JP5672417B2 - 内燃機関の制御装置及び制御方法 - Google Patents
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Description
本発明は、過給機の上流側に排気の一部を還流する内燃機関の制御装置及び制御方法に関する。
運転状態に応じて排気ガスを吸気系に導入するいわゆるEGRを行うことで、内燃機関の排気性能向上や燃費改善を図る技術が従来から知られている。
例えば、特許文献1には、EGRの実施中であっても、実際の過給圧が機関回転数と機関負荷に基づいて算出される目標過給圧となるように、可変容量型のターボチャージャのノズルベーンの開度を制御する技術が開示されている。
しかしながら、このような特許文献1においては、ターボチャージャのコンプレッサハウジングよりも上流側からEGRを導入する際に、定常的なトルク要求を満足することはできるものの、EGRの開始時やEGRの停止時に生じる筒内の過渡的な吸入空気量変化によるトルク段差を回避できない虞がある。
そこで、本発明の内燃機関の制御装置は、EGR制御弁の開度の変更によって生じる内燃機関のシリンダ内のEGR率を予測するEGR率予測手段と、吸入空気量を制御する吸気コントロールデバイスと、を有し、上記EGR率予測手段でのEGR率の変化予測に基づいて、上記吸気コントロールデバイスを制御することを特徴としている。
本発明によれば、EGR制御弁の開度を変更する場合、筒内のEGR率が変化するタイミングを予測し、この予測に基づいて吸気コントロールデバイスを制御することで、過給域、非過給域の区別なく、トルク段差の発生を抑制することができる。
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図1は、本発明に係る内燃機関の制御装置の全体構成を示すシステム図である。
内燃機関1は、駆動源として自動車等の車両に搭載されるものであって、内燃機関1のシリンダ1aには、吸気通路2と排気通路3とが接続されている。吸気コレクタ4a及び吸気マニホールド4bを介して内燃機関1に接続された吸気通路2には、電動モータによって駆動される電制のスロットル弁5が設けられていると共に、その上流側には吸入空気量を検出するエアフローメータ6、エアクリーナ7が設けられている。排気マニホールド8を介して内燃機関1に接続された排気通路3には、排気浄化用として、三元触媒等の排気触媒9が設けられている。
また、この内燃機関1は、吸気通路2に配置されたコンプレッサ11と排気通路3に配置されたタービン12とを同軸上に備えたターボ過給機10を有している。コンプレッサ11は、スロットル弁5よりも上流側に位置していると共に、エアフローメータ6よりも下流側に位置している。タービン12は、排気触媒9よりも上流側に位置している。なお、図1中の13は、スロットル弁5の上流側に設けられたインタークーラである。
吸気通路2には、コンプレッサ11を迂回してコンプレッサの上流側と下流側とを接続するリサーキュレーション通路14が接続されている。リサーキュレーション通路14には、リサーキュレーション通路14内の吸気流量を制御する電制のリサーキュレーション弁15が介装されている。リサーキュレーション弁15は、電動モータによって駆動される。なお、リサーキュレーション弁15としては、コンプレッサ11下流側の圧力が所定圧力以上となったときのみ開弁するようないわゆる逆止弁を用いることも可能である。
排気通路3には、タービン12を迂回してタービン12の上流側と下流側とを接続する排気バイパス通路16が接続されている。排気バイパス通路16には、排気バイパス通路16内の排気流量を制御する電制のウエストゲート弁17が介装されている。ウエストゲート弁17は、電気モータによって駆動される。そのため、過給域においては、ウエストゲート弁17の開度を調整することで、過給圧が制御可能となり、ウエストゲート弁17の開度に応じて吸入空気量を制御することが可能となっている。
また、内燃機関1は、排気還流(EGR)が実施可能なものであって、排気通路3と吸気通路2との間には、EGR通路20が設けられている。EGR通路20は、その一端が排気触媒9の下流側の位置で排気通路3に接続され、その他端がエアクリーナ7の下流側となりコンプレッサ11の上流側となる位置で吸気通路2に接続されている。このEGR通路20には、電制のEGR制御弁21とEGRクーラ22が介装されている。EGR制御弁21は電動モータによって駆動される。また、EGR制御弁21の開度は、運転条件に応じた目標EGR率が得られるように、コントロールユニット25によって制御される。
コントロールユニット25は、上述したエアフローメータ6の検出信号のほか、クランクシャフト(図示せず)のクランク角を検出するクランク角センサ26、アクセルペダル(図示せず)の踏込量を検出するアクセル開度センサ27等のセンサ類の検出信号が入力されている。
コントロールユニット25は、これらの検出信号に基づいて、内燃機関1の点火時期や空燃比等の制御を実施すると共に、EGR制御弁21の開度を制御して排気通路3から吸気通路2に排気の一部を還流する排気還流制御(EGR制御)を実施している。
また、コントロールユニット25は、スロットル弁5、リサーキュレーション弁15、ウエストゲート弁17の開度も運転条件に応じて制御している。
そして、過給域においては、スロットル弁5の開度を全開とし、ウエストゲート弁17の開度を制御することで、機関要求トルクを実現するために必要な新気が筒内に供給されるよう制御する。非過給域においては、ウエストゲート弁17の開度を所定の一定開度とし、スロットル弁5の開度を、機関要求トルクを実現するために必要な新気が筒内に供給されるよう制御する。
つまり、過給域では、ウエストゲート弁17が吸気コントロールデバイスとして吸入空気量を制御し、非過給域では、スロットル弁5が吸気コントロールデバイスとして吸入空気量を制御する。
このような内燃機関1において、例えば過給域でEGRが開始される場合、内燃機関1が要求トルクを実現するためには、EGRを導入することで不足する筒内の新気量が補充されるように、ウエストゲート弁17を制御する必要がある。
しかしながら、EGR制御弁21の開度を変更してから実際に筒内のEGR率に変化が現れるまでに応答遅れが生じることから、EGRを開始するタイミングで吸入空気量の目標値をEGRを行う場合の目標値に切り替えると、筒内のEGR率が変化する前に筒内の新気量(シリンダ吸入新気量)が変化し、トルク段差が生じて運転性を悪化させる原因となる。
そこで、過給域においてEGRを開始または停止する場合には、EGR制御弁21の開度の変更によって生じる筒内のEGR率の変化を先取りして予測し、この予測に基づきウエストゲート弁17の開度を制御する協調制御を実施する。
例えば、過給域での定常運転中(機関要求トルクが一定の運転中)にEGRが開始されるような場合には、図2に示すように、EGR制御弁21の開度の変更により筒内のEGR率が変化するタイミングT3から、ウエストゲート弁17による筒内空気量応答時間Δt1(ウエストゲート弁17の目標値を変更してから筒内の新気量が変化し始めるまでの時間)分先行したタイミングT1にEGR率が変化する吸気系の第1の所定位置のEGR率をウエストゲート弁17の制御に反映させる。
つまり、過給域においてEGRを開始する場合には、EGR制御弁21の開弁と同時(タイミングT0)にウエストゲート弁17の開度を変更するのではなく、図2中に実線で示すように、EGR制御弁21の開弁により上記第1の所定位置におけるEGR率が変化するタイミングT1でウエストゲート弁17の開度を変更する。これにより、過給域における定常運転中のEGRの開始時に、筒内の新気量を一定に保つことができる。
上記第1の所定位置におけるEGR率は、例えば、吸入空気量と、EGR通路20と吸気通路2との合流部31におけるEGR率と、EGR制御弁21から上記第1の所定位置に至る流路の体積とに基づいて推定される。
また、上記第1の所定位置は吸気系の仕様により異なる位置となる。例えば、本実施例では、吸気コントロールデバイスがウエストゲート弁17の場合の上記第1の所定位置が、吸気系内のスロットル弁5と略同じ位置になっており、スロットル弁5の位置でEGR率が変化するタイミングで、ウエストゲート弁17の開度が変更される。
なお、図2中の破線は、EGRを開始するタイミングT0で吸入空気量の目標値をEGRを行う場合の目標値に切り替えてウエストゲート弁17を制御した場合(協調制御なし)を示している。また、図2中において特性線Eaは、EGR通路20と吸気通路2との合流部31における推定EGR率の変化を示し、特性線Efは、上記第1の所定位置における推定EGR率の変化を示し、特性線Ecは、筒内における推定EGR率の変化を示すものである。
一方、このような内燃機関1において、例えば非過給域でEGRが開始される場合、内燃機関1が要求トルクを実現するためには、EGRを導入することで不足する筒内の新気量が補充されるように、スロットル弁5を制御する必要がある。この場合にも、EGRを開始するタイミングで吸入空気量の目標値をEGRを行う場合の目標値に切り替えると、EGRを開始するタイミングでスロットル弁5の開度が開弁方向に変更されることになり、筒内のEGR率が変化する前に筒内の新気量(シリンダ吸入新気量)が変化し、トルク段差が生じて運転性を悪化させる原因となる。
そこで、非過給域においてEGRを開始または停止する場合には、EGR制御弁21の開度の変更によって生じる筒内のEGR率の変化を先取りして予測し、この予測に基づきスロットル弁5の開度を制御する協調制御を実施する。
例えば、非過給域での定常運転中(機関要求トルクが一定の運転中)にEGRが開始されるような場合には、図3に示すように、EGR制御弁21の開度の変更により筒内のEGR率が変化するタイミングT3から、スロットル弁5による筒内吸気量応答時間Δt2(スロットル弁5の目標値を変更してから筒内の新気量が変化し始めるまでの時間)分先行したタイミングT2にEGR率が変化する吸気系の第2の所定位置のEGR率をスロットル弁5の制御に反映させる。
つまり、非過給域においてEGRを開始する場合には、EGR制御弁21の開弁と同時(タイミングT0)にスロットル弁5の開度を変更するのではなく、図3中に実線で示すように、EGR制御弁21の開弁により上記第2の所定位置におけるEGR率が変化するタイミングT2でスロットル弁5の開度を変更する。これにより、非過給域における定常運転中のEGRの開始時に、筒内の新気量を一定に保つことができる。
上記第2の所定位置におけるEGR率は、例えば、吸入空気量と、EGR通路20と吸気通路2との合流部31におけるEGR率と、EGR制御弁21から上記第2の所定位置に至る流路の体積とに基づいて推定される。
本実施例では、吸気コントロールデバイスがスロットル弁5の場合の上記第2の所定位置が、吸気系内のコレクタ4a前と略同じ位置になっており、このコレクタ4a前の位置でEGR率が変化するタイミングで、スロットル弁5の開度が変更される。
なお、スロットル弁5による筒内空気量応答時間Δt2は、ウエストゲート弁17よる筒内空気量応答時間Δt1よりも短いので、上記第2の所定位置は、上記第1の所定位置よりもシリンダ1a側に位置することになる。
また、図3中の破線は、EGRを開始するタイミングT0で吸入空気量の目標値をEGRを行う場合の目標値に切り替えてスロットル弁5を制御した場合(協調制御なし)を示している。図3中において、特性線Esは、上記第2の所定位置における推定EGR率の変化を示すものである。
このように、EGR制御弁21の開度を変更する場合、筒内のEGR率が変化するタイミングを予測し、この予測に基づいて吸気コントロールデバイスであるスロットル弁5及びウエストゲート弁17を制御し、EGR制御弁21の開度の変更時に筒内の新気量が変化しないように吸入空気量を調整する。これにより、ターボ過給機10のコンプレッサ11上流側にEGRが導入されることで筒内までのEGR輸送経路が相対的に長くなり、EGR制御弁21の開度を変更してから筒内のEGR率に変化が現れるまでの応答遅れが相対的に大きくなる可能性のあるシステムであっても、過給域、非過給域の区別なく、EGR制御弁21の開度変更時にトルク段差が発生してしまうことを抑制することができる。
なお、上記第1及び第2の所定位置がそれぞれシステム固有の値であり、それぞれ変化することがない場合には、上記第1及び第2の所定位置にEGR率を直接検出するセンサを配置するようにしてもよい。
また、スロットル弁5またはウエストゲート弁17の目標開度を変更してから筒内の新気量に変化が生じるまでの応答時間が変化し、筒内新気量応答速度が変化するような場合には、筒内新気量応答速度に応じて上記第1及び第2の所定位置を変更するようにしてもよい。例えば、機関負荷によって筒内新気量応答速度が変化するような場合には、機関負荷に応じて上記第1及び第2の所定位置を変更すればよい。
図4は、上述した第1実施例におけるスロットル弁5とウエストゲート弁17の制御内容を示したブロック図である。
S1では、運転条件によって決まる目標EGR率と、吸入空気量と、EGR制御弁21から上記第1の所定位置に至る流路の体積と、を用いて上記第1の所定位置におけるEGR率を算出する。つまり、S1では、吸気コントロールデバイスがウエストゲート弁17のときの上記第1の所定位置におけるEGR率を算出する。S2では、S1で算出されたEGR率を用いて、筒内に導入すべき新気量を算出する。
S3では、運転条件によって決まる目標EGR率と、吸入空気量と、EGR制御弁21から上記第2の所定位置に至る流路の体積と、を用いて上記第2の所定位置におけるEGR率を算出する。つまり、S3では、吸気コントロールデバイスがスロットル弁5のときの上記第2の所定位置におけるEGR率を算出する。S4では、S1で算出されたEGR率を用いて、筒内に導入すべき新気量を算出する。S5では、吸気コントロールデバイスを選択する。
S6では、機関要求トルクと選択された吸気コントロールデバイスに応じて、スロットル弁5とウエストゲート弁17を制御する。すなわち、選択された吸気コントロールデバイスがウエストゲート弁17の場合には、機関要求トルクとS2で算出された新気量とに応じて目標吸入空気量を算出し、選択された吸気コントロールデバイスがスロットル弁5の場合には、機関要求トルクとS4で算出された新気量とに応じて目標吸入空気量を算出し、算出された目標吸入空気量となるように、スロットル弁5及びウエストゲート弁17の開度を制御する。
次に、本発明の第2実施例について説明する。第2実施例は、上述した第1実施例と同様に、EGR制御弁21の開度の変更によって生じる筒内のEGR率の変化を先取りして予測し、この予測に基づき吸気コントロールデバイスを制御するものであるが、この第2実施例においては、EGR制御弁21の開度が変更されてから上記第1の所定位置でEGR率が変化するまでのディレイ時間、またはEGR制御弁21の開度が変更されてから上記第2の所定位置でEGR率が変化するまでのディレイ時間を、吸気コントロールデバイスの制御に反映させている。
例えば、過給域における定常運転中(機関要求トルクが一定の運転中)にEGRが開始されるような場合には、図5に示すように、EGR制御弁21の開度を変更したタイミングT0から上記第1の所定位置でEGR率が変化するタイミングT1までの経過時間である第1ディレイ時間(DelayTime1)を予測し、EGR制御弁21の開度の変更と同時にウエストゲート弁17の開度を変更するのではなく、EGR制御弁21の開度の変更後、この第1ディレイ時間が経過したタイミングT1でウエストゲート弁17の開度を変更する協調制御を実施する。
換言すると、過給域においてEGRを開始する場合には、EGR制御弁21を通過したEGRが上記第1の所定位置に到達するまでの第1ディレイ時間(DelayTime1)を算出し、この第1ディレイ時間が経過したタイミングT1でウエストゲート弁17の開度を変更する。これにより、過給域における定常運転中のEGRの開始時に、筒内の新気量を一定に保つことができる。
第1ディレイ時間は、例えば、吸入空気量と、EGR制御弁21から上記第1の所定位置に至る流路の体積とに基づいて推定される。
なお、図5中の破線は、EGRを開始するタイミングT0で吸入空気量の目標値をEGRを行う場合の目標値に切り替えてウエストゲート弁17を制御した場合(協調制御なし)を示している。図5中において特性線Eaは、EGR通路20と吸気通路2との合流部31における実EGR率の変化を示し、特性線Efは、上記第1の所定位置における実EGR率の変化を示し、特性線Ecは、筒内における実EGR率の変化を示すものである。
また、例えば、非過給域における定常運転中(機関要求トルクが一定の運転中)にEGRが開始されるような場合には、図6に示すように、EGR制御弁21の開度を変更したタイミングT0から上記第2の所定位置でEGR率が変化するタイミングT2までの経過時間である第2ディレイ時間(DelayTime2)を予測し、EGR制御弁21の開度の変更と同時にスロットル弁5の開度を変更するのではなく、EGR制御弁21の開度の変更後、この第2ディレイ時間が経過したタイミングT2でスロットル弁5の開度を変更する協調制御を実施する。
換言すると、非過給域においてEGRを開始する場合には、EGR制御弁21を通過したEGRが上記第2の所定位置に到達するまでの第2ディレイ時間(DelayTime2)を算出し、この第2ディレイ時間が経過したタイミングT2でスロットル弁5の開度を変更する。これにより、非過給域における定常運転中のEGRの開始時に、筒内の新気量を一定に保つことができる。
第2ディレイ時間は、例えば、吸入空気量と、EGR制御弁21から上記第2の所定位置に至る流路の体積とに基づいて推定される。
なお、第2ディレイ時間は、EGR制御弁21を通過したEGRが、上記第1の所定位置よりもシリンダ1a側に位置する上記第2の所定位置に到達するまでの時間に相当するものであり、第1ディレイ時間よりも大きい値となる。
また、図6中の破線は、EGRを開始するタイミングT0で吸入空気量の目標値をEGRを行う場合の目標値に切り替えてスロットル弁5を制御した場合(協調制御なし)を示している。図6中において、特性線Esは、上記第2の所定位置における実EGR率の変化を示すものである。
図7は、第2実施例におけるスロットル弁5とウエストゲート弁17の制御内容を示したブロック図である。
S11では、吸入空気量と、EGR制御弁21から上記第1の所定位置に至る流路の体積と、を用いてEGR制御弁21が駆動してから上記第1の所定位置において、EGR率が変化するまでの第1ディレイ時間を算出する。
S12では、吸入空気量と、EGR制御弁21から上記第2の所定位置に至る流路の体積と、を用いてEGR制御弁21が駆動してから上記第2の所定位置において、EGR率が変化するまでの第2ディレイ時間を算出する。S13では、吸気コントロールデバイスを選択する。
S14では、機関要求トルクと、EGR制御弁21の開度に応じて目標吸入空気量を算出し、算出された目標吸入空気量となるようにスロットル弁5及びウエストゲート弁17を制御する。
そして、吸気コントロールデバイスがウエストゲート弁17の場合には、EGRの開始時に、S15において、EGR制御弁21が駆動してから、S11で算出された第1ディレイ時間だけ遅らせてタイミングで、S14で算出された目標吸入空気量となるようにウエストゲート弁17の開度を制御する。
また、吸気コントロールデバイスがスロットル弁5の場合には、EGRの開始時に、S16において、EGR制御弁21が駆動してから、S12で算出された第2ディレイ時間だけ遅らせてタイミングで、S14で算出された目標吸入空気量となるようにスロットル弁5の開度を制御する。
このような第2実施例においても、EGR制御弁21の開度変更時に筒内の新気量が変化しないように吸入空気量が調整されるので、上述した第1実施例と同様に、過給域、非過給域の区別なく、EGR制御弁21の開度変更時にトルク段差が発生してしまうことを抑制することができる。
なお、この第2実施例における第1ディレイ時間及び第2ディレイ時間は、吸入吸気量と、EGR制御弁21から上記第1の所定位置に至る流路の体積と、EGR制御弁21から上記第2の所定位置に至る流路の体積とに応じて算出しているが、第1ディレイ時間及び第2ディレイ時間を、機関負荷と機関回転速度と吸気流速から算出するようにしてもよい。この場合、機関負荷と機関回転速度と吸気流速からその都度ディレイ時間を計算してもよいが、機関負荷と機関回転速度と吸気流速とディレイ時間を関連づけた図8示すようなディレイ時間算出マップを予め実験的で求めておき、このようなディレイ時間算出マップを参照して算出するようにしてもよい。この図8においては、機関負荷が大きいほど、機関回転速度が大きいほど、吸気流速が大きくなるほど、ディレイ時間が小さくなるように設定される。
また、上述した各実施例において、スロットル弁5、ウエストゲート弁17及びEGR制御弁21は、目標値が変更されると略応答遅れなく目標とする開度に変更される。
Claims (11)
- スロットル弁の上流側に位置する過給機と、該過給機よりも上流側から排気の一部をEGRとして還流するEGR通路と、上記EGR通路の途中に配置されたEGR制御弁と、を有する内燃機関の制御装置において、
上記EGR制御弁の開度の変更によって生じる内燃機関のシリンダ内のEGR率の変化を先取りして予測するEGR率予測手段と、
吸入空気量を制御する吸気コントロールデバイスと、を有し、
上記EGR率予測手段は、上記EGR通路と上記吸気通路との合流部よりも下流側で、かつ上記シリンダよりも上流側となる吸気系の所定位置でのEGR率を予測するものであり、
上記EGR率予測手段での予測に基づいて上記吸気コントロールデバイスを制御する内燃機関の制御装置。 - スロットル弁の上流側に位置する過給機と、該過給機よりも上流側から排気の一部をEGRとして還流するEGR通路と、上記EGR通路の途中に配置されたEGR制御弁と、を有する内燃機関の制御装置において、
上記EGR制御弁の開度の変更によって生じる内燃機関のシリンダ内のEGR率の変化を先取りして予測するEGR率予測手段と、
吸入空気量を制御する吸気コントロールデバイスと、を有し、
上記EGR率予測手段は、上記EGR制御弁の開度の変更により上記シリンダ内のEGR率が変化するタイミングよりも、上記吸気コントロールデバイスで吸入空気量を変更してから筒内の新気量が変化するまでの吸気コントロールデバイス応答時間分だけ早いタイミングでEGR率が変化する吸気系の所定位置でのEGR率を予測するものであり、
上記所定位置におけるEGR率に基づいて上記吸気コントロールデバイスを制御する内燃機関の制御装置。 - スロットル弁の上流側に位置する過給機と、該過給機よりも上流側から排気の一部をEGRとして還流するEGR通路と、上記EGR通路の途中に配置されたEGR制御弁と、を有する内燃機関の制御装置において、
上記EGR制御弁の開度の変更によって生じる内燃機関のシリンダ内のEGR率の変化を先取りして予測するEGR率予測手段と、
吸入空気量を制御する吸気コントロールデバイスと、を有し、
上記EGR率予測手段は、上記EGR制御弁の開度の変更により上記シリンダ内のEGR率が変化するタイミングよりも、上記吸気コントロールデバイスで吸入空気量を変更してから筒内の新気量が変化するまでの吸気コントロールデバイス応答時間分だけ早いタイミングでEGR率が変化する吸気系の所定位置で、上記EGR制御弁の開度を変更してからEGR率が変化するまでのディレイ時間を予測するものであり、
上記EGR制御弁の開度を変更した際には、上記EGR制御弁の開度を変更してから上記ディレイ時間経過後に、上記吸気コントロールデバイスの目標値を変更する内燃機関の制御装置。 - スロットル弁の上流側に位置する過給機と、該過給機よりも上流側から排気の一部をEGRとして還流するEGR通路と、上記EGR通路の途中に配置されたEGR制御弁と、を有する内燃機関の制御装置において、
上記EGR制御弁の開度の変更によって生じる内燃機関のシリンダ内のEGR率の変化を先取りして予測するEGR率予測手段と、
吸入空気量を制御する複数の吸気コントロールデバイスと、を有し、
上記EGR率予測手段は、上記EGR通路と上記吸気通路との合流部よりも下流側となる吸気系の所定位置でのEGR率を予測し、
上記EGR率予測手段での予測に基づいて上記吸気コントロールデバイスを制御するものであって、
上記所定位置を上記吸気コントロールデバイスに応じて設定する内燃機関の制御装置。 - スロットル弁の上流側に位置する過給機と、該過給機よりも上流側から排気の一部をEGRとして還流するEGR通路と、上記EGR通路の途中に配置されたEGR制御弁と、を有する内燃機関の制御装置において、
上記EGR制御弁の開度の変更によって生じる内燃機関のシリンダ内のEGR率の変化を先取りして予測するEGR率予測手段と、
吸入空気量を制御する複数の吸気コントロールデバイスと、を有し、
上記EGR率予測手段は、上記EGR制御弁の開度が変更されてから、上記EGR通路と上記吸気通路との合流部よりも下流側となる吸気系の所定位置においてEGR率が変化するまでのディレイ時間を予測し、上記EGR率予測手段での予測に基づいて上記吸気コントロールデバイスを制御するものであって、
上記所定位置を上記吸気コントロールデバイスに応じて設定する内燃機関の制御装置。 - スロットル弁の上流側に位置する過給機と、該過給機よりも上流側から排気の一部をEGRとして還流するEGR通路と、上記EGR通路の途中に配置されたEGR制御弁と、を有する内燃機関の制御装置において、
上記EGR制御弁の開度の変更によって生じる内燃機関のシリンダ内のEGR率の変化を先取りして予測するEGR率予測手段と、
吸入空気量を制御する吸気コントロールデバイスと、を有し、
上記EGR率予測手段は、上記EGR通路と上記吸気通路との合流部よりも下流側となる吸気系の所定位置でのEGR率を予測し、上記EGR率予測手段での予測に基づいて上記吸気コントロールデバイスを制御するものであって、
上記吸気コントロールデバイスの目標値を変更してから上記シリンダ内の新気量に変化が生じるまでの時間に応じて上記所定位置を変更する内燃機関の制御装置。 - スロットル弁の上流側に位置する過給機と、該過給機よりも上流側から排気の一部をEGRとして還流するEGR通路と、上記EGR通路の途中に配置されたEGR制御弁と、を有する内燃機関の制御装置において、
上記EGR制御弁の開度の変更によって生じる内燃機関のシリンダ内のEGR率の変化を先取りして予測するEGR率予測手段と、
吸入空気量を制御する吸気コントロールデバイスと、を有し、
上記EGR率予測手段は、上記EGR制御弁の開度が変更されてから、上記EGR通路と上記吸気通路との合流部よりも下流側となる吸気系の所定位置においてEGR率が変化するまでのディレイ時間を予測し、上記EGR率予測手段での予測に基づいて上記吸気コントロールデバイスを制御するものであって、
上記吸気コントロールデバイスの目標値を変更してから上記シリンダ内の新気量に変化が生じるまでの時間に応じて上記所定位置を変更する内燃機関の制御装置。 - 上記過給機は、排気通路に設けられたタービンにより上記吸気通路に設けられたコンプレッサを駆動するものであり、
上記排気通路には、上記タービンを迂回する排気流量を制御するウエストゲート弁が介装されたバイパス通路が接続され、
上記吸気コントロールデバイスとして上記ウエストゲート弁を使用する場合には、上記吸気コントロールデバイスとして上記スロットル弁を使用する場合に比べて、上記所定位置がより上流側となる請求項1〜7のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。 - スロットル弁の上流側に位置する過給機と、該過給機よりも上流側から排気の一部をEGRとして還流するEGR通路と、上記EGR通路の途中に配置されたEGR制御弁と、を有する内燃機関の制御装置において、
上記EGR制御弁の開度の変更によって生じる内燃機関のシリンダ内のEGR率の変化を先取りして予測するEGR率予測手段と、
吸入空気量を制御する吸気コントロールデバイスと、を有し、
上記EGR率予測手段は、上記EGR通路と上記吸気通路との合流部よりも下流側となる吸気系の所定位置でのEGR率に基づいて上記吸気コントロールデバイスを制御するものであって、
上記所定位置におけるEGR率は、吸入空気量と、上記EGR通路と上記吸気通路との合流部におけるEGR率と、上記EGR制御弁から上記所定位置に至る流路の体積とに基づいて推定される内燃機関の制御装置。 - 上記所定位置におけるEGR率は、EGR率を検知可能なセンサにより検出される請求項2、4、6、9のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
- スロットル弁の上流側に位置する過給機よりもさらに上流側から排気の一部をEGRとして還流するEGR通路に配置されたEGR制御弁の開度の変更によって生じる内燃機関のシリンダ内のEGR率の変化を先取りして予測し、この予測は上記EGR通路と吸気通路との合流部よりも下流側で、かつ上記シリンダよりも上流側となる吸気系の所定位置でのEGR率の予測であり、この予測に基づいて吸入空気量を制御する吸気コントロールデバイスを制御する内燃機関の制御方法。
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