JP3339270B2 - ディーゼルエンジン用ｅｇｒ装置 - Google Patents
ディーゼルエンジン用ｅｇｒ装置Info
- Publication number
- JP3339270B2 JP3339270B2 JP24460895A JP24460895A JP3339270B2 JP 3339270 B2 JP3339270 B2 JP 3339270B2 JP 24460895 A JP24460895 A JP 24460895A JP 24460895 A JP24460895 A JP 24460895A JP 3339270 B2 JP3339270 B2 JP 3339270B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- egr
- engine
- target opening
- target
- valve
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディーゼルエンジ
ンの排気系から吸気系へのＥＧＲ（排気還流）通路にＥ
ＧＲ弁を備え、エンジンの運転状態に応じてＥＧＲ率を
制御するディーゼルエンジン用ＥＧＲ装置に関する。
尚、以下ではＥＧＲ率をエンジンに吸入される新気に対
する還流排気の比率として取扱うが、ＥＧＲ率をエンジ
ン吸入気体（新気＋還流排気）に対する還流排気の比率
として取扱うようにしてもよい。
ンの排気系から吸気系へのＥＧＲ（排気還流）通路にＥ
ＧＲ弁を備え、エンジンの運転状態に応じてＥＧＲ率を
制御するディーゼルエンジン用ＥＧＲ装置に関する。
尚、以下ではＥＧＲ率をエンジンに吸入される新気に対
する還流排気の比率として取扱うが、ＥＧＲ率をエンジ
ン吸入気体（新気＋還流排気）に対する還流排気の比率
として取扱うようにしてもよい。
【０００２】
【先行技術】〔１〕 従来のディーゼルエンジン用ＥＧ
Ｒ装置として、例えば特開昭６１−２１５４２６号に示
されるようなものがある。以下これを第１の先行技術と
いう。その概要を図３に示す。１は燃料噴射量設定部、
２はエンジン回転数センサ、３はエアフローメータ、４
は大気圧センサ、５は冷却水温センサである。
Ｒ装置として、例えば特開昭６１−２１５４２６号に示
されるようなものがある。以下これを第１の先行技術と
いう。その概要を図３に示す。１は燃料噴射量設定部、
２はエンジン回転数センサ、３はエアフローメータ、４
は大気圧センサ、５は冷却水温センサである。
【０００３】６は目標ＥＧＲ率設定部であり、燃料噴射
量設定部１の出力とエンジン回転数センサ２の出力とか
ら、予め設定したマップを参照して、目標ＥＧＲ率（基
本目標ＥＧＲ率）を設定する。７は目標開度設定部であ
り、目標ＥＧＲ率補正部９と、シリンダ吸入気体流量演
算部10と、実ＥＧＲ率推定部11と、目標開度演算部12と
から構成されている。
量設定部１の出力とエンジン回転数センサ２の出力とか
ら、予め設定したマップを参照して、目標ＥＧＲ率（基
本目標ＥＧＲ率）を設定する。７は目標開度設定部であ
り、目標ＥＧＲ率補正部９と、シリンダ吸入気体流量演
算部10と、実ＥＧＲ率推定部11と、目標開度演算部12と
から構成されている。
【０００４】目標ＥＧＲ率補正部９は、目標ＥＧＲ率
（基本目標ＥＧＲ率）を、大気圧センサ４の出力と冷却
水温センサ５の出力とにより補正して、目標ＥＧＲ率ｅ
ｒを算出する。シリンダ吸入気体流量演算部10は、エン
ジン回転数センサ２の出力から、予め設定したマップを
参照して、シリンダ吸入気体流量（質量流量）Ｑｏを算
出する。
（基本目標ＥＧＲ率）を、大気圧センサ４の出力と冷却
水温センサ５の出力とにより補正して、目標ＥＧＲ率ｅ
ｒを算出する。シリンダ吸入気体流量演算部10は、エン
ジン回転数センサ２の出力から、予め設定したマップを
参照して、シリンダ吸入気体流量（質量流量）Ｑｏを算
出する。
【０００５】実ＥＧＲ率推定部11は、シリンダ吸入気体
流量Ｑｏと、エアフローメータ３の出力（新気流量；質
量流量））Ｑｃとを用いて、次式により、実ＥＧＲ率ｅ
１を推定する。 ｅ１＝（Ｑｏ−Ｑｃ）／Ｑｃ 目標開度演算部12は、次式のごとく、目標ＥＧＲ率ｅｒ
と実ＥＧＲ率ｅｌとの差に所定の関数Ｇfbを乗じて、Ｅ
ＧＲ弁の目標開度Ａegr-v を算出する。
流量Ｑｏと、エアフローメータ３の出力（新気流量；質
量流量））Ｑｃとを用いて、次式により、実ＥＧＲ率ｅ
１を推定する。 ｅ１＝（Ｑｏ−Ｑｃ）／Ｑｃ 目標開度演算部12は、次式のごとく、目標ＥＧＲ率ｅｒ
と実ＥＧＲ率ｅｌとの差に所定の関数Ｇfbを乗じて、Ｅ
ＧＲ弁の目標開度Ａegr-v を算出する。
【０００６】 Ａegr-v ＝（ｅｒ−ｅ１）×Ｇfb ８はＥＧＲ弁制御部であり、前記目標開度Ａegr-v に基
づいてＥＧＲ弁の開度を制御する。このようにして、実
ＥＧＲ率ｅｌが目標ＥＧＲ率ｅｒに近づくように、ＥＧ
Ｒ弁の開度を制御する。 〔２〕 また、本出願人により、特願平７−２０９５２
７号にて提案されているものがある。以下これを第２の
先行技術という。
づいてＥＧＲ弁の開度を制御する。このようにして、実
ＥＧＲ率ｅｌが目標ＥＧＲ率ｅｒに近づくように、ＥＧ
Ｒ弁の開度を制御する。 〔２〕 また、本出願人により、特願平７−２０９５２
７号にて提案されているものがある。以下これを第２の
先行技術という。
【０００７】その概要を図４に示す。１は燃料噴射量設
定部、２はエンジン回転数センサ、３はエアフローメー
タである。６は目標ＥＧＲ率設定部であり、燃料噴射量
設定部１の出力とエンジン回転数センサ２の出力とか
ら、予め設定したマップを参照して、目標ＥＧＲ率ｅｒ
を設定する。
定部、２はエンジン回転数センサ、３はエアフローメー
タである。６は目標ＥＧＲ率設定部であり、燃料噴射量
設定部１の出力とエンジン回転数センサ２の出力とか
ら、予め設定したマップを参照して、目標ＥＧＲ率ｅｒ
を設定する。
【０００８】13は目標開度設定部であり、制御対象であ
るエンジンのダイナミクス（動特性）をモデル化したエ
ンジンモデル14と、目標ＥＧＲ流量演算部15と、目標開
度演算部16とから構成されており、燃料噴射量設定部１
の出力と、エンジン回転数センサ２の出力と、エアフロ
ーメータ３の出力（新気流量）Ｑｃと、目標ＥＧＲ率ｅ
ｒとから、以下の手順で、ＥＧＲ弁の目標開度Ａegr-v
を設定する。
るエンジンのダイナミクス（動特性）をモデル化したエ
ンジンモデル14と、目標ＥＧＲ流量演算部15と、目標開
度演算部16とから構成されており、燃料噴射量設定部１
の出力と、エンジン回転数センサ２の出力と、エアフロ
ーメータ３の出力（新気流量）Ｑｃと、目標ＥＧＲ率ｅ
ｒとから、以下の手順で、ＥＧＲ弁の目標開度Ａegr-v
を設定する。
【０００９】エンジンモデル14は、燃料噴射量設定部１
の出力と、エンジン回転数センサ２の出力と、エアフロ
ーメータ３の出力Ｑｃと、後述のように算出されるＥＧ
Ｒ弁の目標開度Ａegr-v とから、シリンダ吸入気体流量
Ｑｏと、ＥＧＲ弁前後差圧ΔＰと、コレクタによる遅れ
係数Ｇｃとを推定する。ここで、エンジンモデル14はエ
ンジンの吸排気系を数学的にモデル化してもよいし、実
験により求めてもよい。
の出力と、エンジン回転数センサ２の出力と、エアフロ
ーメータ３の出力Ｑｃと、後述のように算出されるＥＧ
Ｒ弁の目標開度Ａegr-v とから、シリンダ吸入気体流量
Ｑｏと、ＥＧＲ弁前後差圧ΔＰと、コレクタによる遅れ
係数Ｇｃとを推定する。ここで、エンジンモデル14はエ
ンジンの吸排気系を数学的にモデル化してもよいし、実
験により求めてもよい。
【００１０】目標ＥＧＲ流量演算部15は、目標ＥＧＲ率
ｅｒと、シリンダ吸入気体流量Ｑｏとから、次式によ
り、目標シリンダＥＧＲ流量Ｑegrcを算出する。 Ｑegrc＝〔ｅｒ／（１＋ｅｒ）〕×Ｑｏ 目標開度演算部16は、目標シリンダＥＧＲ流量Ｑegrc
と、ＥＧＲ弁前後差圧ΔＰと、コレクタによる遅れ係数
Ｇｃとから、次式により、ＥＧＲ弁の目標開度Ａegr-v
を算出する。
ｅｒと、シリンダ吸入気体流量Ｑｏとから、次式によ
り、目標シリンダＥＧＲ流量Ｑegrcを算出する。 Ｑegrc＝〔ｅｒ／（１＋ｅｒ）〕×Ｑｏ 目標開度演算部16は、目標シリンダＥＧＲ流量Ｑegrc
と、ＥＧＲ弁前後差圧ΔＰと、コレクタによる遅れ係数
Ｇｃとから、次式により、ＥＧＲ弁の目標開度Ａegr-v
を算出する。
【００１１】 Ａegr-v ＝Ｇｃ×Ｑegrc×（ΔＰ）-1/2 ８はＥＧＲ弁制御部であり、前記目標開度Ａegr-v に基
づいてＥＧＲ弁の開度を制御する。このようにして、目
標ＥＧＲ率ｅｒを得るように、エンジンモデルを用い
て、ＥＧＲ弁の開度を制御する。
づいてＥＧＲ弁の開度を制御する。このようにして、目
標ＥＧＲ率ｅｒを得るように、エンジンモデルを用い
て、ＥＧＲ弁の開度を制御する。
【００１２】
１）実際のシリンダ吸入気体流量Ｑｏは、エンジン回転
数と吸気圧（コレクタ内圧）とに依存するため、特に過
渡領域ではエンジン回転数のみから得られたシリンダ吸
入気体流量Ｑｏでは正確ではない。
数と吸気圧（コレクタ内圧）とに依存するため、特に過
渡領域ではエンジン回転数のみから得られたシリンダ吸
入気体流量Ｑｏでは正確ではない。
【００１３】２）実際には、コレクタ内部での気体の蓄
積（コレクタ内部気体密度の変化）があるため、ＥＧＲ
弁を通過する流量は、シリンダ吸入気体流量Ｑｏとエア
フローメータ出力（新気流量）Ｑｃとの差にならない。 ３）エアフローメータとシリンダとの間にはコレクタや
吸気管等の容量があるため、エアフローメータ出力であ
る新気流量Ｑｃと、シリンダ吸入気体流量Ｑｏの中の新
気流量成分とは一致しない。
積（コレクタ内部気体密度の変化）があるため、ＥＧＲ
弁を通過する流量は、シリンダ吸入気体流量Ｑｏとエア
フローメータ出力（新気流量）Ｑｃとの差にならない。 ３）エアフローメータとシリンダとの間にはコレクタや
吸気管等の容量があるため、エアフローメータ出力であ
る新気流量Ｑｃと、シリンダ吸入気体流量Ｑｏの中の新
気流量成分とは一致しない。
【００１４】上記の要因によって、第１の先行技術で
は、特に過渡領域において真のＥＧＲ率の制御は不可能
であり、場合によっては悪化するという問題点があっ
た。シュミレーションによる真のＥＧＲ率と第１の先行
技術でのＥＧＲ率予測値との比較を図５に示す。 〔第２の先行技術の問題点〕 エンジンのダイナミクスを記述したエンジンモデルを用
いてＥＧＲ弁の目標開度を算出することで、第１の先行
技術の問題点である真のＥＧＲ率制御は正確に行える。
は、特に過渡領域において真のＥＧＲ率の制御は不可能
であり、場合によっては悪化するという問題点があっ
た。シュミレーションによる真のＥＧＲ率と第１の先行
技術でのＥＧＲ率予測値との比較を図５に示す。 〔第２の先行技術の問題点〕 エンジンのダイナミクスを記述したエンジンモデルを用
いてＥＧＲ弁の目標開度を算出することで、第１の先行
技術の問題点である真のＥＧＲ率制御は正確に行える。
【００１５】しかし、エンジンモデルはフィードフォワ
ード（Ｆ／Ｆ）補償器としてのみ使用しており、フィー
ドバック（Ｆ／Ｂ）ループが構成されていない。そのた
め、エンジンに特性変化やばらつきがあった場合に、そ
れを補正することができない。例えば、ＥＧＲ弁に異物
が付着したような場合、実際にはＥＧＲ流量の減少によ
り真のＥＧＲ率は低下するが、それを検出してＥＧＲ弁
の開度を修正することはできない。
ード（Ｆ／Ｆ）補償器としてのみ使用しており、フィー
ドバック（Ｆ／Ｂ）ループが構成されていない。そのた
め、エンジンに特性変化やばらつきがあった場合に、そ
れを補正することができない。例えば、ＥＧＲ弁に異物
が付着したような場合、実際にはＥＧＲ流量の減少によ
り真のＥＧＲ率は低下するが、それを検出してＥＧＲ弁
の開度を修正することはできない。
【００１６】この第２の先行技術にて、ＥＧＲ弁の開度
が通常時の１／２になってしまったとき（異物付着時）
のＥＧＲ率のシュミレーション結果を図６に示す。本発
明は、このような第１及び第２の先行技術の問題点を解
決することを目的とする。
が通常時の１／２になってしまったとき（異物付着時）
のＥＧＲ率のシュミレーション結果を図６に示す。本発
明は、このような第１及び第２の先行技術の問題点を解
決することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】このため、請求項１に係
る発明では、排気系から吸気系へのＥＧＲ通路にＥＧＲ
弁を備える一方、目標ＥＧＲ率を設定する目標ＥＧＲ率
設定部と、ＥＧＲ率が前記目標ＥＧＲ率に一致するよう
なＥＧＲ弁の目標開度を設定する目標開度設定部と、前
記目標開度に基づいてＥＧＲ弁の開度を制御するＥＧＲ
弁制御部と、を備えるディーゼルエンジン用ＥＧＲ装置
において、エンジン回転数及び負荷信号以外のエンジン
の運転状態として吸気絞り弁直上流内圧を検出する運転
状態検出部と、エンジン回転数と負荷信号とＥＧＲ弁の
目標開度とから、前記運転状態の規範となる規範運転状
態を演算する規範運転状態演算部と、前記運転状態検出
部により検出された実際の運転状態と前記規範運転状態
演算部により演算された規範運転状態との差に応じて、
ＥＧＲ弁の目標開度を補正するフィードバック目標開度
補正部と、を設ける構成としたものである。
る発明では、排気系から吸気系へのＥＧＲ通路にＥＧＲ
弁を備える一方、目標ＥＧＲ率を設定する目標ＥＧＲ率
設定部と、ＥＧＲ率が前記目標ＥＧＲ率に一致するよう
なＥＧＲ弁の目標開度を設定する目標開度設定部と、前
記目標開度に基づいてＥＧＲ弁の開度を制御するＥＧＲ
弁制御部と、を備えるディーゼルエンジン用ＥＧＲ装置
において、エンジン回転数及び負荷信号以外のエンジン
の運転状態として吸気絞り弁直上流内圧を検出する運転
状態検出部と、エンジン回転数と負荷信号とＥＧＲ弁の
目標開度とから、前記運転状態の規範となる規範運転状
態を演算する規範運転状態演算部と、前記運転状態検出
部により検出された実際の運転状態と前記規範運転状態
演算部により演算された規範運転状態との差に応じて、
ＥＧＲ弁の目標開度を補正するフィードバック目標開度
補正部と、を設ける構成としたものである。
【００１８】すなわち、エンジン回転数及び負荷信号以
外のエンジンの運転状態として吸気絞り弁直上流内圧を
検出する一方、エンジン回転数と負荷信号とＥＧＲ弁の
目標開度とから、所望のＥＧＲ率が得られたときに生じ
るであろう規範運転状態（規範吸気絞り弁直上流内圧）
を演算する。そして、実際の運転状態と規範運転状態と
の差によってＥＧＲ弁の目標開度をフィードバック補正
し、この補正された目標開度によってＥＧＲ弁を制御す
る。これにより、前記第２の先行技術の問題点を解決す
ることができる。
外のエンジンの運転状態として吸気絞り弁直上流内圧を
検出する一方、エンジン回転数と負荷信号とＥＧＲ弁の
目標開度とから、所望のＥＧＲ率が得られたときに生じ
るであろう規範運転状態（規範吸気絞り弁直上流内圧）
を演算する。そして、実際の運転状態と規範運転状態と
の差によってＥＧＲ弁の目標開度をフィードバック補正
し、この補正された目標開度によってＥＧＲ弁を制御す
る。これにより、前記第２の先行技術の問題点を解決す
ることができる。
【００１９】請求項２に係る発明では、前記目標開度設
定部は、エンジンの動特性を記述した第１のエンジンモ
デルを用いて、ＥＧＲ弁の目標開度を算出するものであ
ることを特徴とする。すなわち、前記第２の先行技術と
同様に、エンジンモデルを用いて、基本となるＥＧＲ弁
の目標開度を算出することで、前記第１の先行技術の問
題点を解決することができる。
定部は、エンジンの動特性を記述した第１のエンジンモ
デルを用いて、ＥＧＲ弁の目標開度を算出するものであ
ることを特徴とする。すなわち、前記第２の先行技術と
同様に、エンジンモデルを用いて、基本となるＥＧＲ弁
の目標開度を算出することで、前記第１の先行技術の問
題点を解決することができる。
【００２０】請求項３に係る発明では、前記規範運転状
態演算部は、エンジンの動特性を記述し、エンジン回転
数と負荷信号とを入力とする第２のエンジンモデルを用
いて、規範運転状態を算出するものであることを特徴と
する。
態演算部は、エンジンの動特性を記述し、エンジン回転
数と負荷信号とを入力とする第２のエンジンモデルを用
いて、規範運転状態を算出するものであることを特徴と
する。
【００２１】請求項４に係る発明では、前記第２のエン
ジンモデルは、エンジンの吸排気系の数学モデルと燃焼
系の化学モデルとに基づいて設定され、エンジン回転数
及び負荷信号から規範運転状態までの伝達特性を記述し
たゲイン行列と、積分器（若しくは積分器相当の演算
器）とにより構成されていることを特徴とする。
ジンモデルは、エンジンの吸排気系の数学モデルと燃焼
系の化学モデルとに基づいて設定され、エンジン回転数
及び負荷信号から規範運転状態までの伝達特性を記述し
たゲイン行列と、積分器（若しくは積分器相当の演算
器）とにより構成されていることを特徴とする。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は本発明の一実施例を示して
いる。１は燃料噴射量設定部、２はエンジン回転数セン
サ、３はエアフローメータである。
に基づいて説明する。図１は本発明の一実施例を示して
いる。１は燃料噴射量設定部、２はエンジン回転数セン
サ、３はエアフローメータである。
【００２３】６は目標ＥＧＲ率設定部であり、燃料噴射
量設定部１の出力とエンジン回転数センサ２の出力とか
ら、予め設定したマップを参照して、目標ＥＧＲ率ｅｒ
を設定する。13は目標開度設定部であり、制御対象であ
るエンジンのダイナミクス（動特性）をモデル化した第
１のエンジンモデル14と、目標ＥＧＲ流量演算部15と、
目標開度演算部16とから構成されており、燃料噴射量設
定部１の出力と、エンジン回転数センサ２の出力と、エ
アフローメータ３の出力（新気流量；質量流量）Ｑｃ
と、目標ＥＧＲ率ｅｒとから、以下の手順で、ＥＧＲ弁
の目標開度（基本目標開度）Ａegr-v を設定する。
量設定部１の出力とエンジン回転数センサ２の出力とか
ら、予め設定したマップを参照して、目標ＥＧＲ率ｅｒ
を設定する。13は目標開度設定部であり、制御対象であ
るエンジンのダイナミクス（動特性）をモデル化した第
１のエンジンモデル14と、目標ＥＧＲ流量演算部15と、
目標開度演算部16とから構成されており、燃料噴射量設
定部１の出力と、エンジン回転数センサ２の出力と、エ
アフローメータ３の出力（新気流量；質量流量）Ｑｃ
と、目標ＥＧＲ率ｅｒとから、以下の手順で、ＥＧＲ弁
の目標開度（基本目標開度）Ａegr-v を設定する。
【００２４】第１のエンジンモデル14は、燃料噴射量設
定部１の出力と、エンジン回転数センサ２の出力と、エ
アフローメータ３の出力Ｑｃと、後述のように算出され
るＥＧＲ弁の目標開度Ａegr-v とから、シリンダ吸入気
体流量（質量流量）Ｑｏと、ＥＧＲ弁前後差圧ΔＰと、
コレクタによる遅れ係数Ｇｃとを推定する。ここで、第
１のエンジンモデル14はエンジンの吸排気系を数学的に
モデル化してもよいし、実験により求めてもよい。
定部１の出力と、エンジン回転数センサ２の出力と、エ
アフローメータ３の出力Ｑｃと、後述のように算出され
るＥＧＲ弁の目標開度Ａegr-v とから、シリンダ吸入気
体流量（質量流量）Ｑｏと、ＥＧＲ弁前後差圧ΔＰと、
コレクタによる遅れ係数Ｇｃとを推定する。ここで、第
１のエンジンモデル14はエンジンの吸排気系を数学的に
モデル化してもよいし、実験により求めてもよい。
【００２５】目標ＥＧＲ流量演算部15は、目標ＥＧＲ率
ｅｒと、シリンダ吸入気体流量Ｑｏとから、次式によ
り、目標シリンダＥＧＲ流量Ｑegrcを算出する。 Ｑegrc＝〔ｅｒ／（１＋ｅｒ）〕×Ｑｏ ・・・（１） 目標開度演算部16は、目標シリンダＥＧＲ流量Ｑegrc
と、ＥＧＲ弁前後差圧ΔＰと、コレクタによる遅れ係数
Ｇｃとから、次式により、ＥＧＲ弁の目標開度（基本目
標開度）Ａegr-v を算出する。
ｅｒと、シリンダ吸入気体流量Ｑｏとから、次式によ
り、目標シリンダＥＧＲ流量Ｑegrcを算出する。 Ｑegrc＝〔ｅｒ／（１＋ｅｒ）〕×Ｑｏ ・・・（１） 目標開度演算部16は、目標シリンダＥＧＲ流量Ｑegrc
と、ＥＧＲ弁前後差圧ΔＰと、コレクタによる遅れ係数
Ｇｃとから、次式により、ＥＧＲ弁の目標開度（基本目
標開度）Ａegr-v を算出する。
【００２６】 Ａegr-v ＝Ｇｃ×Ｑegrc×（ΔＰ）-1/2 ・・・（２） ここまでは、前記第２の先行技術と同じである。
【００２７】28は目標開度補正部であり、規範運転状態
演算部としての規範吸気絞り弁直上流内圧演算部29と、
目標開度フィードバック補正部としてのＦ／Ｂコントロ
ーラ30とから構成されており、燃料噴射量設定部１の出
力と、エンジン回転数センサ２の出力と、運転状態検出
部としての吸気絞り弁直上流内圧センサ31の出力（吸気
絞り弁直上流内圧）Ｐcom と、ＥＧＲ弁の目標開度Ａeg
r-v とから、以下の手順で、ＥＧＲ弁の補正後目標開度
Ａegr0を算出する。ＥＧＲ弁制御部８では、この補正後
目標開度Ａegr0に基づいてＥＧＲ弁の開度を制御する。
演算部としての規範吸気絞り弁直上流内圧演算部29と、
目標開度フィードバック補正部としてのＦ／Ｂコントロ
ーラ30とから構成されており、燃料噴射量設定部１の出
力と、エンジン回転数センサ２の出力と、運転状態検出
部としての吸気絞り弁直上流内圧センサ31の出力（吸気
絞り弁直上流内圧）Ｐcom と、ＥＧＲ弁の目標開度Ａeg
r-v とから、以下の手順で、ＥＧＲ弁の補正後目標開度
Ａegr0を算出する。ＥＧＲ弁制御部８では、この補正後
目標開度Ａegr0に基づいてＥＧＲ弁の開度を制御する。
【００２８】規範吸気絞り弁直上流内圧演算部29は、第
２のエンジンモデルを用いて、燃料噴射量設定部１の出
力と、エンジン回転数センサ２の出力と、ＥＧＲ弁の目
標開度Ａegr-v とから、所望のＥＧＲ率が得られたとき
に生じるであろう吸気絞り弁直上流内圧の規範値、規範
吸気絞り弁直上流内圧Ｐcom0を算出する。ここで、規範
吸気絞り弁直上流内圧演算部29は、エンジンの吸排気系
を数学的にモデル化してもよいし、実験により求めても
よい。数学的にモデル化する際には、燃料噴射量設定部
１の出力とエンジン回転数センサ２の出力とから規範吸
気絞り弁直上流内圧までの伝達特性を記述したゲイン行
列と、積分器とで構成することもできる。
２のエンジンモデルを用いて、燃料噴射量設定部１の出
力と、エンジン回転数センサ２の出力と、ＥＧＲ弁の目
標開度Ａegr-v とから、所望のＥＧＲ率が得られたとき
に生じるであろう吸気絞り弁直上流内圧の規範値、規範
吸気絞り弁直上流内圧Ｐcom0を算出する。ここで、規範
吸気絞り弁直上流内圧演算部29は、エンジンの吸排気系
を数学的にモデル化してもよいし、実験により求めても
よい。数学的にモデル化する際には、燃料噴射量設定部
１の出力とエンジン回転数センサ２の出力とから規範吸
気絞り弁直上流内圧までの伝達特性を記述したゲイン行
列と、積分器とで構成することもできる。
【００２９】Ｆ／Ｂコントローラ30は、次式のごとく、
ＥＧＲ弁の目標開度Ａegr-v を、実際の吸気絞り弁直上
流内圧Ｐcom と規範吸気絞り弁直上流内圧Ｐcom0との差
により補正して、ＥＧＲ弁の補正後目標開度Ａegr0を算
出する。 Ａegr0＝Ａegr-v ＋Ｇ4 ×（Ｐcom −Ｐcom0） ・・・（６） ここで、Ｇ4 は所望の関数であり、式（６）の一例を式
（6'）に示す。Ｇ4 は実験又はシュミレーションにより
予め設定しておくが、エンジンの運転状態によって変化
させてもよい。
ＥＧＲ弁の目標開度Ａegr-v を、実際の吸気絞り弁直上
流内圧Ｐcom と規範吸気絞り弁直上流内圧Ｐcom0との差
により補正して、ＥＧＲ弁の補正後目標開度Ａegr0を算
出する。 Ａegr0＝Ａegr-v ＋Ｇ4 ×（Ｐcom −Ｐcom0） ・・・（６） ここで、Ｇ4 は所望の関数であり、式（６）の一例を式
（6'）に示す。Ｇ4 は実験又はシュミレーションにより
予め設定しておくが、エンジンの運転状態によって変化
させてもよい。
【００３０】 Ａegr0＝Ａegr-v ＋Ｋ×∫（Ｐcom −Ｐcom0）dt ・・・（6'） 式（6'）において、積分器とゲインＫがＧ4 であり、Ｋ
は実験又はシュミレーションにより予め設定しておく。
また、Ｋは定数でもエンジンの運転状態によって変化す
る変数でもよい。この第４の実施例は、基本的に第３の
実施例においてセンサ位置を変更しただけであるため、
第３の実施例と等価の効果が得られる。
は実験又はシュミレーションにより予め設定しておく。
また、Ｋは定数でもエンジンの運転状態によって変化す
る変数でもよい。この第４の実施例は、基本的に第３の
実施例においてセンサ位置を変更しただけであるため、
第３の実施例と等価の効果が得られる。
【００３１】図２には、本実施例において、ＥＧＲ弁に
異物付着があった時のＥＧＲ率シュミレーション結果を
示す。
異物付着があった時のＥＧＲ率シュミレーション結果を
示す。
【００３２】実線が本発明により補償された時の応答、
１点鎖線は何も補償動作を行わなかった時の応答、破線
は何も外乱がなかった時の応答である。本実施例によれ
ば、吸気絞り弁直上流内圧センサを有するため、第１の
エンジンモデルの演算を簡略化できる。従って、第２の
エンジンモデルを追加しても、演算速度を向上させるた
めに高価なマイコンを使用する必要はない。また、第１
のエンジンモデルで算出される吸気絞り弁直上流内圧と
測定した吸気絞り弁直上流内圧とを比較することで、エ
アフローメータ若しくは吸気絞り弁直上流内圧センサの
異常を検出するフェイルセーフロジックの実現が容易に
行える。
１点鎖線は何も補償動作を行わなかった時の応答、破線
は何も外乱がなかった時の応答である。本実施例によれ
ば、吸気絞り弁直上流内圧センサを有するため、第１の
エンジンモデルの演算を簡略化できる。従って、第２の
エンジンモデルを追加しても、演算速度を向上させるた
めに高価なマイコンを使用する必要はない。また、第１
のエンジンモデルで算出される吸気絞り弁直上流内圧と
測定した吸気絞り弁直上流内圧とを比較することで、エ
アフローメータ若しくは吸気絞り弁直上流内圧センサの
異常を検出するフェイルセーフロジックの実現が容易に
行える。
【００３３】尚、本実施例において、第１のエンジンモ
デル14で、シリンダが吸入する新気流量とＥＧＲ弁前後
差圧を算出するために用いる情報として、エアフローメ
ータ３以外に、吸気絞り弁直上流内圧センサ31からの情
報を用いてもよい。
デル14で、シリンダが吸入する新気流量とＥＧＲ弁前後
差圧を算出するために用いる情報として、エアフローメ
ータ３以外に、吸気絞り弁直上流内圧センサ31からの情
報を用いてもよい。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る発
明によれば、エンジン回転数及び負荷信号以外のエンジ
ンの運転状態として吸気絞り弁直上流内圧を検出する一
方、エンジン回転数と負荷信号とＥＧＲ弁の目標開度と
から、所望のＥＧＲ率が得られたときに生じるであろう
規範運転状態（規範吸気絞り弁直上流内圧）を演算し、
実際の運転状態と規範運転状態との差に応じてＥＧＲ弁
の目標開度をフィードバック補正するようにしたため、
経時変化や製造バラツキがあっても、実ＥＧＲ率を精度
よく制御できるという効果が得られる。また、吸気絞り
弁直上流内圧を用いることで、吸気絞り弁直上流内圧セ
ンサを有するため、第１のエンジンモデルの演算を簡略
化できる等の効果が得られる。
明によれば、エンジン回転数及び負荷信号以外のエンジ
ンの運転状態として吸気絞り弁直上流内圧を検出する一
方、エンジン回転数と負荷信号とＥＧＲ弁の目標開度と
から、所望のＥＧＲ率が得られたときに生じるであろう
規範運転状態（規範吸気絞り弁直上流内圧）を演算し、
実際の運転状態と規範運転状態との差に応じてＥＧＲ弁
の目標開度をフィードバック補正するようにしたため、
経時変化や製造バラツキがあっても、実ＥＧＲ率を精度
よく制御できるという効果が得られる。また、吸気絞り
弁直上流内圧を用いることで、吸気絞り弁直上流内圧セ
ンサを有するため、第１のエンジンモデルの演算を簡略
化できる等の効果が得られる。
【００３５】請求項２に係る発明によれば、第１のエン
ジンモデルを用いて、基本となるＥＧＲ弁の目標開度を
算出するようにしたため、過渡領域においても、実ＥＧ
Ｒ率を精度よく制御できるという効果が得られる。
ジンモデルを用いて、基本となるＥＧＲ弁の目標開度を
算出するようにしたため、過渡領域においても、実ＥＧ
Ｒ率を精度よく制御できるという効果が得られる。
【００３６】請求項３に係る発明によれば、第２のエン
ジンモデルを用いて規範運転状態を算出することによ
り、正確な算出が可能になるという効果が得られる。請
求項４に係る発明によれば、第２のエンジンモデルをゲ
イン行列と積分器とで簡単に構成できるという効果が得
られる。
ジンモデルを用いて規範運転状態を算出することによ
り、正確な算出が可能になるという効果が得られる。請
求項４に係る発明によれば、第２のエンジンモデルをゲ
イン行列と積分器とで簡単に構成できるという効果が得
られる。
【図１】 本発明の一実施例の構成図
【図２】 同上実施例のシュミレーション結果を示す図
【図３】 第１の先行技術の構成図
【図４】 第２の先行技術の構成図
【図５】 第１の先行技術のシュミレーション結果を示
す図
す図
【図６】 第２の先行技術のシュミレーション結果を示
す図
す図
１ 燃料噴射量設定部 ２ エンジン回転数センサ ３ エアフローメータ ６ 目標ＥＧＲ率設定部 ８ ＥＧＲ弁制御部 13 目標開度設定部 14 第１エンジンモデル 15 目標ＥＧＲ流量演算部 28 目標開度補正部 29 規範吸気絞り弁直上流内圧演算部（第２エンジンモ
デル） 30 Ｆ／Ｂコントローラ（目標開度フィードバック補正
部） 31 吸気絞り弁直上流内圧センサ
デル） 30 Ｆ／Ｂコントローラ（目標開度フィードバック補正
部） 31 吸気絞り弁直上流内圧センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｄ 41/02 ３５１ Ｆ０２Ｄ 41/02 ３５１ (56)参考文献 特開 平６−272624（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−336957（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−18323（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−348402（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−89844（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02M 25/07 570 F02M 25/07 550 F02D 21/08 301 F02D 41/02 351
Claims (4)
- 【請求項１】排気系から吸気系へのＥＧＲ通路にＥＧＲ
弁を備える一方、 目標ＥＧＲ率を設定する目標ＥＧＲ率設定部と、 ＥＧＲ率が前記目標ＥＧＲ率に一致するようなＥＧＲ弁
の目標開度を設定する目標開度設定部と、 前記目標開度に基づいてＥＧＲ弁の開度を制御するＥＧ
Ｒ弁制御部と、 を備えるディーゼルエンジン用ＥＧＲ装置において、 エンジン回転数及び負荷信号以外のエンジンの運転状態
として吸気絞り弁直上流内圧を検出する運転状態検出部
と、 エンジン回転数と負荷信号とＥＧＲ弁の目標開度とか
ら、前記運転状態の規範となる規範運転状態を演算する
規範運転状態演算部と、 前記運転状態検出部により検出された実際の運転状態と
前記規範運転状態演算部により演算された規範運転状態
との差に応じて、ＥＧＲ弁の目標開度を補正する目標開
度フィードバック補正部と、 を設けたことを特徴とするディーゼルエンジン用ＥＧＲ
装置。 - 【請求項２】前記目標開度設定部は、エンジンの動特性
を記述した第１のエンジンモデルを用いて、ＥＧＲ弁の
目標開度を算出するものであることを特徴とする請求項
１記載のディーゼルエンジン用ＥＧＲ装置。 - 【請求項３】 前記規範運転状態演算部は、エンジンの動
特性を記述し、エンジン回転数と負荷信号とを入力とす
る第２のエンジンモデルを用いて、規範運転状態を算出
するものであることを特徴とする請求項１又は請求項２
記載のディーゼルエンジン用ＥＧＲ装置。 - 【請求項４】 前記第２のエンジンモデルは、エンジンの
吸排気系の数学モデルと燃焼系の化学モデルとに基づい
て設定され、エンジン回転数及び負荷信号から規範運転
状態までの伝達特性を記述したゲイン行列と、積分器と
により構成されていることを特徴とする請求項３記載の
ディーゼルエンジン用ＥＧＲ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24460895A JP3339270B2 (ja) | 1995-09-22 | 1995-09-22 | ディーゼルエンジン用ｅｇｒ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24460895A JP3339270B2 (ja) | 1995-09-22 | 1995-09-22 | ディーゼルエンジン用ｅｇｒ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0988726A JPH0988726A (ja) | 1997-03-31 |
| JP3339270B2 true JP3339270B2 (ja) | 2002-10-28 |
Family
ID=17121272
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24460895A Expired - Fee Related JP3339270B2 (ja) | 1995-09-22 | 1995-09-22 | ディーゼルエンジン用ｅｇｒ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3339270B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BR0016283B1 (pt) * | 1999-12-09 | 2013-01-22 | controle de egr de motor diesel de ciclo fechado incluindo monitoraÇço de evento. | |
| JP4235116B2 (ja) * | 2004-01-09 | 2009-03-11 | 日野自動車株式会社 | 内燃機関の過渡特性試験装置および方法 |
| FR2965584B1 (fr) * | 2010-10-05 | 2013-06-28 | Renault Sas | Procede de determination d'un taux de gaz d'echappement recircules a l'entree d'un cylindre d'un moteur a combustion interne et moteur mettant en oeuvre un tel procede |
| JP2015074989A (ja) * | 2013-10-04 | 2015-04-20 | トヨタ自動車株式会社 | 可変容量型ターボチャージャの制御装置 |
| CN109838315B (zh) * | 2017-11-29 | 2021-09-10 | 长城汽车股份有限公司 | 开度调节方法、开度调节装置及车辆 |
-
1995
- 1995-09-22 JP JP24460895A patent/JP3339270B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0988726A (ja) | 1997-03-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4237214B2 (ja) | 内燃機関制御装置 | |
| US6715287B1 (en) | Method and device for controlling an internal combustion engine that is provided with an air system | |
| US9587571B2 (en) | Control apparatus for an internal combustion engine | |
| US6805095B2 (en) | System and method for estimating and controlling cylinder air charge in a direct injection internal combustion engine | |
| US7441544B2 (en) | Control device for internal combustion engine | |
| US6227182B1 (en) | Exhaust gas recirculation control system for internal combustion engine | |
| JP6328201B2 (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
| US7174250B2 (en) | Method for determining an exhaust gas recirculation quantity for an internal combustion engine provided with exhaust gas recirculation | |
| JPH09236031A (ja) | 空燃比制御装置つきの内燃機関 | |
| US8108123B2 (en) | Sliding mode control system for internal combustion engine | |
| CN111417770B (zh) | 用于控制配备有选择性催化类型的废气后处理系统的内燃发动机的控制系统和方法 | |
| JP3154038B2 (ja) | 内燃機関の吸気圧力推定装置及び燃料供給装置 | |
| JPH081146B2 (ja) | 内燃機関の非線形フイ−ドバツク制御装置 | |
| US20210293193A1 (en) | System and method for estimating turbo speed of an engine | |
| EP1229228B1 (en) | Air-fuel ratio control system for internal combustion engine | |
| US20030075158A1 (en) | Method and device for a mass flow determination via a control valve and for determining a modeled induction pipe pressure | |
| JP3339270B2 (ja) | ディーゼルエンジン用ｅｇｒ装置 | |
| US6397820B1 (en) | Method and device for controlling a combustion engine | |
| JP4228953B2 (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
| US20050021215A1 (en) | Method for determining an estimated value of a mass flow in the intake channel of an internal combustion engine | |
| JP7030888B2 (ja) | 内燃機関制御装置 | |
| JP3728930B2 (ja) | 内燃機関の排気還流制御装置 | |
| JP2595148B2 (ja) | 内燃機関制御装置 | |
| JP3622506B2 (ja) | 内燃機関のｅｇｒ制御装置 | |
| JP4247730B2 (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080816 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080816 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090816 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090816 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100816 Year of fee payment: 8 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |