JP2019002396A - Egr control device of engine with supercharger - Google Patents
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Abstract
Description
この明細書に開示される技術は、過給機を備えたエンジンに設けられる低圧ループ式のEGR装置に係り、そのEGR装置を制御するように構成した過給機付きエンジンのEGR制御装置に関する。 The technology disclosed in this specification relates to a low-pressure loop EGR device provided in an engine equipped with a supercharger, and relates to an EGR control device for a supercharged engine configured to control the EGR device.
従来、この種の技術として、例えば、下記の特許文献1に記載される技術が知られている。この技術は、過給機を備えたエンジンに設けられる低圧ループ式のEGR装置を備える。このEGR装置は、エンジンから排気通路へ排出される排気ガスの一部をEGRガスとして過給機のコンプレッサより上流の吸気通路へ流すためのEGR通路と、EGR通路におけるEGRガス流量を調節するためのEGR弁と、EGR通路の出口より上流の吸気通路に設けられる吸入弁と、吸入弁とEGR弁との間の圧力を検出するための圧力センサと、EGR弁の上流と下流の間に所定範囲内の圧力差が形成されるように、検出された圧力に基づき吸入弁を制御するための電子制御装置(ECU)とを備える。この装置によれば、EGR弁の前後に所定範囲内の圧力差が形成されるように、ECUが、検出圧力に基づき吸入弁を制御するので、EGR弁の前後に所望の圧力差を形成することができ、これによって所要流量のEGRガスをエンジンへ安定的に供給することができた。
Conventionally, as this type of technique, for example, a technique described in
ところで、特許文献1に記載の技術では、吸入弁に多少の開度ばらつき(公差内での製造ばらつき、経時変化を含む)が存在することから、その開度ばらつきによってEGR通路の出口に作用する負圧にばらつきが生じるおそれがあった。一方、EGR弁にも多少の開度ばらつき(公差内での製造ばらつき、経時変化を含む)が存在することから、その開度ばらつきによってEGR弁を通過するEGRガス流量にばらつきが生じるおそれがあった。しかも、吸入弁の開度ばらつきとEGR弁の開度ばらつきが、EGRガス流量に対して複合的に影響するおそれがあった。そのため、吸入弁とEGR弁を単に制御しただけでは、EGRガス流量の制御精度が悪化するおそれがあった。また、特許文献1の技術では、吸入弁を制御するために圧力センサを用いるので、その分だけコストアップにつながっていた。しかも、圧力センサがEGRガスの影響を受けるおそれがあった。
By the way, in the technique described in
この開示技術は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、吸入弁の開度ばらつきにかかわらず、専用の圧力センサを使用することなく、EGRガス流量を精度よく制御することを可能とした過給機付き内燃機関のEGR制御装置を提供することにある。また、この開示技術の別の目的は、吸入弁とEGR弁の開度ばらつきにかかわらず、専用の圧力センサを使用することなく、EGRガス流量を精度よく制御することを可能とした過給機付き内燃機関のEGR制御装置を提供することにある。 This disclosed technique has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to accurately control the EGR gas flow rate without using a dedicated pressure sensor regardless of variations in the opening of the intake valve. It is an object of the present invention to provide an EGR control device for an internal combustion engine with a supercharger that makes it possible. Another object of the disclosed technique is to provide a supercharger capable of accurately controlling the EGR gas flow rate without using a dedicated pressure sensor regardless of variations in the opening degree of the suction valve and the EGR valve. To provide an EGR control device for an internal combustion engine.
上記目的を達成するために、請求項1に記載の技術は、エンジンの吸気通路と排気通路に設けられ、吸気通路における吸気を昇圧させるための過給機と、過給機は、吸気通路に配置されたコンプレッサと、排気通路に配置されたタービンと、コンプレッサとタービンを一体回転可能に連結する回転軸とを含むことと、エンジンから排気通路へ排出される排気の一部をEGRガスとしてエンジンへ還流させるために吸気通路へ流すEGR通路と、EGR通路は、その入口がタービンより下流の排気通路に接続され、その出口がコンプレッサより上流の吸気通路に接続されることと、EGR通路におけるEGRガスの流量を調節するためのEGR弁と、コンプレッサより下流の吸気通路に設けられ、吸気通路を流れる吸気量を調節するための吸気量調節弁と、EGR通路の出口より上流の吸気通路に設けられ、吸気通路を流れる吸気量を絞るための吸入弁と、吸入弁より上流の吸気通路を流れる吸気量を検出するための吸気量検出手段と、少なくともEGR弁、吸気量調節弁及び吸入弁を制御するための制御手段とを備えた過給機付きエンジンのEGR制御装置において、制御手段は、EGR弁を全閉に制御すると共に吸入弁を全開に制御し、更に吸気量調節弁を通過する吸気が音速となるように吸気量調節弁を所定開度に制御したときの、吸気量検出手段により検出された吸気量と、以下に示す弁通過流量の基本式(F)とに基づき、吸気量調節弁に関する実開度を求め、その求められた実開度と所定開度との差から吸気量調節弁の開度補正値を学習し、その学習された開度補正値に基づき吸気量調節弁の制御を補正し、
dm=A・Cq・Cm・Pup/√Tup ・・・(F)
dm:吸気量、A:弁の開口面積、Cq:弁の流量係数、Cm:弁の流れ係数、Pup:弁の上流側の圧力、Tup:弁の上流側の温度
制御手段は、学習された吸気量調節弁の開度補正値に基づき吸気量調節弁の制御を補正した後、EGR弁を全閉に制御すると共に吸入弁を所定開度へ閉弁制御したときの、吸気量検出手段により検出された吸気量と、基本式(F)とに基づき、吸入弁に関する実開度を求め、その求められた実開度と吸入弁の所定開度との差から吸入弁の開度補正値を学習し、その学習された開度補正値に基づき吸入弁の制御を補正することを趣旨とする。
In order to achieve the above object, the technology described in
dm = A · Cq · Cm · Pup / √Tup (F)
dm: intake air amount, A: valve opening area, Cq: valve flow coefficient, Cm: valve flow coefficient, Pup: pressure upstream of the valve, Tup: temperature control means upstream of the valve was learned After correcting the control of the intake air amount adjustment valve based on the opening amount correction value of the intake air amount adjustment valve, the intake air amount detection means when the EGR valve is controlled to be fully closed and the intake valve is controlled to close to a predetermined opening degree. Based on the detected intake air amount and the basic equation (F), an actual opening degree related to the intake valve is obtained, and an opening correction value of the intake valve is calculated from a difference between the obtained actual opening degree and a predetermined opening degree of the intake valve. And the control of the intake valve is corrected based on the learned opening correction value.
上記技術の構成によれば、制御手段は、上記のような補正制御を実行している。従って、吸入弁の下流側の圧力を検出するための専用の圧力センサを特に使用することなく、吸気量調節弁の制御と吸入弁の制御が補正されるので、EGR弁を開弁したときに、吸気通路へ流れるEGRガス流量が、吸入弁の開度ばらつきの有無にかかわらず補正される。 According to the configuration of the above technique, the control unit performs the correction control as described above. Therefore, since the control of the intake air amount adjustment valve and the control of the intake valve are corrected without using a dedicated pressure sensor for detecting the pressure downstream of the intake valve, when the EGR valve is opened The flow rate of the EGR gas flowing into the intake passage is corrected regardless of whether there is any variation in the intake valve opening.
上記目的を達成するために、請求項2に記載の技術は、エンジンの吸気通路と排気通路に設けられ、吸気通路における吸気を昇圧させるための過給機と、過給機は、吸気通路に配置されたコンプレッサと、排気通路に配置されたタービンと、コンプレッサとタービンを一体回転可能に連結する回転軸とを含むことと、エンジンから排気通路へ排出される排気の一部をEGRガスとしてエンジンへ還流させるために吸気通路へ流すEGR通路と、EGR通路は、その入口がタービンより下流の排気通路に接続され、その出口がコンプレッサより上流の吸気通路に接続されることと、EGR通路におけるEGRガスの流量を調節するためのEGR弁と、コンプレッサより下流の吸気通路に設けられ、吸気通路を流れる吸気量を調節するための吸気量調節弁と、EGR通路の出口より上流の吸気通路に設けられ、吸気通路を流れる吸気量を絞るための吸入弁と、吸入弁より上流の吸気通路を流れる吸気量を検出するための吸気量検出手段と、少なくともEGR弁、吸気量調節弁及び吸入弁を制御するための制御手段とを備えた過給機付きエンジンのEGR制御装置において、制御手段は、エンジンの減速燃料カット時に、EGR弁を全閉に制御すると共に吸入弁を全開に制御し、更に吸気量調節弁を通過する吸気が音速となるように吸気量調節弁を所定開度に制御したときの、吸気量検出手段により検出された吸気量と、以下に示す弁通過流量の基本式(F)とに基づき、吸気量調節弁に関する実開度を求め、その求められた実開度と所定開度との差から吸気量調節弁の開度補正値を学習し、その学習された開度補正値に基づき吸気量調節弁の制御を補正し、
dm=A・Cq・Cm・Pup/√Tup ・・・(F)
dm:吸気量、A:弁の開口面積、Cq:弁の流量係数、Cm:弁の流れ係数、Pup:弁の上流側の圧力、Tup:弁の上流側の温度
制御手段は、エンジンの減速燃料カット時に、学習された吸気量調節弁の開度補正値に基づき吸気量調節弁の制御を補正した後、EGR弁を全閉に制御すると共に吸入弁を所定開度へ閉弁制御したときの、吸気量検出手段により検出された吸気量と、基本式(F)とに基づき、吸入弁に関する実開度を求め、その求められた実開度と吸入弁の所定開度との差から吸入弁の開度補正値を学習し、その学習された開度補正値に基づき吸入弁の制御を補正することを趣旨とする。
In order to achieve the above object, the technology described in
dm = A · Cq · Cm · Pup / √Tup (F)
dm: intake air amount, A: valve opening area, Cq: valve flow coefficient, Cm: valve flow coefficient, Pup: pressure upstream of the valve, Tup: temperature control means upstream of the valve At the time of fuel cut, after correcting the intake air amount adjustment valve control based on the learned intake air amount adjustment valve opening correction value, the EGR valve is controlled to be fully closed and the intake valve is controlled to close to a predetermined opening Based on the intake air amount detected by the intake air amount detecting means and the basic equation (F), an actual opening degree related to the intake valve is obtained, and from the difference between the obtained actual opening degree and the predetermined opening degree of the intake valve. The purpose is to learn the opening correction value of the intake valve and to correct the control of the intake valve based on the learned opening correction value.
上記技術の構成によれば、制御手段は、エンジンの減速燃料カット時に、上記のような補正制御を実行している。従って、吸入弁の下流側の圧力を検出するための専用の圧力センサを特に使用することなく、吸気量調節弁の制御と吸入弁の制御が補正されるので、EGR弁を開弁したときに、吸気通路へ流れるEGRガス流量が、吸入弁の開度ばらつきの有無にかかわらず補正される。 According to the configuration of the above technique, the control means executes the correction control as described above when the engine deceleration fuel cut. Therefore, since the control of the intake air amount adjustment valve and the control of the intake valve are corrected without using a dedicated pressure sensor for detecting the pressure downstream of the intake valve, when the EGR valve is opened The flow rate of the EGR gas flowing into the intake passage is corrected regardless of whether there is any variation in the intake valve opening.
請求項1に記載の技術によれば、吸入弁の開度ばらつきにかかわらず、専用の圧力センサを用いることなくEGRガス流量を精度よく制御することができる。 According to the first aspect of the present invention, the EGR gas flow rate can be accurately controlled without using a dedicated pressure sensor regardless of variations in the opening of the intake valve.
請求項2に記載の技術によれば、吸入弁の開度ばらつきにかかわらず、専用の圧力センサを用いることなくEGRガス流量を精度よく制御することができる。 According to the second aspect of the present invention, the EGR gas flow rate can be accurately controlled without using a dedicated pressure sensor regardless of variations in the opening of the intake valve.
以下、過給機付きエンジンのEGR制御装置をガソリンエンジンシステムに具体化した一実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment in which an EGR control device for an engine with a supercharger is embodied in a gasoline engine system will be described in detail with reference to the drawings.
[エンジンシステムの概要について]
図1に、自動車に搭載されたガソリンエンジンシステム(以下、単に「エンジンシステム」と言う。)は、複数の気筒を有するエンジン1を備える。このエンジン1は、4気筒、4サイクルのレシプロエンジンであり、ピストン及びクランクシャフト等の周知の構成を含む。エンジン1には、各気筒へ吸気を導入するための吸気通路2と、エンジン1の各気筒から排気を導出するための排気通路3が設けられる。吸気通路2と排気通路3には、過給機5が設けられる。吸気通路2には、その上流側から順に吸気入口2a、エアクリーナ4、過給機5のコンプレッサ5a、電子スロットル装置6、インタークーラ7及び吸気マニホールド8が設けられる。
[About engine system overview]
In FIG. 1, a gasoline engine system (hereinafter simply referred to as “engine system”) mounted on an automobile includes an
電子スロットル装置6は、吸気マニホールド8より上流の吸気通路2に配置され、運転者のアクセル操作に応じて開閉駆動されることで、吸気通路2を流れる吸気量を調節するようになっている。この実施形態で、電子スロットル装置6は、DCモータ方式の電動弁により構成され、開閉駆動されるスロットル弁6aと、スロットル弁6aの開度(スロットル開度)TAを検出するためのスロットルセンサ41とを含む。電子スロットル装置6は、本開示技術における吸気量調節弁の一例に相当する。吸気マニホールド8は、エンジン1の直上流に配置され、吸気が導入されるサージタンク8aと、サージタンク8aに導入された吸気をエンジン1の各気筒へ分配するための複数(4つ)の分岐管8bとを含む。排気通路3には、その上流側から順に排気マニホールド9、過給機5のタービン5b及び触媒10が設けられる。触媒10は、排気を浄化するためのものであり、例えば、三元触媒により構成することができる。
The
過給機5は、吸気通路2における吸気を昇圧するために設けられ、吸気通路2に配置されたコンプレッサ5aと、排気通路3に配置されたタービン5bと、コンプレッサ5aとタービン5bを一体回転可能に連結する回転軸5cとを含む。タービン5bが、排気通路3を流れる排気により回転動作し、それに連動してコンプレッサ5aが回転動作することにより、吸気通路2を流れる吸気が昇圧されるようになっている。インタークーラ7は、コンプレッサ5aで昇圧された吸気を冷却するようになっている。
The
エンジン1には、各気筒に対応して燃料を噴射するための燃料噴射装置(図示略)が設けられる。燃料噴射装置は、燃料供給装置(図示略)から供給される燃料をエンジン1の各気筒へ噴射するように構成される。各気筒では、燃料噴射装置から噴射される燃料と吸気マニホールド8から導入される吸気とにより可燃混合気が形成される。
The
また、エンジン1には、各気筒に対応して点火装置(図示略)が設けられる。点火装置は、各気筒で形成される可燃混合気に点火するように構成される。各気筒内の可燃混合気は、点火装置の点火動作により爆発・燃焼し、燃焼後の排気は、各気筒から排気マニホールド9、タービン5b及び触媒10を経て外部へ排出される。このとき、各気筒でピストン(図示略)が上下運動し、クランクシャフト(図示略)が回転することにより、エンジン1に動力が得られる。
The
この実施形態のエンジンシステムは、低圧ループタイプの排気還流装置(EGR装置)21を備える。このEGR装置21は、各気筒から排気通路3へ排出される排気の一部を排気還流ガス(EGRガス)として吸気通路2へ流してエンジン1の各気筒へ還流させるための装置であり、排気通路3から吸気通路2へEGRガスを流すための排気還流通路(EGR通路)22と、EGR通路22におけるEGRガス流量を調節するための排気還流弁(EGR弁)23とを備える。EGR通路22は、入口22aと出口22bを含む。EGR通路22の入口22aは、触媒10より下流の排気通路3に接続され、同通路22の出口22bは、コンプレッサ5aより上流の吸気通路2に接続される。また、EGR弁23より上流のEGR通路22には、EGRガスを冷却するためのEGRクーラ24が設けられる。
The engine system of this embodiment includes a low-pressure loop type exhaust gas recirculation device (EGR device) 21. The
この実施形態で、EGR弁23は、DCモータ方式の電動弁により構成され、開度可変に駆動される弁体23aを備える。このEGR弁23として、大流量、高応答及び高分解能の特性を有することが望ましい。そこで、この実施形態では、EGR弁23の構造として、例えば、特許第5759646号公報に記載される「二重偏心弁」を採用することができる。この二重偏心弁は、大流量制御に対応して構成される。
In this embodiment, the
このエンジンシステムにおいて、過給機5が作動する過給域(吸気量が相対的に多くなる領域。)において、EGR弁23が開弁する。これにより、排気通路3を流れる排気の一部が、EGRガスとして、入口22aからEGR通路22に流入し、EGRクーラ24及びEGR弁23を経由して吸気通路2へ流れ、コンプレッサ5a、電子スロットル装置6、インタークーラ7及び吸気マニホールド8を経由してエンジン1の各気筒へ還流される。
In this engine system, the
この実施形態において、エアクリーナ4より下流であってEGR通路22の出口22bより上流の吸気通路2には、同通路2の流路面積を調節するための吸入弁28が設けられる。この実施形態で、吸入弁28は、DCモータ方式の電動弁より構成され、開閉駆動されるバタフライ弁28aを備える。この吸入弁28は、EGR通路22の出口22bから吸気通路2へEGRガスを導入するときに、その出口22b近傍の吸気を負圧にするためにバタフライ弁28aの開度を絞るようになっている。
In this embodiment, an
[エンジンシステムの電気的構成について]
図1に示すように、このエンジンシステムに設けられる各種センサ等41〜47は、エンジン1の運転状態を検出するための運転状態検出手段の一例に相当する。エアクリーナ4の近傍に設けられるエアフローメータ42は、エアクリーナ4から吸気通路2へ流れる吸気量Gaを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。エアフローメータ42は、この開示技術における吸気量検出手段の一例に相当する。サージタンク8aに設けられる吸気圧センサ43は、電子スロットル装置6より下流の吸気圧力PMを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。エンジン1に設けられる水温センサ44は、エンジン1の内部を流れる冷却水の温度(冷却水温度)THWを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。エンジン1に設けられる回転速度センサ45は、クランクシャフトの回転速度をエンジン1の回転速度(エンジン回転速度)NEとして検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。排気通路3に設けられる酸素センサ46は、排気通路3へ排出される排気中の酸素濃度(出力電圧)Oxを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。運転席に設けられるアクセルペダル16には、アクセルセンサ47が設けられる。アクセルセンサ47は、アクセルペダル16の踏み込み角度をアクセル開度ACCとして検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。
[Electric configuration of engine system]
As shown in FIG. 1,
このエンジンシステムは、各種制御を司る電子制御装置(ECU)50を備える。ECU50には、各種センサ等41〜47がそれぞれ接続される。また、ECU50には、電子スロットル装置6、EGR弁23及び吸入弁28等がそれぞれ接続される。
The engine system includes an electronic control unit (ECU) 50 that performs various controls.
この実施形態で、ECU50は、各種センサ等41〜47から出力される各種信号を入力し、それら信号に基づいて燃料噴射制御及び点火時期制御を実行するために、各インジェクタ及び各イグニションコイルをそれぞれ制御するようになっている。また、ECU50は、各種信号に基づいて吸気制御、EGR制御を実行するために、電子スロットル装置6、EGR弁23及び吸入弁28をそれぞれ制御するようになっている。
In this embodiment, the
ここで、吸気制御とは、運転者によるアクセルペダル16の操作に応じたアクセルセンサ47の検出値に基づいて電子スロットル装置6を制御することにより、エンジン1に導入される吸気量を制御することである。ECU50は、エンジン1の減速時には、吸気を絞るために、電子スロットル装置6を閉弁方向へ制御するようになっている。EGR制御とは、エンジン1の運転状態に応じてEGR弁23及び吸入弁28を制御することにより、エンジン1に還流されるEGRガス流量を制御することである。ECU50は、エンジン1の減速時には、エンジン1へのEGRガスを遮断(EGRカット)するために、EGR弁23を全閉に制御するようになっている。
Here, the intake control refers to controlling the intake air amount introduced into the
周知のようにECU50は、中央処理装置(CPU)、各種メモリ、外部入力回路及び外部出力回路等を備える。メモリには、エンジン1の各種制御に関する所定の制御プログラムが格納される。CPUは、入力回路を介して入力される各種センサ等41〜47の検出値に基づき、所定の制御プログラムに基づいて前述した各種制御を実行するようになっている。この実施形態で、ECU50は、この開示技術における制御手段の一例に相当する。
As is well known, the
ここで、この実施形態のEGR装置21において、吸入弁28及びEGR弁23には、多少の開度ばらつき(公差内での製造ばらつき、経時変化を含む)が存在する。また、吸入弁28の開度ばらつきによって、EGR通路22の出口22bに作用する負圧が目標値からずれるおそれがある。更に、EGR弁23の開度ばらつきによって、EGR通路22から吸気通路2へ流れ出るEGRガス流量が目標値からずれるおそれがある。そのため、ECU50がEGR制御を実行するときに、EGRガス流量の制御精度が悪化するおそれがある。そこで、この実施形態では、吸入弁28の開度ばらつき、EGR弁23の開度ばらつきにかかわらず、EGRガス流量の制御精度を向上させるために、ECU50が次のようなEGR補正制御を実行するようになっている。
Here, in the
[EGR補正制御について]
図2に、そのEGR補正制御の内容をフローチャートにより示す。処理がこのルーチンへ移行すると、ステップ100で、ECU50は、スロットルセンサ41、吸気圧センサ43及び回転速度センサ45の検出値からスロットル開度TA、吸気圧力PM及びエンジン回転速度NEをそれぞれ取り込む。
[EGR correction control]
FIG. 2 is a flowchart showing the contents of the EGR correction control. When the processing shifts to this routine, in
次に、ステップ110で、ECU50は、エンジン1の運転が減速燃料カットであるか否かを判断する。すなわち、エンジン1の減速時であって、エンジン1への燃料供給が遮断された状態にあるか否かを判断する。ECU50は、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ100へ戻し、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ120へ移行する。
Next, at
ステップ120では、ECU50は、電子スロットル装置6(スロットル弁6a)を通過する吸気がソニックとなるか否かを判断する。すなわち、減速燃料カット時にスロットル弁6aを通過する吸気が音速となるか否かを判断する。ECU50は、この判断を吸気圧力PMに基づき行うことができる。ECU50は、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ100へ戻し、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ130へ移行する。
In
ステップ130では、ECU50は、スロットル弁6aに関するスロットル開度補正が完了したか否かを判断する。ECU50は、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ140へ移行し、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ190へ移行する。
In
ステップ140では、ECU50は、スロットル弁6aに関するスロットル開度測定モードの処理を実行する。図3に、このときのスロットル弁6a、EGR弁23及び吸入弁28の状態を概念図により示す。すなわち、ECU50は、図3に示すように、スロットル弁6aのマスター開度を所定値(例えば「7deg」)とし、吸入弁28のマスター開度を全開(「90deg」)とし、EGR弁23のマスター開度を全閉(「0%」)とする。このとき、スロットル弁6aを通過する吸気は音速となり、スロットル弁6aの上流側の圧力はほぼ大気圧力(既知)となる。
In
次に、ステップ150で、ECU50は、エアフローメータ42の検出値に基づき吸気量Gaを取り込む。ここで、スロットル弁6aを通過する吸気が音速となることから、エアフローメータ42により検出される吸気量Gaは、エンジン回転速度NEが多少変動しても安定した一定値を示すことになる。
Next, at
次に、ステップ160で、ECU50は、検出された吸気量Gaと、以下に示す弁通過流量の基本式(F)とに基づき、スロットル弁6aに関する実開度(スロットル実開度)TARを演算する。
dm=A・Cq・Cm・Pup/√Tup ・・・(F)
このステップ160において、基本式(F)の「dm」は、吸気量Ga(質量流量)を意味し、既知である。「A」は、スロットル弁6aの開口面積を意味し、製品ばらつきを有する。「Cq」は、スロットル弁6aの流量係数を意味し、既知である。「Cm」は、スロットル弁6aの流れ係数を意味し、音速域では既知である。「Pup」は、スロットル弁6aの上流側の圧力を意味し、大気圧力となり既知である。「Tup」は、スロットル弁6aの上流側の温度を意味し、大気温度となり既知である。従って、基本式(F)より、吸気量Ga(dm)と音速域との関係から、スロットル弁6aを所定のマスター開度としたときの開口面積Aを特定することができ、この開口面積Aから、スロットル実開度TARを求めることができる。ここでは、吸気が音速となるので開口面積Aを正確に求めることができ、これによってスロットル実開度TARを正確に求めることができる。
Next, at
dm = A · Cq · Cm · Pup / √Tup (F)
In
次に、ステップ170で、ECU50は、スロットル開度補正値TACを学習する。すなわち、スロットル実開度TARとスロットル弁6aのマスター開度との差をスロットル開度補正値TACとして求め、メモリに記憶する。
Next, at
次に、ステップ180で、ECU50は、スロットル開度補正を実行する。すなわち、ECU50は、所定のスロットル開度マップ値をスロットル開度補正値TACにより補正する。図4に、スロットル開度マップを概念図により示す。図4に示すように、スロットル開度に対する流量の関係には、一般に製品ばらつきVAが存在する。ここでは、例えば、補正前の目標値TVからスロットル開度補正値TACを減算することにより、補正後の目標値TVCを求めることができる。このようにスロットル開度マップを補正することにより、スロットル弁6aの製品公差による開度ばらつきや経時変化を解消することができる。
Next, in
そして、ステップ180でスロットル開度補正を完了し、ステップ130からステップ190へ移行すると、ECU50は、吸入弁28に関する吸入開度補正が完了したか否かを判断する。ECU50は、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ200へ移行し、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ250へ移行する。
Then, when the throttle opening correction is completed at
ステップ200では、ECU50は、吸入弁28に関する吸入開度測定モードの処理を実行する。図5に、このときのスロットル弁6a、EGR弁23及び吸入弁28の状態を概念図により示す。すなわち、ECU50は、図5に示すように、スロットル弁6aの補正後開度を所定値(例えば「7deg相当」)とし、吸入弁28のマスター開度を全開から所定値(例えば「8deg」)に閉弁し、EGR弁23のマスター開度を全閉(「0%」)とする。このとき、スロットル弁6aを通過する吸気は音速となり、吸入弁28の上流側の圧力は大気圧力(既知)となる。
In
次に、ステップ210で、ECU50は、エアフローメータ42の検出値に基づき吸気量Gaを取り込む。ここでは、スロットル弁6aを通過する吸気が音速となることから、エアフローメータ42により検出される吸気量Gaは、安定した一定値を示すことになる。
Next, at
次に、ステップ220で、ECU50は、検出された吸気量Gaと、上記した基本式(F)とに基づき、吸入弁28の実開度(吸入実開度)ADRを演算することができる。このステップ220において、基本式(F)の「dm」は、吸気量Gaを意味し、既知である。「A」は、吸入弁28の開口面積を意味し、製品ばらつきを有する。「Cq」は、吸入弁28の流量係数を意味し、既知である。「Cm」は、吸入弁28の流れ係数を意味し、吸入弁28の下流側の圧力(吸入負圧)「Pdn」と上流側の圧力「Pup」との関係から求めることができる。図6に、ある弁の上流側の圧力「Pup」に対する下流側の圧力「Pdn」の比「Pdn/Pup」と、流れ係数「Cm」との関係をグラフにより示す。このグラフから、吸入弁28の流れ係数「Cm」を特定することができる。基本式(F)における「Pup」は、吸入弁28の上流側の圧力を意味し、大気圧力となり既知である。「Pdn」は、スロットル弁6aの上流側の圧力「Pup」に相当する。この「Pup」は、スロットル弁6aの部分に対して基本式(F)を適用することにより求めることができる。スロットル弁6aの開口面積Aは、ステップ170で既知となる。また、「dm」、「Tup」、「Cq」は、それぞれ既知である。また、スロットル弁6aでは、吸気が音速となることから「Cm」は既知となる。それらの値を用いて「Pup」を算出することができる。従って、基本式(F)より、吸入弁28を所定のマスター開度としたときの開口面積Aを特定することができ、これによって吸入実開度ADRを求めることができる。
Next, in
次に、ステップ230で、ECU50は、吸入開度補正値ADCを学習する。すなわち、吸入実開度ADRと吸入弁28のマスター開度との差を吸入開度補正値ADCとして求め、メモリに記憶する。
Next, at
次に、ステップ240で、ECU50は、吸入開度補正を実行する。すなわち、ECU50は、吸入開度マップ値を吸入開度補正値ADCにより補正する。例えば、補正前の目標値に対し吸入開度補正値ADCを加算又は減算することにより、補正後の目標値を求めることができる。このように吸入開度マップを補正することにより、吸入弁28の製品公差による開度ばらつきや経時変化を解消することができる。
Next, in
そして、ステップ240で吸入開度補正を完了してステップ190からステップ250へ移行すると、ECU50は、EGR弁23に関するEGR開度補正が完了したか否かを判断する。ECU50は、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ260へ移行し、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ100へ戻す。
When the suction opening correction is completed in
ステップ260では、ECU50は、EGR弁23に関するEGR開度測定モード1の処理を実行する。すなわち、ECU50は、図5に類似するように、スロットル弁6aの補正後開度を所定値(例えば「7deg相当」)とし、吸入弁28の補正後開度を所定値(例えば「8deg相当」)とし、EGR弁23のマスター開度を第1開度としての全閉(「0%」)とする。このとき、スロットル弁6aを通過する吸気は音速となり、吸入弁28を通過する吸気は亜音速となる。
In
次に、ステップ270で、ECU50は、エアフローメータ42の検出値に基づき吸気量Gaを取り込む。ここでも、スロットル弁6aを通過する吸気が音速となることから、エアフローメータ42により検出される吸気量Gaは安定した一定値となる。
Next, in
次に、ステップ280では、ECU50は、EGR弁23に関するEGR開度測定モード2の処理を実行する。図7に、このときのスロットル弁6a、EGR弁23及び吸入弁28の状態を概念図により示す。すなわち、ECU50は、図7に示すように、スロットル弁6aの補正後開度を所定値(例えば「7deg相当」)とし、吸入弁28の補正後開度を所定値(例えば「8deg相当」)とし、EGR弁23のマスター開度を全閉から第2開度としての所定値(例えば「25%」)に開弁する。このとき、スロットル弁6aを通過する吸気は音速となり、吸入弁28を通過する吸気は亜音速となり、EGR弁23を通過するEGRガスは亜音速となる。
Next, in
次に、ステップ290で、ECU50は、エアフローメータ42の検出値に基づき吸気量Gaを取り込む。ここでも、スロットル弁6aを通過する吸気が音速となることから、エアフローメータ42により検出される吸気量Gaは安定した一定値となる。
Next, at
次に、ステップ300で、ECU50は、EGR弁23の上流側圧力と下流側圧力との圧力差(前後差圧)と、EGR弁23を通過するEGRガス流量を用いることにより、EGR弁23の実開度(EGR実開度)EARを演算する。ここで、吸入弁28が所定の補正後開度(例えば「8deg相当」)となるときの吸入弁28の下流側(EGR弁23の下流側でもある)の圧力は既知(精度よく推定可能)であり、エンジン1の減速燃料カット時にはEGR弁23の上流側圧力がほぼ大気圧力となることから、EGR弁23の前後差圧は既知となる。また、ステップ270での吸気量Gaに対するステップ290での吸気量Gaの変化量からEGR弁23を通過するEGRガス流量を求めることができる。これらEGR弁23に関する前後差圧、EGRガス流量、流量係数及び流れ係数の関係から、EGR弁23を所定のマスター開度(例えば「25%」)としたときの開口面積を特定することができ、これによってEGR実開度EARを求めることができる。
Next, in
次に、ステップ310で、ECU50は、EGR開度補正値EACを学習する。すなわち、EGR実開度EARとEGR弁23のマスター開度との差をEGR開度補正値EACとして求め、メモリに記憶する。
Next, at
次に、ステップ320で、ECU50は、EGR開度補正を実行する。すなわち、ECU50は、EGR開度マップ値をEGR開度補正値EACにより補正する。例えば、補正前の目標値に対しEGR開度補正値EACを加算又は減算することにより、補正後の目標値を求めることができる。このようにEGR開度マップを補正することにより、EGR弁23の製品公差による開度ばらつきや経時変化を解消することができる。
Next, in
そして、ステップ320でEGR開度補正を完了すると、ECU50は、処理をステップ250からステップ100へ戻す。
When the EGR opening correction is completed at
ここで、図8に、「スロットル開度補正」(イベント(1))、「吸入開度補正」(イベント(2))及び「EGR開度補正」(イベント(3))に関する、「マスター開度」、「流速」、「測定項目(吸気量)」及び「特定項目」を一つの表に整理して示す。図8に示すように、イベント(1)のスロットル開度補正では、スロットル開度をマスター開度である「7(誤差を含む)deg」に、吸入開度をマスター開度である「90deg」に、EGR開度をマスター開度である「0%」にする。このときの流速は、スロットル弁6aでは「音速」となり、吸入弁28では「亜音速」となる。測定項目(吸気量)は「絶対流量」となる。特定項目は「スロットル弁6aの開口面積」となる。また、イベント(2)の吸入開度補正では、スロットル開度を補正後開度である「7deg相当」に、吸入開度をマスター開度である「8(誤差を含む)deg」に、EGR開度をマスター開度である「0%」にする。このときの流速は、スロットル弁6aでは「音速」となり、吸入弁28では「亜音速」となる。また、測定項目(吸気量)は「絶対流量」となる。更に、特定項目は「吸入負圧」と「吸入弁28の開口面積」となる。更に、イベント(3)のEGR開度補正では、スロットル開度を補正後の開度である「7deg相当」に、吸入開度を補正後の開度である「8deg相当」に、EGR開度をマスター開度である「25(誤差を含む)%」にする。このときの流速は、スロットル弁6aでは「音速」となり、吸入弁28では「亜音速」となり、EGR弁23では「亜音速」となる。また、測定項目(吸気量)は「イベント(2)からの変化流量」となる。更に、特定項目は「EGR弁23の開口面積」となる。
Here, FIG. 8 shows “master opening” relating to “throttle opening correction” (event (1)), “suction opening correction” (event (2)) and “EGR opening correction” (event (3)). "Degree", "flow velocity", "measurement item (intake air amount)" and "specific item" are arranged in one table. As shown in FIG. 8, in the throttle opening correction of event (1), the throttle opening is set to “7 (including error) deg” which is the master opening, and the suction opening is set to “90 deg” which is the master opening. In addition, the EGR opening is set to “0%” which is the master opening. The flow velocity at this time is “sound speed” in the
図9に、EGR補正制御に関する各種パラメータの挙動の一例をタイムチャートにより示す。図9において、(a)〜(c)は、減速燃料カット(F/C)判定のためのパラメータであり、(a)は回転速度NEを、(b)はアクセル開度ACCを、(c)は燃料カットF/Cの有無をそれぞれ示す。(d)はイベント(1)〜(3)((1):スロットル開度補正、(2):吸入開度補正、(3):EGR開度補正)を示し、(e)はイベントタイマーの変化を示す。(f)〜(h)は各種基準開度の変化を示し、(f)はスロットル開度を、(g)は吸入開度を、(h)はEGR開度をそれぞれ示す。(i)〜(l)は開度補正の完了を示し、(i)は吸気量Gaを、(j)はスロットル弁を、(k)は吸入弁を、(l)はEGR弁をそれぞれ示す。 FIG. 9 is a time chart showing an example of behavior of various parameters related to EGR correction control. In FIG. 9, (a) to (c) are parameters for determining the deceleration fuel cut (F / C), (a) is the rotational speed NE, (b) is the accelerator opening ACC, (c ) Indicates the presence or absence of a fuel cut F / C. (D) shows events (1) to (3) ((1): throttle opening correction, (2): intake opening correction, (3): EGR opening correction), (e) shows event timer Showing change. (F) to (h) show changes in various reference openings, (f) shows the throttle opening, (g) shows the intake opening, and (h) shows the EGR opening. (I) to (l) indicate completion of opening degree correction, (i) indicates an intake air amount Ga, (j) indicates a throttle valve, (k) indicates an intake valve, and (l) indicates an EGR valve. .
図9において、先ず、時刻t1で、例えば「800rpm」以上のエンジン回転速度NEにおいて、アクセル開度ACCが「0」になると、減速燃料カットが判定される。すると、時刻t1から、イベント(1)のスロットル開度補正が開始され、イベントタイマーの計時が開始される。また、スロットル開度補正のために、スロットル開度が「7deg」のマスター開度MOに、吸入開度が「90deg」のマスター開度MOに、EGR開度が「0%」のマスター開度MOにそれぞれ設定される。ここで、スロットル開度補正は、時刻t1から開始し、時刻t4で完了する。その間、イベントタイマーの計時開始後に所定時間(例えば、「0.5秒」)が経過すると、時刻t2で、吸気量Ga等のデータ測定が開始され、時刻t3でそのデータ測定が終了する。このとき、吸気量Gaは、時刻t1から減少し、その後、時刻t5まで一定値となる。 In FIG. 9, first, at time t1, for example, when the accelerator opening degree ACC becomes “0” at an engine speed NE of “800 rpm” or more, a deceleration fuel cut is determined. Then, from time t1, the throttle opening correction of the event (1) is started, and the time measurement of the event timer is started. In order to correct the throttle opening, the master opening MO with a throttle opening of “7 deg”, the master opening MO with an intake opening of “90 deg”, and the master opening with an EGR opening of “0%” Set to MO respectively. Here, the throttle opening correction starts at time t1 and is completed at time t4. In the meantime, when a predetermined time (for example, “0.5 seconds”) elapses after the event timer starts measuring, data measurement of the intake air amount Ga and the like is started at time t2, and the data measurement is ended at time t3. At this time, the intake air amount Ga decreases from time t1, and thereafter becomes a constant value until time t5.
そして、時刻t4で、スロットル開度補正が完了すると、時刻t4から、イベント(2)の吸入開度補正が開始され、再びイベントタイマーの計時が開始される。このとき、吸入開度補正のために、スロットル開度が「7deg相当」の補正後開度COに、吸入開度が「8deg」のマスター開度MOに、EGR開度が「0%」のマスター開度MOにそれぞれ設定される。ここで、吸入開度補正は、時刻t4から開始し、時刻t5で完了する。その間、吸気量Gaは継続的に一定値となる。 When the throttle opening correction is completed at time t4, the suction opening correction for event (2) is started from time t4, and the event timer is started again. At this time, in order to correct the intake opening, the corrected opening CO with the throttle opening of “equivalent to 7 deg” is set to the master opening MO with the intake opening of “8 deg”, and the EGR opening is “0%”. Set to the master opening MO. Here, the suction opening correction starts at time t4 and is completed at time t5. Meanwhile, the intake air amount Ga continuously becomes a constant value.
その後、時刻t5で、吸入開度補正が完了すると、時刻t5から、イベント(3)のEGR開度補正が開始され、再びイベントタイマーの計時が開始される。このとき、EGR開度補正のために、スロットル開度が「7deg相当」の補正後開度COに、吸入開度が「8deg相当」の補正後開度COに、EGR開度が「25%」のマスター開度MOにそれぞれ設定される。ここで、EGR開度補正は、時刻t5から開始し、時刻t6で完了する。その間、吸気量Gaは、一端減少して一定値となる。このときの吸気量の変化量dmegrは、EGR開度を「25%」にしたときのEGRガス流量に相当する。そして、時刻t6で、EGR開度補正が完了すると、時刻t6以降では、EGRガスの目標流量を監視するために、スロットル開度が「7deg相当」の補正後開度COに、吸入開度が「8deg相当」の補正後開度COに、EGR開度が「25%相当」の補正後開度COにそれぞれ設定される。 Thereafter, when the suction opening correction is completed at time t5, the EGR opening correction of event (3) is started from time t5, and the event timer is started again. At this time, in order to correct the EGR opening, the throttle opening is the corrected opening CO corresponding to “7 deg”, the corrected opening CO where the suction opening is “equivalent to 8 deg”, and the EGR opening is “25%”. "Is set to the master opening degree MO. Here, the EGR opening correction starts at time t5 and is completed at time t6. Meanwhile, the intake air amount Ga decreases once and becomes a constant value. The amount of change dmegr of the intake air amount at this time corresponds to the EGR gas flow rate when the EGR opening is set to “25%”. When the EGR opening correction is completed at time t6, after time t6, in order to monitor the target flow rate of EGR gas, the throttle opening is equal to the corrected opening CO with “equivalent to 7 deg”, and the intake opening is The post-correction opening degree CO corresponding to “8 deg” is set to the post-correction opening degree CO corresponding to “25%”.
従って、図9に示すように、スロットル開度補正、吸入開度補正及びEGR開度補正は、時刻t1〜時刻t6の間で、エンジン1の運転が減速燃料カットとなるときに実行される。
Therefore, as shown in FIG. 9, the throttle opening correction, the intake opening correction, and the EGR opening correction are executed between time t1 and time t6 when the operation of the
以上説明したこの実施形態における過給機付きエンジンのEGR制御装置によれば、ECU50は、エンジン1の運転時に上記のようなEGR補正制御を実行する。このEGR補正制御において、ECU50は、エンジン1の減速燃料カット時に、EGR弁23を全閉に制御すると共に吸入弁28を全開に制御し、更にスロットル弁6aを通過する吸気が音速となるようにスロットル弁6aを所定開度に制御する。このとき、ECU50は、エアフローメータ42により検出された吸気量Gaと、所定の弁通過流量の基本式(F)とに基づき、スロットル弁6aに関するスロットル実開度TARを求め、そのスロットル実開度TARと所定のマスター開度との差からスロットル弁6aのスロットル開度補正値TACを学習し、学習されたスロットル開度補正値TACに基づきスロットル弁6aの制御を補正している。また、ECU50は、引き続き、エンジン1の減速燃料カット時に、学習されたスロットル開度補正値TACに基づきスロットル弁6aの制御を補正した後、EGR弁23を全閉に制御すると共に吸入弁28を所定開度へ閉弁制御する。このとき、ECU50は、エアフローメータ42により検出された吸気量Gaと、基本式(F)とに基づき、吸入弁28に関する吸入実開度ADRを求め、その吸入実開度ADRと吸入弁28の所定のマスター開度との差から吸入弁28の吸入開度補正値ADCを学習し、その学習された吸入開度補正値ADCに基づき吸入弁28の制御を補正している。従って、このEGR補正制御によれば、吸入弁28の下流側の圧力Pdnを検出するための専用の圧力センサを特に使用することなく、スロットル弁6aの制御と吸入弁28の制御が補正されるので、EGR弁23を開弁したときに、吸気通路2へ流れるEGRガス流量が、吸入弁28の開度ばらつきの有無にかかわらず補正される。このため、吸入弁28の開度ばらつきにかかわらず、専用の圧力センサを使用することなく、EGRガス流量を精度よく制御することができるようになる。
According to the EGR control device for an engine with a supercharger in this embodiment described above, the
また、この実施形態のEGR補正制御において、ECU50は、引き続き、エンジン1の減速燃料カット時に、スロットル弁6aの制御を補正し、吸入弁28の制御を補正した後、EGR弁23を所定の第1開度(例えば「0%」)から所定の第2開度(例えば「25%」)へ開弁制御し、そのときエアフローメータ42により検出される吸気量Gaの変化量を第1開度から第2開度への開度変化に対するEGRガスの流量変化量として求める。また、EGR弁23を第2開度に開弁制御したときのEGR弁23の上流側圧力と下流側圧力との圧力差を求める。そして、求められた流量変化量と圧力差とに基づきEGR弁23に関するEGR実開度EARを求め、そのEGR実開度EARと第2開度との差からEGR弁23のEGR開度補正値EACを学習し、その学習されたEGR開度補正値EACに基づきEGR弁23の制御を補正している。従って、このEGR補正制御によれば、吸入弁28の下流側の圧力を検出するための専用の圧力センサを特に使用することなく、更に、EGR弁23の制御が補正されるので、EGR弁23を開弁したときに、吸気通路2へ流れるEGRガス流量が、EGR弁23の開度ばらつきの有無にかかわらず更に補正される。このため、吸入弁28とEGR弁23の開度ばらつきにかかわらず、専用の圧力センサを使用することなく、EGRガス流量を更に精度よく制御することができるようになる。
Further, in the EGR correction control of this embodiment, the
すなわち、この実施形態の構成によれば、エアフローメータ42で検出された吸気量Gaと、弁通過流量の基本式(F)とに基づき、スロットル弁6a、吸入弁28及びEGR弁23それぞれの実開度(スロットル実開度TAR、吸入実開度ADR、EGR実開度EAR)と所定の各種マスター開度との差を演算し、各種弁6a,28,23の制御を公差中央に補正することにより、EGRガス流量のばらつきを低減することができるのである。具体的には、実車による所定のモード走行試験において、EGR率のばらつきにおける目標EGR率を「25±1(%)」とすると、この実施形態では、EGR率のばらつきレンジを「2(%)」に抑えることができた。これは、各種弁6a,28,23の制御を補正しなかった場合のEGR率のばらつきレンジ「9(%)」に比べ優位であることがわかる。
That is, according to the configuration of this embodiment, the actual values of the
なお、この開示技術は前記実施形態に限定されるものではなく、開示技術の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜変更して実施することもできる。 Note that the disclosed technology is not limited to the above-described embodiment, and a part of the configuration can be changed as appropriate without departing from the spirit of the disclosed technology.
(1)前記実施形態では、EGR補正制御において、スロットル開度補正、吸入開度補正及びEGR開度補正を実行するように構成したが、EGR補正制御において、EGR開度補正を省いて、スロットル開度補正と吸入弁開度補正のみを実行するように構成することもできる。 (1) In the above embodiment, the throttle opening correction, the intake opening correction, and the EGR opening correction are executed in the EGR correction control. However, in the EGR correction control, the EGR opening correction is omitted and the throttle opening correction is performed. It is also possible to configure so as to execute only the opening correction and the intake valve opening correction.
(2)前記実施形態では、エンジン1の減速燃料カット時に、スロットル開度補正、吸入開度補正及びEGR開度補正を、一連のイベント(1)〜(3)として連続的に実行するように構成したが、スロットル開度補正、吸入開度補正及びEGR開度補正を、異なる減速燃料カット時に、別々に実行するように構成することもできる。
(2) In the above-described embodiment, the throttle opening correction, the intake opening correction, and the EGR opening correction are continuously executed as a series of events (1) to (3) when the
(3)前記実施形態では、通常のガソリンエンジン車において、「EGR補正制御」を、エンジン1の減速燃料カット時であって、かつ電子スロットル装置6(スロットル弁6a)を通過する吸気がソニックとなるときに実行するように構成した。これに対し、通常のガソリンエンジン車やエンジンとモータを備えたハイブリッド車において、「EGR補正制御」を、エンジンの減速燃料カット時にかかわらず、電子スロットル装置を通過する吸気がソニックとなるときに実行するように構成することもできる。例えば、通常のガソリンエンジン車や「パラレル方式」又は「スプリット方式」のハイブリッド車において、エンジンの定常運転時であって、かつ電子スロットル装置を通過する吸気がソニックとなるときに「EGR補正制御」を実行するように構成することもできる。あるいは、「シリーズ方式」のハイブリッド車において、電子スロットル装置を通過する吸気がソニックとなるときに「EGR補正制御」を実行するように構成することもできる。ここで、「パラレル方式」は、エンジンとモータの両方を車輪の駆動に使用する方式である。「スプリット方式」は、エンジンからの動力を動力分割機構により分割し、発電機と車輪へ振り分けたり、エンジンとモータからの駆動力を適宜合成する方式である。また、「シリーズ方式」は、エンジンを発電のみに使用し、モータを車軸の駆動と回生のみに使用し、加えて電力を回収するための蓄電池を有する方式である。つまり、「シリーズ方式」のハイブリッド車は、エンジンを発電用動力源として搭載した電気自動車ということができる。
(3) In the above-described embodiment, in an ordinary gasoline engine vehicle, “EGR correction control” is performed when the
この開示技術は、過給機を備えたエンジンに設けられる低圧ループ式のEGR装置に利用することができる。 This disclosed technique can be used for a low-pressure loop EGR device provided in an engine equipped with a supercharger.
1 エンジン
2 吸気通路
3 排気通路
5 過給機
5a コンプレッサ
5b タービン
5c 回転軸
6 電子スロットル装置(吸気量調節弁)
6a スロットル弁
21 EGR装置
22 EGR通路
22a 入口
22b 出口
23 EGR弁
28 吸入弁
42 エアフローメータ(吸気量検出手段)
50 ECU(制御手段)
1
50 ECU (control means)
Claims (2)
前記過給機は、前記吸気通路に配置されたコンプレッサと、前記排気通路に配置されたタービンと、前記コンプレッサと前記タービンを一体回転可能に連結する回転軸とを含むことと、
前記エンジンから前記排気通路へ排出される排気の一部をEGRガスとして前記エンジンへ還流させるために前記吸気通路へ流すEGR通路と、
前記EGR通路は、その入口が前記タービンより下流の前記排気通路に接続され、その出口が前記コンプレッサより上流の前記吸気通路に接続されることと、
前記EGR通路におけるEGRガスの流量を調節するためのEGR弁と、
前記コンプレッサより下流の前記吸気通路に設けられ、前記吸気通路を流れる吸気量を調節するための吸気量調節弁と、
前記EGR通路の前記出口より上流の前記吸気通路に設けられ、前記吸気通路を流れる吸気量を絞るための吸入弁と、
前記吸入弁より上流の前記吸気通路を流れる吸気量を検出するための吸気量検出手段と、少なくとも前記EGR弁、前記吸気量調節弁及び前記吸入弁を制御するための制御手段と
を備えた過給機付きエンジンのEGR制御装置において、
前記制御手段は、前記EGR弁を全閉に制御すると共に前記吸入弁を全開に制御し、更に前記吸気量調節弁を通過する吸気が音速となるように前記吸気量調節弁を所定開度に制御したときの、前記吸気量検出手段により検出された前記吸気量と、以下に示す弁通過流量の基本式(F)とに基づき、前記吸気量調節弁に関する実開度を求め、その求められた実開度と前記所定開度との差から前記吸気量調節弁の開度補正値を学習し、その学習された開度補正値に基づき前記吸気量調節弁の制御を補正し、
dm=A・Cq・Cm・Pup/√Tup ・・・(F)
dm:吸気量、A:弁の開口面積、Cq:弁の流量係数、Cm:弁の流れ係数、Pup:弁の上流側の圧力、Tup:弁の上流側の温度
前記制御手段は、学習された前記吸気量調節弁の前記開度補正値に基づき前記吸気量調節弁の制御を補正した後、前記EGR弁を全閉に制御すると共に前記吸入弁を所定開度へ閉弁制御したときの、前記吸気量検出手段により検出された前記吸気量と、前記基本式(F)とに基づき、前記吸入弁に関する実開度を求め、その求められた実開度と前記吸入弁の前記所定開度との差から前記吸入弁の開度補正値を学習し、その学習された開度補正値に基づき前記吸入弁の制御を補正する
ことを特徴とする過給機付きエンジンのEGR制御装置。 A turbocharger provided in an intake passage and an exhaust passage of the engine for boosting intake air in the intake passage;
The supercharger includes a compressor disposed in the intake passage, a turbine disposed in the exhaust passage, and a rotation shaft that connects the compressor and the turbine so as to be integrally rotatable.
An EGR passage that flows to the intake passage to recirculate a part of the exhaust discharged from the engine to the exhaust passage as EGR gas to the engine;
The EGR passage has an inlet connected to the exhaust passage downstream of the turbine and an outlet connected to the intake passage upstream of the compressor;
An EGR valve for adjusting the flow rate of EGR gas in the EGR passage;
An intake air amount adjusting valve provided in the intake passage downstream of the compressor, for adjusting the intake air amount flowing through the intake passage;
An intake valve that is provided in the intake passage upstream of the outlet of the EGR passage and restricts the amount of intake air flowing through the intake passage;
An intake air amount detecting means for detecting an intake air amount flowing through the intake passage upstream from the intake valve, and an excess control means for controlling at least the EGR valve, the intake air amount adjusting valve, and the intake valve. In an EGR control device for an engine with a feeder,
The control means controls the EGR valve to be fully closed and the intake valve to be fully open, and further sets the intake air amount adjustment valve to a predetermined opening so that the intake air passing through the intake air amount adjustment valve has a sound speed. Based on the intake air amount detected by the intake air amount detecting means at the time of control and the basic equation (F) of the valve passage flow rate shown below, an actual opening degree related to the intake air amount adjustment valve is obtained and obtained. Learning the opening correction value of the intake air amount adjustment valve from the difference between the actual opening and the predetermined opening, correcting the control of the intake air amount adjustment valve based on the learned opening correction value,
dm = A · Cq · Cm · Pup / √Tup (F)
dm: intake air amount, A: valve opening area, Cq: valve flow coefficient, Cm: valve flow coefficient, Pup: pressure upstream of the valve, Tup: temperature upstream of the valve The control means is learned After correcting the control of the intake air amount adjustment valve based on the opening correction value of the intake air amount adjustment valve, the EGR valve is controlled to be fully closed and the intake valve is controlled to close to a predetermined opening degree. Then, based on the intake air amount detected by the intake air amount detecting means and the basic formula (F), an actual opening degree relating to the intake valve is obtained, and the obtained actual opening degree and the predetermined opening degree of the intake valve are obtained. An EGR control apparatus for an engine with a supercharger, which learns an opening correction value of the intake valve from a difference from the degree, and corrects the control of the intake valve based on the learned opening correction value.
前記過給機は、前記吸気通路に配置されたコンプレッサと、前記排気通路に配置されたタービンと、前記コンプレッサと前記タービンを一体回転可能に連結する回転軸とを含むことと、
前記エンジンから前記排気通路へ排出される排気の一部をEGRガスとして前記エンジンへ還流させるために前記吸気通路へ流すEGR通路と、
前記EGR通路は、その入口が前記タービンより下流の前記排気通路に接続され、その出口が前記コンプレッサより上流の前記吸気通路に接続されることと、
前記EGR通路におけるEGRガスの流量を調節するためのEGR弁と、
前記コンプレッサより下流の前記吸気通路に設けられ、前記吸気通路を流れる吸気量を調節するための吸気量調節弁と、
前記EGR通路の前記出口より上流の前記吸気通路に設けられ、前記吸気通路を流れる吸気量を絞るための吸入弁と、
前記吸入弁より上流の前記吸気通路を流れる吸気量を検出するための吸気量検出手段と、少なくとも前記EGR弁、前記吸気量調節弁及び前記吸入弁を制御するための制御手段と
を備えた過給機付きエンジンのEGR制御装置において、
前記制御手段は、前記エンジンの減速燃料カット時に、前記EGR弁を全閉に制御すると共に前記吸入弁を全開に制御し、更に前記吸気量調節弁を通過する吸気が音速となるように前記吸気量調節弁を所定開度に制御したときの、前記吸気量検出手段により検出された前記吸気量と、以下に示す弁通過流量の基本式(F)とに基づき、前記吸気量調節弁に関する実開度を求め、その求められた実開度と前記所定開度との差から前記吸気量調節弁の開度補正値を学習し、その学習された開度補正値に基づき前記吸気量調節弁の制御を補正し、
dm=A・Cq・Cm・Pup/√Tup ・・・(F)
dm:吸気量、A:弁の開口面積、Cq:弁の流量係数、Cm:弁の流れ係数、Pup:弁の上流側の圧力、Tup:弁の上流側の温度
前記制御手段は、前記エンジンの減速燃料カット時に、学習された前記吸気量調節弁の前記開度補正値に基づき前記吸気量調節弁の制御を補正した後、前記EGR弁を全閉に制御すると共に前記吸入弁を所定開度へ閉弁制御したときの、前記吸気量検出手段により検出された前記吸気量と、前記基本式(F)とに基づき、前記吸入弁に関する実開度を求め、その求められた実開度と前記吸入弁の前記所定開度との差から前記吸入弁の開度補正値を学習し、その学習された開度補正値に基づき前記吸入弁の制御を補正する
ことを特徴とする過給機付きエンジンのEGR制御装置。 A turbocharger provided in an intake passage and an exhaust passage of the engine for boosting intake air in the intake passage;
The supercharger includes a compressor disposed in the intake passage, a turbine disposed in the exhaust passage, and a rotation shaft that connects the compressor and the turbine so as to be integrally rotatable.
An EGR passage that flows to the intake passage to recirculate a part of the exhaust discharged from the engine to the exhaust passage as EGR gas to the engine;
The EGR passage has an inlet connected to the exhaust passage downstream of the turbine and an outlet connected to the intake passage upstream of the compressor;
An EGR valve for adjusting the flow rate of EGR gas in the EGR passage;
An intake air amount adjusting valve provided in the intake passage downstream of the compressor, for adjusting the intake air amount flowing through the intake passage;
An intake valve that is provided in the intake passage upstream of the outlet of the EGR passage and restricts the amount of intake air flowing through the intake passage;
An intake air amount detecting means for detecting an intake air amount flowing through the intake passage upstream from the intake valve, and an excess control means for controlling at least the EGR valve, the intake air amount adjusting valve, and the intake valve. In an EGR control device for an engine with a feeder,
The control means controls the EGR valve to be fully closed and the intake valve to be fully open at the time of deceleration fuel cut of the engine, and further controls the intake air so that the intake air passing through the intake air amount adjustment valve has a sound speed. Based on the intake air amount detected by the intake air amount detecting means when the amount adjusting valve is controlled to a predetermined opening and the following basic expression (F) of the valve passage flow rate, An opening degree is obtained, an opening correction value of the intake air amount adjustment valve is learned from a difference between the obtained actual opening degree and the predetermined opening degree, and the intake air amount adjustment valve is based on the learned opening degree correction value. Correct the control of
dm = A · Cq · Cm · Pup / √Tup (F)
dm: intake air amount, A: valve opening area, Cq: valve flow coefficient, Cm: valve flow coefficient, Pup: pressure upstream of the valve, Tup: temperature upstream of the valve The control means is the engine At the time of deceleration fuel cut, after correcting the control of the intake air amount adjustment valve based on the learned opening correction value of the intake air amount adjustment valve, the EGR valve is controlled to be fully closed and the intake valve is opened to a predetermined degree. Based on the intake air amount detected by the intake air amount detecting means and the basic equation (F), the actual opening degree related to the intake valve is obtained, and the obtained actual opening degree is determined. And a suction opening correction value of the suction valve is learned from a difference between the suction valve and the predetermined opening of the suction valve, and the control of the suction valve is corrected based on the learned opening correction value. EGR control device for engine with aircraft.
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JP2021173200A (en) * | 2020-04-23 | 2021-11-01 | 日産自動車株式会社 | Control method of internal combustion engine and controller of internal combustion engine |
-
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- 2018-05-14 JP JP2018092895A patent/JP2019002396A/en active Pending
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JP2021134748A (en) * | 2020-02-28 | 2021-09-13 | 株式会社Subaru | Exhaust emission recirculation control device |
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