JP2595148B2 - 内燃機関制御装置 - Google Patents
内燃機関制御装置Info
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Description
燃機関のEGRシステムが正常に動作しているか否かの
診断を行う内燃機関制御装置に関する。
えば特開平1−170747号 公報があり、内燃機関のスロッ
トル弁上流に設けられた空気流量計で、内燃機関が減速
運転時にEGRバルブを開閉した場合の吸気量の直接的
な変化を計測することにより、EGRシステムの自己診
断を行っていた。
GRシステムの故障診断は、内燃機関が減速運転に限定
されている。そのため、実際の内燃機関の運転中は、減
速パターンが一定せずシステムの故障診断量が、確定し
ない。またここに記載されているシステムは故障診断量
が吸入吸気温の影響をうけるため寒冷地等でのEGR還
流時には吸気温が大きく変化し診断できなくなる可能性
がある。
態を限定せず且つ吸気温の影響を受けないシステムを提
供することにある。
吸気管と排気管を結び排気ガスを前記吸気管へ還流する
EGR通路と、前記EGR通路に設けられ排気ガスの還
流量を制御するEGRバルブとを備えたEGRシステム
と、前記内燃機関に吸入される空気量を計測する手段と
吸気管内圧力を計測する手段と吸気管内の空気温度を計
測する手段とを持った内燃機関制御装置において、 EG
R還流に際し前記空気量を計測する手段により実際に計
測した吸入空気量(Q S )と、前記内燃機関のシリンダ
に流入するシリンダ流入空気推定量(Q C )との差に基づ
く圧力差分式より前記吸入空気量(Q S )の分圧(P Q )
の圧力勾配を逐次計算することによって前記分圧(P Q )
を算出する手段と、前記算出された分圧(P Q )と前記
吸気管内圧力を計測する手段により求められた吸気管内
圧力(P)とからEGR還流量を求める手段を有するこ
とを特徴とする内燃機関の制御装置によって達成され
る。
た吸気管内圧力と内燃機関の回転数のマップの検索値と
の差分で、吸気管内平均圧力をもとめる場合、吸気温の
影響を受ける。そこで吸気温センサーで計測された吸気
温で補正を吸気管内平均圧力に加える。尚、ここで計算
された吸気管内平均圧力は質量式空気流量計の出力でも
とめられたものであるので、内燃機関の如何なる状態で
も吸入空気量の分圧を計算できる。さらに圧力センサー
の出力と前述の空気分圧を用てEGR還流時の分圧を計
算しEGRシステムの診断に用いる。
1は本発明の全体の構成図である。内燃機関1の吸気管
2と排気管3は、排気ガスの還流を行うためにEGR通
路4で連結されており、EGR通路途中には、排気ガス
還流量を調整するEGRバルブ5が設けられている。ま
たEGR通路以外の吸気管への導気通路としてはキャニ
スタ18に吸着されたガソリンベーパを吸気管へパージ
するキャニスタパージ通路16,ブローバイガスを吸気
管へ還流するブローバイガス通路20がある。キャニス
ターパージ通路には、キャニスターパージバルブ17が
設けられておりキャニスターパージ量を調整する。ブロ
ーバイガス通路には、ブローバイガス還流バルブ21が
もうけられており、ブローバイガスの還流量を調整す
る。ここで、ブローバイガスは、内燃機関の状態により
通路20を介して吸気管に吸入される場合と、エアクリ
ーナを通して吸入空気とともに吸入される場合がある。
EGRバルブの駆動は、内燃機関制御装置24によって
行われ予めさだめられた所定手順により、排気ガスの還
流量を制御される。また、同様にしてキャニスターパー
ジバルブ及びブローバイガス還流バルブも内燃機関制御
装置により駆動され、キャニスターパージ量及びブロー
バイガス還流量が制御される。内燃機関制御装置24
は、吸入する空気量を質量流量で計測する熱線式空気流
量計13,クランク角度センサ9,排気ガスの酸素濃度
を計測する排気ガス濃度センサ10,冷却水温センサ1
1,吸気管内の気温を計測する吸気温センサ12,吸気
管内の圧力を計測する圧力センサ8等のセンサ群の信号
により、内燃機関の運転状態を検出し、これらの情報に
より予め定められた手順に基づき上記の各バルブを制御
する。同様にして、燃料噴射信号をインジェクタ14
へ、点火時期信号を点火装置15へ、アイドル回転数制
御信号をISCバルブ23へ出力する。
ブロック図である。外部アクチュエータ、センサとの入
出力を行うドライバ25、各センサの出力電圧をA/D
コンバータによりディジタル信号に変換したり、各アク
チュエータにパルス信号を送るI/O26,I/O26
からの信号値を基に内燃機関の状態を判別し、ディジタ
ル演算を行い、燃料噴射幅、点火信号、アイドル回転数
制御信号、等をI/O26に送るCPU27,CPU2
7のプログラム及び定数を格納する不揮発性メモリRO
M28、計算された変数を一時的に格納する揮発性メモ
リRAM29,内燃機関制御装置24に供給される電源
が切断されても、RAM29の内容を保持する電源バッ
クアップ回路30から構成される。
制御方式のブロック図である。ブロック301は、圧力
差分式のブロックを表す。Pi(i)は、現在の吸気管内
圧力の推定値、Pi(i−1)は前回の吸気管内圧力の推
定値を示す。ブロック301の右辺第2項はブロック3
02で検索される気筒流入空気量Qc と、現在の熱線式
空気流量計の出力Qs との差分に気体方程式から導かれ
る定数Kt を乗じ、圧力変化分を算出している。この時
定数Kt には吸気温センサの出力から算出される吸気温
による補正がなされることはいうまでもない。ブロック
302は吸気管内圧力の推定値と内燃機関の回転数の軸
をもつ気筒流入空気量の2次元マップ(以下Qc MAP
と略す)を検索する。このブロックヘの入力は、ブロッ
ク301で計算された吸気管内圧力の推定値Pi とクラン
ク角度センサの信号から計算された内燃機関の回転数で
ある。気筒流入空気量をQc MAPで検索する場合は面
補間をおこなうことは、いうまでもない。ブロック30
2で推定された気筒流入空気量Qc は、ブロック301
の圧力差分式の入力とブロック303の燃料噴射量の計
算の入力となる。気筒流入空気量Qc の単位は、kg/
hであるのでブロック303で内燃機関の回転数Nで除
し、インジェクタ定数Ki を乗じて、そののちにインジ
ェクタ無効噴射幅を加算して燃料噴射量Ti として出力
される。ブロック301からブロック302はマイクロ
コンピュータのデジタル演算で時間割込みの一定周期あ
るいはクランク角度毎の割込みの一定角度周期で演算さ
れる。
内の圧力を示す。吸気管にはEGR通路401が、内燃
機関からみて熱線式空気流量計402の前方に連結され
ている。また吸気管の吸気脈動の影響を消すサージタン
クに吸気管の負圧を計測する圧力センサ403,吸入す
る空気の温度を計測する吸気温センサ404が取り付け
られている。熱線式空気流量計402を通過する空気流
量をQs とすると、スロットルバルブを通過する空気量
と同じとみなせる為、サージタンク内の吸入空気の分圧
の圧力勾配には、以下に示す数1が成立する。またサー
ジタンク内の平均圧をPとしたときに、EGR還流時に
はEGRの分圧をPe 、吸入空気量の分圧をPq とする
と、それぞれの関係は以下に示す数2が成立する。数1
は連続領域での計算式であるので、マイクロコンピュー
タでデジタル演算を行う場合には離散化する必要があ
る。Z変換等を用いて離散化した式が、数2である。数
2は図3のブロック301の圧力差分式で実現される。
計算のゼネラルフローチャートを示す。ステップ501
では、熱線式空気流量計の出力電圧を読み込み、流量工
学値変換をおこなう。ステップ502では図3のブロッ
ク301、および式2で示される圧力差分式を計算す
る。ステップ503ではステップ502で計算された吸
気管内圧力の推定値と内燃機関の回転数からテーブル検
索を行い気筒流入空気量を推定する(図3のブロック3
02)。次にステップ504で推定された気筒流入空気
量と内燃機関の回転数を基に内燃機関の要求する燃料噴
射幅を計算する。本計算課程は、デジタルフィルタを形
成するため一定周期で実行される。
R診断のゼネラルフローチャートを示す。ステップ60
1ではEGR還流中であるかどうかを判断する。EGR
還流中であれば、ステップ602へすすむ。ステップ6
02では吸気管に取り付けられた圧力センサの電圧値を
読み込み、吸気管内の圧力を計算する。ステップ603で
は推定された吸気管内圧力を読み込む。この推定値はR
GR還流中の吸気管内の空気流量の分圧を示している。
ステップ604ではステップ602で計算された吸気管
内圧力とステップ603の空気分圧から、EGR還流量
の分圧を計算する。その後ステップ605でEGR還流
分圧と内燃機関の回転数の軸をもつQc MAPを検索
し、EGRバルブが故障していない場合のEGR還流量
MEを計算する。ステップ606ではステップ604で
計算したEGRの分圧から吸気管内容積、吸気管内温度
等を用いてEGR還流量MEt を計算する。ステップ6
07ではステップ604,605で計算されたEGR還
流量MEと真の還流量MEt の差の絶対値を計算し、そ
の絶対値が一定値JME以上出あればステップ607で
EGR故障と判断する。ステップ606で真の還流量を
計算する場合、EGRの還流手段、たとえばデューティ
制御かON−OFF制御かどうかにより、デューティの
補正をかけることが有効であることは言うまでもない。
比較値の決定法を示す。本実施例では吸気管内圧力と内
燃機関の回転数のテーブル検索とし、格子点を両軸とも
2ポイントで9の比較値をもつようにしている。
けでなく、EGRの劣化の度合も診断できる。
し、EGRシステム故障診断に於ける誤判定を防止でき
る。
路、5…EGRバルブ、13…熱線式空気流量計、12
…吸気温センサー、8…圧力センサー、24…内燃機関
制御装置。
Claims (5)
- 【請求項1】内燃機関の吸気管と排気管を結び排気ガス
を前記吸気管へ還流するEGR通路と、前記EGR通路
に設けられ排気ガスの還流量を制御するEGRバルブと
を備えたEGRシステムと、前記内燃機関に吸入される
空気量を計測する手段と吸気管内圧力を計測する手段と
吸気管内の空気温度を計測する手段とを持った内燃機関
制御装置において、EGR還流に際し前記空気量を計測する手段により実際
に計測した吸入空気量(Q S )と、前記内燃機関のシリ
ンダに流入するシリンダ流入空気推定量(Q C )との差に
基づく圧力差分式より前記吸入空気量(Q S )の分圧
(P Q )の圧力勾配を逐次計算することによって前記分
圧(P Q )を計算する手段と、前記算出された分圧(P
Q )と前記吸気管内圧力を計測する手段により求められ
た吸気管内圧力(P)とからEGR還流量を求める手段
を有することを特徴とする内燃機関の制御装置。 - 【請求項2】請求項1において、前記シリンダ流入空気
推定量(QC )は、逐次計算における1回前に算出され
た前記吸入空気量(QS )の分圧(PQ(i-1))とエンジ
ン回転数により定める手段を有することを特徴とする内
燃機関の制御装置。 - 【請求項3】請求項1において、前記内燃機関の吸入す
る空気量を計測する手段は、質量流量を計測できる質量
空気流量計であることを特徴とする内燃機関の制御装
置。 - 【請求項4】請求項1から請求項3のいずれかにおい
て、前記分圧(PQ )を算出する手段より求められた分
圧PQ を吸気管内の空気温度を計測する手段によって計
測された温度に基づいて補正する補正手段を有すること
を特徴とする内燃機関の制御装置。 - 【請求項5】請求項1から請求項4のいずれかにおい
て、前記分圧PQ と前記吸気管内圧力Pとから求められ
たEGR還流量と予め定められたEGR故障判定値との
比較により前記EGRシステムの故障判定を行う故障判
定手段を有することを特徴とする内燃機関の制御装置。
Priority Applications (1)
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JP3213368A JP2595148B2 (ja) | 1991-08-26 | 1991-08-26 | 内燃機関制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP3213368A JP2595148B2 (ja) | 1991-08-26 | 1991-08-26 | 内燃機関制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH0552152A JPH0552152A (ja) | 1993-03-02 |
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Family
ID=16638030
Family Applications (1)
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JP3213368A Expired - Lifetime JP2595148B2 (ja) | 1991-08-26 | 1991-08-26 | 内燃機関制御装置 |
Country Status (1)
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Families Citing this family (3)
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---|---|---|---|---|
JPS60176112A (ja) * | 1984-02-23 | 1985-09-10 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 無人誘導車の救出装置 |
-
1991
- 1991-08-26 JP JP3213368A patent/JP2595148B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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JPH0552152A (ja) | 1993-03-02 |
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