気通路を構成する。
The
過給装置50は、吸気通路(吸気管32)に設けられたコンプレッサ51、および、排気通路(排気管42)に設けられたタービン52を有している。コンプレッサ51とタービン52とは、図示しないローターシャフトによって同軸回転可能に連結されている。そのため、タービン52が排ガスのエネルギによって回転せしめられたとき、コンプレッサ51も回転する。これにより、排ガスのエネルギを利用してコンプレッサ51に導入される空気が圧縮される(すなわち、過給が行われる)ようになっている。
The
EGR装置60は、排ガスを排気系統40(排気通路)から吸気系統30(吸気通路)へ還流させる「第1の手段」である低圧EGR機構62、および、排ガスを同様に還流させる「第2の手段」である高圧EGR機構61を有している。なお、「高圧EGR機構」および「低圧EGR機構」との称呼は、「高圧」EGR機構によって還流される排ガスの圧力が「低圧」EGR機構によって還流される排ガスの圧力に比べて高いことに由来する。
The
高圧EGR機構61は、一端がタービン52よりも上流側の排気管42(図中のA点)に接続されるとともに他端がコンプレッサ51よりも下流側の吸気管32(図中のB点)に接続される高圧EGR通路61a、高圧EGR通路61aに設けられる高圧EGRガス冷却装置61b、および、高圧EGR通路61aに設けられるとともに高圧EGR通路61aの開口面積を変更することができる高圧EGR制御弁61c、を有している。高圧EGR制御弁61cは、高圧EGR通路61aを通過して排気通路から吸気通路へ環流される排ガスの量(高圧EGRガス量)を電気制御装置90からの指示信号に応じて変更するようになっている。なお、この指示信号は、高圧EGR制御弁61cの開度(高圧EGR弁開度)Ohplvを指示するための信号である。
One end of the high-
低圧EGR機構62は、一端がタービン52よりも下流側の排気管42(図中のC点)に接続されるとともに他端がコンプレッサ51よりも上流側の吸気管32(図中のD点)に接続される低圧EGR通路62a、低圧EGR通路62aに設けられる低圧EGRガス冷却装置62b、および、低圧EGR通路62aに設けられるとともに低圧EGR通路62aの開口面積を変更することができる低圧EGR制御弁62c、を有している。低圧EGR制御弁62cは、低圧EGR通路62aを通過して排気通路から吸気通路へ環流される排ガスの量(低圧EGRガス量)を電気制御装置90からの指示信号に応じて変更するようになっている。なお、この指示信号は、低圧EGR制御弁62cの開度(低圧EGR弁開度)Olplvを指示するための信号である。
One end of the low
このように、高圧EGR機構61は、低圧EGR機構62における排ガスの通路(低圧EGR通路62a)とは異なる排ガスの経路(高圧EGR通路61a)を介して、排ガスを還流させるようになっている。別の言い方をすると、機関10においては、高圧EGR機構61および低圧EGR機構62の「双方」が排気通路から吸気通路へ排ガスを環流させることができるようになっている。なお、当然ながら、高圧EGR機構61および低圧EGR機構62の「双方」が常に排気通路から吸気通路へ排ガスを還流させる必要はなく、電気制御装置90からの指示信号に応じて高圧EGR機構61および低圧EGR機構62の「一方のみ」が排気通路から吸気通路へ排ガスを還流させてもよい。
Thus, the high
以下、便宜上、高圧EGRガス量および低圧EGRガス量の総量を、単に「EGRガス量」とも称呼する。 Hereinafter, for convenience, the total amount of the high-pressure EGR gas amount and the low-pressure EGR gas amount is also simply referred to as “EGR gas amount”.
さらに、機関10の外部には、機関10に加速要求および要求トルクなどを入力するためのアクセルペダル71が設けられている。アクセルペダル71は、機関10の操作者によって操作される。
Further, an
加えて、実施装置は、複数のセンサを備えている。具体的に述べると、実施装置は、吸入空気量センサ81、第1酸素濃度センサ82、吸気温度センサ83、過給圧センサ84、クランクポジションセンサ85、第2酸素濃度センサ86、および、アクセル開度センサ87を備えている。
In addition, the implementation device includes a plurality of sensors. Specifically, the implementation apparatus includes an intake
吸入空気量センサ81は、第2スロットル弁35よりも上流側の吸気管32に設けられている。吸入空気量センサ81は、吸気管32内を流れる空気の質量流量である吸入空気量(すなわち、機関10に吸入される空気の質量)に応じた信号を出力するようになっている。この信号に基づき、吸入空気量が取得される。
The intake
第1酸素濃度センサ82は、低圧EGR通路62aと吸気管32とが接続する位置(図中のD点)よりも下流側であって同位置の近傍に設けられている。第1酸素濃度センサ82は、公知の限界電流式の酸素濃度センサである。第1酸素濃度センサ82は、低圧EGRガスと新気との混合ガスの酸素濃度に応じた信号を出力するようになっている。この信号に基づき、その混合ガスの酸素濃度が取得される。
The first
吸気温度センサ83は、インタークーラ34よりも下流側の吸気管32に設けられている。吸気温度センサ83は、吸気管32内を流れる空気の温度である吸気温度に応じた信号を出力するようになっている。この信号に基づき、吸気温度が取得される。
The intake
過給圧センサ84は、コンプレッサ51よりも下流側であり且つ第1スロットル弁33よりも下流側の吸気管32に設けられている。過給圧センサ84は、吸気管32内のガスの圧力(すなわち、過給装置50によって圧縮されたガスの圧力)を表す信号を出力するようになっている。この信号に基づき、過給圧が取得される。
The supercharging
クランクポジションセンサ85は、図示しないクランクシャフトの近傍に設けられている。クランクポジションセンサ85は、クランクシャフトの回転に応じたパルスを有する信号を出力するようになっている。この信号に基づき、クランクシャフトの単位時間あたりの回転数(以下、単に「機関回転速度NE」とも称呼される。)が取得される。
The crank
第2酸素濃度センサ86は、触媒43よりも上流側の排気管42に設けられている。第2酸素濃度センサ86は、公知の限界電流式の酸素濃度センサである。第2酸素濃度センサ86は、触媒43に導入される排ガスの酸素濃度に応じた信号を出力するようになっている。この信号に基づき、排ガスの酸素濃度(別の言い方をすると、空燃比)が取得される。
The second
アクセル開度センサ87は、アクセルペダル71の近傍に設けられている。アクセル開度センサ87は、アクセルペダル71の開度に応じた信号を出力するようになっている。この信号に基づき、アクセルペダル開度Accpが取得される。
The
さらに、実施装置は、電気制御装置90を備えている。電気制御装置90は、CPU91、CPU91が実行するプログラム、テーブル(マップ)および定数などをあらかじめ記憶したROM92、CPU91が必要に応じて一時的にデータを格納するRAM93、電源が投入された状態でデータを格納するとともに格納したデータを電源が遮断されている間も保持するバックアップRAM94、ならびに、ADコンバータを含むインターフェース95を有する。CPU91、ROM92、RAM93、バックアップRAM94およびインターフェース95は、互いにバスで接続されている。
Further, the implementation apparatus includes an
インターフェース95は、上述した複数のセンサと接続され、CPU91にそれらセンサから出力される信号を伝えるようになっている。さらに、インターフェース95は、燃料噴射装置22、各アクチュエータ33a,35a、高圧EGR制御弁61cおよび低圧EGR制御弁62cなどと接続され、CPU91の指示に応じてそれらに指示信号を送るようになっている。
The
<装置の作動の概要>
以下、機関10に適用される実施装置の作動の概要について、図2を参照しながら説明する。図2は、実施装置の作動の概要を示す「概略フローチャート」である。
<Outline of device operation>
Hereinafter, an outline of the operation of the implementation apparatus applied to the
実施装置は、低圧EGRガス量が変更されるとき、EGRガス量(すなわち、低圧EGRガス量および高圧EGRガス量の総量)を出来る限り迅速にその目標量(目標総量)に一致させるために、必要に応じて「高圧EGRガス量による補償」を行う。さらに、実施装置は、高圧EGRガス量による補償が「終了」されるとき、EGRガス量が変動することを出来る限り抑制するために、所定の「推移パターン」に従って高圧EGRガス量を変更する。 When the low-pressure EGR gas amount is changed, the execution device matches the target amount (target total amount) with the EGR gas amount (that is, the total amount of the low-pressure EGR gas amount and the high-pressure EGR gas amount) as quickly as possible. “Compensation by high-pressure EGR gas amount” is performed as necessary. Furthermore, when the compensation by the high-pressure EGR gas amount is “finished”, the implementation apparatus changes the high-pressure EGR gas amount according to a predetermined “transition pattern” in order to suppress the fluctuation of the EGR gas amount as much as possible.
具体的に述べると、実施装置は、図2のステップ210にて、低圧EGRガス量の目標量を決定する。この目標量は、例えば、機関10の運転状態などに基づいて決定される。次いで、実施装置は、ステップ220にて、低圧EGRガス量の目標量に対する低圧EGRガス量の実際量の偏差(以下、単に「低圧EGRガス量の偏差」とも称呼する。)の絶対値が所定の閾値偏差以下であるか否かを判定する。この偏差の絶対値が閾値偏差以下である場合(例えば、機関10の状態が定常状態である場合、または、過渡状態であるが定常状態に近い状態である場合)、実施装置は、ステップ230に進んで、低圧EGRガス量を目標量に向かって変更させる。この場合、上述した「高圧EGRガス量による補償」は行われない。
Specifically, the implementation apparatus determines a target amount of the low pressure EGR gas amount in
これに対し、低圧EGRガス量の偏差の絶対値が閾値偏差よりも大きいことが判明した場合(例えば、機関10の状態が過渡状態である場合)、実施装置は、ステップ240に進んで、その偏差を高圧EGRガス量によって補償する。この補償は、例えば、低圧EGRガス量の偏差に応じて高圧EGRガス量を増量または減量することによって行われる。この場合、ステップ230の処理は実行されないので、低圧EGRガス量は変更されない。
On the other hand, when it is found that the absolute value of the deviation of the low pressure EGR gas amount is larger than the threshold deviation (for example, when the state of the
そして、高圧EGRガス量による補償が行われている期間中に第1還流ガス量の偏差の絶対値が閾値偏差以下となったことが判明した場合(例えば、機関10の状態が過渡状態を経て定常状態に近づいた場合)、実施装置は、ステップ200〜ステップ220を経由してステップ230に進み、低圧EGRガス量を目標量に向かって変更させ始める。この場合、ステップ240の処理は実行されないので、高圧EGRガス量による補償は終了される。このように、この場合、高圧EGRガス量による補償が終了されるとともに低圧EGRガス量が変更され始める。以下、このようなEGRガス量を制御するための還流ガスの種類の変更を、「還流ガスの切り替え」とも称呼する。
Then, when it is found that the absolute value of the deviation of the first recirculation gas amount is equal to or less than the threshold deviation during the period when the compensation by the high pressure EGR gas amount is performed (for example, the state of the
次いで、現時点は高圧EGRガス量による補償が終了した直後であるので、実施装置は、ステップ250を経由してステップ260に進み、高圧EGRガス量の「推移パターン」を決定する。この推移パターンは、例えば、低圧EGRガス量が変更され始める時点から変更された低圧EGRガス量の排ガスが燃焼室に導入される時点までに要する時間長さ(以下、「低圧EGRガス量の応答時間長さ」とも称呼する。)に関連するパラメータを考慮して定められる。そして、実施装置は、ステップ270にて、高圧EGRガス量をその推移パターンに従って変更させる。
以上が実施装置の作動の概要である。
Next, since the current time is immediately after the compensation by the high pressure EGR gas amount is completed, the implementation apparatus proceeds to step 260 via
The above is the outline of the operation of the implementation apparatus.
<EGRモードの決定方法>
次いで、実施装置におけるEGR装置60の作動モード(以下、「EGRモード」とも称呼する。)およびその決定方法について、図3を参照しながら説明する。図3は、EGRモードを決定するためのマップを示す概略図である。
<Determining EGR mode>
Next, an operation mode of the
実施装置は、機関10の運転状態に基づき、高圧EGR機構61および低圧EGR機構62を使い分けるようになっている。具体的に述べると、実施装置は、機関10の負荷が小さい場合、高圧EGR機構61を優先的に使用する。これにより、例えば、エネルギの大きい排ガス(タービン52を通過する前の排ガス)が還流されることによる燃料の着火性の向上などを図り得る。一方、実施装置は、機関10の負荷が大きい場合、低圧EGR機構62を優先的に使用する。これにより、例えば、過給圧(コンプレッサ51よりも下流側のガスの圧力)の増大に起因して高圧EGR機構61によっては十分な量のEGRガスを還流させることができない場合であっても、低圧EGR機構62によって十分な量のEGRガスを還流させ得る。なお、実施装置は、機関10の負荷が中程度である場合、高圧EGR機構61および低圧EGR機構62の双方を使用する。
The execution device is configured to use the high
より具体的に述べると、実施装置は、機関10の運転状態に基づいて第1スロットル弁33の開度および高圧EGR制御弁61cの開度を調整することにより、高圧EGRガス量を調整する。また、実施装置は、機関10の運転状態に基づいて第2スロットル弁35の開度および低圧EGR制御弁62cの開度を調整することにより、低圧EGRガス量を調整する。すなわち、実施装置は、適切な量の排ガスが排気通路から吸気通路へ環流されるように、高圧EGR制御弁61c、低圧EGR制御弁62c、第1スロットル弁33および第2スロットル弁35(以下、「各制御弁」とも総称する。)を作動させる。
More specifically, the execution device adjusts the amount of high-pressure EGR gas by adjusting the opening of the
上述した制御を実行するために、実施装置は、機関10の運転状態を3つの領域に分け、それら3つの領域のそれぞれに適した各制御弁の作動状態を決定する。この各制御弁の作動状態が、EGRモードに基づいて決定される。
In order to execute the control described above, the execution apparatus divides the operating state of the
具体的に述べると、実施装置は、図3に示す「機関回転速度NEと、燃料噴射量の目標値Qtgtと、EGRモードEMと、の関係をあらかじめ定めたEGRモードテーブルMapEM(NE,Qtgt)」をROM92に格納している。図3の図中に示される「HPL」は高圧EGR機構61を優先的に作動させること(HPLモード)を表し、「HPL+LPL」は高圧EGR機構61および低圧EGR機構62の双方を作動させること(MPLモード)を表し、「LPL」は低圧EGR機構62を優先的に作動させること(LPLモード)を表す。
More specifically, the implementation apparatus is shown in FIG. 3 as “EGR mode table MapEM (NE, Qtgt) in which the relationship among the engine rotational speed NE, the target value Qtgt of the fuel injection amount, and the EGR mode EM is predetermined. Is stored in the
実施装置は、上記EGRモードテーブルMapEM(NE,Qtgt)に実際の機関回転速度NEおよび燃料噴射量の目標値Qtgtを適用することにより、EGRモードを決定する。そして、実施装置は、決定されたEGRモードに応じて各制御弁を作動させる。すなわち、実施装置は、各制御弁の開度を制御する。
以上が、実施装置におけるEGRモードおよびその決定方法である。
The implementation apparatus determines the EGR mode by applying the actual engine speed NE and the target value Qtgt of the fuel injection amount to the EGR mode table MapEM (NE, Qtgt). And the implementation apparatus operates each control valve according to the determined EGR mode. That is, the implementation apparatus controls the opening degree of each control valve.
The above is the EGR mode and its determination method in the implementation apparatus.
<低圧EGRガス量の応答時間長さ>
実施装置は、上記「低圧EGRガス量の応答時間長さ」に関連するパラメータの一つとして、低圧EGRガス量が変更されるときの応答時定数を採用する。この応答時定数は、機関10と同一の構成を有する代表的な内燃機関(以下、「代表機関」とも称呼する。)を用いて行われた実験の結果などに基づき、取得される。以下、この応答時定数の取得方法の一例について、図4に示すタイムチャートを参照しながら説明する。
<Response time length of low pressure EGR gas amount>
The implementation apparatus employs a response time constant when the low-pressure EGR gas amount is changed as one of the parameters related to the “response time length of the low-pressure EGR gas amount”. This response time constant is acquired based on the results of experiments conducted using a typical internal combustion engine (hereinafter also referred to as “representative engine”) having the same configuration as the
図4は、低圧EGR制御弁62cの開度(低圧EGR弁開度)と、エキゾーストマニホールド41内のガスの酸素濃度と、の関係を示すタイムチャートである。図4においては、理解を容易にするために、各値の波形が模式化されたものが記載されている。このタイムチャートにおける時刻t0においては、低圧EGRガス量の応答時定数の取得に適した標準的な運転が行われている。図4に示す例においては、時刻t0における低圧EGR弁開度は最小値(全閉)から最大値(全開)までの間の所定の開度であり、時刻t0における酸素濃度はその所定の開度に応じた所定の値である、と仮定する。
FIG. 4 is a time chart showing the relationship between the opening degree of the low pressure
時刻t1にて、応答時定数の取得のための制御が開始される。具体的に述べると、実施装置は、時刻t1にて、低圧EGR弁開度が最大値(全開)となるように低圧EGR制御弁62cを制御する。このとき、低圧EGR弁開度が最大値(全開)になってから代表機関の構成および排ガスの特性などに関連した所定の時間長さが経過した後に、酸素濃度が減少し始める。すなわち、酸素濃度は、時刻t1から所定の時間長さが経過した後の時刻t2において、減少し始める。さらに、酸素濃度が減少し始めてから同酸素濃度が上記開度(全開)に対応した値(最小値Ox1)に達するまでには、所定の時間長さを要する。そのため、酸素濃度は、時刻t2から所定の時間長さが経過した後に最小値Ox1となる。
At time t1, control for acquiring a response time constant is started. More specifically, the implementation apparatus controls the low pressure
酸素濃度が最小値Ox1に達した時点から所定の時間長さが経過した後の時刻t3において、実施装置は、低圧EGR弁開度が最小値(全閉)となるように低圧EGR制御弁62cを制御する。これにより、酸素濃度は、時刻t3から所定の時間長さが経過した後の時刻t4において、増大し始める。さらに、酸素濃度が増大し始めてから同酸素濃度が最大値Ox2に達するまで(最小値Ox1から最大値Ox2までの変化量Aだけ増大するため)には、所定の時間長さを要する。そのため、酸素濃度は、時刻t4から所定の時間長さが経過した後に最大値Ox2となる。ここで、実施装置は、「酸素濃度が変化量Aのうちの所定割合γ(例えば、γ=0.632)に相当する値(Ox1+γ・A)に達するまでの時間長さ(すなわち、図4における時刻t4から時刻t5までの時間長さ)」を、増大側の応答時定数TCupとして取得する。
At time t3 after a predetermined length of time has elapsed from the time when the oxygen concentration reaches the minimum value Ox1, the implementation apparatus sets the low pressure
次いで、酸素濃度が最大値Ox2に達した時点から所定の時間長さが経過した後の時刻t6において、実施装置は、低圧EGR弁開度が最大値(全開)となるように低圧EGR制御弁62cを制御する。これにより、酸素濃度は、時刻t6から所定の時間長さが経過した後の時刻t7において、減少し始める。さらに、酸素濃度が減少し始めてから同酸素濃度が最小値Ox1に達するまで(変化量Aだけ減少するため)には、所定の時間長さを要する。そのため、酸素濃度は、時刻t7から所定の時間長さが経過した後に最小値Ox1となる。ここで、実施装置は、「酸素濃度が変化量Aのうちの所定割合γ(例えば、上記同様、γ=0.632)に相当する値(Ox2−γ・A)に達するまでの時間長さ(すなわち、図4における時刻t7から時刻t8までの時間長さ)」を、減少側の応答時定数TCdownとして取得する。 Next, at a time t6 after a predetermined length of time has elapsed from the time when the oxygen concentration reaches the maximum value Ox2, the implementation device operates the low pressure EGR control valve so that the low pressure EGR valve opening becomes the maximum value (fully opened). 62c is controlled. Thus, the oxygen concentration starts to decrease at time t7 after a predetermined time length has elapsed from time t6. Furthermore, a predetermined time length is required from when the oxygen concentration starts to decrease until the oxygen concentration reaches the minimum value Ox1 (in order to decrease by the change amount A). Therefore, the oxygen concentration reaches the minimum value Ox1 after a predetermined time length has elapsed from time t7. Here, the implementation apparatus states that “the length of time until the oxygen concentration reaches a value (Ox2−γ · A) corresponding to a predetermined ratio γ of the variation A (for example, γ = 0.632 as described above). (That is, the time length from time t7 to time t8 in FIG. 4) ”is acquired as the response time constant TCdown on the decreasing side.
実施装置は、上述したように取得された増大側の応答時定数TCupおよび減少側の応答時定数TCdownの平均値を低圧EGRガス量の応答時定数TCとして取得する。この応答時定数TCは、ROM92に格納されている。
以上が本発明における低圧EGRガス量の応答時定数の取得方法である。
The execution apparatus acquires the average value of the response time constant TCup on the increase side and the response time constant TCdown on the decrease side acquired as described above as the response time constant TC of the low pressure EGR gas amount. The response time constant TC is stored in the
The above is the method for obtaining the response time constant of the low pressure EGR gas amount in the present invention.
<EGRガス量の制御方法>
上述したように、実施装置は、機関10の運転状態に応じて低圧EGRガス量を制御するとともに、低圧EGRガス量の偏差および低圧EGRガス量の応答時間長さなどを考慮して高圧EGRガス量を制御する。以下、このような低圧EGRガス量および高圧EGRガス量の制御方法について、低圧EGRガス量が「増大」する場合と、低圧EGRガス量が「減少」する場合と、に場合を分けて説明する。
<Control method of EGR gas amount>
As described above, the implementation apparatus controls the low-pressure EGR gas amount according to the operating state of the
1.低圧EGRガス量が増大する場合
以下、低圧EGRガス量が所定の目標量に向かって「増大」する場合におけるEGRガス量(すなわち、総量)の制御方法につき、図5および図6に示すタイムチャートを参照しながら説明する。図5は還流ガスの切り替えがなされるときに「推移パターンに従って高圧EGRガス量が変更されない」場合の例を示すタイムチャートであり、図6は還流ガスの切り替えがなされるときに「推移パターンに従って高圧EGRガス量が変更される」場合の例を示すタイムチャートである。すなわち、図5は実施装置との比較のための参考例が行う制御を示すタイムチャートであり、図6は実施装置が行う制御を示すタイムチャートである。図5および図6においては、理解が容易になるように、実際の各値の波形が模式化されたものが示されている。
1. When the low-pressure EGR gas amount increases In the following, a time chart shown in FIGS. 5 and 6 shows a control method of the EGR gas amount (that is, the total amount) when the low-pressure EGR gas amount “increases” toward a predetermined target amount. Will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a time chart showing an example of the case where “the high-pressure EGR gas amount is not changed according to the transition pattern” when the recirculation gas is switched, and FIG. It is a time chart which shows the example in the case of "the high pressure EGR gas amount is changed." That is, FIG. 5 is a time chart showing control performed by a reference example for comparison with the implementation apparatus, and FIG. 6 is a time chart showing control performed by the implementation apparatus. In FIG. 5 and FIG. 6, the actual waveform of each value is schematically shown for easy understanding.
図5は、EGRガス量(高圧EGRガス量HPL、低圧EGRガス量LPL、および、それらの総量HPL+LPL)と、低圧EGRガス量の目標量に対する低圧EGRガス量の実際量の偏差ΔLPLと、高圧EGR制御弁61cの開度(高圧EGR弁開度)と、低圧EGR制御弁62cの開度(低圧EGR弁開度)と、高圧EGRガス量HPLを増量または減量させるための推移パターンと、の関係を表すタイムチャートである。
FIG. 5 shows the EGR gas amount (high pressure EGR gas amount HPL, low pressure EGR gas amount LPL, and their total amount HPL + LPL), and the deviation ΔLPL of the actual amount of low pressure EGR gas amount from the target amount of low pressure EGR gas amount The opening pattern of the high-pressure
図5に示す例においては、時刻t1にて機関10の運転状態が変化し、低圧EGRガス量LPLを増量するように低圧EGRガス量LPLの目標量LPLtgtが決定される。一方、本例においては、理解が容易になるように、機関10の運転状態が変化しても高圧EGRガス量HPLの目標量HPLtgtは変化しない(すなわち、高圧EGRガス量HPLの目標量HPLtgtは、運転状態が変更される前の目標量に維持される。)と仮定する。
In the example shown in FIG. 5, the operating state of the
本例において、時刻t1における目標量LPLtgtに対する低圧EGRガス量LPLの偏差ΔLPL(=LPL−LPLtgt)の絶対値は、所定の閾値偏差ΔLPLthよりも大きい。そこで、実施装置は、時刻t1において、低圧EGRガス量LPLを変更させず(すなわち、時刻t1よりも前の量に維持するとともに)、高圧EGRガス量HPLによる偏差ΔLPLの補償を開始する。 In this example, the absolute value of the deviation ΔLPL (= LPL−LPLtgt) of the low pressure EGR gas amount LPL with respect to the target amount LPLtgt at time t1 is larger than the predetermined threshold deviation ΔLPLth. Therefore, the implementation apparatus does not change the low pressure EGR gas amount LPL at time t1 (that is, maintains the amount before the time t1), and starts compensating for the deviation ΔLPL by the high pressure EGR gas amount HPL.
具体的に述べると、時刻t1における目標量LPLtgtはその時刻t1における低圧EGRガス量LPLよりも多いので、時刻t1における偏差ΔLPLは負の値である。換言すると、時刻t1において、低圧EGRガス量LPLは不足している。そこで、実施装置は、時刻t1において「高圧EGRガス量HPLを、偏差ΔLPLを補償し得る量だけ増量する」指示を高圧EGR制御弁61cに与える。この指示に応じて、時刻t1において、高圧EGR弁開度Ohplvは所定の開度差だけ増大する。
Specifically, since the target amount LPLtgt at time t1 is larger than the low pressure EGR gas amount LPL at time t1, deviation ΔLPL at time t1 is a negative value. In other words, the low pressure EGR gas amount LPL is insufficient at the time t1. Therefore, the execution apparatus gives an instruction to “increase the high-pressure EGR gas amount HPL by an amount capable of compensating for the deviation ΔLPL” to the high-pressure
以下、便宜上、偏差ΔLPLを補償し得る高圧EGRガス量HPLの変更量を「補償量」とも称呼し、高圧EGRガス量HPLをその補償量だけ変更させるための高圧EGR弁開度Ohplvの変更量を「補償開度差」とも称呼する。 Hereinafter, for the sake of convenience, the change amount of the high pressure EGR gas amount HPL that can compensate for the deviation ΔLPL is also referred to as “compensation amount”, and the change amount of the high pressure EGR valve opening Ohplv for changing the high pressure EGR gas amount HPL by the compensation amount. Is also referred to as “compensation opening difference”.
ここで、図1に示すように、高圧EGR制御弁61cを通過した排ガス(高圧EGRガス)は、図中のB点およびインテークマニホールド31をこの順に経由して燃焼室に到達する。そのため、高圧EGR弁開度Ohplvが補償開度差だけ増大してから、その増大された開度に対応する量の高圧EGRガス量HPLが燃焼室に到達するまで、には、それほど長い時間(すなわち、応答時間長さ)を要しない。よって、時刻t1の直後の時点にて、高圧EGRガス量HPLは補償量だけ増量される。
Here, as shown in FIG. 1, the exhaust gas (high pressure EGR gas) that has passed through the high pressure
高圧EGRガス量HPLによる補償が開始された後に時間が経過するにつれて、偏差ΔLPLの絶対値は徐々に減少する(換言すると、ゼロに近づく)。これは、例えば、機関10の運転状態が変化した時点(時刻t1)においては燃料噴射量および機関回転速度などが所定の定常値から大幅に変動すること(すなわち、過渡状態であること)などに関連して目標量LPLtgtが大きな値に設定されるものの、同時点(時刻t1)から時間が経過するにつれて燃料噴射量および機関回転速度などが上記定常値に徐々に近づくこと(すなわち、定常状態に近づくこと)などに関連して目標量LPLtgtが小さな値に設定されることなどに起因する。また、これは、例えば、高圧EGRガス量HPLによる補償が行われることによって排ガス中の不活性ガスの割合が増大することなどに関連して目標量LPLtgtが徐々に小さな値に設定されることなどに起因する。
As time elapses after the compensation by the high pressure EGR gas amount HPL is started, the absolute value of the deviation ΔLPL gradually decreases (in other words, approaches zero). This is because, for example, when the operating state of the
ところで、実際には、高圧EGRガス量HPLによる補償が開始された後、低圧EGRガス量LPLの目標量LPLtgtが減少することに関連して、総量HPL+LPL、高圧EGRガス量HPLの補償量、および、高圧EGR弁開度Ohplvの補償開度差も減少する場合があると考えられる。しかし、本例においては、理解が容易になるように、時刻t1以降においても総量HPL+LPL、高圧EGRガス量HPLの補償量、および、高圧EGR弁開度Ohplvの補償開度差は変化しないと仮定する。 Actually, after the compensation by the high pressure EGR gas amount HPL is started, the total amount HPL + LPL, the compensation amount of the high pressure EGR gas amount HPL, and the target amount LPLtgt of the low pressure EGR gas amount LPL are decreased. It is considered that the compensation opening degree difference of the high pressure EGR valve opening degree Ohplv may also decrease. However, in this example, it is assumed that the total amount HPL + LPL, the compensation amount of the high-pressure EGR gas amount HPL, and the compensation opening difference of the high-pressure EGR valve opening Ohplv do not change even after time t1 for easy understanding. To do.
再び図5を参照すると、時刻t1から所定の時間長さが経過した後の時刻t2において、偏差ΔLPLは閾値偏差ΔLPLthに一致する。そこで、実施装置は、時刻t2において、高圧EGRガス量HPLによる補償を終了するとともに、低圧EGRガス量LPLを目標量LPLtgtに向かって変更させ始める。具体的に述べると、実施装置は、時刻t2において、「高圧EGRガスの補償量をゼロにする」指示を高圧EGR制御弁61cに与えるとともに、「低圧EGRガス量LPLを目標量LPLtgtへと増量する」指示を低圧EGR制御弁62cに与える。これら指示に応じて、時刻t2において、高圧EGR弁開度Ohplvが上記補償が行われる前の開度に戻るとともに、低圧EGR弁開度が所定の開度差だけ増大する(目標開度Olplvtgtに一致する。)。
Referring to FIG. 5 again, the deviation ΔLPL matches the threshold deviation ΔLPLth at time t2 after a predetermined length of time has elapsed from time t1. Therefore, at time t2, the implementation apparatus ends the compensation by the high pressure EGR gas amount HPL and starts changing the low pressure EGR gas amount LPL toward the target amount LPLtgt. Specifically, at time t2, the execution apparatus gives an instruction to “set the compensation amount of the high pressure EGR gas to zero” to the high pressure
これにより、高圧EGRガス量HPLは、時刻t2の直後の時点において上記補償が開始される前の量にまで減少する。なお、上述したように、本例においては、還流ガスの切り替えがなされるときに高圧EGRガス量HPLは推移パターンに従って変更されない。そこで、便宜上、図5において、推移パターンは、増量も減量もされない状態(すなわち、上記補償が開始される前の高圧EGRガス量HPLに対する増量分および減量分がゼロである状態)に維持されている。 As a result, the high pressure EGR gas amount HPL is reduced to the amount before the compensation is started immediately after time t2. As described above, in this example, the high-pressure EGR gas amount HPL is not changed according to the transition pattern when the recirculation gas is switched. Therefore, for convenience, in FIG. 5, the transition pattern is maintained in a state where neither increase nor decrease is performed (that is, a state where the increase and decrease are zero with respect to the high pressure EGR gas amount HPL before the compensation is started). Yes.
一方、図1に示すように、低圧EGR制御弁62cを通過した排ガス(低圧EGRガス)は、図中のD点、コンプレッサ51、インタークーラ34、第1スロットル弁33、図中のB点、および、インテークマニホールド31をこの順に経由して燃焼室に到達する。そのため、低圧EGR弁開度Olplvが上記開度差だけ増大してから、その増大された開度に対応する量の低圧EGRガス量LPLが燃焼室に到達するまで、には相当程度の時間長さ(応答時間長さ)を要する。本例において、高圧EGRガス量HPLの応答時間長さよりも、低圧EGRガス量LPLの応答時間長さは長い。したがって、低圧EGRガス量LPLは、時刻t2においては目標量LPLtgtに一致せず、時刻t2から所定の時間長さが経過した後の時刻t3において目標量LPLtgtに向かって増大し始め、時刻t3よりも後の時刻t4において目標量LPLtgtに一致する。以下、時刻t2から時刻t4までの期間における低圧EGRガス量LPLとその目標量LPLtgtとの差を、「応答遅れ起因ずれ」とも称呼する。
On the other hand, as shown in FIG. 1, the exhaust gas (low pressure EGR gas) that has passed through the low pressure
その結果、図5に示すように、時刻t2から時刻t4までの期間において、総量HPL+LPLは目標総量SUMtgtに一致しない。すなわち、この期間において、EGRガス量が変動してしまう。 As a result, as shown in FIG. 5, in the period from time t2 to time t4, the total amount HPL + LPL does not coincide with the target total amount SUMTgt. That is, during this period, the amount of EGR gas varies.
このようなEGRガス量の変動を出来る限り抑制するために、実施装置は、高圧EGRガス量HPLによる補償が終了するとき(すなわち、還流ガスの切り替えがなされるとき)、所定の推移パターンに従って高圧EGRガス量HPLを変更する。 In order to suppress such fluctuations in the EGR gas amount as much as possible, when the compensation by the high-pressure EGR gas amount HPL is completed (that is, when the recirculation gas is switched), the implementation apparatus increases the pressure according to a predetermined transition pattern. EGR gas amount HPL is changed.
高圧EGRガス量HPLが推移パターンに従って変更される場合について、図6を参照しながら説明する。図6は、図5と同様、EGRガス量と、偏差ΔLPLと、高圧EGR弁開度と、低圧EGR弁開度と、推移パターンと、の関係を表すタイムチャートである。 A case where the high pressure EGR gas amount HPL is changed according to the transition pattern will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a time chart showing the relationship between the EGR gas amount, the deviation ΔLPL, the high pressure EGR valve opening, the low pressure EGR valve opening, and the transition pattern, as in FIG. 5.
図6に示す例においては、上記同様、時刻t1において、高圧EGRガス量HPLによる偏差ΔLPLの補償が開始される。さらに、時刻t2において、高圧EGRガス量HPLによる補償が終了されるとともに、低圧EGRガス量LPLが目標量LPLtgtに向かって増量され始める。 In the example shown in FIG. 6, similarly to the above, at time t1, compensation of the deviation ΔLPL by the high pressure EGR gas amount HPL is started. Further, at time t2, the compensation by the high pressure EGR gas amount HPL is completed, and the low pressure EGR gas amount LPL starts increasing toward the target amount LPLtgt.
この時刻t2において、実施装置は、高圧EGRガス量HPLの「推移パターン」を決定する。本例においては、推移パターンは、図6に示すように、「時刻t2から時刻t4までの期間において、高圧EGRガス量HPLを低圧EGRガス量LPLの応答遅れ起因ずれに相当する量だけ増量させる」ように定められる。そして、実施装置は、時刻t2以降において、その推移パターンに従って高圧EGRガス量HPLを変更する。 At this time t2, the implementation apparatus determines the “transition pattern” of the high-pressure EGR gas amount HPL. In this example, as shown in FIG. 6, the transition pattern is “in the period from time t2 to time t4, the high pressure EGR gas amount HPL is increased by an amount corresponding to the response delay caused by the low pressure EGR gas amount LPL. " Then, the execution device changes the high pressure EGR gas amount HPL according to the transition pattern after time t2.
上記推移パターンは、例えば、上記低圧EGRガス量の応答時定数などを考慮して設計されたモデルに、所定のパラメータ(例えば、時刻t2における低圧EGRガス量LPLと目標量LPLtgtとの差など)を適用することにより、決定され得る。 The transition pattern is obtained by, for example, using a model designed in consideration of the response time constant of the low pressure EGR gas amount, for example, a predetermined parameter (for example, a difference between the low pressure EGR gas amount LPL and the target amount LPLtgt at time t2). Can be determined by applying.
時刻t2以降において高圧EGRガス量HPLが上記推移パターンに従って変更されると、時刻t2から時刻t4までにおいて高圧EGRガス量HPLが増量されるので、低圧EGRガス量LPLの応答遅れ起因ずれ(不足分)が補われる。その結果、総量HPL+LPLは、時刻t2から時刻t4までの期間においても目標総量SUMtgtに一致する。すなわち、この期間において、EGRガス量が変動することが抑制される。 If the high pressure EGR gas amount HPL is changed according to the above transition pattern after time t2, the high pressure EGR gas amount HPL is increased from time t2 to time t4. ) Is supplemented. As a result, the total amount HPL + LPL matches the target total amount SUMTgt even during the period from time t2 to time t4. That is, the fluctuation of the EGR gas amount during this period is suppressed.
2.低圧EGRガス量が減少する場合
次いで、低圧EGRガス量が目標量に向かって「減少」する場合におけるEGRガス量の制御方法につき、図7および図8に示すタイムチャートを参照しながら説明する。図7は還流ガスの切り替えがなされるときに「推移パターンに従って高圧EGRガス量が変更されない」場合の例を示すタイムチャートであり、図8は還流ガスの切り替えがなされるときに「推移パターンに従って高圧EGRガス量が変更される」場合の例を示すタイムチャートである。すなわち、図7は参考例が行う制御を示すタイムチャートであり、図8は実施装置が行う制御を示すタイムチャートである。図7および図8においては、理解が容易になるように、実際の各値の波形が模式化されたものが示されている。
2. When the Low Pressure EGR Gas Amount is Reduced Next, a method for controlling the EGR gas amount when the low pressure EGR gas amount “decreases” toward the target amount will be described with reference to the time charts shown in FIGS. FIG. 7 is a time chart showing an example of the case where the amount of high-pressure EGR gas is not changed according to the transition pattern when the reflux gas is switched, and FIG. It is a time chart which shows the example in the case of "the high pressure EGR gas amount is changed." 7 is a time chart showing the control performed by the reference example, and FIG. 8 is a time chart showing the control performed by the implementation apparatus. In FIGS. 7 and 8, the actual waveform of each value is schematically shown for easy understanding.
図7は、図5および図6と同様、EGRガス量と、偏差ΔLPLと、高圧EGR弁開度と、低圧EGR弁開度と、推移パターンと、の関係を表すタイムチャートである。 FIG. 7 is a time chart showing the relationship between the EGR gas amount, the deviation ΔLPL, the high pressure EGR valve opening, the low pressure EGR valve opening, and the transition pattern, as in FIGS. 5 and 6.
図7に示す例においては、時刻t1にて機関10の運転状態が変化し、低圧EGRガス量LPLを減量するように低圧EGRガス量LPLの目標量LPLtgtが決定される。一方、本例においても、理解が容易になるように、機関10の運転条件が変化しても高圧EGRガス量HPLの目標量HPLtgtは変化しないと仮定する。
In the example shown in FIG. 7, the operating state of the
本例において、時刻t1における目標量LPLtgtに対する低圧EGRガス量LPLの偏差ΔLPL(=LPL−LPLtgt)の絶対値は、所定の閾値偏差ΔLPLthよりも大きい。そこで、実施装置は、時刻t1において、低圧EGRガス量LPLを変更させず、高圧EGRガス量HPLによる偏差ΔLPLの補償を開始する。 In this example, the absolute value of the deviation ΔLPL (= LPL−LPLtgt) of the low pressure EGR gas amount LPL with respect to the target amount LPLtgt at time t1 is larger than the predetermined threshold deviation ΔLPLth. Therefore, the implementation apparatus does not change the low pressure EGR gas amount LPL at time t1, and starts compensating for the deviation ΔLPL by the high pressure EGR gas amount HPL.
具体的に述べると、時刻t1における目標量LPLtgtはその時刻t1における低圧EGRガス量LPLよりも少ないので、時刻t1における偏差ΔLPLは正の値である。換言すると、時刻t1において、低圧EGRガス量LPLは過剰である。そこで、実施装置は、時刻t1において「高圧EGRガス量HPLを、偏差ΔLPLを補償し得る量(すなわち、補正量)だけ減量する」指示を高圧EGR制御弁61cに与える。この指示に応じて、時刻t1において、高圧EGR弁開度Ohplvは所定の開度差(すなわち、補償開度差)だけ減少する。そして、上記「低圧EGRガス量LPLが増大する」場合と同様、時刻t1の直後の時点にて、高圧EGRガス量HPLは補正量だけ減量される。
Specifically, since the target amount LPLtgt at time t1 is smaller than the low pressure EGR gas amount LPL at time t1, the deviation ΔLPL at time t1 is a positive value. In other words, the low pressure EGR gas amount LPL is excessive at time t1. Therefore, the execution apparatus gives an instruction to the high pressure
高圧EGRガス量HPLによる補償が開始された後に時間が経過するにつれて、上記同様の理由により、偏差ΔLPLの絶対値は徐々に減少する。そして、時刻t1から所定の時間長さが経過した後の時刻t2において、低圧EGRガス量LPLの偏差ΔLPLは閾値偏差ΔLPLthに一致する。そこで、実施装置は、時刻t2において、高圧EGRガス量HPLによる補償を終了するとともに、低圧EGRガス量LPLを目標量LPLtgtに向かって変更させ始める。具体的に述べると、実施装置は、時刻t2において、「高圧EGRガスの補償量をゼロにする」指示を高圧EGR制御弁61cに与えるとともに、「低圧EGRガス量LPLを目標量LPLtgtへと減量する」指示を低圧EGR制御弁62cに与える。これら指示に応じて、時刻t2において、高圧EGR弁開度Ohplvが上記補償が行われる前の開度に戻るとともに、低圧EGR弁開度Olplvが所定の開度差だけ減少する。
As time elapses after the compensation by the high pressure EGR gas amount HPL is started, the absolute value of the deviation ΔLPL gradually decreases for the same reason as described above. Then, at time t2 after a predetermined time length has elapsed from time t1, the deviation ΔLPL of the low pressure EGR gas amount LPL matches the threshold deviation ΔLPLth. Therefore, at time t2, the implementation apparatus ends the compensation by the high pressure EGR gas amount HPL and starts changing the low pressure EGR gas amount LPL toward the target amount LPLtgt. Specifically, at time t2, the execution device gives an instruction to “set the compensation amount of the high pressure EGR gas to zero” to the high pressure
これにより、高圧EGRガス量HPLは、時刻t2の直後の時点において上記補償が開始される前の量に一致する。一方、低圧EGRガス量LPLは、時刻t2においては目標量LPLtgtに一致せず、時刻t2から所定の時間長さが経過した後の時刻t3において目標量LPLtgtに向かって減少し始め、時刻t3よりも後の時刻t4において目標量LPLtgtに一致する。すなわち、応答遅れ起因ずれが生じる。 As a result, the high pressure EGR gas amount HPL coincides with the amount before the compensation is started immediately after time t2. On the other hand, the low pressure EGR gas amount LPL does not coincide with the target amount LPLtgt at time t2, starts to decrease toward the target amount LPLtgt at time t3 after a predetermined time length has elapsed from time t2, and starts from time t3. This also coincides with the target amount LPLtgt at a later time t4. That is, a response delay caused deviation occurs.
その結果、時刻t2から時刻t4までの期間において、総量HPL+LPLは目標総量SUMtgtに一致しない。すなわち、この期間において、EGRガス量が変動してしまう。 As a result, during the period from time t2 to time t4, the total amount HPL + LPL does not match the target total amount SUMTgt. That is, during this period, the amount of EGR gas varies.
そこで、実施装置は、高圧EGRガス量HPLによる補償が終了するとき、所定の推移パターンに従って高圧EGRガス量HPLを変更する。高圧EGRガス量HPLが推移パターンに従って変更される場合について、図8を参照しながら説明する。図8は、図7と同様、EGRガス量と、偏差ΔLPLと、高圧EGR弁開度と、低圧EGR弁開度と、推移パターンと、の関係を表すタイムチャートである。 Therefore, when the compensation by the high pressure EGR gas amount HPL is completed, the implementation apparatus changes the high pressure EGR gas amount HPL according to a predetermined transition pattern. A case where the high-pressure EGR gas amount HPL is changed according to the transition pattern will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a time chart showing the relationship between the EGR gas amount, the deviation ΔLPL, the high pressure EGR valve opening, the low pressure EGR valve opening, and the transition pattern, as in FIG.
図8に示す例においては、上記同様、時刻t1において、高圧EGRガス量HPLによる偏差ΔLPLの補償が開始される。さらに、時刻t2において、高圧EGRガス量HPLによる補償が終了されるとともに、低圧EGRガス量LPLが目標量LPLtgtに向かって減量され始める。 In the example shown in FIG. 8, as described above, at time t1, compensation of the deviation ΔLPL by the high pressure EGR gas amount HPL is started. Further, at time t2, the compensation by the high pressure EGR gas amount HPL is completed, and the low pressure EGR gas amount LPL starts to decrease toward the target amount LPLtgt.
この時刻t2において、実施装置は、高圧EGRガス量HPLの「推移パターン」を決定する。本例においては、推移パターンは、図8に示すように、「時刻t2から時刻t4までの期間において、高圧EGRガス量HPLを低圧EGRガス量LPLの応答遅れ起因ずれに相当する量だけ減量させる」ように定められる。そして、実施装置は、時刻t2以降において、その推移パターンに従って高圧EGRガス量HPLを変更する。推移パターンは、上記「低圧EGRガス量LPLが増大される場合」と同様、所定のモデルなどに基づいて決定され得る。 At this time t2, the implementation apparatus determines the “transition pattern” of the high-pressure EGR gas amount HPL. In this example, as shown in FIG. 8, the transition pattern is “in the period from time t2 to time t4, the high pressure EGR gas amount HPL is decreased by an amount corresponding to the response delay caused by the low pressure EGR gas amount LPL. " Then, the execution device changes the high pressure EGR gas amount HPL according to the transition pattern after time t2. The transition pattern can be determined based on a predetermined model or the like as in the case where “the low pressure EGR gas amount LPL is increased”.
時刻t2以降において高圧EGRガス量HPLが上記推移パターンに従って変更されると、時刻t2から時刻t4までにおいて高圧EGRガス量HPLが減量されるので、低圧EGRガス量LPLの応答遅れ起因ずれ(過剰分)が相殺される。その結果、総量HPL+LPLは、時刻t2から時刻t4までの期間においても目標総量SUMtgtに一致する。すなわち、この期間において、EGRガス量が変動することが抑制される。 If the high pressure EGR gas amount HPL is changed according to the above transition pattern after time t2, the high pressure EGR gas amount HPL is reduced from time t2 to time t4. ) Is offset. As a result, the total amount HPL + LPL matches the target total amount SUMTgt even during the period from time t2 to time t4. That is, the fluctuation of the EGR gas amount during this period is suppressed.
図5〜図8を参照した上記説明においては、上述したように、機関10の運転状態が変化したとき、低圧EGRガス量LPLの目標量LPLtgtのみが変化し、高圧EGRガス量HPLの目標量HPLtgtは変化しないと仮定されている。一方、実際には、機関10の運転状態が変化したとき、低圧EGRガス量LPLの目標量LPLtgtおよび高圧EGRガス量HPLの目標量HPLtgtの双方が変化する場合がある。しかし、上記説明から理解されるように、たとえ高圧EGRガス量HPLの目標量HPLtgtが変化する場合であっても、その目標量HPLtgtの変化を考慮して推移パターンを定めれば、低圧EGRガス量LPLの偏差ΔLPLおよび低圧EGRガス量LPLの応答遅れ起因ずれを適切に補償することができる(例えば、後述する図10のルーチンを参照。)。
以上が実施装置におけるEGRガス量の制御方法である。
In the above description with reference to FIGS. 5 to 8, as described above, when the operating state of the
The above is the EGR gas amount control method in the implementation apparatus.
<実際の作動>
以下、実施装置の実際の作動について説明する。
実施装置において、CPU91は、図9および図10にフローチャートによって示した各ルーチンを所定のタイミング毎に繰り返し実行するようになっている。
<Actual operation>
Hereinafter, the actual operation of the implementation apparatus will be described.
In the implementation apparatus, the
CPU91は、これらルーチンにおいて、補償実行フラグXHPLを用いる。補償実行フラグXHPLは、その値が「1」であるとき、高圧EGRガス量HPLによる補償が行われていること(または、行われた直後であること)を表す。一方、補償実行フラグXHPL、その値が「0」であるとき、高圧EGRガス量HPLによる補償が行われていない(または、行われた直後ではない)ことを表す。
The
以下、各ルーチンについて詳細に説明する。
まず、現時点における補償実行フラグXHPLの値は「0」に設定されていると仮定する。以下、便宜上、この仮定を「初期設定仮定」とも称呼する。
Hereinafter, each routine will be described in detail.
First, it is assumed that the current value of the compensation execution flag XHPL is set to “0”. Hereinafter, for the sake of convenience, this assumption is also referred to as “initial setting assumption”.
CPU91は、任意の気筒のクランク角度が吸気行程前の所定のクランク角度(例えば、排気上死点前90度クランク角)θfに一致する毎に、図9にフローチャートによって示した「燃料噴射制御ルーチン」を繰り返し実行するようになっている。CPU91は、このルーチンにより、燃料噴射量の目標量Qtgtを決定するとともに、その目標量Qtgtだけの燃料を燃料噴射装置22によって気筒内に噴射させる。以下、クランク角が上記クランク角θfに一致する吸気行程前の気筒を「燃料噴射気筒」とも称呼する。
Each time the
具体的に述べると、CPU91は、所定のタイミングにて図9のステップ900から処理を開始してステップ910に進む。CPU91は、ステップ910にて、「機関回転速度NEと、アクセルペダル開度Accpと、燃料噴射量の目標量Qtgtと、の関係」をあらかじめ定めた燃料噴射量テーブルMapQtgt(NE,Accp)に、現時点における機関回転速度NEおよびアクセルペダル開度Accpを適用することにより、燃料噴射量の目標量Qtgtを決定する。
Specifically, the
燃料噴射量テーブルMapQtgt(NE,Accp)において、燃料噴射量の目標量Qtgtは、機関10に要求される出力、燃費およびエミッションの排出量などを考慮した適値となるように、決定される。
In the fuel injection amount table MapQtgt (NE, Accp), the target amount Qtgt of the fuel injection amount is determined so as to be an appropriate value in consideration of the output required for the
次いで、CPU91は、ステップ920に進む。CPU91は、ステップ920にて、燃料噴射気筒に設けられている燃料噴射装置22に、目標量Qtgtの燃料を噴射するように指示を与える。これにより、目標量Qtgtの燃料が燃料噴射気筒に噴射される。その後、CPU91は、ステップ995に進んで本ルーチンを一旦終了する。
Next, the
さらに、CPU91は、所定時間が経過する毎に、図10にフローチャートによって示した「EGR量制御ルーチン」を繰り返し実行するようになっている。CPU91は、このルーチンにより、機関10の運転状態、低圧EGRガス量LPLの偏差ΔLPL、および、低圧EGRガス量LPLの応答遅れ起因ずれなどを考慮しながら、低圧EGRガス量LPLおよび高圧EGRガス量HPLを制御する。
Further, the
具体的に述べると、CPU91は、所定のタイミングにて図10のステップ1000から処理を開始してステップ1005に進む。CPU91は、ステップ1005にて、上述したEGRモードテーブルMapEM(NE,Qtgt)に、現時点における機関回転速度NEおよび燃料噴射量の目標値Qtgtを適用することにより、EGRモードEM(図3を参照。)を決定する。
Specifically, the
次いで、CPU91は、ステップ1010に進む。CPU91は、ステップ1010にて、「EGRモードEMと、機関回転速度NEと、アクセル開度Accpと、低圧EGR制御弁62cの目標開度Olplvtgtと、の関係」をあらかじめ定めた低圧EGR弁目標開度テーブルMapOlplvtgt(EM,NE,Accp)に、現時点におけるEGRモードEM、機関回転速度NEおよびアクセル開度Accpを適用することにより、低圧EGR制御弁62cの目標開度Olplvtgtを決定する。
Next, the
上記低圧EGR弁目標開度テーブルMapOlplvtgt(EM,NE,Accp)において、目標開度Olplvtgtは、エミッションの排出量および機関10に要求される出力などを考慮した適値となるように、決定される。
In the low pressure EGR valve target opening table MapOlplvtgt (EM, NE, Accp), the target opening Olplvtgt is determined so as to be an appropriate value considering the emission amount, the output required for the
次いで、CPU91は、ステップ1015に進む。CPU91は、ステップ1015にて、「EGRモードEMと、機関回転速度NEと、アクセル開度Accpと、高圧EGR制御弁61cの目標開度Ohplvtgtと、の関係」をあらかじめ定めた高圧EGR弁目標開度テーブルMapOhplvtgt(EM,NE,Accp)に、現時点におけるEGRモードEM、機関回転速度NEおよびアクセル開度Accpを適用することにより、高圧EGR制御弁61cの目標開度Ohplvtgtを決定する。
Next, the
高圧EGR弁目標開度テーブルMapOhplvtgt(EM,NE,Accp)において、目標開度Ohplvtgtは、エミッションの排出量および機関10に要求される出力などを考慮した適値となるように、決定される。
In the high pressure EGR valve target opening table MapOhplvtgt (EM, NE, Accp), the target opening Ohplvtgt is determined so as to be an appropriate value in consideration of the emission amount of emissions, the output required for the
次いで、CPU91は、ステップ1020に進む。CPU91は、ステップ1020にて、低圧EGR制御弁62cの現在の開度Olplvから目標開度Olplvtgtを減算することにより、低圧EGR弁開度の偏差ΔLPLvを算出する。
Next, the
次いで、CPU91は、ステップ1025に進む。CPU91は、ステップ1025にて、偏差ΔLPLvの絶対値が所定の閾値偏差ΔLPLvth以下であるか否かを判定する。
Next, the
閾値偏差ΔLPLvthは、低圧EGR弁開度の偏差ΔLPLvがその閾値偏差ΔLPLvth以下であれば(例えば、定常状態が維持されていれば)、「低圧EGR弁開度Olplvと目標開度Olplvtgtとが一致しない期間の長さ」がEGRガス量を適切に制御する観点において無視することができる程度に短いと判断し得る適値となるように、決定される。なお、このような閾値偏差ΔLPLvthは、機関10の構成および排ガスの特性などを考慮することによって決定され得る。
If the deviation ΔLPLv of the low-pressure EGR valve opening is equal to or less than the threshold deviation ΔLPLvth (for example, if the steady state is maintained), “the low-pressure EGR valve opening Olplv and the target opening Olplvtgt match It is determined so that “the length of the period not to be performed” becomes an appropriate value that can be determined to be short enough to be ignored from the viewpoint of appropriately controlling the amount of EGR gas. Such a threshold deviation ΔLPLvth can be determined by taking into account the configuration of the
現時点における偏差ΔLPLvの絶対値が閾値偏差ΔLPLvth以下であれば、CPU91は、ステップ1025にて「Yes」と判定してステップ1030に進む。CPU91は、ステップ1030にて、低圧EGR制御弁62cの開度を目標開度Olplvtgtに一致させるように、低圧EGR制御弁62cに指示を与える。
If the absolute value of the deviation ΔLPLv at the current time is equal to or smaller than the threshold deviation ΔLPLvth, the
次いで、CPU91は、ステップ1035に進む。CPU91は、ステップ1035にて、補償実行フラグXHPLの値が「1」であるか否かを判定する。上記初期設定仮定に従えば、現時点における補償実行フラグXHPLの値は「0」であるので、CPU91は、ステップ1035にて「No」と判定する。その後、CPU91は、ステップ1095に進んで本ルーチンを一旦終了する。
Next, the
このように、現時点における低圧EGR弁開度の偏差ΔLPLvの絶対値が閾値偏差ΔLPLvth以下である場合、低圧EGR弁開度Olplvを目標開度Olplvtgtに一致させる指示が現時点においてなされる。一方、この場合、高圧EGRガス量HPLによる補償は行われない。 As described above, when the absolute value of the deviation ΔLPLv of the low pressure EGR valve opening at the current time is equal to or smaller than the threshold deviation ΔLPLvth, an instruction to make the low pressure EGR valve opening Olplv coincide with the target opening Olplvgt is made at this time. On the other hand, in this case, compensation by the high pressure EGR gas amount HPL is not performed.
これに対し、現時点における偏差ΔLPLvの絶対値が閾値偏差ΔLPLvthよりも大きい場合(例えば、EGRモードがHPLモードからLPLモードへ変更されることにより、機関10が過渡状態にある場合)、CPU91は、ステップ1025にて「No」と判定してステップ1040に進む。CPU91は、ステップ1040にて、高圧EGR制御弁61cの目標開度Ohplvtgtに偏差ΔLPLvを減算することにより、目標開度Ohplvtgtを取得(更新)する。すなわち、偏差ΔLPLvが正の値(低圧EGRガス量が過剰)であれば高圧EGR制御弁61cの目標開度Ohplvtgtは減少され、偏差ΔLPLvが負の値(低圧EGRガス量が不足)であれば高圧EGR制御弁61cの目標開度Ohplvtgtは増大される。高圧EGR制御弁61cの目標開度Ohplvtgtがこのように更新されることにより、更新された目標開度Ohplvtgtに対応する高圧EGRガス量HPLは、偏差ΔLPLvを補償し得る量となる。
On the other hand, when the absolute value of the deviation ΔLPLv at the current time is larger than the threshold deviation ΔLPLvth (for example, when the
次いで、CPU91は、ステップ1045に進む。CPU91は、ステップ1045にて、高圧EGR制御弁61cの開度を更新された目標開度Ohplvtgtに一致させるように、高圧EGR制御弁61cに指示を与える。なお、ステップ1045の処理が実行される時点は、図5〜図8における「時刻t1」に相当する。
Next, the
これにより、図5〜図8に示すように、時刻t1から時刻t2までの期間における低圧EGRガス量LPLの偏差が高圧EGRガス量HPLによって補償される。 As a result, as shown in FIGS. 5 to 8, the deviation of the low pressure EGR gas amount LPL in the period from time t1 to time t2 is compensated by the high pressure EGR gas amount HPL.
次いで、CPU91は、ステップ1050に進む。CPU91は、ステップ1050にて、補償実行フラグXHPLの値に「1」を格納する。その後、CPU91は、ステップ1095に進んで本ルーチンを一旦終了する。
Next, the
このように、現時点における低圧EGR弁開度の偏差ΔLPLvの絶対値が閾値偏差ΔLPLvthよりも大きい場合、高圧EGR弁開度を「偏差ΔLPLvを補償するための(更新された)目標開度Ohplvtgt」に一致させる指示がなされる。すなわち、高圧EGRガス量HPLによる補償が行われる。なお、この場合、ステップ1030の処理は実行されないので、低圧EGR弁開度は変更されない。
As described above, when the absolute value of the deviation ΔLPLv of the low pressure EGR valve opening at the present time is larger than the threshold deviation ΔLPLvth, the high pressure EGR valve opening is set as “target opening Ohplvtgt (updated to compensate for deviation ΔLPLv”). Is instructed to match. That is, compensation by the high pressure EGR gas amount HPL is performed. In this case, since the process of
その後、高圧EGRガス量HPLによる補償が行われている期間において、低圧EGR弁開度の偏差ΔLPLvが閾値偏差ΔLPLvth以下となったことが判明した仮定する。このとき、CPU91は、ステップ1000から処理を開始すると、ステップ1005〜ステップ1020を経由してステップ1025に進む。上記仮定に従うと、CPU91は、ステップ1025にて「Yes」と判定し、ステップ1030に進んで低圧EGR制御弁62cの開度を目標開度Olplvtgtに一致させるように、低圧EGR制御弁62cに指示を与える。なお、ステップ1030の処理が実行される時点は、図5〜図8における「時刻t2」に相当する。
Thereafter, it is assumed that the deviation ΔLPLv of the low pressure EGR valve opening is equal to or less than the threshold deviation ΔLPLvth during the period in which the compensation by the high pressure EGR gas amount HPL is performed. At this time, when the
その後、CPU91は、ステップ1035に進む。現時点における補償実行フラグXHPLの値は「1」であるので、CPU91は、ステップ1035にて「Yes」と判定してステップ1055に進む。
Thereafter, the
CPU91は、ステップ1055にて、「低圧EGR制御弁62cの目標開度Olplvtgtと、低圧EGR制御弁62cの現時点における開度Olplvと、高圧EGR制御弁61cの目標開度Ohplvtgtと、高圧EGR制御弁61cの現時点における開度Ohplvと、低圧EGRガス量の応答時定数TCと、推移パターンTP(t)と、の関係」をあらかじめ定めた推移パターンテーブルMapTP(Olplvtgt,Olplv,Ohplvtgt,Ohplv,TC)に、低圧EGR制御弁62cの目標開度Olplvtgt、現時点における低圧EGR制御弁62cの開度Olplv、高圧EGR制御弁61cの目標開度Ohplvtgt、現時点における高圧EGR制御弁61cの開度Ohplv、および、ROM92に格納されている応答時定数TCを適用することにより、推移パターンTP(t)を決定する。
In
推移パターンテーブルMapTP(Olplvtgt,Olplv,Ohplvtgt,Ohplv,TC)において、推移パターンTP(t)は、低圧EGRガス量LPLの応答遅れ起因ずれを適切に補償することができる適値となるように、決定される。実施装置において、推移パターンTP(t)は、「時間経過に対する高圧EGRガス量HPLの増量分または減量分を表すプロファイル」として、決定される。 In the transition pattern table MapTP (Olplvtgt, Olplv, Ohplvtgt, Ohplv, TC), the transition pattern TP (t) is an appropriate value that can appropriately compensate for the response delay caused by the low pressure EGR gas amount LPL. It is determined. In the implementation apparatus, the transition pattern TP (t) is determined as “a profile representing an increase or decrease in the high pressure EGR gas amount HPL over time”.
次いで、CPU91は、ステップ1060に進む。CPU91は、ステップ1060にて、高圧EGR制御弁61cの目標開度Ohplvtgtに推移パターンTP(t)を加算することにより、高圧EGR制御弁61cの開度の実際の推移を表す目標推移Ohplvtgt(t)を決定する。
Next, the
次いで、CPU91は、ステップ1065に進む。CPU91は、ステップ1065にて、高圧EGR制御弁61cの開度を目標推移Ohplvtgt(t)に従って変化させるように、高圧EGR制御弁61cに指示を与える。なお、ステップ1065の処理が実行される時点は、図5〜図8における「時刻t2」に相当する。すなわち、ステップ1030の処理とステップ1065の処理とは、実質的に同じタイミングにて実行される。
Next, the
次いで、CPU91は、ステップ1070に進む。CPU91は、ステップ1070にて、補償実行フラグXHPLの値に「0」を格納する。その後、CPU91は、ステップ1095に進んで本ルーチンを一旦終了する。
Next, the
以上に説明したように、CPU91は、低圧EGR弁開度が変更されるとき、低圧EGR弁開度の偏差ΔLPLvに基づいて高圧EGR弁開度を増大または減少することにより偏差ΔLPLvを補償する(ステップ1045)。さらに、CPU91は、偏差ΔLPLvの補償が終了するとき、高圧EGR弁開度を推移パターンTP(t)に従って変更することにより、低圧EGRガス量LPLの応答遅れ起因ずれを補う(ステップ1065)。
As described above, when the low pressure EGR valve opening degree is changed, the
これにより、実施装置は、低圧EGRガス量LPLが変更されている期間中であっても、EGRガス量(総量HPL+LPL)を適切に制御することができる。さらに、実施装置は、高圧EGRガス量HPLによる補償が終了されるとき(還流ガスの切り替えがなされるとき)であっても、EGRガス量を適切に制御することができる。その結果、実施装置は、機関10の運転状態が変化する場合においても(例えば、過渡状態を経て定常状態に至る期間においても)EGRガス量を適切に制御することができる。
Thereby, the implementation apparatus can appropriately control the EGR gas amount (total amount HPL + LPL) even during the period in which the low pressure EGR gas amount LPL is changed. Furthermore, the implementation apparatus can appropriately control the EGR gas amount even when the compensation by the high pressure EGR gas amount HPL is terminated (when the reflux gas is switched). As a result, the execution apparatus can appropriately control the amount of EGR gas even when the operating state of the
<実施形態の総括>
図1〜図10を参照しながら説明したように、本発明の実施形態に係る制御装置(実施装置)は、
機関10の燃焼室から排気通路42に排出される排ガスを前記排気通路42から吸気通路32へ第1通路(低圧EGR通路)62aを介して還流させる第1排ガス還流手段(低圧EGR機構)62と、前記燃焼室から排気通路42に排出される排ガスを前記排気通路42から前記吸気通路32へ前記第1通路62aとは異なる第2通路(高圧EGR通路)61aを介して還流させる第2排ガス還流手段(高圧EGR機構)61と、を備えた機関10に適用される。
<Summary of Embodiment>
As described with reference to FIGS. 1 to 10, the control device (implementing device) according to the embodiment of the present invention is
A first exhaust gas recirculation means (low pressure EGR mechanism) 62 for recirculating exhaust gas discharged from the combustion chamber of the
この実施装置は、
前記第1排ガス還流手段62によって還流されて前記燃焼室に導入される排ガスの量である第1還流ガス量(低圧EGRガス量)LPLを変更するとともに、前記第2排ガス還流手段61によって還流されて前記燃焼室に導入される排ガスの量である第2還流ガス量(高圧EGRガス量)HPLを変更することにより、前記燃焼室に導入される排ガスの総量HPL+LPLを制御する還流ガス量制御手段、を備える。
This implementation device is
The first recirculation gas amount (low pressure EGR gas amount) LPL, which is the amount of the exhaust gas recirculated by the first exhaust gas recirculation means 62 and introduced into the combustion chamber, is changed and recirculated by the second exhaust gas recirculation means 61. By changing the second recirculation gas amount (high pressure EGR gas amount) HPL that is the amount of exhaust gas introduced into the combustion chamber, the recirculation gas amount that controls the total amount of exhaust gas HPL + LPL introduced into the combustion chamber Control means.
具体的に述べると、
前記第1排ガス還流手段62は前記第1通路62aを通過する排ガスの量を変化させる第1制御弁(低圧EGR制御弁)62cを有し、前記第2排ガス還流手段61は前記第2通路61aを通過する排ガスの量を変化させる第2制御弁(高圧EGR制御弁)61cを有する。しかし、第1排ガス還流手段62および第2排ガス還流手段61は、必ずしも制御弁を有する必要はなく、第1還流ガス量LPLおよび第2還流ガス量HPLを制御することができる何らかの手段を有していればよい。
Specifically,
The first exhaust gas recirculation means 62 includes a first control valve (low pressure EGR control valve) 62c that changes the amount of exhaust gas passing through the
上記還流ガス量制御手段は、
前記第1還流ガス量LPLの目標量(例えば、図6の時刻t1における目標量)に対する前記第1還流ガス量LPLの偏差ΔLPLvの絶対値が所定の閾値偏差ΔLPLvthよりも大きいことが判明した時点(例えば、図6の時刻t1)において、該偏差ΔLPLvを前記第2還流ガス量HPLによって補償することを開始する、ようになっている。
The reflux gas amount control means includes:
When it is found that the absolute value of the deviation ΔLPLv of the first reflux gas amount LPL with respect to the target amount of the first reflux gas amount LPL (for example, the target amount at time t1 in FIG. 6) is larger than a predetermined threshold deviation ΔLPLvth (For example, at time t1 in FIG. 6), the compensation of the deviation ΔLPLv by the second reflux gas amount HPL is started.
さらに、上記還流ガス量制御手段は、
前記偏差ΔLPLvを前記第2還流ガス量HPLによって補償することが行われている期間中に(例えば、図6の時刻t1以降において)前記第1還流ガス量LPLの目標量に対する前記第1還流ガス量LPLの偏差ΔLPLvの絶対値が前記閾値偏差ΔLPLvth以下であることが判明した時点(例えば、図6の時刻t2)において、該偏差ΔLPLvを前記第2還流ガス量HPLによって補償することを終了する、ようになっている。
Further, the reflux gas amount control means includes:
During the period when the deviation ΔLPLv is compensated by the second reflux gas amount HPL (for example, after time t1 in FIG. 6), the first reflux gas with respect to the target amount of the first reflux gas amount LPL. When the absolute value of the deviation ΔLPLv of the amount LPL is found to be equal to or smaller than the threshold deviation ΔLPLvth (for example, time t2 in FIG. 6), the compensation of the deviation ΔLPLv with the second reflux gas amount HPL is terminated. It ’s like that.
実施装置において、
前記第1還流ガス量LPLの目標量は、機関10の運転状態に関連するいくつかのパラメータに基づいて定められている(図10のステップ1010を参照。)。しかし、第1還流ガス量LPLの目標量は、必ずしも実施装置において例示されたパラメータに基づいて定められる必要はない。例えば、この目標量は、前記第1排ガス還流手段62によって還流される排ガスの酸素濃度に関連する第1酸素濃度関連パラメータ、および、前記総量HPL+LPLの目標量である目標総量HPL+LPLに対する前記総量HPL+LPLの偏差ΔLPLv、の少なくとも一方に基づいて決定され得る。すなわち、第1還流ガス量LPLの目標量は、内燃機関の運転状態などに応じた適値に設定されればよい。
In the implementation device,
The target amount of the first recirculation gas amount LPL is determined based on several parameters related to the operating state of the engine 10 (see
実施装置においては、上述した第2還流ガス量HPLによる補償が終了されるとき、第1還流ガス量LPLの応答遅れ起因ずれを考慮しながら第2還流ガス量が変更される。 In the implementation apparatus, when the compensation by the second recirculation gas amount HPL described above is completed, the second recirculation gas amount is changed in consideration of the response delay-induced deviation of the first recirculation gas amount LPL.
具体的に述べると、前記還流ガス量制御手段は、
前記第1還流ガス量LPLが変更され始める時点(例えば、図6の時刻t2)から該変更された第1還流ガス量LPLの排ガスが前記燃焼室に導入される時点(例えば、図6の時刻t4)までに要する時間長さである第1応答時間長さに関連する第1応答時間長さ関連パラメータ(下記も参照。)に基づき、前記偏差ΔLPLvを前記第2還流ガス量HPLによって補償することを終了する時点である補償終了時点(例えば、図6の時刻t2)以降における前記第2還流ガス量HPLの推移を表す推移パターンTP(t)を決定するとともに、該推移パターンTP(t)に従って該補償終了時点(同上)以降において前記第2還流ガス量HPLを変更する、ようになっている。
Specifically, the reflux gas amount control means includes:
The time (for example, time of FIG. 6) when the exhaust gas of the changed first recirculation gas amount (LPL) is introduced into the combustion chamber from the time when the first recirculation gas amount (LPL) starts to change (for example, time t2 in FIG. 6) Based on the first response time length related parameter (see also below) related to the first response time length which is the time length required until t4), the deviation ΔLPLv is compensated by the second reflux gas amount HPL. A transition pattern TP (t) representing a transition of the second recirculation gas amount HPL after a compensation end time (for example, time t2 in FIG. 6), which is a time when the process ends, is determined, and the transition pattern TP (t) Accordingly, the second reflux gas amount HPL is changed after the compensation end point (same as above).
実施装置においては、
前記第1応答時間長さ関連パラメータとして、前記第1還流ガス量LPLが変更されるときの該第1還流ガス量LPLの応答時定数TCを含むいくつかのパラメータが採用されている(図10のステップ1055を参照。)。
In the implementation device,
As the first response time length related parameter, several parameters including a response time constant TC of the first recirculation gas amount LPL when the first recirculation gas amount LPL is changed are adopted (FIG. 10). (See
しかし、第1応答時間長さ関連パラメータは、必ずしも第1還流ガス量LPLの応答時定数TCを含む必要はない。例えば、第1応答時間長さ関連パラメータとして、第1応答時間長さ関連パラメータは、第1還流ガス量LPLの偏差ΔLPLvの大きさ、第1還流ガスが移動する流路の長さ、第1還流ガスの流路上に存在する内燃機関の部材、第1還流ガスの流路において生じる圧力損失、排ガスの特性(組成、密度および粘度など)、排気通路内に存在するガスの圧力と吸気通路内に存在するガスの圧力との差などのパラメータのうちの一つまたは複数が採用され得る。さらに、例えば、第1応答時間長さ関連パラメータとして、前記第1通路62aと前記吸気通路32との接続部よりも下流側であって該接続部の近傍における前記吸気通路32内のガスの酸素濃度(例えば、図1の第1酸素濃度センサ82の出力値など)が採用され得る。
However, the first response time length-related parameter does not necessarily need to include the response time constant TC of the first recirculation gas amount LPL. For example, as the first response time length related parameter, the first response time length related parameter includes the magnitude of the deviation ΔLPLv of the first recirculation gas amount LPL, the length of the flow path through which the first recirculation gas moves, the first Internal combustion engine members existing on the flow path of the recirculation gas, pressure loss generated in the flow path of the first recirculation gas, exhaust gas characteristics (composition, density, viscosity, etc.), pressure of the gas existing in the exhaust passage and the intake passage One or more of the parameters such as the difference from the pressure of the gas present in the can be employed. Further, for example, as a first response time length-related parameter, oxygen of the gas in the
すなわち、第1応答時間長さ関連パラメータは、第1還流ガス量LPLが変更され始める時点から該変更された第1還流ガス量LPLの排ガスが燃焼室に導入される時点までに要する時間長さに関連するパラメータであればよい。 That is, the first response time length-related parameter is the length of time required from the time when the first recirculation gas amount LPL starts to be changed to the time when the exhaust gas having the changed first recirculation gas amount LPL is introduced into the combustion chamber. Any parameter can be used as long as it is related to
ところで、実施装置においては、
前記第1応答時間長さよりも、前記第2還流ガス量HPLが変更され始める時点から該変更された第2還流ガス量HPLの排ガスが前記燃焼室に導入される時点までに要する時間長さである第2応答時間長さが短い。しかし、本発明の制御装置は、第1応答時間長さよりも第2応答時間長さが短くない内燃機関に対しても適用され得る。
By the way, in the implementation device,
Rather than the first response time length, the time required from the time when the second recirculation gas amount HPL starts to be changed to the time when the exhaust gas having the changed second recirculation gas amount HPL is introduced into the combustion chamber. A certain second response time length is short. However, the control device of the present invention can also be applied to an internal combustion engine in which the second response time length is not shorter than the first response time length.
さらに、実施装置においては、
前記第1還流ガス量LPLの目標量に対する前記第1還流ガス量LPLの偏差ΔLPLvが前記閾値偏差ΔLPLvthよりも大きい場合、前記第1還流ガス量LPLは変更されない(図10のステップ1025およびステップ1030を参照。)。しかし、本発明の制御装置においては、この場合に必ずしも第1還流ガス量LPLの変更が禁止される必要はなく、第2還流ガス量HPLによる補償が行われている期間において第1還流ガス量LPLは目標量に向かって変更されていてもよい。
Furthermore, in the implementation device:
When the deviation ΔLPLv of the first recirculation gas amount LPL with respect to the target amount of the first recirculation gas amount LPL is larger than the threshold deviation ΔLPLvth, the first recirculation gas amount LPL is not changed (
<その他の態様>
本発明は上記各実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。
<Other aspects>
The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be adopted within the scope of the present invention.
例えば、上記実施装置においては、偏差ΔLPLvが閾値偏差ΔLPLvthよりも大きい場合に高圧EGRガス量による補償を行うようになっている(図10のステップ1025を参照。)。しかし、本発明の制御装置は、偏差の大きさにかかわらず(すなわち、閾値偏差をゼロに設定して)高圧EGRガス量による補償を行うように構成され得る。
For example, in the implementation apparatus, when the deviation ΔLPLv is larger than the threshold deviation ΔLPLvth, compensation is performed using the high-pressure EGR gas amount (see
さらに、例えば、実施装置は、ディーゼル機関10に適用されている。しかし、本発明の制御装置は、火花点火式機関にも適用され得る。
Further, for example, the implementation device is applied to the
10…内燃機関、32…吸気管、42…排気管、61…高圧EGR機構、61a…高圧EGR通路、61c…高圧EGR制御弁、62…低圧EGR機構、62a…低圧EGR通路、62c…低圧EGR制御弁、90…電子制御装置
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記燃焼室から排気通路に排出される排ガスを前記排気通路から前記吸気通路へ前記第1通路とは異なる第2通路を介して還流させる第2排ガス還流手段と、
を備えた内燃機関に適用され、
前記第1排ガス還流手段によって還流されて前記燃焼室に導入される排ガスの量である第1還流ガス量を変更するとともに前記第2排ガス還流手段によって還流されて前記燃焼室に導入される排ガスの量である第2還流ガス量を変更することにより、前記燃焼室に導入される排ガスの総量を制御する還流ガス量制御手段であって、
前記第1還流ガス量の目標量に対する前記第1還流ガス量の偏差の絶対値が所定の閾値偏差よりも大きいことが判明した時点において該偏差を前記第2還流ガス量によって補償することを開始し、該偏差を前記第2還流ガス量によって補償することが行われている期間中に前記第1還流ガス量の目標量に対する前記第1還流ガス量の偏差の絶対値が前記閾値偏差以下であることが判明した時点において該偏差を前記第2還流ガス量によって補償することを終了する還流ガス量制御手段、
を備えた内燃機関の制御装置において、
前記還流ガス量制御手段は、
前記第1還流ガス量が変更され始める時点から該変更された第1還流ガス量の排ガスが前記燃焼室に導入される時点までに要する時間長さである第1応答時間長さに関連する第1応答時間長さ関連パラメータに基づき、前記偏差を前記第2還流ガス量によって補償することを終了する時点である補償終了時点以降における前記第2還流ガス量の推移を表す推移パターンを決定するとともに、該推移パターンに従って該補償終了時点以降において前記第2還流ガス量を変更する、内燃機関の制御装置。 First exhaust gas recirculation means for recirculating exhaust gas discharged from the combustion chamber of the internal combustion engine to the exhaust passage from the exhaust passage to the intake passage through the first passage;
Second exhaust gas recirculation means for recirculating exhaust gas discharged from the combustion chamber to the exhaust passage from the exhaust passage to the intake passage via a second passage different from the first passage;
Applied to an internal combustion engine with
The amount of exhaust gas recirculated by the first exhaust gas recirculation means and the amount of exhaust gas introduced into the combustion chamber is changed, and the exhaust gas recirculated by the second exhaust gas recirculation means and introduced into the combustion chamber is changed. Recirculation gas amount control means for controlling the total amount of exhaust gas introduced into the combustion chamber by changing the amount of the second recirculation gas,
When the absolute value of the deviation of the first recirculation gas amount with respect to the target amount of the first recirculation gas amount is found to be larger than a predetermined threshold deviation, the deviation is compensated by the second recirculation gas amount. And the absolute value of the deviation of the first recirculation gas amount with respect to the target amount of the first recirculation gas amount is not more than the threshold deviation during the period when the deviation is compensated by the second recirculation gas amount. Recirculation gas amount control means for ending compensation of the deviation by the second recirculation gas amount when it is found to be present;
An internal combustion engine control apparatus comprising:
The reflux gas amount control means includes:
A first response time length related to a first response time length which is a time length required from the time when the first recirculation gas amount starts to be changed to the time when the exhaust gas having the changed first recirculation gas amount is introduced into the combustion chamber. Based on one response time length related parameter, a transition pattern representing a transition of the second reflux gas amount after the compensation end time, which is a time point when the compensation of the deviation by the second reflux gas amount is finished, is determined. A control device for an internal combustion engine that changes the second recirculation gas amount after the end of compensation according to the transition pattern.
前記第1応答時間長さよりも、前記第2還流ガス量が変更され始める時点から該変更された第2還流ガス量の排ガスが前記燃焼室に導入される時点までに要する時間長さである第2応答時間長さが短い、内燃機関の制御装置。 The control device according to claim 1,
The time length required from the time when the second recirculation gas amount starts to be changed to the time when the exhaust gas having the changed second recirculation gas amount is introduced into the combustion chamber is longer than the first response time length. 2. A control device for an internal combustion engine having a short response time length.
前記還流ガス量制御手段は、前記第1還流ガス量の目標量に対する前記第1還流ガス量の偏差が前記閾値偏差よりも大きい場合に前記第1還流ガス量を変更させない、内燃機関の制御装置。 In the control device according to claim 1 or 2,
The control apparatus for an internal combustion engine, wherein the recirculation gas amount control means does not change the first recirculation gas amount when a deviation of the first recirculation gas amount with respect to a target amount of the first recirculation gas amount is larger than the threshold deviation. .
前記第1応答時間長さ関連パラメータとして、前記第1還流ガス量が変更されるときの該第1還流ガス量の応答時定数が採用される、内燃機関の制御装置。 In the control device according to any one of claims 1 to 3,
The control apparatus for an internal combustion engine, wherein a response time constant of the first recirculation gas amount when the first recirculation gas amount is changed is adopted as the first response time length related parameter.
前記第1還流ガス量の目標量は、前記第1排ガス還流手段によって還流される排ガスの酸素濃度に関連する第1酸素濃度関連パラメータ、および、前記総量の目標量である目標総量に対する前記総量の偏差、の少なくとも一方に基づいて決定される、内燃機関の制御装置。 In the control device according to claim 1 to claim 4,
The target amount of the first recirculation gas amount is the first oxygen concentration related parameter related to the oxygen concentration of the exhaust gas recirculated by the first exhaust gas recirculation means, and the total amount relative to the target total amount which is the target amount of the total amount. A control device for an internal combustion engine, which is determined based on at least one of the deviations.
前記第1酸素濃度関連パラメータとして、前記第1通路と前記吸気通路との接続部よりも下流側であって該接続部の近傍における前記吸気通路内のガスの酸素濃度が採用される、内燃機関の制御装置。 In the control device according to any one of claims 1 to 5,
As the first oxygen concentration-related parameter, an internal combustion engine in which an oxygen concentration of gas in the intake passage in the vicinity of the connection portion downstream of the connection portion between the first passage and the intake passage is employed. Control device.
前記第1排ガス還流手段は前記第1通路を通過する排ガスの量を変化させる第1制御弁を有し、前記第2排ガス還流手段は前記第2通路を通過する排ガスの量を変化させる第2制御弁を有する、内燃機関の制御装置。 In the control device according to any one of claims 1 to 6,
The first exhaust gas recirculation means has a first control valve that changes the amount of exhaust gas passing through the first passage, and the second exhaust gas recirculation means is a second that changes the amount of exhaust gas that passes through the second passage. A control device for an internal combustion engine having a control valve.
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JP2016113959A (en) * | 2014-12-15 | 2016-06-23 | 三菱自動車工業株式会社 | Exhaust gas recirculation control device |
JP2017188086A (en) * | 2016-02-16 | 2017-10-12 | 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 | Exercise system and vehicle control method |
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