JP2021008876A - エンジンシステム - Google Patents
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Abstract
Description
Mfuel_tgt = {(Mair_thr + Mair_egr) ÷ (a × λ_tgt)} − Mfuel_egr …式(A)
図1は、本実施形態にかかるエンジンシステム100を説明する図である。なお、図1中、信号の流れを破線の矢印で示す。また、図1中、一方の差圧センサ188とECU10との間の信号の流れを示す破線、および、温度センサ190とECU10との間の信号の流れを示す破線は、図面の簡略化のため図示を省略する。
なお、吸気用カムシャフトおよび排気用カムシャフトは、不図示のベルトを介してクランクシャフト122に接続されており、クランクシャフト122の回転に伴って回転する。
噴射量導出部20は、現在の運転領域がストイキ領域であるか否かを判定する。その結果、ストイキ領域であると判定した場合(S110におけるYES)、噴射量導出部20は、目標噴射量導出処理S160に処理を移す。一方、ストイキ領域ではないと判定した場合(S110におけるNO)、噴射量導出部20は、EGRガス質量導出処理S120に処理を移す。
噴射量導出部20は、燃焼室118に還流されるEGRガスの質量を導出する。本実施形態において、噴射量導出部20は、EGRバルブ174の開度、差圧センサ188の検出値、温度センサ190の検出値、および、エンジンEの回転数に基づいて、燃焼室118に還流されるEGRガスの質量を導出する。
噴射量導出部20は、現在の運転領域がリーン領域であるか否かを判定する。その結果、リーン領域であると判定した場合(S130におけるYES)、噴射量導出部20は、空気質量導出処理S140に処理を移す。一方、リーン領域ではないと判定した場合(S130におけるNO)、つまり、リッチ領域であると判定した場合、噴射量導出部20は、燃料質量導出処理S150に処理を移す。
噴射量導出部20は、EGRガス質量導出処理S120で導出したEGRガスの質量と、理論空燃比と、酸素センサ192の検出値に基づいて、燃焼室118に還流されるEGRガスに含まれる空気の質量を導出する。
MExh_all = MAir_in + MFuel_in …式(1)
ここで、排気ガスの空気過剰率をλ、理論空燃比をaとすると、下記式(2)が成立する。
MAir_in / MFuel_in = a × λ …式(2)
MAir_ex = MAir_in − a×MFuel_in …式(3)
そして、式(3)に式(1)、式(2)を代入すると、式(4)となる。
MAir_ex = MExh_all × a × {λ−1 / (1+a×λ)} …式(4)
MFuel_ex = MFuel_in − MAir_in/a …式(5)
そして、式(5)に式(1)、式(2)を代入すると、式(6)となる。
MFuel_ex = MExh_all × {1−λ / (1+a×λ)} …式(6)
Mair_egr = Megr_all × a × {λ−1 / (1+a×λ)} …式(7)
噴射量導出部20は、EGRガス質量導出処理S120で導出したEGRガスの質量Megr_allと、理論空燃比aと、酸素センサ192の検出値に基づいて、燃焼室118に還流されるEGRガスに含まれる燃料の質量を導出する。
Mfuel_egr = Megr_all × {1−λ / (1+a×λ)} …式(8)
噴射量導出部20は、吸入空気量センサ180の検出値に基づき、スロットルバルブ142(吸気管140)を通じて燃焼室118に導かれる新気の質量Mair_thrを導出する。そして、噴射量導出部20は、導出した新気の質量Mair_thr、空気質量導出処理S140で導出したEGRガスに含まれる空気の質量Mair_egr、燃料質量導出処理S150で導出したEGRガスに含まれる燃料の質量Mfuel_egr、理論空燃比a、決定した目標空気過剰率λ_tgtに基づき、下記式(A)を用いて目標噴射量Mfuel_tgtを導出する。
Mfuel_tgt = {(Mair_thr + Mair_egr) ÷ (a × λ_tgt)} − Mfuel_egr …式(A)
100 エンジンシステム
140 吸気管
150 インジェクタ(燃料噴射部)
160 排気管
170 EGR管
Claims (3)
- エンジンの燃焼室に吸気を導く吸気管と、
前記燃焼室から排出された排気ガスが導かれる排気管と、
前記排気管および前記吸気管に接続され、前記排気ガスをEGRガスとして前記吸気管に還流させるEGR管と、
前記EGRガスに含まれる空気の質量または前記EGRガスに含まれる燃料の質量と、予め設定された目標空気過剰率とに基づいて、燃料の目標噴射量を導出する噴射量導出部と、
前記噴射量導出部によって導出された前記目標噴射量の燃料を前記燃焼室に噴射する燃料噴射部と、
を備えるエンジンシステム。 - 前記噴射量導出部は、前記EGRガスの質量および前記EGRガスの空気過剰率に基づいて、前記EGRガスに含まれる空気の質量および前記EGRガスに含まれる燃料の質量のいずれか一方または両方を導出する請求項1に記載のエンジンシステム。
- 前記噴射量導出部は、前記吸気管を通じて前記燃焼室に導かれる新気の質量をMair_thr、前記EGRガスに含まれる空気の質量をMair_egr、前記EGRガスに含まれる燃料の質量をMfuel_egr、理論空燃比をa、前記目標空気過剰率をλ_tgt、前記目標噴射量をMfuel_tgtとした場合、下記式(A)に基づいて、前記目標噴射量を導出する
Mfuel_tgt = {(Mair_thr + Mair_egr) ÷ (a × λ_tgt)} − Mfuel_egr …式(A)
請求項1または2に記載のエンジンシステム。
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