JP2013519040A - 内燃機関の吸気管内の空気システム状態を制御するための方法 - Google Patents
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Abstract
Description
内燃機関においては種々異なる燃焼方式が知られている。本願で提案する発明は、実質的に、いわゆるガソリンエンジン用のHCCI燃焼方式(Homogeneous Charge Compression Ignition:予混合圧縮自己着火燃焼、ガソリンHCCI又はControlled Auto Ignition CAIとも称される)の開ループ制御及び閉ループ制御に関する。HCCIは、(スロットルバルブを全開することにより、及び、熱力学的に優れた燃焼により)著しい窒素酸化物を排出することなく自動車の燃費を10%から15%格段に低減すること、及び、排気ガスの後処理のための付加的なコストを甘受する必要をも無くすことを目的とした希薄燃焼方式を意味する。
本発明によれば、請求項1に記載の特徴を備える方法が提案される。本発明の別の有利な実施形態は、従属請求項の対象である。
本発明は、例えば吸気管内の空気システム状態に関するHCCI燃焼方式の感度が高いために、システムの全体力学が、空気システム状態の時間的に最適な開ループ制御及び閉ループ制御に決定的に依存しているという認識に実質的に基づいている。ここで、本発明は、例えばモデルベースの数式を使用し、この数式において制御量制限が考慮される。従って、本発明は、安定状態で算出された燃費利点を得るために重要な寄与を果たし、燃焼自体の相応の開ループ制御及び閉ループ制御と組み合わせて、ノッキング燃焼又は不完全燃焼をもたらすことなく最大トルクを保証する。
図1には、内燃機関1が図示されており、内燃機関1ではピストン2がシリンダ3内で上下に移動可能となっている。シリンダ3にはリアクタ乃至燃焼室4が設けられており、燃焼室4にはバルブ5a及び5bを介して吸気管6乃至排気管7が接続されている。バルブ5a、5bには調整可能なバルブ機構が設けられており、バルブ5a、5bは制御装置16によって制御可能である。吸気管6には空気質量センサ10が設けられており、排気管7にはラムダセンサ11が設けられている。吸気管6は、外部の排気ガス再循環のための排気ガス再循環バルブ13を介して排気管7と接続されている。
Claims (12)
- 内燃機関(1)の吸気管(6)内の少なくとも一つの空気システム状態を制御するための方法において、
前記少なくとも一つの空気システム状態に影響を与える少なくとも一つの制御量(DK;EGR)がアクチュエータ(12;13)によって予め設定され、
制御時に前記アクチュエータの少なくとも一つの制御量制限が考慮される、
ことを特徴とする方法。 - 前記少なくとも一つの制御量制限は、前記アクチュエータ(12;13)による時間単位ごとの前記制御量(DK;EGR)の最大限及び/又は最小限に適用可能な変化を含む、
ことを特徴とする請求項1記載の方法。 - 前記少なくとも一つの制御量制限は、前記アクチュエータ(12;13)による前記制御量(DK;EGR)の最大限及び/又は最小限に適用可能な値を含む、
ことを特徴とする請求項1又は2記載の方法。 - 考慮された前記制御量制限に基づいて、前記少なくとも一つの空気システム状態の最大限及び/又は最小限に可能な変化率を算出する、
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項記載の方法。 - 算出された前記少なくとも一つの空気システム状態の前記最大限及び/又は最小限に可能な変化率に基づいて、前記アクチュエータ(12;13)のための少なくとも一つの制御量(DK;EGR)を算出する、
ことを特徴とする請求項4記載の方法。 - 空気システム状態として、吸気管圧力(p22)及び/又は吸気管(6)内の残留ガス率(r22EG)が制御される、
ことを特徴とする請求項1から5のいずれか一項記載の方法。 - 前記制御量は、スロットルバルブ(12)の開度(DK)、及び/又は、排気ガス再循環バルブ(13)の開度(EGR)、及び/又は、吸気バルブ(5a)の開角及び/又は閉角を含む、
ことを特徴とする請求項1から6のいずれか一項記載の方法。 - 前記排気ガス再循環バルブ(13)を通過する目下のエンタルピー流及び前記リアクタ(4)内の目下のエンタルピー流が考慮される、
ことを特徴とする請求項7記載の方法。 - 前記吸気管(6)内の排気ガス再循環率の安定状態での評価が考慮される、
ことを特徴とする請求項7又は8記載の方法。 - 前記吸気管内の残留ガス率の急激な変化を必要とする燃焼方式、例えばHCCI燃焼方式、が制御される、
ことを特徴とする請求項1から9のいずれか一項記載の方法。 - 前記吸気管内の残留ガス率が急激に変化する動作点変化、例えばHCCI燃焼方式からSI燃焼方式への切替、が実施される、
ことを特徴とする請求項1から10のいずれか一項記載の方法。 - 請求項1から11のいずれか一項記載の方法を実施するように構成された計算ユニット。
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