JP3237480B2 - 内燃機関の排気還流制御装置 - Google Patents
内燃機関の排気還流制御装置Info
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- F02M26/04—EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
- F02M26/05—High pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust system upstream of the turbine and reintroduced into the intake system downstream of the compressor
Description
流 (EGR) 制御装置に関する。
時の制御方式としては、特開昭58−35255号公報
に開示されたものがある。車両用ディーゼル機関におい
ては一般にNOx低減のためにEGR制御装置が採用さ
れている。前記EGR制御装置では、例えば機関回転速
度と燃料噴射量,アクセル開度等の機関負荷とからなる
運転状態毎に目標EGR率を設定し、該目標EGR率と
なるように吸気系と排気系とを結ぶEGR通路に介装さ
れたEGR制御弁の開度を制御するようにしたものがあ
る。
吸入空気量は、低地と高地とでは同一の運転状態でも空
気の密度が変化するため変化する。したがって、運転状
態毎に設定された目標EGR率となるようにEGR制御
弁開度を制御しようとしても、前記のような同一の運転
状態における空気密度の変化に対してEGR制御弁開度
は一定に維持されることとなるため、EGR量が多過ぎ
てスモーク、PM (排気微粒子) が増加したり、EGR
量が少なすぎて十分なNOx低減効果が得られなかった
りすることがあった。
するときにEGRが行われると空気過剰率が大きく低下
してスモークや排気微粒子 (PM) が増大するという問
題がある。従来、このことを勘案して、急加速時のよう
に燃料噴射量が急激に増大し大幅な空気過剰率の低下が
生じやすいときにEGRをカットするようにしている。
御方式にあっては、必要以上にEGRをカットしたり、
また、逆にカットしなかったりして過渡時のEGRの最
適制御が困難であり、必要以上にカットした場合はEG
R不足によるNOxの増加を招き、したりなかった場合
はPMの増加が未だに生じてしまうなど過渡運転時のE
GR最適化ができないという問題が判明した。また、過
給機付機関の場合は、オイル劣化等による過給機の作動
特性のバラツキ等も生じるため前記問題点がより顕著で
あることも判明した。
なされたもので、定常運転時の環境変化に影響されるこ
となく、また、過渡運転時にも適正なEGR量に制御し
てスモーク,PM,NOx等をバランス良く低減して良
好な排気浄化性能が得られるようにした内燃機関のEG
R制御装置を提供することを目的とする。
図1に実線で示すように、機関の排気系と吸気系とを接
続するEGR通路に介装されたEGR制御弁を介して排
気の一部を吸気系に還流する内燃機関の排気還流制御装
置において、機関に吸入される空気流量を検出する吸入
空気流量検出手段と、機関回転速度を検出する機関回転
速度検出手段と、検出された機関回転速度に基づいて燃
料噴射量を設定する燃料噴射量設定手段と、検出された
機関回転速度と設定された燃料噴射量とに基づいて目標
EGR率を設定する目標EGR率設定手段と、検出され
た機関の吸入空気流量と設定された目標EGR率とに基
づいてシリンダに吸入される目標EGR量を設定する目
標EGR量設定手段と、前記目標EGR量設定手段によ
り設定された目標EGR量に対し、EGR制御弁からシ
リンダ入口までの吸気系容量とシリンダ容量とに応じて
決定された時定数を用いて所定の進み処理を行って、指
令EGR量を設定する指令EGR量設定手段と、 前記指
令EGR量設定手段によって設定された指令EGR量に
基づいてEGR制御弁の弁開度制御量を設定する弁開度
制御量設定手段と、 前記弁開度制御量設定手段によって
設定された弁開度制御量に基づいて前記EGR制御弁の
弁開度を制御する弁開度制御手段と、を含んで構成した
ことを特徴とする。
と高地とで同じ運転状態でも空気密度が変化することに
よって、吸入新気量が変化しても、該吸入新気量の変化
を吸入空気流量の変化として検出し、該吸入空気流量の
検出値に対して目標EGR率が設定されるため、該目標
EGR率は本来あるべきように、吸入新気量に対するE
GR量というEGR率として設定されることとなる。
密度の変化等によって吸入新気量が変化すると目標EG
R量が変化し、EGR制御弁開度も変化する。即ち、環
境が変化しても、目標EGR量は変化するが目標EGR
率は変化せず、最適なEGR率に制御することができ
る。
するEGR量とシリンダに吸入するEGR量との間の応
答遅れを生じるが、目標EGR量に対して進み処理を行
って指令EGR量を設定することにより、応答遅れの影
響を抑制でき、過渡運転時にも良好なEGR率に制御す
ることができる。特に、EGR制御弁からシリンダ入口
までの吸気系容量とシリンダ容量とに応じて該進み処理
の時定数が決定しているので、前記過渡運転時における
EGR制御弁を通過するEGR量に対するシリンダ吸入
EGR量の遅れを、進み処理を行うことにより効果的に
抑制することができる。
GR量設定手段が、前記進み処理を次式により行って指
令EGR量を設定することを特徴とする。
度に行うことができる。
鎖線で示すように、前記指令EGR量設定手段は、前記
シリンダに吸入させたい目標EGR量と実際にシリンダ
に吸入されるEGR量との間の応答特性を設定する応答
特性設定手段と、EGRガスが前記EGR制御弁からシ
リンダに吸入されるまでの動特性を推定する動特性推定
手段と、を含み、前記設定された応答特性となるように
前記推定された動特性に基づいて目標EGR量に対して
進み処理を行ってEGR制御弁を通過させたい指令EG
R量を設定するものであることを特徴とする。
設定された応答特性となるように進み処理を行うことが
できる。また、請求項4に係る発明は、前記動特性推定
手段が、機関回転速度と体積効率とEGR制御弁からシ
リンダ入口までの吸気系容量とシリンダ容量とに応じて
動特性の時定数を推定し、前記応答特性設定手段は、該
応答特性の時定数を前記動特性の時定数より小さい正数
に設定することを特徴とする。
ンダーシュートによりハンチングを生じることなく、応
答遅れをより可及的に小さくすることができる。また、
請求項5に係る発明は、図1に二点鎖線で示すように、
吸気圧を検出する吸気圧検出手段と、排気圧を検出する
排気圧検出手段と、を備え、前記弁開度制御量設定手段
は、前記設定された指令EGR量と検出された吸気圧及
び排気圧とに基づいてEGR要求流路面積を演算し、該
EGR要求流路面積に対応する目標弁開度を設定し、該
目標弁開度に所定の進み処理を行って弁開度制御量を設
定することを特徴とする。
圧と排気圧との差圧と、に応じてEGR要求流路面積を
精度良く算出でき、かつ、EGR制御弁の作動遅れ等に
対応する所定進み処理によって弁開度制御量を高精度に
設定することができる。
基づいて説明する。一実施形態の全体構成を示す図2に
おいて、過給機1は、エアフィルタ2でダストを除去さ
れて吸気通路3に吸入された空気を吸気コンプレッサ1
Aにより圧縮過給して下流側の吸気マニホールド4へ送
り込む。
射ノズル6には、噴射ポンプ7から各気筒に分配して燃
料が圧送供給され、該燃料噴射ノズル6から燃焼室に向
けて燃料が噴射され、該噴射された燃料は圧縮行程末期
に着火して燃焼される。また、排気マニホールド8と吸
気マニホールド4とを結んでEGR制御弁9を介装した
EGR通路10が接続されると共に、前記吸気通路3の
吸気コンプレッサ1Aの上流側にEGR制御時に吸気を
絞って排気圧と吸気圧との差圧を拡大してEGRしやす
くするためのスロットル弁31が介装され、主としてア
イドル時や低負荷時に排気改善,騒音対策のために前記
スロットル弁31を絞ると同時にEGR制御弁9の開度
を制御してEGR制御を行う。具体的には、バキューム
ポンプ11からの負圧を電磁弁32を介してダイアフラ
ム装置33に導いて前記絞り弁31を絞ると同時に、前
記負圧をデューティ制御される電磁弁12で大気との希
釈割合を制御することによって前記EGR制御弁9の圧
力室に導かれる圧力を制御し、もって開度を制御するこ
とによりEGR率を制御している。これらEGR率や燃
料噴射制御は、コントロールユニット13により行われ
る。
を検出するリフトセンサ34が設置されている。燃焼後
の排気は、排気マニホールド8より前記過給機1の排気
タービン1Bを回転駆動させた後、排気中に含まれるP
M等がフィルタ14で捕集され、マフラー15で消音さ
れた後に大気中に放出される。
の吸気通路3には、吸入空気流量を検出するエアフロー
メータ16が設けられ、また、機関回転速度Neを検出
する回転速度センサ17、前記燃料噴射ポンプ7のコン
トロールレバー開度を検出するレバー開度センサ18、
水温を検出する水温センサ19等が設けられ、これらの
検出値に基づいて吸気系圧力,排気系圧力を検出しつつ
シリンダ吸入空気量に見合った燃料の許容最大噴射量が
後述するようにして設定される。
種演算について説明する。まず、吸気系圧力 (以下吸気
圧という) Pmの演算のルーチンを、図3のフローチャ
ートに従って説明する。尚、このルーチンが吸気圧検出
手段に相当する。ステップ (図ではSと記す。以下同
様) 1では、それぞれ後述する別ルーチンで演算された
1シリンダ当りの吸入空気量Qac,1シリンダ当りの
吸入EGR量Qec,吸気温度Ta,EGR温度Te,
体積効率相当値Kinを入力する。
値と、予め分かっている容積比 (1シリンダ当りの容積
/吸気系のコレクタ容積) Kvolと、に基づいて次式
により吸気圧Pmを演算する。 Pm=R/Kvol/Kin× (Qac×Ta+Qec
×Te) 次に、排気系圧力 (EGR取出口の圧力,以下排気圧と
いう) Pexhの演算のルーチンを、図4のフローチャ
ートに従って説明する。尚、このルーチンが排気圧検出
手段に相当する。
チンで演算された1シリンダから排出される排気量Qe
xhと、1シリンダ当りの吸入EGR量Qec,排気温
度Texh,機関回転速度Neを入力する。ステップ12
では、ステップ11で入力した各値と、定数Kpexh,
Opexhと、に基づいて次式により排気圧力Pexh
を演算する。
×Ne×Kpexh+Opexh 図5は、1シリンダ当りの吸入空気量 (以下シリンダ吸
入空気量という) Qacを演算するフローチャートを示
す。ステップ21では、前記エアフローメータ16による
吸入空気流量の出力値 (電圧) Q0 を読み込む。
テーブルにより吸入空気流量Qasmを求める。尚、前
記エアフローメータ16と該ステップ22の機能とが吸入
空気流量検出手段を構成する。ステップ23では、前記吸
入空気流量Qasmに対して加重平均処理を行ってQa
s0を求める。
り検出される機関回転速度Neを読み込む。ステップ25
では、前記吸入空気流量の加重平均値Qas0と機関回
転速度Neと定数Kcとから次式により、エアフローメ
ータ16で検出された吸入空気流量に対するシリンダ吸
入空気量Qac0を演算する。
0のn回演算分のディレイ処理を行い、吸気コレクタ入
口部の吸入空気量Qacnを演算する。具体的には、最
新から過去n回前までのQac0を記憶しておき、n回
前のQac0値をQacnとして取り出す。
Vm,Vc:1シリンダ容積,Vm:吸気系容積) と、
後述するようにして求められる体積効率相当値Kinと
を用いて次式によりシリンダ当りの吸入空気量Qacを
演算する。 Qac=Qacn-1 × (1−Kvol×Kin)+Qa
cn×Kvol×Kin これは一次遅れの式であり、Kvol×KinはQac
n (吸気コレクタに入った新気) の中の何%がシリンダ
に入るかを表し、したがって後の項は今回シリンダに入
った新気量を表し、前の項は前回までにシリンダに入っ
た新気量を表すのでこれらを加算することにより、現在
のシリンダ吸入空気Qacが求められることとなる。
量Qacを精度良く求めることができる。次にEGR制
御時にシリンダ当りの吸入EGR量を演算するルーチン
を、図6のフローチャートに従って説明する。ステップ
31では、後述するルーチンによって演算される吸気系
へのEGR流量Qeを入力する。
み込む。ステップ33では、前記EGR量Qeと機関回
転速度Neと定数KCON♯とから、吸気コレクタ部へ
吸入されるシリンダ容積当りのEGR量Qecnを次式
により演算する。 Qecn=Qe/Ne×KCON♯ ステップ34では、定数Kvolと、体積効率相当値K
inとを用いて次式によりシリンダに吸入されるシリン
ダEGR量Qecを演算する。
in)+Qecn×Kvol×Kin 図7は、吸入空気 (EGRガスを含まない新気) の温度
Taを演算するルーチンのフローチャートである。尚、
この処理は、吸気温度を直接検出するセンサを有する場
合は、不要である。
Pmn-1 を入力する。ステップ42では、次式により断熱
変化の関係から吸入空気温度Taを演算する。 Ta=TA♯× (Pmn-1 /PA♯)(K-1)/K +TOF
F♯ ここで、TA♯,PA♯は標準状態の温度,圧力、Kは
空気の比熱比であり、TOFF♯は大気から吸気コレク
タに空気が入るまでの吸気圧上昇による温度上昇分であ
るが、これらの値を水温の上昇によって比例的に増大す
る補正係数Kt A ,KtOFFを乗じること等によって補正
してもよい。
入口における温度Teを演算するルーチンのフローチャ
ートである。ステップ51では、後述するルーチンで求め
られた排気温度Texhを入力する。ステップ52では、
次式によりEGR温度Teを演算する。
数である。図9は体積効率相当値Kinを演算するルー
チンのフローチャートである。。ステップ61では、前回
求められた吸気圧Pmn-1 を入力する。ステップ62で
は、前記吸気圧Pmn-1 から、図10に示すようなテーブ
ルを用いて圧力補正係数Kinpを演算する。
図11に示すようなテーブルを用いて回転補正係数Kin
nを演算する。ステップ64では、前記圧力補正係数Ki
np及び回転補正係数Kinnを用いて、体積効率Ki
nを次式により演算する。 Kin=Kinp×Kinn 尚、吸気ポートにスワールコントロールバルブ (SC
V) を介在したものでは、SCVの開度に比例的に設定
されるSCV補正係数Kinsを更に乗じて体積効率K
inを演算すればよい。
演算するルーチンのフローチャートである。尚、この処
理は、排気温度を直接検出するセンサを有する場合は、
不要である。ステップ71では、吸気行程で燃料が噴射さ
れてから排気行程までのサイクル遅れ分遡って噴射され
た燃料噴射量Qfoを入力する。
分遡って演算された吸気温度Tnoを入力する。ステッ
プ73では、前記図5で演算された排気圧力Pexhn-1
を入力する。ステップ74では、前記サイクル遅れ燃料噴
射量Qfoから図13に示すようなテーブルから基本排気
温度Texhbを検索する。
次式により吸気温度補正係数Ktehxh1を演算す
る。 Ktexh1= (Tno/TA♯)KN 吸気温度補正係数Ktehxh1は、上記のように標準
温度TA♯に対する吸気温度Tnoの比のKN乗として
求められるものであり、吸気温度上昇による排気温度の
上昇割合を示すものである。
n-1 から断熱変化の関係により排気圧力上昇による排気
温度上昇割合である温度上昇補正係数Ktexh2を演
算する。 Ktexh2= (Pnehxn-1 /PA♯)(Ke-1)/Ke ステップ77では、前記基本排気温度Texhb,吸気温
度補正係数Ktexh1,温度上昇補正係数Ktehx
h2により、次式により排気温度Texhを次式により
演算する。
ャートである。。ステップ81では、吸気圧Pm,排気圧
Pexh,EGR制御弁の実リフト量Liftsを入力
する。ステップ82では、前記実リフト量Liftsから
EGR通路の開口面積AVeを例えば図15に示したよう
なテーブルから検索する。
eを演算する。 Qe=Ave× (Pexh−Pm) 1/2 ×KR♯ ここで、KR♯は定数で、前後差圧ΔPにおける流速q
の式q= (ΔP・2ρ) 1/2 から略 (2ρ) 1/2 に等し
い値である (但し、ρは排気の密度) 。図16はシリンダ
吸入空気量,燃料噴射量,シリンダ吸気温度のサイクル
処理ルーチンのフローチャートを示す。
c,燃料噴射量Qsol,シリンダ吸気温度Tnを入力
する。尚、シリンダ吸気温度Tnは例えば次式により演
算することができる。 (Qac×Ta+Qec×Te) / (Qac+Qec) ステップ92では、前記Qac,Qsol,Tnにサイク
ル処理を施す。排気行程との位相合わせのため、吸気行
程におけるQac,Tnについてはシリンダ数から1を
引いた分、圧縮行程におけるQsolについてはシリン
ダ数から2を引いた分のディレイ処理を行い、夫々Qe
xh,Tno,Qfoとし処理を終了する。
フローチャートを示したものである。図17は、EGR制
御弁の指令リフト量Lifttを演算するルーチンのフ
ローチャートである。ステップ101 では、吸気圧Pm,
排気圧Pexh,要求EGR流量Tqeを入力する。
弁の要求流路面積Tavを演算する。ここで、KR♯は
前記図15のステップ83で用いたものである。ステップ10
3 では、前記Tavより例えば図18に示したような流路
面積とリフト量との関係を示すテーブルから目標リフト
量Mliftを演算する。ステップ104 では、前記目標
リフト量Mliftに弁の作動遅れ分の進み処理を行
い、その値を指令リフト量Lifttとして出力する。
フローチャートである。ステップ111 では、機関回転速
度Ne, 目標EGR率Megr, シリンダ吸入空気量Q
acを入力する。ステップ112 では、シリンダ吸入空気
量Qacに目標EGR率Megrを乗じることによりシ
リンダへの目標EGR量Tqec0を求める。このステ
ップ112の機能が目標EGR量設定手段を構成する。
ec0に吸気系容積分の進み処理を進み処理を行い (後
述の図25参照) 、指令EGR量Tqecを求める。この
ステップ113 の機能が指令EGR量設定手段を構成す
る。ステップ114 では、前記指令EGR量Tqecと機
関回転速度Neと定数KCON♯から要求EGR流量T
qeを求める。
するルーチンのフローチャートである。尚、このルーチ
ンが目標EGR率設定手段を構成する。ステップ121 で
は、機関回転速度Ne, 燃料噴射量Qsolを入力す
る。ステップ122 では、機関回転速度Neと負荷の代表
値である燃料噴射量Qsolとに基づいて、例えば図21
に示すようなテーブルから目標EGR率Megrを検索
する。
ーチンのフローチャートである。ステップ131 では、機
関回転速度Ne及びコントロールレバー開度CLを読み
込む。ステップ132 では、機関回転速度Neとコントロ
ールレバー開度CLとから基本燃料噴射量Mqdrv
を、例えば図23に示すようなテーブルから検索する。
qdrvを水温等の各種補正係数によって補正してQs
ollを求める。ステップ134 では、最大燃料噴射量の
制限を行い、Qsolとして出力する。図25は、図17の
ステップ104 において、指令リフト量Lifttを目標
リフト量Mliftに対して進み処理を行って設定する
ルーチンのフローチャートである。
tを読み込む。ステップ146 では、読み込んだ目標リフ
ト量Mliftを前回値Mlift1と比較する。そし
て、今回値Mliftの方が前回値Mlift1以上で
あればステップ147 へ進んでリフト量小から大への作動
時の時定数TCL1♯を時定数TCL1として設定し、
今回値Mliftの方が小さければステップ148 へ進ん
でリフト量大から小への作動時の時定数TCL2♯を時
定数TClとして設定する。
行い、指令リフト量Lifttを演算する。 Liftt=GKL♯×Mlift− (GKL♯−1) ×Rliftn-1 但し、Rliftn =Rliftn-1 × (1−Tcl) +Mlift×Tcl 図24は、図19のステップ113 において、指令EGR量T
qecを目標EGR量Tqe0に対して進み処理を行っ
て設定するルーチンのフローチャートである。
を読み込む。ステップ152 では、次式により進み処理を
行い、指令EGR量Tqecを演算する。 Tqec=GKQE♯×Tqe0+ (GKQE♯−1) ×Rqen-1 Rqe=Rqen-1 × (1−Kv) +Tqe0×Kv Kv=Kin×Vc/Vm/CYLN♯ このように、エアフローメータによって検出された吸入
空気流量を用いて目標のEGR量を算出し、各遅れ分の
進み処理を行う一方、吸気圧と排気圧とからEGR通路
の要求流路面積を求め、その値からEGR制御弁の制御
値を求めるようにしたことにより、運転の仕方や各種バ
ラツキ等によらず、最適にEGRを制御可能となるた
め、定常運転時の環境バラツキを吸収できると共に、過
渡運転時の最適化により、全運転領域にわたって排気浄
化性能を良好に維持することができる。
いて説明する。前記第1の実施形態の概要を説明する
と、シリンダに吸入させたい目標EGR量を設定し、機
関回転速度Neと推定された体積効率とからEGR制御
弁からシリンダまでのEGRガスの動特性の時定数を推
定し、前記目標EGR量と時定数とから進み処理を行っ
てEGR制御弁を通過させたい目標EGR量を演算し、
該目標EGR量に対応する目標EGR制御弁リフト量
(開度) を演算して、該リフト量が得られるように制御
する。
と、EGR制御弁を通過させたい第2の目標EGR量を
ラプラス変換演算式 (以下sはラプラス演算子を表す)
で示すと、次のようになる。 M2 Qe={ (1+G・τa・s) / (1+τa・s) }・MQce・・(1) 但し、EGR制御弁からシリンダまでの動特性 :τa (sce) EGR制御弁を通過させたい目標EGR量 :M2 Qe (kg/st) 進みゲイン :G シリンダに吸入させたい目標EGR量 :MQce (kg/st) この結果、実際にシリンダに吸入されたEGR量Qce
は、近似的に次式を用いて表される。このとき、EGR
制御弁を通過させたい目標EGR量と実際にEGR制御
弁を通過するEGR量とは等しいものとする。
にシリンダに吸入されるEGR量Qceが、シリンダに
吸入させたい目標EGR量に対してオーバーシュートし
てしまうことがあり、該オーバーシュートを減らそうと
すると、応答性が悪化するという問題がある。
テップ入力としたときの、(1) 式による処理を行ったと
きのシリンダに吸入されるEGR量と、(1) 式による処
理を行わなかったときのシリンダに吸入されるEGR量
のシミュレーション結果を図26に示す。図26から(1) 式
による処理を行うことによって、G>1ではオーバーシ
ュートを起こし、G<1では応答性が悪化することがわ
かる。
ある。本実施形態のシステム構成を図27のブロック図に
示す。シリンダ目標EGR量設定部31は、シリンダに吸
入させたい第1の目標EGR量を設定する。τs設定部
32は、前記第1の目標EGR量と実際に吸入されるEG
R量との間の応答特性 (時定数) を設定する。
よって検出された機関回転速度Neと体積効率推定部34
によって推定された体積効率とに基づいて、EGRガス
がEGR制御弁からシリンダに吸入されるまでの動特性
(時定数) を推定する。進み処理演算部35は、前記設定
されたシリンダ吸入EGR量応答特性となるように、前
記推定されたEGR動特性に基づいて進み処理を行って
第1の目標EGR量からEGR制御弁を通過させたい第
2の目標EGR量を算出する。
記第2の目標EGR量から、目標EGR制御弁開口面積
(リフト量) を算出する。体積効率推定部34は、機関回
転速度Neとコレクタ内圧を用いてシリンダ体積効率を
推定する。図28に示すようなマップからの検索により行
ってもよい。次に、作用を4気筒ディーゼル機関を想定
して説明する。
R量と実際に吸入されるEGR量との間の応答特性の時
定数τsを設定するが、そのとき(3) 式に示すように、
τa推定部33で推定されるEGR制御弁9からシリンダ
までの動特性の時定数τaより小さい正数となるように
設定する。 0<τs<τa・・・(3) また、進み処理演算部35での前記進み処理は、応答特性
の時定数τsと、動特性の時定数τaと、第1の目標E
GR量とを用いて、例えば(4) 式のような演算式を用い
て行う。
的に(5) 式を用いて表される。但し、EGR制御弁を通
過させたい第2の目標EGR量と実際にEGR制御弁を
通過するEGR量は等しいものとする。 Qce={1/ (1+τs・s) }・MQce・・・(5) シリンダに吸入させたい第1の目標EGR量をステップ
入力としたときの、前記(4) 式による処理を行ったとき
のシリンダに吸入されるEGR量と、該処理を行わなか
ったときのリンダに吸入されるEGR量 (これは第1の
実施形態で(1)式の処理を行わなかったときのシリンダ
に吸入されるEGR量と等しい) のシミュレーション結
果を図29に示す (τsを0.05secとし、τaを
0.13secとした) 。
よって、応答性が向上していることがわかる。また、τ
sを小さくするほど応答性は向上するが、τsを小さく
しすぎると算出される第2の目標EGR量 (=実際にE
GR制御弁を通過するEGR量) の振幅が大きくなり、
EGR制御弁に要求される開度幅が大きくなりすぎて限
界をオーバーしてしまうことがあるので、該限界内でτ
sをできるだけ小さく設定すればよい。
図。
フローチャート。
チャート。
のフローチャート。
ンのフローチャート。
ーチャート。
チャート。
ローチャート。
テーブル。
ャート。
テーブル。
チャート。
積特性テーブル。
ーチャート。
ンのフローチャート。
路面積リフト特性テーブル。
ーチャート。
ーチャート。
率マップテーブル。
チャート。
ップテーブル。
ート。
ート。
図。
図。
図。
Claims (5)
- 【請求項1】機関の排気系と吸気系とを接続するEGR
通路に介装されたEGR制御弁を介して排気の一部を吸
気系に還流する内燃機関の排気還流制御装置において、 機関に吸入される空気流量を検出する吸入空気流量検出
手段と、 機関回転速度を検出する機関回転速度検出手段と、 検出された機関回転速度に基づいて燃料噴射量を設定す
る燃料噴射量設定手段と、 検出された機関回転速度と設定された燃料噴射量とに基
づいて目標EGR率を設定する目標EGR率設定手段
と、 検出された機関の吸入空気流量と設定された目標EGR
率とに基づいてシリンダに吸入される目標EGR量を設
定する目標EGR量設定手段と、前記目標EGR量設定手段により設定された目標EGR
量に対し、EGR制御弁からシリンダ入口までの吸気系
容量とシリンダ容量とに応じて決定された時定数を用い
て所定の進み処理を行って、指令EGR量を設定する指
令EGR量設定手段と、 前記指令EGR量設定手段によって設定された指令EG
R量に基づいてEGR制御弁の弁開度制御量を設定する
弁開度制御量設定手段と、 前記弁開度制御量設定手段によって設定された弁開度制
御量に基づいて 前記EGR制御弁の弁開度を制御する弁
開度制御手段と、 を含んで構成したことを特徴とする内燃機関の排気還流
制御装置。 - 【請求項2】 前記指令EGR量設定手段は、前記進み処
理を次式により行って指令EGR量を設定することを特
徴とする請求項1に記載の内燃機関の排気還流制御装
置。 Tqec=GKQE×Tqeco+(GKQE−1)×R
qecn-1 Rqec=Rqecn-1×(1−Kv)+Tqeco×K
v Kv=NV×VC/VM/CYL Tqec:指令EGR量 GKQE:進みゲイン(定数) Tqeco:目標EGR量 NV:体積効率相当値 VC:シリンダ容積 VM:吸気系容積 CYL:シリンダ数 - 【請求項3】 前記指令EGR量設定手段は、前記シリン
ダに吸入させたい目標EGR量と実際にシリンダに吸入
されるEGR量との間の応答特性を設定する応答特性設
定手段と、EGRガスが前記EGR制御弁からシリンダ
に吸入されるまでの動特性を推定する動特性推定手段
と、を含み、前記設定された応答特性となるように前記
推定された動特性に基づいて目標EGR量に対して進み
処理を行ってEGR制御弁を通過させたい指令EGR量
を設定するものであることを特徴とする請求項1または
請求項2に記載の内燃機関の排気還流制御装置。 - 【請求項4】 前記動特性推定手段は、機関回転速度と体
積効率とEGR制御弁からシリンダ入口までの吸気系容
量とシリンダ容量とに応じて動特性の時定数を推定し、
前記応答特性設定手段は、該応答特性の時定数を前記動
特性の時定数より小さい正数に設定することを特徴とす
る請求項3に記載の内燃機関の排気還流制御装置。 - 【請求項5】 吸気圧を検出する吸気圧検出手段と、 排気圧を検出する排気圧検出手段と、を備え、 前記弁開度制御量設定手段は、前記設定された指令EG
R量と検出された吸気圧及び排気圧とに基づいてEGR
要求流路面積を演算し、該EGR要求流路面積に対応す
る目標弁開度を設定し、該目標弁開度に所定の進み処理
を行って弁開度制御量を設定することを特徴とする請求
項1〜請求項4のいずれか1つに記載の内燃機関の排気
還流制御装置。
Priority Applications (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20952795A JP3237480B2 (ja) | 1995-08-17 | 1995-08-17 | 内燃機関の排気還流制御装置 |
DE19655217A DE19655217B4 (de) | 1995-07-13 | 1996-07-12 | Integrierte Verbrennungsmotorsteuerung mit einer Kraftfahrzeug-Abgasregelung |
DE19655231A DE19655231B4 (de) | 1995-07-13 | 1996-07-12 | Dieselmotor-Steuervorrichtung mit einer Abgasregeleinrichtung |
DE19628235A DE19628235C2 (de) | 1995-07-13 | 1996-07-12 | Integrierte Verbrennungsmotorsteuerung mit einer Kraftfahrzeug-Abgasregelvorrichtung |
US08/678,590 US5918582A (en) | 1995-07-13 | 1996-07-12 | Integrated internal combustion engine control system with high-precision emission controls |
US09/081,027 US6032656A (en) | 1995-07-13 | 1998-05-19 | Integrated internal combustion engine control system with high-precision emission controls |
US09/447,662 US6230697B1 (en) | 1995-07-13 | 1999-11-23 | Integrated internal combustion engine control system with high-precision emission controls |
US09/447,661 US6170469B1 (en) | 1995-07-13 | 1999-11-23 | Integrated internal combustion engine control system with high-precision emission controls |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20952795A JP3237480B2 (ja) | 1995-08-17 | 1995-08-17 | 内燃機関の排気還流制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0953519A JPH0953519A (ja) | 1997-02-25 |
JP3237480B2 true JP3237480B2 (ja) | 2001-12-10 |
Family
ID=16574271
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20952795A Expired - Lifetime JP3237480B2 (ja) | 1995-07-13 | 1995-08-17 | 内燃機関の排気還流制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3237480B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP3856118B2 (ja) * | 2002-01-31 | 2006-12-13 | 日産自動車株式会社 | 排気浄化装置 |
JP3995239B2 (ja) | 2002-10-30 | 2007-10-24 | 株式会社小松製作所 | エンジンのegrシステムの制御方法 |
JP5169439B2 (ja) | 2008-04-24 | 2013-03-27 | 株式会社デンソー | 内燃機関制御装置及び内燃機関制御システム |
FR2981408B1 (fr) * | 2011-10-12 | 2013-10-18 | IFP Energies Nouvelles | Procede de commande d'une vanne integree dans un circuit de recirculation des gaz d'echappement d'un moteur |
FR2981404B1 (fr) | 2011-10-12 | 2013-10-18 | IFP Energies Nouvelles | Procede de controle d'un moteur a combustion a partir d'une estimation de la fraction massique de gaz brules dans le collecteur d'admission |
-
1995
- 1995-08-17 JP JP20952795A patent/JP3237480B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPH0953519A (ja) | 1997-02-25 |
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