JP5760978B2 - 排気再循環機構の制御装置 - Google Patents
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Description
請求項1に記載の発明は、内燃機関の吸気通路と排気通路とに接続されて同排気通路を流れる排気の一部を前記吸気通路に導入するEGR通路と、前記EGR通路を流れる排気の流量を調整するEGR弁とを備える排気再循環機構に適用され、前記機関の運転状態に基づいて前記EGR弁の目標開度を設定し、前記EGR弁の開度と前記目標開度との乖離度合いが、前記EGR弁の開度の変更を制限するための所定範囲内にあるときには、前記EGR弁の開度を保持する一方、前記乖離度合いが前記所定範囲外にあるときには、前記EGR弁の開度を前記目標開度に変更する制御装置において、前記乖離度合いが前記所定範囲内にあるときであっても、前記吸気通路内の圧力が安定しているときには、前記EGR弁の開度の保持を解除し、前記EGR弁の開度を前記目標開度に変更することを要旨とする。
機関運転状態が変化している過渡期には、吸気通路内の圧力は大幅に変動するが、機関運転状態が変化しなくなると、吸気通路の圧力はその運転状態に対応する一定の圧力に収束し、安定していく。したがって、請求項1に記載の発明は、具体的には、前記機関の運転状態に応じて設定される基準圧力と前記吸気通路内の圧力との乖離度合いが許容範囲内に収束しているときを、前記吸気通路内の圧力が安定しているときとする。なお、基準圧力は、機関運転状態が一定に保持されている定常状態における吸気通路内の圧力に基づいて設定すればよい。
ステップ式モータにより駆動されるEGR弁の開度は、ステップ式モータのステップ数に応じた複数の開度の中から選択的に変更される。そのため、機関運転状態が微小に変化した場合にその変化に対応させてEGR弁の開度を微小に変化させることができない場合もある。したがって、ステップ式モータにより駆動されるEGR弁を備える排気再循環機構では、機関運転状態の微小な変化に応じて目標開度が変化したときに、その変化に追従させてEGR弁の開度を変更すると、吸入空気に対する排気の割合が必要以上に大きく変化してしまい、さらなる機関運転状態の変化が誘発されてしまうことがある。すなわち、ステップ式モータによって駆動されるEGR弁を備える排気再循環機構では、EGR弁の開度の制御分解能に制限があるため、EGR弁のハンチングが生じやすい。
図1に示すように、エンジン10では、燃焼室12に吸気通路11と排気通路18とが接続されている。吸気通路11には、スロットル弁13が設けられており、このスロットル弁13で燃焼室12へ供給される吸入空気の量が調整される。さらに、燃焼室12には、燃料噴射弁14と点火プラグ15が設けられており、燃料噴射弁14により噴射された噴射燃料と吸入空気との混合気に対して点火プラグ15による点火が行われる。そして、混合気の燃焼によりピストン16が往復運動し、この往復運動がクランクシャフト17の回転運動に変換される。燃焼後の混合気は排気として燃焼室12から排気通路18に送り出される。
機関回転速度NEのうちの機関回転速度NE1は、運転領域がアイドル運転のときの機関回転速度NEの値を示している。機関回転速度NE13は、通常運転領域での機関回転速度NEの最大値を示している。機関回転速度NE2〜NE12は、一定の間隔で順に増大する値を示している。
不感帯幅Hは次のようにして導出される。まず、吸入空気量GAの変化量に対するEGR弁22の目標開度Etの変化量の割合を「開度変化率VR」とする。
VR=|Et2−Et1|/|GA10−GA4| …計算式(1)
なお、「Et1」は運転領域R1における目標開度Etの値であり、「Et2」は運転領域R2における目標開度Etの値である。
図4において、(a)はEGR弁22の開度変化を示しており、実線は検出される実際の開度Erを示し、一点鎖線は目標開度Etを示している。また、破線HUは不感帯幅Hの上限値、破線HLは不感帯幅Hの下限値を示している。図4(b)は吸気通路11内の圧力を示しており、実線は検出される吸気通路11内の圧力Pr、一点鎖線は機関運転状態が一定に保持された場合に最終的に収束するはずの圧力、すなわち機関運転状態から推定される定常状態における吸気通路11内の圧力である基準圧力Ptを示している。
(1)本実施形態では、電子制御装置30の制御によって、EGR弁22の開度Erと目標開度Etとの乖離度合いが不感帯幅H内にあるときであっても、吸気通路11内の圧力Prが安定しているときには、EGR弁22の開度Erの保持を解除し、EGR弁22の開度Erを目標開度Etに変更している。これにより、EGR弁22の開度Erを目標開度Etに変更したときに、吸気通路11内の圧力Prの変動の影響を受けて吸入空気に対する排気の割合が大きく変化してしまうことを抑制することができる。したがって、吸入空気に対する排気の割合が大きく変化してハンチングが生じることを抑制しつつ、EGR弁22の開度Erを目標開度Etに近づけることができる。以上のようにして、EGR弁22のハンチングを抑制しつつ、EGR弁22の開度Erが目標開度Etと乖離している状態が継続することを抑制することができる。
Claims (4)
- 内燃機関の吸気通路と排気通路とに接続されて同排気通路を流れる排気の一部を前記吸気通路に導入するEGR通路と、前記EGR通路を流れる排気の流量を調整するEGR弁とを備える排気再循環機構に適用され、前記機関の運転状態に基づいて前記EGR弁の目標開度を設定し、前記EGR弁の開度と前記目標開度との乖離度合いが、前記EGR弁の開度の変更を制限するための所定範囲内にあるときには、前記EGR弁の開度を保持する一方、前記乖離度合いが前記所定範囲外にあるときには、前記EGR弁の開度を前記目標開度に変更する制御装置において、
前記乖離度合いが前記所定範囲内にあるときであっても、前記吸気通路内の圧力が安定しているときには、前記EGR弁の開度の保持を解除し、前記EGR弁の開度を前記目標開度に変更し、
前記機関の運転状態に応じて設定される基準圧力と前記吸気通路内の圧力との乖離度合いが許容範囲内に収束しているときを、前記吸気通路内の圧力が安定しているときとする
ことを特徴とする排気再循環機構の制御装置。 - 内燃機関の吸気通路と排気通路とに接続されて同排気通路を流れる排気の一部を前記吸気通路に導入するEGR通路と、前記EGR通路を流れる排気の流量を調整するEGR弁とを備える排気再循環機構に適用され、前記機関の運転状態に基づいて前記EGR弁の目標開度を設定し、前記EGR弁の開度と前記目標開度との乖離度合いが、前記EGR弁の開度の変更を制限するための所定範囲内にあるときには、前記EGR弁の開度を保持する一方、前記乖離度合いが前記所定範囲外にあるときには、前記EGR弁の開度を前記目標開度に変更する制御装置において、
前記乖離度合いが前記所定範囲内にあるときであっても、前記吸気通路内の圧力が安定しているときには、前記EGR弁の開度の保持を解除し、前記EGR弁の開度を前記目標開度に変更し、
前記目標開度が一定になってから、前記吸気通路内の圧力が安定するまでに要する期間が予め導出されており、
前記EGR弁の開度と前記目標開度との乖離度合いが前記所定範囲内にあるときに、前記目標開度が一定である状態が前記導出された期間以上継続したとき、前記EGR弁の開度の保持を解除し、前記EGR弁の開度を前記目標開度に変更する
ことを特徴とする排気再循環機構の制御装置。 - 内燃機関の吸気通路と排気通路とに接続されて同排気通路を流れる排気の一部を前記吸気通路に導入するEGR通路と、前記EGR通路を流れる排気の流量を調整するEGR弁とを備える排気再循環機構に適用され、前記機関の運転状態に基づいて前記EGR弁の目標開度を設定し、前記EGR弁の開度と前記目標開度との乖離度合いが、前記EGR弁の開度の変更を制限するための所定範囲内にあるときには、前記EGR弁の開度を保持する一方、前記乖離度合いが前記所定範囲外にあるときには、前記EGR弁の開度を前記目標開度に変更する制御装置において、
前記乖離度合いが前記所定範囲内にあるときであっても、前記吸気通路内の圧力が安定しているときには、前記EGR弁の開度の保持を解除し、前記EGR弁の開度を前記目標開度に変更し、
前記目標開度の変動が許容変動幅内となってから、前記吸気通路内の圧力が安定するまでに要する期間が予め導出されており、
前記EGR弁の開度と前記目標開度との乖離度合いが前記所定範囲内にあるときに、前記目標開度が前記許容変動幅にある状態が前記導出された期間以上継続したとき、前記EGR弁の開度の保持を解除し、前記EGR弁の開度を前記目標開度に変更する
ことを特徴とする排気再循環機構の制御装置。 - 前記EGR弁は、ステップ式モータにより駆動される
ことを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の排気再循環機構の制御装置。
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