JP2016223312A - エンジン制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】エンジンの主たる排気管に設けられた排気から熱を回収する排熱回収装置と、前記排熱回収装置の下流において前記主たる排気管から分岐して排気をエンジンに還流する排気還流管と、前記排熱回収装置下流の排気温度を取得する排気温度取得手段と、少なくとも前記排気温度に基づいて、前記排気還流管を流れる排気還流量を制御する排気還流量制御手段とを備えたことを特徴とする。
【選択図】図3
Description
エンジンの主たる排気管に設けられた排気から熱を回収する排熱回収装置と前記排熱回収装置の下流において前記主たる排気管から分岐して排気をエンジンに還流する排気還流管と、前記排熱回収装置下流の排気温度を取得する排気温度取得手段と、少なくとも前記排気温度に基づいて、前記排気還流管を流れる排気還流量を制御する排気還流量制御手段と、を備えたことを特徴とする。
・目標EGR率演算部(図4)
・目標EGRバルブ開度演算部(図5)
「目標EGR率演算部」で、目標EGR率(TgEGR)を演算する。「目標EGRバルブ開度演算部」では、TgEGRと排気温度(Tex)に基づいて、目標EGRバルブ開度(TgEVO)を演算する。
本演算部では、TgEGR(目標EGR率)を演算する。具体的には、図4に示される。
TP(シリンダ流入空気量相当値)とNe(回転速度)を用いてマップM_TgEGRを参照して得られた値をTgEGRとする。
マップM_TgEGRの設定値は、エンジン(燃焼)性能に基づいて、所望の燃費性能/排気性能となるように実機試験等から決めるのが良い。当該マップの設定値の前提とする排気温度は、例えば、排熱回収装置が機能していない状態で設定するなど、特定の排気温度で設定する。
本演算部では、TgEVO(目標EGRバルブ開度)を演算する。具体的には、図5に示される。
・TgEGRとTpを用いてマップM_TgEVO_0を参照して得られた値をTgEVO_0(目標EGRバルブ基本開度)とする。
・Texを用いてマップM_Hos_Texを参照して得られた値をHos_Tex(排気温度補正係数)とする。
・TgEVO_0にHos_Tsxを乗じた値をTgEVOとする。
・目標EGR率演算部(図4)
・目標EGRバルブ開度演算部(図6)
「目標EGR率演算部」で、目標EGR率(TgEGR)を演算する。「目標EGRバルブ開度演算部」では、TgEGRと排気温度(Tex)に基づいて、目標EGRバルブ開度(TgEVO)を演算する。ただし、各運転条件において、エンジン性能に悪影響を与えるほど、Texが過度に上がったり、下がったりしないように、排気還流量(EGRバルブ開度)を制限する。
本演算部では、TgEGR(目標EGR率)を演算する。具体的には、図4に示されるが、実施例1と同じであるので詳述しない。
本演算部では、TgEVO(目標EGRバルブ開度)を演算する。具体的には、図6に示される。
・TgEGRとTpを用いてマップM_TgEVO_0を参照して得られた値をTgEVO_0(目標EGRバルブ基本開度)とする。
・Texを用いてマップM_Hos_Texを参照して得られた値をHos_Tex(排気温度補正係数)とする。
・TgEVO_0にHos_Tsxを乗じた値をTgEVO_1(目標EGRバルブ開度1)とする。
・TPとNeを用いてマップM_K1_Texを参照して得られた値をK1_Tex(排気温度上限値)とする。
・TPとNeを用いてマップM_K2_Texを参照して得られた値をK2_Tex(排気温度下限値)とする。
・ i)Tex≦K1_Texのとき、 TgEVO=TgEVO_z+K1_TgEVO
ii)Tex≧K2_Texのとき、 TgEVO=TgEVO_z+K2_TgEVO
ここに、TgEVO_zは、TgEVOの前回演算値である。
・目標EGR率演算部(図4)
・目標EGRバルブ開度演算部(図7)
「目標EGR率演算部」で、目標EGR率(TgEGR)を演算する。「目標EGRバルブ開度演算部」では、TgEGRと排気温度(Tex)に基づいて、目標EGRバルブ開度(TgEVO)を演算する。ただし、各運転条件において、エンジン(燃焼)の安定性が過度に悪化しないように、排気還流量(EGRバルブ開度)を制限する。
本演算部では、TgEGR(目標EGR率)を演算する。具体的には、図4に示されるが、実施例1と同じであるので詳述しない。
本演算部では、TgEVO(目標EGRバルブ開度)を演算する。具体的には、図6に示される。
・TgEGRとTpを用いてマップM_TgEVO_0を参照して得られた値をTgEVO_0(目標EGRバルブ基本開度)とする。
・Texを用いてマップM_Hos_Texを参照して得られた値をHos_Tex(排気温度補正係数)とする。
・TgEVO_0にHos_Tsxを乗じた値をTgEVO_1(目標EGRバルブ開度1)とする。
・TPとNeを用いてマップM_K1_IndStaを参照して得られた値をK1_IndSta(安定度しきい値)とする。
・IndSta≧K1_IndStaのとき、 TgEVO=TgEVO_z−K1_TgEVO
ここに、TgEVO_zは、TgEVOの前回演算値である。IndStaは、安定度指数であり、燃焼安定度と相関のある値である。例えば、回転変動の大きさ、エンジン回転角加速度のばらつき度、筒内圧ばらつき度などが考えられる。これらの演算方法は、多くの公知技術があるので、ここでは詳述しない。
・排気温度推定値演算部(図11)
・目標EGR率演算部(図4)
・目標EGRバルブ開度演算部(図12)
「排気温度推定演算部」で、Ind_Eff(熱回収量(回収効率)指数)に基づいて、Tex_est(排気温度推定値)を演算する。「目標EGR率演算部」で、目標EGR率(TgEGR)を演算する。「目標EGRバルブ開度演算部」では、TgEGRと排気温度(Tex)に基づいて、目標EGRバルブ開度(TgEVO)を演算する。
本演算部では、Tex_est(排気温度推定値)を演算する。具体的には、図11に示される。
・TgEGRとTpを用いてマップM_Tex_est_0を参照して得られた値をTex_est_0(排気温度推定値基本値)とする。
・Ind_Eff(熱回収量(回収効率)指数)を用いてマップM_Hos_Tex_estを参照して得られた値をHos_Tex_est(排気温度推定値補正値)とする。
・Tex_est_0にHos_Tex_estを乗じた値をTex_est(排気温度推定値)とする。
本演算部では、TgEGR(目標EGR率)を演算する。具体的には、図4に示されるが、実施例1と同じであるので詳述しない。
本演算部では、TgEVO(目標EGRバルブ開度)を演算する。具体的には、図12に示される。
・TgEGRとTpを用いてマップM_TgEVO_0を参照して得られた値をTgEVO_0(目標EGRバルブ基本開度)とする。
・Tex_estを用いてマップM_Hos_Texを参照して得られた値をHos_Tex(排気温度補正係数)とする。
・TgEVO_0にHos_Tsxを乗じた値をTgEVOとする。
・目標EGR率演算部(図4)
・目標EGRバルブ開度演算部(図5)
・点火時期補正値演算部(図14)
「目標EGR率演算部」で、目標EGR率(TgEGR)を演算する。「目標EGRバルブ開度演算部」では、TgEGRと排気温度(Tex)に基づいて、目標EGRバルブ開度(TgEVO)を演算する。「点火時期補正値演算部」で、TgEGRとTexに基づいて、点火時期補正値(ADV_HOS)を演算する。基本点火時期(ADV_0)に、ADV_HOSを加えた値を最終的な点火時期(ADV)とする。基本点火時期(ADV_0)の演算方式については、多くの公知技術があるので、ここでは詳述しない。
本演算部では、TgEGR(目標EGR率)を演算する。具体的には、図4に示されるが、実施例1と同じであるので詳述しない。
本演算部では、TgEVO(目標EGRバルブ開度)を演算する。具体的には、図5に示されるが、実施例1と同じであるので詳述しない。
本演算部では、ADV_HOS(点火時期演算部補正値)を演算する。具体的には、図12に示される。
・TgEGRとTexを用いてマップM_ADV_HOSを参照して得られた値をADV_HOSとする。
・排熱回収装置異常判定部(図16)
・目標EGR率演算部(図4)
・目標EGRバルブ開度演算部(図17)
「排熱回収装置異常判定部」で、排気温度(Tex)に基づいて、異常フラグ(f_MUL)を演算する。「目標EGR率演算部」で、目標EGR率(TgEGR)を演算する。「目標EGRバルブ開度演算部」では、f_MULとTgEGRおよびTexに基づいて、目標EGRバルブ開度(TgEVO)を演算する。排熱回収装置異常時は、目標EGRバルブ開度を特定開度に制御する。
本演算部では、f_MUL(異常フラグ)を演算する。具体的には、図16に示される
・TPとNeを用いてマップM_Ka_Texを参照して得られた値をKa_Tex(異常判定しきい値a)とする。
・TPとNeを用いてマップM_Kb_Texを参照して得られた値をKb_Tex(異常判定しきい値b)とする。
・i)Tex≦Ka_Tex、もしくは Tex≧Kb_Texのとき、 f_MUL=1
ii)それ以外のとき、 f_MUL=0
マップM_Ka_TexおよびM_Kb_Texの設定値は、排熱回収装置が正常に機能している状態であれば、起き得ない温度、すなわち異常状態のときの温度を設定する。
本演算部では、TgEGR(目標EGR率)を演算する。具体的には、図4に示されるが、実施例1と同じであるので詳述しない。
本演算部では、TgEVO(目標EGRバルブ開度)を演算する。具体的には、図17に示される
・TgEGRとTpを用いてマップM_TgEVO_0を参照して得られた値をTgEVO_0(目標EGRバルブ基本開度)とする。
・Texを用いてマップM_Hos_Texを参照して得られた値をHos_Tex(排気温度補正係数)とする。
・TgEVO_0にHos_Tsxを乗じた値をTgEVO2(目標EGRバルブ開度2)とする。
・TPとNeを用いてマップM_TgEVO_MULを参照して得られた値をTgEVO_MUL(異常時EGRバルブ開度)とする。
・f_MUL=0のとき TgEVO=TgEVO2
f_MUL=1のとき TgEVO=TgEVO_MUL
マップM_TgEVO_0の設定値は、各運転条件において、TgEGRを実現するEGRバルブ開度を設定する。なお、当該マップの設定値の前提とする排気温度は、図4で示したM_TgEGRを設定した際の値とする。また、精度を上げるためエンジン回転数(Ne)も参照するようにしても良い。
2 エアフロセンサ
3 電子スロットル
4 吸気管
5 コレクタ
6 アクセル
7 燃料噴射弁
8 点火プラグ
9 エンジン
10 排気管
11 排熱回収装置
12 A/Fセンサ
13 アクセル開度センサ
14 水温センサ
15 エンジン回転数センサ
16 コントロールユニット
17 スロットル開度センサ
18 排気還流管
19 排気還流量調節バルブ
20 排気温度センサ
21 コントロールユニット内に実装されるCPU
22 コントロールユニット内に実装されるROM
23 コントロールユニット内に実装されるRAM
24 コントロールユニット内に実装される各種センサの入力回路
25 各種センサ信号の入力、アクチュエータ動作信号を出力するポート
26 点火プラグに適切なタイミングで駆動信号を出力する点火出力回路
27 燃料噴射弁に適切なパルスを出力する燃料噴射弁駆動回路
28 電子スロットル駆動回路
29 吸気温センサ
30 排気還流量調節弁駆動回路
31 熱回収量/回収効率検出器
Claims (9)
- エンジンの主たる排気管に設けられた排気から熱を回収する排熱回収装置と、
前記排熱回収装置の下流において前記主たる排気管から分岐して排気をエンジンに還流する排気還流管と、
前記排熱回収装置下流の排気温度を取得する排気温度取得手段と、
少なくとも前記排気温度に基づいて、前記排気還流管を流れる排気還流量を制御する排気還流量制御手段と、
を備えたことを特徴とするエンジンの制御装置。 - 請求項1において、
前記排熱回収装置下流の排気温度を取得する排気温度取得手段は、
前記排熱回収装置下流もしくは排気還流管に設置された排気温度センサであることを特徴とするエンジンの制御装置。 - 請求項1において、
前記排熱回収装置下流の排気温度を取得する排気温度取得手段は、
少なくとも前記排熱回収装置の回収熱量もしくは回収効率に基づいて前記排気温度を推定することを特徴とするエンジンの制御装置。 - 請求項1において、
前記排気還流量を制御する排気還流量制御手段は、排気還流管に備えたEGRバルブであることを特徴とするエンジンの制御装置。 - 請求項1において、
前記排気還流管を流れる排気還流量を制御する排気還流量制御手段は、
EGR率が所定範囲となるように前記排気還流量を制御することを特徴とするエンジン制御装置。 - 請求項1において、
前記排気還流管を流れる排気還流量を制御する排気還流量制御手段は、
前記排気還流量と吸入空気量の混合ガスの温度が所定範囲となるように制御することを特徴とするエンジンの制御装置。 - 請求項1において、
前記排気還流量を流れる排気還流量を制御する排気還流量制御手段は、
燃焼安定度が所定範囲となるように制御することを特徴とするエンジンの制御装置。 - 請求項1において、
前記排気還流量増加に応じて、点火時期を進角補正することを特徴とするエンジンの制御装置。 - 請求項1において、
前記排熱回収装置下流の排気温度に基づいて、前記排熱回収装置の異常を判定する異常判定手段を備え、
前記排熱回収装置が異常と判定されたときは、排気還流量を所定量補正することを特徴とするエンジンの制御装置。
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