JP4793408B2 - 内燃機関の吸気制御装置および内燃機関の自動適合装置 - Google Patents
内燃機関の吸気制御装置および内燃機関の自動適合装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4793408B2 JP4793408B2 JP2008151230A JP2008151230A JP4793408B2 JP 4793408 B2 JP4793408 B2 JP 4793408B2 JP 2008151230 A JP2008151230 A JP 2008151230A JP 2008151230 A JP2008151230 A JP 2008151230A JP 4793408 B2 JP4793408 B2 JP 4793408B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exhaust gas
- charging efficiency
- gas recirculation
- variable
- internal combustion
- 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
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/0002—Controlling intake air
- F02D41/0007—Controlling intake air for control of turbo-charged or super-charged engines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
- F02D41/0047—Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
- F02D41/005—Controlling exhaust gas recirculation [EGR] according to engine operating conditions
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
- F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
- F02D41/146—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an NOx content or concentration
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
- F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
- F02D41/2425—Particular ways of programming the data
- F02D41/2429—Methods of calibrating or learning
- F02D41/2451—Methods of calibrating or learning characterised by what is learned or calibrated
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D43/00—Conjoint electrical control of two or more functions, e.g. ignition, fuel-air mixture, recirculation, supercharging or exhaust-gas treatment
- F02D43/02—Conjoint electrical control of two or more functions, e.g. ignition, fuel-air mixture, recirculation, supercharging or exhaust-gas treatment using only analogue means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
- F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
- F02D41/2425—Particular ways of programming the data
- F02D41/2429—Methods of calibrating or learning
- F02D41/2451—Methods of calibrating or learning characterised by what is learned or calibrated
- F02D41/2464—Characteristics of actuators
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Supercharger (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
Description
上記の目的を達成するために講じられた本発明の解決原理は、種々の排気還流率の値に対して内燃機関のトルクが最高トルクとして得られる吸気の充填効率を求めておき、排気還流率と吸気の充填効率との関係の最適化を図って、排気還流率が変化した場合であっても常に最高トルク近傍の内燃機関トルクを得ることができるようにしている。
具体的に、本発明は、内燃機関の気筒内に向けて供給する吸気の充填効率を可変とする充填効率可変手段と、内燃機関の排気を吸気系に還流させ且つその還流率を可変とする排気還流率可変手段とを備えた内燃機関の吸気制御装置を前提とする。この内燃機関の吸気制御装置に対し、上記排気還流率可変手段により可変とされる排気還流率を0パーセントに設定した状態で、上記充填効率可変手段の制御値を変化させていきながら内燃機関のトルクを計測していくことにより、上記排気還流率が0パーセントである場合に内燃機関のトルクが略最高となる吸気充填効率が得られる充填効率可変手段の制御値を取得する一方、上記充填効率可変手段の制御値を固定した状態で、上記排気還流率可変手段により可変とされる排気還流率を変化させていきながら内燃機関のトルクを計測していくといった動作を、充填効率可変手段の複数の制御値に対して実行することにより、上記排気還流率が0パーセント以外の複数の排気還流率それぞれにおいて同一排気還流率における略最高トルクが得られる吸気充填効率を得るための充填効率可変手段の制御値を取得し、これら取得動作によって取得された制御値を、上記各排気還流率毎における充填効率可変手段の制御値の適合値としてそれぞれ記憶した記憶手段を備えさせる。また、上記内燃機関の運転時、上記排気還流率可変手段により設定された排気還流率に対応する充填効率可変手段の上記適合値としての制御値を上記記憶手段から読み出して、その制御値に基づいて充填効率可変手段を制御する充填効率制御手段を備えさせている。
先ず、本実施形態に係るディーゼルエンジン(以下、単にエンジンという)の概略構成について説明する。図1は本実施形態に係るエンジン1およびその制御系統の概略構成図である。また、図2は、ディーゼルエンジンの燃焼室3およびその周辺部を示す断面図である。
次に、上記ターボチャージャ(可変容量型ターボチャージャ)5、および、このターボチャージャ5に備えられた可変ノズルベーン機構(充填効率可変手段)9について説明する。
エンジン1の各部位には、各種センサが取り付けられており、それぞれの部位の環境条件や、エンジン1の運転状態に関する信号を出力する。
ECU100は、図9に示すように、CPU101、ROM102、RAM103およびバックアップRAM104などを備えている。ROM102は、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップ等が記憶されている。CPU101は、ROM102に記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて各種の演算処理を実行する。また、RAM103は、CPU101での演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリであり、バックアップRAM104は、例えばエンジン1の停止時にその保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。
次に、本実施形態において目標燃料圧力を設定する際の技術的思想について説明する。
本実施形態の特徴の一つとして、上記ターボチャージャ5におけるノズルベーン96,96,…の開度を決定する手法が挙げられる。具体的には、上記EGRバルブ81の開度によって設定されるEGR率に対し、予め、それに対応する吸気の充填効率が得られるようにノズルベーン96,96,…の開度が求められている。より具体的には、これらEGR率と吸気の充填効率との関係がマップ化されて上記ROM(記憶手段)102に記憶されている。つまり、EGR率に応じて、上記マップ(以下、充填効率設定マップと呼ぶ)から目標とする吸気の充填効率を読み出し、その充填効率が得られるように上記可変ノズルベーン機構9を制御(充填効率を制御)するようになっている。
次に、上述したようなノズルベーン96の開度の最適値(適合値)を取得するために使用される充填効率自動適合装置(自動適合ツール)について説明する。つまり、この充填効率自動適合装置によって取得されたエンジン運転状態毎の適合値により上述した充填効率設定マップが作成されることになる。
以上説明した実施形態は、自動車に搭載される直列4気筒ディーゼルエンジンに本発明を適用した場合について説明した。本発明は、自動車用に限らず、その他の用途に使用されるエンジンにも適用可能である。また、気筒数やエンジン形式(直列型エンジン、V型エンジン等の別)についても特に限定されるものではない。また、ガソリンエンジンに対しても本発明は適用可能である。
5 ターボチャージャ(過給機)
52c タービンホイール
6 吸気系
81 EGRバルブ(排気還流率可変手段)
9 可変ノズルベーン機構(充填効率可変手段)
96 ノズルベーン
102 ROM(記憶手段)
130 自動適合装置
Claims (4)
- 内燃機関の気筒内に向けて供給する吸気の充填効率を可変とする充填効率可変手段と、内燃機関の排気を吸気系に還流させ且つその還流率を可変とする排気還流率可変手段とを備えた内燃機関の吸気制御装置において、
上記排気還流率可変手段により可変とされる排気還流率を0パーセントに設定した状態で、上記充填効率可変手段の制御値を変化させていきながら内燃機関のトルクを計測していくことにより、上記排気還流率が0パーセントである場合に内燃機関のトルクが略最高となる吸気充填効率が得られる充填効率可変手段の制御値を取得する一方、
上記充填効率可変手段の制御値を固定した状態で、上記排気還流率可変手段により可変とされる排気還流率を変化させていきながら内燃機関のトルクを計測していくといった動作を、充填効率可変手段の複数の制御値に対して実行することにより、上記排気還流率が0パーセント以外の複数の排気還流率それぞれにおいて同一排気還流率における略最高トルクが得られる吸気充填効率を得るための充填効率可変手段の制御値を取得し、
これら取得動作によって取得された制御値を、上記各排気還流率毎における充填効率可変手段の制御値の適合値としてそれぞれ記憶した記憶手段と、
上記内燃機関の運転時、上記排気還流率可変手段により設定された排気還流率に対応する充填効率可変手段の上記適合値としての制御値を上記記憶手段から読み出して、その制御値に基づいて充填効率可変手段を制御する充填効率制御手段とを備えていることを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。 - 上記請求項1記載の内燃機関の吸気制御装置において、
上記充填効率可変手段は、過給機に備えられ、且つ可変ノズルベーン機構によって開閉駆動可能とされたノズルベーンの開度を変化させることにより、タービンホイールに向かって流れる排気の流路面積を変化させて過給圧を変化させることで吸気の充填効率を変更するよう構成されており、
上記充填効率制御手段は、上記内燃機関の運転時、排気還流率に対応する上記適合値としての制御値に基づいてノズルベーンの開度を設定するべく上記可変ノズルベーン機構を制御する構成とされていることを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。 - 気筒内に向けて供給する吸気の充填効率を可変とする充填効率可変手段と、排気を吸気系に還流させ且つその還流率を可変とする排気還流率可変手段とを備えた内燃機関に対して、上記排気還流率可変手段により可変とされる各排気還流率毎に、充填効率可変手段の制御値として、内燃機関のトルクが略最高となる適合値を得るための自動適合装置であって、
上記排気還流率可変手段により可変とされる排気還流率を0パーセントに設定した状態で、上記充填効率可変手段の制御値を変化させていきながら内燃機関のトルクを計測していくことにより、上記排気還流率が0パーセントである場合に内燃機関のトルクが略最高となる吸気充填効率が得られる充填効率可変手段の制御値を取得する一方、
上記充填効率可変手段の制御値を固定した状態で、上記排気還流率可変手段により可変とされる排気還流率を変化させていきながら内燃機関のトルクを計測していくといった動作を、充填効率可変手段の複数の制御値に対して実行することにより、上記排気還流率が0パーセント以外の複数の排気還流率それぞれにおいて同一排気還流率における略最高トルクが得られる吸気充填効率を得るための充填効率可変手段の制御値を取得し、
これら取得動作によって取得された制御値を、上記各排気還流率それぞれに対応する適合値として自動取得していくよう構成されていることを特徴とする内燃機関の自動適合装置。 - 内燃機関の気筒内に向けて供給する吸気の充填効率を可変とする充填効率可変手段と、内燃機関の排気を吸気系に還流させ且つその還流率を可変とする排気還流率可変手段とを備えた内燃機関の吸気制御装置において、
上記排気還流率可変手段により可変とされる排気還流率を0パーセントに設定した状態で、上記充填効率可変手段の制御値を変化させていきながら内燃機関のトルクを計測していくことにより、上記排気還流率が0パーセントである場合に内燃機関のトルクが略最高となる吸気充填効率が得られる充填効率可変手段の制御値を取得する一方、
上記充填効率可変手段の制御値を固定した状態で、上記排気還流率可変手段により可変とされる排気還流率を変化させていきながら内燃機関のトルクを計測していくといった動作を、充填効率可変手段の複数の制御値に対して実行することにより、上記排気還流率が0パーセント以外の複数の排気還流率それぞれにおいて同一排気還流率における略最高トルクが得られる吸気充填効率を得るための充填効率可変手段の制御値を取得し、
これら取得動作によって取得された制御値を、上記各排気還流率それぞれに対応する適合値として自動取得していく自動適合装置により得られた各適合値を記憶する記憶手段と、
上記内燃機関の運転時、目標NOx量に応じて上記排気還流率可変手段により設定された排気還流率に対応する充填効率可変手段の適合値を上記記憶手段から読み出して、その適合値に基づいて充填効率可変手段を制御する充填効率制御手段とを備えていることを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008151230A JP4793408B2 (ja) | 2008-06-10 | 2008-06-10 | 内燃機関の吸気制御装置および内燃機関の自動適合装置 |
PCT/JP2009/002286 WO2009150790A1 (en) | 2008-06-10 | 2009-05-25 | Intake control apparatus of internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008151230A JP4793408B2 (ja) | 2008-06-10 | 2008-06-10 | 内燃機関の吸気制御装置および内燃機関の自動適合装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009299474A JP2009299474A (ja) | 2009-12-24 |
JP4793408B2 true JP4793408B2 (ja) | 2011-10-12 |
Family
ID=41016482
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008151230A Expired - Fee Related JP4793408B2 (ja) | 2008-06-10 | 2008-06-10 | 内燃機関の吸気制御装置および内燃機関の自動適合装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4793408B2 (ja) |
WO (1) | WO2009150790A1 (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012039052A1 (ja) * | 2010-09-24 | 2012-03-29 | トヨタ自動車株式会社 | エンジンの制御装置 |
US9051901B2 (en) | 2011-06-07 | 2015-06-09 | Ford Global Technologies, Llc | Exhaust gas recirculation (EGR) system |
EP2623757A3 (en) * | 2012-01-31 | 2015-03-18 | International Engine Intellectual Property Company, LLC | Setpoint bank control architecture |
BR102013002478A2 (pt) * | 2012-01-31 | 2014-11-11 | Internat Engine Intelectual Property Company Llc | Modelo de acumulação de fuligem para modificação de ponto de ajuste |
FR2989118B1 (fr) * | 2012-04-06 | 2015-09-18 | Renault Sa | Systeme de suralimentation pour moteur a combustion interne et procede de gestion associe |
JP6086527B2 (ja) * | 2012-12-28 | 2017-03-01 | 国立研究開発法人 海上・港湾・航空技術研究所 | 機関負荷試験装置及び機関負荷試験装置の制御プログラム |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3879343B2 (ja) * | 1999-08-19 | 2007-02-14 | 日産自動車株式会社 | ディーゼルエンジンの制御装置 |
MXPA02008863A (es) * | 2000-03-31 | 2003-02-10 | Detroit Diesel Corp | Metodo para controlar un motor con un sistema de egr. |
US6408834B1 (en) * | 2001-01-31 | 2002-06-25 | Cummins, Inc. | System for decoupling EGR flow and turbocharger swallowing capacity/efficiency control mechanisms |
GB2388922B (en) * | 2002-01-31 | 2005-06-08 | Cambridge Consultants | Control system |
JP2007177783A (ja) * | 2005-11-30 | 2007-07-12 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の制御装置 |
JP4215069B2 (ja) * | 2006-04-26 | 2009-01-28 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気還流装置 |
US7438061B2 (en) * | 2006-08-22 | 2008-10-21 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Method and apparatus for estimating exhaust pressure of an internal combustion engine |
-
2008
- 2008-06-10 JP JP2008151230A patent/JP4793408B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2009
- 2009-05-25 WO PCT/JP2009/002286 patent/WO2009150790A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2009299474A (ja) | 2009-12-24 |
WO2009150790A1 (en) | 2009-12-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8607564B2 (en) | Automobile-mount diesel engine with turbocharger and method of controlling the diesel engine | |
JP5392418B2 (ja) | 内燃機関の着火遅れ期間推定装置及び着火時期制御装置 | |
US20120042849A1 (en) | Method and device for controlling diesel engine with forced induction system | |
EP2375034A2 (en) | Combustion control sytem of internal combustion engine | |
JP2015113790A (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
JP4793408B2 (ja) | 内燃機関の吸気制御装置および内燃機関の自動適合装置 | |
JP5110208B2 (ja) | 内燃機関の燃焼制御装置 | |
JP6128091B2 (ja) | ディーゼルエンジンおよびその製造方法 | |
EP2778377B1 (en) | Control device of internal combustion engine | |
JP5720479B2 (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
JP5240417B2 (ja) | 内燃機関の拡散燃焼開始時期推定装置及び拡散燃焼開始時期制御装置 | |
JP5257520B2 (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
JP5093407B2 (ja) | 内燃機関の燃焼制御装置 | |
WO2012032627A1 (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
JP6046918B2 (ja) | バルブタイミング制御装置 | |
JP4894815B2 (ja) | 車両用内燃機関の燃料圧力制御装置 | |
JP4957651B2 (ja) | 内燃機関の吸気制御装置 | |
JP4858647B2 (ja) | 内燃機関の燃料噴射圧力制御装置 | |
US20190112997A1 (en) | Control device and method for diesel engine | |
JP5196028B2 (ja) | 内燃機関の燃料噴射制御装置 | |
JP2009275679A (ja) | 内燃機関の吸気制御装置および内燃機関の自動適合装置 | |
JP2013224616A (ja) | 内燃機関のトルク推定装置および運転制御装置 | |
JP2013238120A (ja) | 内燃機関の圧縮ガス温度推定装置 | |
JP5817342B2 (ja) | 内燃機関の制御目標値設定方法及び内燃機関の制御装置 | |
JP2013224615A (ja) | 内燃機関の筒内ガス量推定装置および故障診断装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110322 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110512 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20110512 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110628 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110711 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140805 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |