JP2020115008A - 内燃機関制御装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1の全体構成図を参照して、第1の実施の形態に係る内燃機関制御装置の基本構成を説明する。図1において、制御対象としての内燃機関(エンジン)100、及び内燃機関100を含む内燃機関システム150は、CPUを備えたエンジンコントロールユニット(ECU)200と、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ300とにより制御される。すなわち、ECU200は、内燃機関100及び内燃機関システム150を制御する内燃機関制御装置として機能する。内燃機関100は、シリンダ内にピストン101、吸気バルブ102、及び排気バルブ103を備えている。内燃機関100は、一例としては、複数、例えば4個の気筒(シリンダ)を有した内燃機関とすることができるが、図1は、複数の気筒のうちの1つの気筒のみを代表的に図示している。
入力回路30aは、吸気バルブ102及び排気バルブ103から、その動作についてのフィードバック信号Ss10a、Ss10bの入力を受け付ける。入力回路30aに入力される各種信号は、上記のものだけに限定されるものではなく、図示された以外のセンサや計測器からの出力信号の入力を受け付けることも可能である。
それぞれ制御する。
一方、吸入空気量QAが閾値Th1以下である場合、処理を終了する(end)。吸入空気量QAが所定値以下である場合、排気バルブ103の位相を補正しても、筒内掃気の効果が薄くなる。このため、図3のフローでは、ステップS301を実行して、吸入空気量QAが所定値より大きい場合に限り、微粒子フィルタ123の上流側の圧力判定、及び/又は排気バルブ103の位相補正の実行を許可するようにしている。
そして、上流側圧力センサ126が検出する圧力値が適合値に比べて上昇するほど、オーバラップ期間が大きく基準値(補正無の場合)から変化するように吸気バルブ102及び記排気バルブ103がCPU30e及びVTC駆動回路30gにより制御される。すなわち、CPU30eは、微粒子フィルタ123の上流側の圧力が上昇するほど、オーバラップ動作におけるオーバラップ期間の変化が大きくなるよう吸気バルブ102及び排気バルブ103をVTC駆動回路30gを介して制御するよう構成されている。
またECU200に記録されている微粒子フィルタ123の上流側圧力の適合値PGPFDEF(通常時の圧力値)が読み出される。適合値PGPFDEFに対する計測値の差分が上昇値DPGPFとして計算される(図7の上から3番目のグラフ参照)。
次に、第2の実施の形態に係る内燃機関制御装置を、図9及び図10を参照して説明する。第2の実施の形態の制御装置の全体構成は、第1の実施の形態(図1)と同一であるので、説明は省略する。この第2の実施の形態の制御装置は、第1の実施の形態で説明した動作に加え(並行して)、次の説明する動作を実行する点が、第1の実施の形態の制御装置と異なっている。
次に、第3の実施の形態に係る内燃機関制御装置を、図11〜図15を参照して説明する。第3の実施の形態の制御装置の全体構成は、第1の実施の形態(図1)と略同一であるので、説明は省略する。ただし、この第3の実施の形態の制御装置は、第1の実施の形態で説明した動作に加え(並行して)、次の説明する動作を実行する点が、第1の実施の形態の制御装置と異なっている。すなわち、この第3の実施の形態の制御装置では、内燃機関100へ流入する混合ガスの流量を計測する方法、及びその計測結果に基づく燃料噴射制御や点火制御が前述の実施の形態とは異なっている。具体的には、図11に示すように、内燃機関100のシリンダの内部に注入される筒内空気量GCYLを、シリンダ内に注入されず吹き抜ける吹き抜け空気量GBLOWBY(吸入側に戻る吹き返し量も含む)を考慮して推定し、これに基づいて燃料噴射制御や点火制御(点火時期ADV、燃料噴射量GFUELの制御)を実行する点が、第1の実施の形態とは異なっている。
XPHY=√(1/(R*TIMANI)) PIMANI*ψ(PIMANI、PGPF)
GBLOWBY=AOL*BBNE*XPYH+OFFSETOL
そして、ステップS1108では、ステップS1107で計算した要求点火時期ADVをECU200内の点火信号出力回路30iから点火コイル106に駆動信号Ds12として出力し、要求燃料噴射量GFUELを燃料噴射装置駆動回路30hから燃料噴射装置107に信号Ds11として出力する。
次に、第4の実施の形態に係る内燃機関制御装置を、図16〜図17を参照して説明する。図16は、第4の実施の形態の制御装置の全体構成を示す概略図である。この第4の実施の形態の装置は、以下の点を除き、第1の実施の形態(図1)と略同一である。第1の実施の形態の構成要素と同一の構成要素については、図16で同一の参照符号を付しているので、重複する説明は省略する。ECU200の構成も、第1の実施の形態(図2)と略同一であるので、詳細は省略する。
以上、本発明の実施の形態について説明した。上記実施の形態の方式を実施しても、ノッキングが発生する場合はあり得る。ノッキングが発生したということは、内燃機関100内の既燃ガスの排出が不十分であることを意味している。この場合、図18に示すように、ノッキングの発生が公知の方法で検知された後(ステップS411のYES)、排気バルブ103の位相の補正量を、第1の実施の形態で説明した最終補正値MEVTCGPFより更に補正値ΔMだけ大きいMEVTCGPF’に変更し、これによりオーバラップ期間を更に大きくすることが可能である(ステップS412)。
尚、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
Claims (13)
- 吸気バルブ及び排気バルブを備えた内燃機関を含む内燃機関システムを制御する内燃機関制御装置であって、
前記内燃機関システムは、排気ガス中の微粒子を捕捉可能に構成された微粒子フィルタを備え、
前記内燃機関制御装置は、前記微粒子フィルタの上流側の圧力が上昇するほど、前記吸気バルブ及び前記排気バルブを同時に開弁するオーバラップ動作におけるオーバラップ期間の変化が大きくなるよう前記吸気バルブ及び前記排気バルブを制御するよう構成された制御部を備える
ことを特徴とする内燃機関制御装置。 - 前記制御部は、前記微粒子フィルタの上流側の圧力の閾値からの上昇値が所定値よりも大きくなった場合に前記オーバラップ期間の補正を許可するよう構成された、請求項1に記載の内燃機関制御装置。
- 前記制御部は、前記内燃機関の吸入空気量が所定値よりも大きい場合に前記オーバラップ期間の補正のための動作を許可するよう構成された、請求項1又は2に記載の内燃機関制御装置。
- 前記内燃機関システムは、吸気側の圧力を上昇させる過給機を更に備え、
前記制御部は、前記過給機により前記内燃機関が過給状態にある場合と、前記内燃機関が非過給状態にある場合とで、前記オーバラップ期間の補正量を異ならせるよう構成された、請求項1に記載の内燃機関制御装置。 - 前記制御部は、前記過給機により前記内燃機関が過給状態にある場合には、前記オーバラップ期間が大きくなるような前記補正量を与え、前記内燃機関が非過給状態にある場合には、前記オーバラップ期間が小さくなるような補正量を与えるよう構成された、請求項4に記載の内燃機関制御装置。
- 前記制御部は、前記内燃機関が過給領域にあり、前記オーバラップ期間を大きくするような補正量を与える場合、更に前記過給機の目標過給圧を上昇させる制御を行うよう構成された、請求項4又は5に記載の内燃機関制御装置。
- 前記制御部は、前記内燃機関に注入されずに吹き抜ける吹き抜け空気の量である吹き抜け空気量を推定し、前記内燃機関に吸入される吸入空気量と前記吹き抜け空気量とに基づいて前記内燃機関の内部に残る空気の量である筒内空気量を推定するよう構成された、請求項1に記載の内燃機関制御装置。
- 前記制御部は、前記オーバラップ期間の補正値を設定した後、前記内燃機関においてノッキングが発生したことを検知した場合に、前記オーバラップ期間が更に大きくなるよう前記補正値を変更するよう構成された、請求項1に記載の内燃機関制御装置。
- 前記制御部は、前記目標過給圧の補正値を設定した後、前記内燃機関のトルクが目標トルクに達していないと判断される場合には、前記オーバラップ期間が減少するよう前記補正値を制御するよう構成された、請求項6に記載の内燃機関制御装置。
- 吸気バルブ及び排気バルブを備えた内燃機関を含む内燃機関システムを制御する内燃機関制御装置であって、
前記内燃機関システムは、
排気ガス中の微粒子を捕捉可能に構成された微粒子フィルタと、
前記微粒子フィルタにおける微粒子の堆積量を推定する堆積量推定部と
を備え、
前記内燃機関制御装置は、前記堆積量が上昇するほど、前記吸気バルブ及び前記排気バルブを同時に開弁するオーバラップ動作におけるオーバラップ期間の変化が大きくなるように前記吸気バルブ及び前記排気バルブを制御するよう構成された制御部を備える
ことを特徴とする内燃機関制御装置。 - 前記制御部は、前記内燃機関の吸入空気量が所定値よりも大きい場合に前記オーバラップ期間の補正のための動作を許可するよう構成された、請求項10に記載の内燃機関制御装置。
- 前記内燃機関システムは、前記内燃機関の吸気側の圧力を上昇させる過給機を更に備え、
前記制御部は、前記過給機により前記内燃機関が過給状態にある場合と、前記内燃機関が非過給状態にある場合とで、前記オーバラップ期間の補正量を異ならせるよう構成された、請求項10に記載の内燃機関制御装置。 - 前記制御部は、前記過給機により前記内燃機関が過給状態にある場合には、前記オーバラップ期間が大きくなるような前記補正量を与え、前記内燃機関が非過給状態にある場合には、前記オーバラップ期間が小さくなるような補正量を与えるよう構成された、請求項12に記載の内燃機関制御装置。
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2019
- 2019-01-18 JP JP2019006679A patent/JP2020115008A/ja active Pending
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