JP2013072415A - Control device and control method of internal combustion engine - Google Patents
Control device and control method of internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013072415A JP2013072415A JP2011214202A JP2011214202A JP2013072415A JP 2013072415 A JP2013072415 A JP 2013072415A JP 2011214202 A JP2011214202 A JP 2011214202A JP 2011214202 A JP2011214202 A JP 2011214202A JP 2013072415 A JP2013072415 A JP 2013072415A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- internal combustion
- combustion engine
- amount
- ion
- measuring device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Abstract
Description
本発明は、イオン発生器で発生したイオンを内燃機関に供給することにより、該内燃機関の燃焼状態を安定化させるための制御装置及び制御方法に関する。 The present invention relates to a control device and a control method for stabilizing the combustion state of an internal combustion engine by supplying ions generated by an ion generator to the internal combustion engine.
近時、内燃機関の吸気系にイオン発生器を設け、該イオン発生器で発生したイオンを内燃機関に供給することにより、該内燃機関での燃焼を安定化及び高効率化する技術が特許文献1に開示されている。 Recently, a technique for stabilizing and improving the efficiency of combustion in an internal combustion engine by providing an ion generator in an intake system of the internal combustion engine and supplying ions generated by the ion generator to the internal combustion engine is disclosed in Patent Literature. 1 is disclosed.
特許文献1には、内燃機関から排出された排気ガスの一部を排気系から排気ガス再循環装置(EGR装置)を介して吸気系に還流させる場合に、吸気系からの新気(吸入空気)と還流された排気ガスとが混在する箇所にイオン発生器としてのプラズマ反応器を配置し、該プラズマ反応器において排気ガス及び新気をプラズマ化してイオン(例えば、ラジカル基等の活性種)を生成し、該活性種を内燃機関に供給することが提案されている。
In
しかしながら、特許文献1の技術は、単に、プラズマ反応器で発生した活性種を内燃機関に供給するのみであるため、該プラズマ反応器が所望量の活性種を発生しても、プラズマ反応器から内燃機関の燃焼室までの距離や、吸気系におけるプラズマ反応器と燃焼室との間の空間の温度及び/又は湿度等に起因して、燃焼室に到達する活性種の量が減少する可能性がある。この結果、該燃焼室では、内燃機関の燃焼状態に適した量の活性種を確保することができない。
However, since the technique of
本発明は、前記の種々の課題を考慮してなされたものであり、内燃機関の燃焼状態に適した量のイオンを該内燃機関に安定的に供給することにより、内燃機関の燃費を向上することができる制御装置及び制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above-described various problems, and improves the fuel efficiency of an internal combustion engine by stably supplying an amount of ions suitable for the combustion state of the internal combustion engine to the internal combustion engine. It is an object of the present invention to provide a control device and a control method that can be used.
前記の目的を達成するために、本発明に係る内燃機関の制御装置は、
内燃機関の燃焼状態を検知する燃焼状態検知手段と、前記内燃機関の吸気系に設けられたイオン発生器と、前記イオン発生器よりも前記内燃機関側に設けられ、該内燃機関側でのイオン量を測定するイオン量測定器とを有し、
前記イオン発生器は、前記燃焼状態検知手段が検知した前記内燃機関の燃焼状態と、前記イオン発生器と前記イオン量測定器との距離とに応じて、前記内燃機関での燃焼に必要な量のイオンを発生することを特徴としている。
In order to achieve the above object, a control device for an internal combustion engine according to the present invention comprises:
Combustion state detection means for detecting the combustion state of the internal combustion engine, an ion generator provided in the intake system of the internal combustion engine, and an ion on the internal combustion engine side provided on the internal combustion engine side relative to the ion generator An ion amount measuring device for measuring the amount,
The ion generator is an amount required for combustion in the internal combustion engine according to the combustion state of the internal combustion engine detected by the combustion state detection means and the distance between the ion generator and the ion amount measuring device. It is characterized by the generation of ions.
また、本発明に係る内燃機関の制御方法は、
内燃機関の燃焼状態を燃焼状態検知手段で検知し、
前記内燃機関の吸気系に設けたイオン発生器よりも前記内燃機関側に設けたイオン量測定器により該内燃機関側でのイオン量を測定し、
前記燃焼状態検知手段が検知した前記内燃機関の燃焼状態と、前記イオン発生器と前記イオン量測定器との距離とに応じて、前記内燃機関での燃焼に必要な量のイオンを前記イオン発生器で発生させる
ことを特徴としている。
The control method for an internal combustion engine according to the present invention includes:
The combustion state of the internal combustion engine is detected by the combustion state detection means,
Measure the amount of ions on the internal combustion engine side with an ion amount measuring device provided on the internal combustion engine side than the ion generator provided on the intake system of the internal combustion engine,
According to the combustion state of the internal combustion engine detected by the combustion state detection means and the distance between the ion generator and the ion amount measuring device, the ions are generated in an amount necessary for combustion in the internal combustion engine. It is characterized by being generated by a vessel.
これらの発明によれば、前記内燃機関の燃焼状態と、前記イオン発生器と前記イオン量測定器との距離とに応じて、前記イオン発生器が前記内燃機関での燃焼に必要な量のイオンを発生する。これにより、前記イオン発生器で発生したイオンが前記距離に起因して前記内燃機関に到達するまでに減少する可能性があっても、前記イオン発生器は、その減少分を補填してイオンを発生することができる。従って、本発明では、前記内燃機関の燃焼状態に適した量のイオンを該内燃機関に安定的に供給することで、前記内燃機関の燃費を向上させることができる。 According to these inventions, the ion generator has a quantity of ions necessary for combustion in the internal combustion engine according to the combustion state of the internal combustion engine and the distance between the ion generator and the ion amount measuring device. Is generated. As a result, even if ions generated by the ion generator may decrease before reaching the internal combustion engine due to the distance, the ion generator compensates for the decrease, and Can be generated. Therefore, in the present invention, the fuel efficiency of the internal combustion engine can be improved by stably supplying an amount of ions suitable for the combustion state of the internal combustion engine to the internal combustion engine.
また、前記の目的を達成するために、本発明に係る内燃機関の制御装置は、
内燃機関の燃焼状態を検知する燃焼状態検知手段と、前記内燃機関の吸気系に設けられたイオン発生器と、前記イオン発生器よりも前記内燃機関側に設けられ、該内燃機関側でのイオン量を測定するイオン量測定器と、前記イオン発生器と前記イオン量測定器との間に設けられた温度測定器及び/又は湿度測定器とを有し、
前記イオン発生器は、前記燃焼状態検知手段が検知した前記内燃機関の燃焼状態と、前記温度測定器が検出した温度、及び/又は、前記湿度測定器が検出した湿度とに応じて、前記内燃機関での燃焼に必要な量のイオンを発生することを特徴としている。
In order to achieve the above object, an internal combustion engine control apparatus according to the present invention includes:
Combustion state detection means for detecting the combustion state of the internal combustion engine, an ion generator provided in the intake system of the internal combustion engine, and an ion on the internal combustion engine side provided on the internal combustion engine side relative to the ion generator An ion amount measuring device for measuring the amount, and a temperature measuring device and / or a humidity measuring device provided between the ion generator and the ion amount measuring device,
The ion generator generates the internal combustion engine according to the combustion state of the internal combustion engine detected by the combustion state detection means, the temperature detected by the temperature measuring device, and / or the humidity detected by the humidity measuring device. It is characterized by the generation of ions necessary for combustion in the engine.
また、本発明に係る内燃機関の制御方法は、
内燃機関の燃焼状態を燃焼状態検知手段で検知し、
前記内燃機関の吸気系に設けたイオン発生器よりも前記内燃機関側に設けたイオン量測定器により該内燃機関側でのイオン量を測定し、
前記イオン発生器と前記イオン量測定器との間に設けられた温度測定器により温度を測定するか、及び/又は、湿度測定器により湿度を測定し、
前記燃焼状態検知手段が検知した前記内燃機関の燃焼状態と、前記温度測定器が検出した温度、及び/又は、前記湿度測定器が検出した湿度とに応じて、前記内燃機関での燃焼に必要な量のイオンを前記イオン発生器で発生させることを特徴としている。
The control method for an internal combustion engine according to the present invention includes:
The combustion state of the internal combustion engine is detected by the combustion state detection means,
Measure the amount of ions on the internal combustion engine side with an ion amount measuring device provided on the internal combustion engine side than the ion generator provided on the intake system of the internal combustion engine,
Measuring the temperature with a temperature measuring device provided between the ion generator and the ion content measuring device, and / or measuring the humidity with a humidity measuring device,
Necessary for combustion in the internal combustion engine according to the combustion state of the internal combustion engine detected by the combustion state detection means, the temperature detected by the temperature measuring device, and / or the humidity detected by the humidity measuring device. It is characterized in that an appropriate amount of ions is generated by the ion generator.
これらの発明によれば、前記内燃機関の燃焼状態と、前記温度測定器が検出した温度、及び/又は、前記湿度測定器が検出した湿度とに応じて、前記イオン発生器が前記内燃機関での燃焼に必要な量のイオンを発生する。これにより、前記イオン発生器で発生したイオンが前記温度及び/又は前記湿度に起因して前記内燃機関に到達するまでに減少する可能性があっても、前記イオン発生器は、その減少分を補填してイオンを発生することができる。従って、本発明においても、前記内燃機関の燃焼状態に適した量のイオンを該内燃機関に安定的に供給することで、前記内燃機関の燃費を向上させることができる。 According to these inventions, the ion generator is the internal combustion engine according to the combustion state of the internal combustion engine, the temperature detected by the temperature measuring device, and / or the humidity detected by the humidity measuring device. The amount of ions required for the combustion of is generated. As a result, even if the ions generated by the ion generator may decrease before reaching the internal combustion engine due to the temperature and / or the humidity, the ion generator reduces the decrease. It can be supplemented to generate ions. Therefore, also in the present invention, the fuel efficiency of the internal combustion engine can be improved by stably supplying an amount of ions suitable for the combustion state of the internal combustion engine to the internal combustion engine.
この場合、前記制御装置は、前記イオン発生器と前記イオン量測定器との間に設けられた温度測定器及び/又は湿度測定器をさらに有し、前記イオン発生器は、前記燃焼状態検知手段が検知した前記内燃機関の燃焼状態と、前記イオン発生器と前記イオン量測定器との距離と、前記温度測定器が検出した温度、及び/又は、前記湿度測定器が検出した湿度とに応じて、前記内燃機関での燃焼に必要な量のイオンを発生させることができる。 In this case, the control device further includes a temperature measuring device and / or a humidity measuring device provided between the ion generator and the ion amount measuring device, and the ion generator includes the combustion state detecting means. Depending on the combustion state of the internal combustion engine detected by the sensor, the distance between the ion generator and the ion amount measuring device, the temperature detected by the temperature measuring device, and / or the humidity detected by the humidity measuring device. Thus, an amount of ions necessary for combustion in the internal combustion engine can be generated.
これにより、前記距離や、前記温度及び/又は前記湿度とに応じて、前記イオン発生器が前記内燃機関での燃焼に必要な量のイオンを発生することができるので、前記内燃機関の燃焼状態に適した量のイオンを該内燃機関に安定供給することが可能となり、さらなる燃費の向上を図ることができる。 This allows the ion generator to generate an amount of ions necessary for combustion in the internal combustion engine according to the distance, the temperature and / or the humidity, so that the combustion state of the internal combustion engine This makes it possible to stably supply an appropriate amount of ions to the internal combustion engine, thereby further improving fuel efficiency.
また、上述した制御装置は、前記イオン量測定器が測定したイオン量と、前記内燃機関での燃焼に必要なイオン量との差が一定の範囲内にない場合には、前記必要なイオン量を発生するように前記イオン発生器を制御する制御手段をさらに有することが好ましい。このように、前記イオン量測定器が測定したイオン量を用いて前記制御手段がフィードバック制御を行うことで、前記内燃機関に対するイオンの安定供給を効率よく行うことができると共に、より一層の燃費向上を達成することができる。 In addition, the control device described above, when the difference between the amount of ions measured by the ion amount measuring device and the amount of ions necessary for combustion in the internal combustion engine is not within a certain range, the necessary amount of ions. It is preferable to further have a control means for controlling the ion generator so as to generate In this way, the control means performs feedback control using the ion amount measured by the ion amount measuring device, so that stable supply of ions to the internal combustion engine can be performed efficiently and fuel efficiency can be further improved. Can be achieved.
なお、前記制御手段は、前記内燃機関の燃焼状態と前記内燃機関側のイオン量との関係を示すマップを用いて、前記イオン発生器が発生するイオン量を調整してもよい。これにより、イオン量の減少が発生しても、前記内燃機関での燃焼に必要な量のイオンを速やかに前記内燃機関に供給することが可能となる。 The control means may adjust the amount of ions generated by the ion generator using a map showing the relationship between the combustion state of the internal combustion engine and the amount of ions on the internal combustion engine side. As a result, even if a decrease in the amount of ions occurs, an amount of ions necessary for combustion in the internal combustion engine can be quickly supplied to the internal combustion engine.
本発明によれば、以下の効果が得られる。 According to the present invention, the following effects can be obtained.
すなわち、内燃機関の燃焼状態に適した量のイオンを該内燃機関に安定的に供給することが可能となり、前記内燃機関の燃費を向上させることができる。 That is, it becomes possible to stably supply an amount of ions suitable for the combustion state of the internal combustion engine to the internal combustion engine, and the fuel efficiency of the internal combustion engine can be improved.
本発明に係る内燃機関の制御装置について、内燃機関の制御方法との関連で、好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。 The control device for an internal combustion engine according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings by giving a preferred embodiment in relation to the control method for the internal combustion engine.
[本実施形態の構成]
図1において、本実施形態に係る内燃機関の制御装置10は、エンジン(内燃機関)12に吸気装置(吸気系)14と排気装置(排気系)16とを設け、吸気装置14と排気装置16とをEGR通路(排気還流手段)18で接続し、該EGR通路18の途中にEGR装置20を設けた構成において、EGR装置20を制御することで吸気装置14と排気装置16とを連通させて、エンジン12から排出される排気ガスの一部を吸気装置14に再循環させる一方で、イオン(例えば、ラジカル基等の活性種を含む)を含む吸入空気及び還流された排気ガスを吸気装置14からエンジン12に安定的に供給することにより、エンジン12内の燃焼状態の安定化と燃費の向上とを図るための装置である。なお、図1では、複数のシリンダを有する多気筒のエンジン12と、該エンジン12に接続された吸気装置14及び排気装置16とを模式的に図示している。
[Configuration of this embodiment]
In FIG. 1, a
ここで、制御装置10が適用されるエンジン12、吸気装置14、排気装置16、EGR通路18及びEGR装置20について説明する。
Here, the
エンジン12は、例えば、自動車や自動二輪車等の車両に搭載され、エンジン本体21の内部には複数のシリンダ室22が形成されている。各シリンダ室22には、ピストン24が軸線方向に沿って変位自在に設けられている。すなわち、ピストン24のストローク変位により、エンジン12における吸気、圧縮、燃焼及び排気の各行程が行われる。そして、ピストン24からコネクティングロッド26及びクランクシャフト28を介してエンジン12の駆動力が出力される。なお、図1では、1つのシリンダ室22のみ図示している。
The
また、シリンダ室22の上方に形成される燃焼室29には、吸気ポート30及び排気ポート32がそれぞれ開口している。吸気ポート30には吸気バルブ34が設けられる一方で、排気ポート32には排気バルブ36が設けられている。吸気ポート30と排気ポート32との間の燃焼室29の上方には、各燃焼室29毎に点火プラグ38が設けられている。
An
各吸気ポート30には、吸気装置14を構成するインテークマニホールド40の吸気分岐管42がそれぞれ接続されている。インテークマニホールド40は、下流側としてのエンジン12側で複数本に分岐するように枝状に形成された各吸気分岐管42と、各吸気分岐管42と接続するように形成され、所定容量を有するタンク部44と、タンク部44の上流側に形成され、各吸気分岐管42を纏める吸気集合管46とから構成される。なお、前述のように、図1では、1つのシリンダ室22のみ図示しているため、インテークマニホールド40についても、1つの吸気分岐管42のみ図示している。
Each
吸気集合管46には、図示しないアクセルペダルの操作に連動して開閉するスロットルバルブ48を含むスロットルボディ50が設けられている。スロットルボディ50の上流側にはエアクリーナ52が設けられ、該エアクリーナ52を通じて外部からインテークマニホールド40に吸入空気が取り込まれる。この場合、エアクリーナ52によって吸入空気に含有される塵埃等が好適に除去される。
The
また、各吸気分岐管42には、燃料を噴射するインジェクタ(燃料噴射手段)54が吸気ポート30と対向するようにそれぞれ配設されている。なお、インジェクタ54が燃焼室29内に直接向けて配設される直噴エンジンにも適用可能である。
Each
一方、各排気ポート32には、排気装置16を構成するエキゾーストマニホールド58の排気分岐管60がそれぞれ接続されている。エキゾーストマニホールド58は、上流側としてのエンジン12側で複数本に分岐するように枝状に形成された各排気分岐管60と、各排気分岐管60を纏める排気集合管62とから構成される。排気集合管62には、エンジン12の排気行程によって各排気ポート32から排気された排気ガス中のCO、HC及びNOx等を浄化する三元触媒等の触媒64が設けられている。なお、図1では、エキゾーストマニホールド58についても、1つの排気分岐管60のみ図示している。
On the other hand, an
排気集合管62の下流側と吸気集合管46の下流側とは、EGR通路18で接続されている。EGR通路18は、排気集合管62の下流側から延びる排気側排気還流管70をEGR装置20の入力ポート82に接続すると共に、吸気集合管46の下流側から延びる吸気側排気還流管74をEGR装置20の出力ポート84に接続することにより構成される。
The downstream side of the
EGR装置20では、シャフト76の先端にバルブ78が装着され、該シャフト76が軸線方向に変位して、バルブ78が入力ポート82から離間すれば、弁開状態となり、排気ガスの一部を排気集合管62から排気側排気還流管70、EGR装置20及び吸気側排気還流管74を介して、吸気集合管46に還流させることができる。この結果、吸気装置14に還流された排気ガスと、該吸気装置14の上流側からの吸入空気とに対して、インジェクタ54から燃料を噴射すると、吸気ポート30近傍で燃料と吸入空気及び還流された排気ガスとが混合した混合気が形成され、エンジン12の吸気行程において、該混合気を燃焼室29に吸入することができる。なお、シャフト76の軸線方向への変位によって、バルブ78が入力ポート82を閉塞すれば、EGR装置20は弁閉状態となり、吸気集合管46と排気集合管62との連通状態が遮断される(排気ガスの還流動作が停止に至る)。また、EGR装置20には、入力ポート82に対するバルブ78の開度(リフト量)を検出するリフトセンサ80が設けられている。
In the
吸気集合管46には、吸入空気をプラズマ化することにより、イオンを発生するイオン発生器86が配置されている。従って、イオン発生器86で発生したイオンは、吸入空気及び還流された排気ガスと共にタンク部44及び吸気分岐管42を介して吸気ポート30に至り、インジェクタ54から噴射された燃料によってイオンを含む混合気となって燃焼室29に吸入される。
An
なお、イオン発生器86は、吸入空気をプラズマ化してイオンを発生させることができるのであれば、吸気装置14の任意の箇所に配置することも可能ではあるが、吸気集合管46及び吸気側排気還流管74の合流箇所よりも吸気集合管46の上流側に配置すれば、吸入空気のみをプラズマ化することが可能となり、該吸入空気中の酸素分子からイオンを確実に生成することができる。
It should be noted that the
また、図1において、エンジン12、吸気装置14及び排気装置16には、エンジン12の燃焼状態に関わる物理量(エンジン状態量)を検知するために、下記の検知手段(燃焼状態検知手段)が配設されている。
In FIG. 1, the
エンジン12には、クランクシャフト28のクランク角に基づいて、エンジン回転数を検出するエンジン回転数センサ90が設けられている。また、点火プラグ38は、燃焼室29内のイオン量を測定するイオン量測定器92としても使用される。
The
タンク部44には、イオンを含む吸入空気(及び還流された排気ガス)の温度及び/又は湿度を検出する温度・湿度センサ(温度測定器、湿度測定器)94が設けられている。吸気集合管46には、外部からエアクリーナ52を通じて吸気集合管46に取り込まれた吸入空気の量(吸入空気量)を検出するエアフローメータ(吸入空気量検出手段)96が設けられている。また、吸気集合管46には、吸気装置14からエンジン12の燃焼室29に吸入される吸入空気の負圧を検出する負圧センサ(負圧検出手段)98が設けられている。なお、温度・湿度センサ94は、イオンを含む吸入空気(及び還流された排気ガス)の温度及び/又は湿度を検出できればよいので、吸気集合管46と吸気側排気還流管74との合流箇所と、吸気ポート30との間に配置されていればよい。
The
さらに、エンジン12等を搭載した車両の車速を検出する車速センサ102も設けられている。
Furthermore, a
これらの検知手段の検知結果(を示す検出信号)は、エンジンコントロールユニット(ECU)112に出力される。 The detection results (detection signals indicating these detection means) are output to the engine control unit (ECU) 112.
ECU(制御手段)112は、上述の検知手段の検知結果に基づいて、エンジン12、EGR装置20、点火プラグ38、スロットルバルブ48、インジェクタ54等を制御する。また、ECU112は、イオン発生器86で発生するイオンの量を決定するためのマップ114を有する。
The ECU (control means) 112 controls the
この場合、ECU112は、各検知手段の検知結果と、マップ114とを用いて、燃焼室29内での燃焼に必要なイオン量を決定し、決定したイオン量を発生するようにイオン発生器86を制御する。すなわち、イオン量測定器92から燃焼室29内の実際のイオン量を示す検出信号がECU112に入力されるので、該ECU112は、マップ114を用いて予め決定した燃焼室29内のイオン量と、イオン量測定器92が測定した燃焼室29内の実際のイオン量との間に偏差があれば、この偏差が0となるように、イオン発生器86をフィードバック制御する。
In this case, the
従って、本実施形態に係るエンジン12の制御装置10は、上述した各検知手段と、ECU112(及び該ECU112内の各構成要素)とにより構成される。
Therefore, the
[本実施形態の動作]
本実施形態に係る制御装置10は、以上のように構成されるものであり、次に、該制御装置10の動作について、図2〜図3Dを参照しながら説明する。なお、この説明では、必要に応じて、図1も参照しながら説明する。
[Operation of this embodiment]
The
図2は、エンジン12の始動開始後に、該エンジン12の燃焼室29での燃焼に必要なイオン量を安定的に供給するためのフローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart for stably supplying an ion amount necessary for combustion in the
先ず、ドライバーが図示しないイグニッションスイッチをオンにすることでエンジン12が始動を開始した場合に、エンジン12等に設けられた各種の検知手段は、燃焼室29での燃焼状態に関わる物理量(エンジン状態量)の検知を開始し、その検知結果を検出信号としてECU112にそれぞれ出力する(ステップS1)。
First, when the
具体的に、エンジン回転数センサ90は、エンジン回転数を検出し、エンジン回転数を示す検出信号をECU112に出力する。車速センサ102は、車速を検出し、該車速を示す検出信号をECU112に出力する。エアフローメータ96は、吸入空気量を検出し、該吸入空気量を示す検出信号をECU112に出力する。負圧センサ98は、吸入空気の負圧を検出し、該負圧を示す検出信号をECU112に出力する。温度・湿度センサ94は、吸入空気(及び還流された排気ガス)の温度及び/又は湿度を検出し、温度及び/又は湿度を示す検出信号をECU112に出力する。
Specifically, the
ステップS2において、ECU112は、マップ114を参照して、該ECU112に入力された上記の各エンジン状態量に応じた、燃焼室29内での燃焼に必要なイオン量(必要イオン量)aを特定する。図3Aは、エンジン状態量から必要イオン量aを特定するためのマップ114の内容を図示したものである。
In step S2, the
なお、図3A〜図3Dに示すマップ114の内容は、吸入空気(及び還流された排気ガス)の温度及び/又は湿度以外のエンジン状態量を用いた場合に限らず、吸入空気(及び還流された排気ガス)の温度及び/又は湿度も考慮した場合にも適用可能である。
The contents of the
このようにして必要イオン量aを特定した後のステップS3において、ECU112は、図3Bを参照して、必要イオン量aに応じた印加電圧を特定する。なお、吸入空気(及び還流された排気ガス)の温度及び/又は湿度を考慮しない場合には、必要イオン量aと印加電圧Vとの関係を示す1つの曲線(破線)から、必要イオン量aに応じた印加電圧Vを特定する。また、図3Bでは、必要イオン量aと印加電圧との関係を示す曲線が、異なる温度及び/又は湿度毎に図示されている。従って、吸入空気(及び還流された排気ガス)の温度及び/又は湿度を考慮する場合には、必要イオン量aと吸入空気の温度及び/又は湿度とに応じた印加電圧V又はV2を特定する。
In step S3 after specifying the required ion amount a in this way, the
そして、ECU112は、このようにして予め特定した印加電圧V又はV2をイオン発生器86に供給する。イオン発生器86は、供給された印加電圧V又はV2に基づき、通過する吸入空気をプラズマ化させ、イオンを発生させる。
Then, the
一方、ECU112からEGR装置20に制御信号が供給されると、EGR装置20の図示しないソレノイドが励磁されて、シャフト76が軸線方向に変位し、この結果、入力ポート82に対してバルブ78が離間して、EGR装置20が弁開状態になる。
On the other hand, when a control signal is supplied from the
そして、エンジン12の吸入行程においては、負圧によって、エンジン12から排出された排気ガスが排気装置16からEGR通路18及びEGR装置20を介して吸気集合管46に還流され、イオン化された吸入空気と還流された排気ガスとが共にタンク部44に取り込まれる。
In the intake stroke of the
タンク部44に取り込まれたイオンを含む吸入空気及び還流された排気ガスは、インジェクタ54から噴射される燃料と混合して混合気となり、吸気ポート30から前記負圧により燃焼室29に吸入される。
The intake air containing ions taken into the
次のステップS4において、イオン量測定器92は、エンジン12の吸入行程で燃焼室29に吸入された混合気中のイオン量a1を測定し、測定結果を検出信号としてECU112に出力する。ここで、吸入行程としたのは、燃焼後に発生するイオン量が測定値に含まれず、発生したイオン量a1を正確に測定できるためである。また、直噴エンジンを適用した場合は、燃焼室29に吸入される気体は、燃料を含まないので、イオン量a1の測定精度が高まり、好適である。
In the next step S4, the ion
ステップS5において、ECU112は、イオン量測定器92から入力された実際のイオン量a1と、ステップS2で予め決定した必要イオン量aとを比較し、実際のイオン量a1が、必要イオン量aを含む所定の範囲内にあるか否かを判定する。
In step S5, the
すなわち、イオン発生器86で必要イオン量aだけイオンを発生しても、イオン発生器86からイオン量測定器92までの距離や、吸入空気及び還流された排気ガスの温度及び/又は湿度によって、吸入空気及び還流された排気ガスに含まれるイオン量は、イオンが燃焼室29に到達するまでに減少し、この結果、イオン量測定器92で測定される実際のイオン量a1は、必要イオン量aよりも低くなる可能性がある(図3C参照)。
That is, even if the
また、エンジン状態量に応じた必要イオン量aだけイオン発生器86でイオンを発生させても、イオン量測定器92で測定される実際のイオン量a1が、燃焼室29での燃焼に必要なイオン量よりも多くなることも想定される。
Even if ions are generated by the
そこで、ECU112では、下記のように、燃焼室29に供給されるイオンの量に対するフィードバック制御を行う。
Accordingly, the
具体的に、上記のステップS5において、ECU112は、実際のイオン量a1が所定の範囲内にあれば(ステップS5:YES)、現在のマップ114の内容であれば、燃焼室29での燃焼に必要なイオン量を燃焼室29に安定的に供給できると判断し、現在のマップ114の内容を確定させる。
Specifically, in step S5, if the actual ion amount a1 is within a predetermined range (step S5: YES), the
一方、ステップS5において、実際のイオン量a1が所定の範囲から外れていれば(ステップS5:NO)、ECU112は、実際のイオン量a1が必要イオン量aとなるように印加電圧を補正し(ステップS7)、又は、この電圧補正に応じてマップ114の内容を補正する(ステップS8、図3D参照)。
On the other hand, if the actual ion amount a1 is out of the predetermined range in step S5 (step S5: NO), the
具体的には、ステップS7、S8において、ECU112は、実際のイオン量a1が必要イオン量aよりも少ない場合には、印加電圧をV又はV2からV1に高く補正し、マップ114の補正ではさらに該電圧補正に応じてマップ114の曲線を高電圧側にシフトさせる。ここで、V2は、温度及び/又は湿度によるイオン量の低減を考慮してVよりも高く設定している。
Specifically, in steps S7 and S8, the
なお、マップ114の補正において、温度及び/又は湿度を考慮しない場合には、印加電圧Vの曲線(破線)を印加電圧V1の曲線(実線)にシフトさせる。一方、温度及び/又は湿度を考慮する場合には、印加電圧Vよりも高電圧の印加電圧V2の曲線(破線)から印加電圧V1の曲線(実線)にシフトさせる。
In the correction of the
従って、吸入空気及び還流された排気ガスの温度及び/又は湿度を考慮したマップ114であれば、温度及び/又は湿度を考慮しない場合と比較して、印加電圧の補正量を小さくすることができ、燃焼室29に供給するイオン量を必要イオン量aに速やかに近づけることが可能となる。
Therefore, if the
なお、実際のイオン量a1が必要イオン量aよりも多い場合には、印加電圧V又はV2から低く設定(補正)し、マップの補正では、該電圧補正に応じて低電圧側にシフトさせればよい。 When the actual ion amount a1 is larger than the required ion amount a, the applied voltage V or V2 is set (corrected) lower, and the map correction is shifted to the low voltage side according to the voltage correction. That's fine.
ステップS7による電圧設定(補正)後、又は、該電圧設定に応じたステップS8のマップ114の補正後、ECU112は、ステップS3に戻り、ステップS7による設定電圧、又は、ステップS8による電圧設定に基づいた補正後のマップ114の内容(図3D参照)に基づく印加電圧V2をイオン発生器86に供給する。従って、イオン発生器86は、供給された印加電圧V2に基づいて、燃焼室29に供給されるイオン量が必要イオン量aとなるような所定量のイオンを発生する。
After voltage setting (correction) in step S7 or after correction of the
従って、制御装置10では、実際のイオン量a1が必要イオン量aに到達するまで、ステップS3〜S5、S7及びS8の処理を繰り返し行うことにより、最適な印加電圧をイオン発生器86に供給して、燃焼室29に供給されるイオンの量を速やかに必要イオン量aに到達させることができる。
Therefore, the
なお、上記の説明において、車両がクルーズ走行の場合には、EGR装置20のバルブ78の開度(リフト量)を大きくして、より多くの排気ガスを吸気装置14に還流させ燃費を向上させることがある。そこで、ECU112は、燃焼室29内のEGRガスによる燃焼不良を抑制するために、上記のエンジン状態量に加え、リフト量も考慮して必要イオン量aを大きく設定し、設定した必要イオン量aが発生するようにイオン発生器86を制御すればよい。
In the above description, when the vehicle is traveling on a cruise, the opening degree (lift amount) of the
[本実施形態の効果]
以上説明したように、本実施形態に係るエンジン12の制御装置10によれば、エンジン12の燃焼状態に応じたエンジン状態量と、イオン量測定器92が測定した実際のイオン量と、イオン発生器86とイオン量測定器92との距離と、吸入空気及び還流された排気ガスの温度及び/又は湿度とに応じて、イオン発生器86がエンジン12での燃焼に必要な量のイオンを発生する。これにより、イオン発生器86で発生したイオンが前記距離や前記温度及び/又は前記湿度に起因してエンジン12に到達するまでに減少する可能性があっても、イオン発生器86は、その減少分を補填してイオンを発生することができる。従って、本実施形態では、エンジン12の燃焼状態に適した量のイオンを該エンジン12に安定的に供給することで、エンジン12の燃費を向上させることができる。
[Effect of this embodiment]
As described above, according to the
また、ECU112は、イオン量測定器92が測定した実際のイオン量a1と、エンジン12での燃焼に必要なイオン量(必要イオン量)aとの差が一定の範囲内にない場合には、必要イオン量aを発生するようにイオン発生器86を制御する。このように、イオン量測定器92が測定した実際のイオン量a1を用いてECU112がイオン量に対するフィードバック制御を行うので、エンジン12に対するイオンの安定供給を効率よく行うことができると共に、より一層の燃費向上を達成することができる。
In addition, when the difference between the actual ion amount a1 measured by the ion
この場合、ECU112は、エンジン12の燃焼状態に関わるエンジン状態量と燃焼室29内のイオン量との関係を示すマップ114を用いて、イオン発生器86で発生するイオン量を調整するので、イオン量の減少が発生しても、燃焼室29での燃焼に必要な量のイオンを速やかに該燃焼室29に供給することが可能となる。
In this case, the
なお、本発明は、上述の実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることは勿論である。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various configurations can be adopted without departing from the gist of the present invention.
10…制御装置 12…エンジン
14…吸気装置 16…排気装置
18…EGR通路 20…EGR装置
29…燃焼室 30…吸気ポート
32…排気ポート 38…点火プラグ
40…インテークマニホールド 42…吸気分岐管
44…タンク部 46…吸気集合管
54…インジェクタ 58…エキゾーストマニホールド
86…イオン発生器 90…エンジン回転数センサ
92…イオン量測定器 94…温度・湿度センサ
96…エアフローメータ 98…負圧センサ
102…車速センサ 112…ECU
114…マップ
DESCRIPTION OF
114 ... Map
Claims (7)
前記内燃機関の吸気系に設けられたイオン発生器と、
前記イオン発生器よりも前記内燃機関側に設けられ、該内燃機関側でのイオン量を測定するイオン量測定器と、
を有し、
前記イオン発生器は、前記燃焼状態検知手段が検知した前記内燃機関の燃焼状態と、前記イオン発生器と前記イオン量測定器との距離とに応じて、前記内燃機関での燃焼に必要な量のイオンを発生する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。 Combustion state detection means for detecting the combustion state of the internal combustion engine;
An ion generator provided in an intake system of the internal combustion engine;
An ion amount measuring device that is provided closer to the internal combustion engine than the ion generator and measures the amount of ions on the internal combustion engine side;
Have
The ion generator is an amount required for combustion in the internal combustion engine according to the combustion state of the internal combustion engine detected by the combustion state detection means and the distance between the ion generator and the ion amount measuring device. A control apparatus for an internal combustion engine, characterized by generating
前記内燃機関の吸気系に設けられたイオン発生器と、
前記イオン発生器よりも前記内燃機関側に設けられ、該内燃機関側でのイオン量を測定するイオン量測定器と、
前記イオン発生器と前記イオン量測定器との間に設けられた温度測定器及び/又は湿度測定器と、
を有し、
前記イオン発生器は、前記燃焼状態検知手段が検知した前記内燃機関の燃焼状態と、前記温度測定器が検出した温度、及び/又は、前記湿度測定器が検出した湿度とに応じて、前記内燃機関での燃焼に必要な量のイオンを発生する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。 Combustion state detection means for detecting the combustion state of the internal combustion engine;
An ion generator provided in an intake system of the internal combustion engine;
An ion amount measuring device that is provided closer to the internal combustion engine than the ion generator and measures the amount of ions on the internal combustion engine side;
A temperature measuring device and / or a humidity measuring device provided between the ion generator and the ion content measuring device;
Have
The ion generator generates the internal combustion engine according to the combustion state of the internal combustion engine detected by the combustion state detection means, the temperature detected by the temperature measuring device, and / or the humidity detected by the humidity measuring device. A control device for an internal combustion engine, characterized by generating an amount of ions necessary for combustion in the engine.
前記イオン発生器と前記イオン量測定器との間に設けられた温度測定器及び/又は湿度測定器をさらに有し、
前記イオン発生器は、前記燃焼状態検知手段が検知した前記内燃機関の燃焼状態と、前記イオン発生器と前記イオン量測定器との距離と、前記温度測定器が検出した温度、及び/又は、前記湿度測定器が検出した湿度とに応じて、前記内燃機関での燃焼に必要な量のイオンを発生する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。 The control device according to claim 1,
A temperature measuring device and / or a humidity measuring device provided between the ion generator and the ion content measuring device;
The ion generator includes a combustion state of the internal combustion engine detected by the combustion state detection means, a distance between the ion generator and the ion amount measuring device, a temperature detected by the temperature measuring device, and / or A control device for an internal combustion engine, which generates ions in an amount necessary for combustion in the internal combustion engine according to the humidity detected by the humidity measuring device.
前記イオン量測定器が測定したイオン量と、前記内燃機関での燃焼に必要なイオン量との差が一定の範囲内にない場合には、前記必要なイオン量を発生するように前記イオン発生器を制御する制御手段をさらに有する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。 In the control device according to any one of claims 1 to 3,
When the difference between the amount of ions measured by the ion amount measuring instrument and the amount of ions necessary for combustion in the internal combustion engine is not within a certain range, the ion generation is performed so as to generate the necessary amount of ions. A control device for an internal combustion engine, further comprising control means for controlling the compressor.
前記制御手段は、前記内燃機関の燃焼状態と前記内燃機関側のイオン量との関係を示すマップを用いて、前記イオン発生器が発生するイオン量を調整する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。 The control device according to claim 4, wherein
The control means adjusts the amount of ions generated by the ion generator using a map showing the relationship between the combustion state of the internal combustion engine and the amount of ions on the internal combustion engine side. apparatus.
前記内燃機関の吸気系に設けたイオン発生器よりも前記内燃機関側に設けたイオン量測定器により該内燃機関側でのイオン量を測定し、
前記燃焼状態検知手段が検知した前記内燃機関の燃焼状態と、前記イオン発生器と前記イオン量測定器との距離とに応じて、前記内燃機関での燃焼に必要な量のイオンを前記イオン発生器で発生させる
ことを特徴とする内燃機関の制御方法。 The combustion state of the internal combustion engine is detected by the combustion state detection means,
Measure the amount of ions on the internal combustion engine side with an ion amount measuring device provided on the internal combustion engine side than the ion generator provided on the intake system of the internal combustion engine,
According to the combustion state of the internal combustion engine detected by the combustion state detection means and the distance between the ion generator and the ion amount measuring device, the ions are generated in an amount necessary for combustion in the internal combustion engine. A control method for an internal combustion engine, characterized by being generated by a generator.
前記内燃機関の吸気系に設けたイオン発生器よりも前記内燃機関側に設けたイオン量測定器により該内燃機関側でのイオン量を測定し、
前記イオン発生器と前記イオン量測定器との間に設けられた温度測定器により温度を測定するか、及び/又は、湿度測定器により湿度を測定し、
前記燃焼状態検知手段が検知した前記内燃機関の燃焼状態と、前記温度測定器が検出した温度、及び/又は、前記湿度測定器が検出した湿度とに応じて、前記内燃機関での燃焼に必要な量のイオンを前記イオン発生器で発生させる
ことを特徴とする内燃機関の制御方法。 The combustion state of the internal combustion engine is detected by the combustion state detection means,
Measure the amount of ions on the internal combustion engine side with an ion amount measuring device provided on the internal combustion engine side than the ion generator provided on the intake system of the internal combustion engine,
Measuring the temperature with a temperature measuring device provided between the ion generator and the ion content measuring device, and / or measuring the humidity with a humidity measuring device,
Necessary for combustion in the internal combustion engine according to the combustion state of the internal combustion engine detected by the combustion state detection means, the temperature detected by the temperature measuring device, and / or the humidity detected by the humidity measuring device. A control method for an internal combustion engine, characterized in that an appropriate amount of ions is generated by the ion generator.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011214202A JP2013072415A (en) | 2011-09-29 | 2011-09-29 | Control device and control method of internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011214202A JP2013072415A (en) | 2011-09-29 | 2011-09-29 | Control device and control method of internal combustion engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013072415A true JP2013072415A (en) | 2013-04-22 |
Family
ID=48477107
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011214202A Withdrawn JP2013072415A (en) | 2011-09-29 | 2011-09-29 | Control device and control method of internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2013072415A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016142250A (en) * | 2015-02-05 | 2016-08-08 | マツダ株式会社 | Intake device of engine |
CN107278240A (en) * | 2014-12-03 | 2017-10-20 | 埃普科斯股份有限公司 | Apparatus and method for improving burning |
-
2011
- 2011-09-29 JP JP2011214202A patent/JP2013072415A/en not_active Withdrawn
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107278240A (en) * | 2014-12-03 | 2017-10-20 | 埃普科斯股份有限公司 | Apparatus and method for improving burning |
JP2018503018A (en) * | 2014-12-03 | 2018-02-01 | エプコス アクチエンゲゼルシャフトEpcos Ag | Apparatus and method for improved engine combustion |
US10487784B2 (en) | 2014-12-03 | 2019-11-26 | Epcos Ag | Device and method for improving combustion |
JP2016142250A (en) * | 2015-02-05 | 2016-08-08 | マツダ株式会社 | Intake device of engine |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9027535B2 (en) | Control apparatus for internal combustion engine | |
JP6037020B2 (en) | Engine fuel injection control device and engine fuel injection control method | |
KR20090025652A (en) | Method for measuring initial hydrocarbon concentration in canister and controlling fuel injection thereby, and system thereof | |
JP2008309019A (en) | Device and method for controlling internal combustion engine | |
JP2010053823A (en) | Air amount control device for internal combustion engine | |
CN107489556B (en) | Control device for internal combustion engine | |
US9670863B2 (en) | Apparatus and method for controlling internal-combustion engine | |
WO2012098661A1 (en) | Control device for internal combustion engine | |
JP4778401B2 (en) | Control device for internal combustion engine | |
JP6365831B2 (en) | Fuel injection control device for internal combustion engine | |
JP4687431B2 (en) | Exhaust gas purification device for internal combustion engine | |
JP5821819B2 (en) | Control device for internal combustion engine | |
JP2013072415A (en) | Control device and control method of internal combustion engine | |
CN103477059B (en) | The control device and method of internal combustion engine | |
US9932923B2 (en) | Abnormality determination apparatus | |
KR101808651B1 (en) | Diagnosis method and device for operating an internal combustion engine | |
US9316179B2 (en) | Secondary air supply device for internal combustion engine | |
JP2012225333A (en) | Flow rate estimation device | |
JP2006037924A (en) | Control unit of vehicle | |
JP4211700B2 (en) | Fuel injection control device for internal combustion engine | |
JP5760931B2 (en) | Engine control device | |
JP2009127618A (en) | Fuel injection control device of internal combustion engine | |
JP2016217330A (en) | Fuel injection controller of internal combustion engine | |
JP2005256832A (en) | Secondary air supply system for internal combustion engine, and fuel injection amount control device using the same | |
JP2010174665A (en) | Control device for internal combustion engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20141202 |