JP6456256B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents
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Description
κ = log(P1/P2)/log(V2/V1)
そして、算出された比熱比κに基づき、比熱比とEGR率(EGRガス濃度)との関係を規定した所定のテーブルを参照することによって、EGR率が算出される。
R_EGR = ΔP×C_EGR+TGT_EGR ・・・(A)
なお、この式(A)は、上述したEGR係数C_EGRの定義を表す次式(A)’から直接、導き出される(図5参照)。
C_EGR = ΔEGR/ΔP
=(R_EGR−TGT_EGR)/ΔP ・・・(A)’
3 内燃機関
3a 気筒
4 燃料噴射弁
6 吸気通路
7 排気通路
13 ターボチャージャ(過給機)
14 EGR装置
21 コンプレッサ
23 タービン
51 筒内圧センサ
52 クランク角センサ(運転状態検出手段、回転数検出手段)
53 吸気位相センサ(初期クランク角取得手段、初期筒内温度取得手段)
54 排気位相センサ(初期筒内温度取得手段)
56 吸気圧センサ(運転状態検出手段、初期筒内圧取得手段)
57 吸気温センサ(初期筒内温度取得手段)
59 水温センサ(冷却水温度検出手段)
κ 混合気の比熱比
TGT_EGR 目標EGR率
PCYL 筒内圧
CA クランク角
CA_REF 基準クランク角
P_REF 基準筒内圧
P_CPS 実筒内圧
ΔP 実筒内圧と基準筒内圧との圧力差
R_EGR EGR率
IGLOG 点火時期
PBA 吸気圧(吸気の圧力、初期筒内圧)
NE エンジン回転数(内燃機関の回転数)
IVC 吸気閉弁タイミング(初期クランク角)
T_STRT 初期筒内温度
TW エンジン水温(冷却水の温度)
C_EGR EGR係数
Claims (7)
- 気筒内に燃料を直接、噴射するとともに、前記気筒から排気通路に排出された排ガスの一部を外部EGRガスとして吸気通路に還流させるEGR装置を備える内燃機関の制御装置であって、
前記気筒内に充填される混合気のEGR率の目標となる目標EGR率を設定する目標EGR率設定手段と、
前記気筒内の圧力を筒内圧として検出する筒内圧センサと、
前記内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、
当該検出された内燃機関の運転状態に応じて、混合気の燃焼が開始される直前のクランク角を、基準クランク角として設定する基準クランク角設定手段と、
混合気のEGR率が前記設定された目標EGR率に等しく且つ混合気の空燃比が理論空燃比であるという条件で、混合気の比熱比の温度特性に基づき、前記設定された基準クランク角において発生する気筒内の圧力を、基準筒内圧として算出する基準筒内圧算出手段と、
前記基準クランク角において前記筒内圧センサにより検出された実筒内圧と前記算出された基準筒内圧との圧力差に基づき、混合気のEGR率を推定するEGR率推定手段と、
当該推定されたEGR率に応じて前記内燃機関を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。 - 前記EGR装置は、前記排気通路における過給機のタービンよりも下流側から前記吸気通路における前記過給機のコンプレッサよりも上流側に、外部EGRガスを還流させるように構成されていることを特徴とする、請求項1に記載の内燃機関の制御装置。
- 前記運転状態検出手段は、前記内燃機関の運転状態として、点火時期、前記気筒に吸入される吸気の圧力、及び前記内燃機関の回転数を検出し、
前記基準クランク角設定手段は、前記検出された点火時期、吸気圧力及び内燃機関の回転数に応じて、前記基準クランク角を設定することを特徴とする、請求項1又は2に記載の内燃機関の制御装置。 - 圧縮行程において混合気の圧縮が開始される圧縮開始時のクランク角を、初期クランク角として取得する初期クランク角取得手段と、
前記圧縮開始時における前記気筒内の温度を、初期筒内温度として取得する初期筒内温度取得手段と、
前記圧縮開始時における前記気筒内の圧力を、初期筒内圧として取得する初期筒内圧取得手段と、をさらに備え、
前記基準筒内圧算出手段は、前記基準クランク角と、前記取得された初期クランク角、初期筒内温度及び初期筒内圧と、前記設定された目標EGR率に応じ、混合気の比熱比の温度特性に基づいて、前記基準筒内圧を算出することを特徴とする、請求項1ないし3のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
- 前記内燃機関の回転数を検出する回転数検出手段と、
前記内燃機関を冷却する冷却水の温度を検出する冷却水温度検出手段と、をさらに備え、
前記基準筒内圧算出手段は、前記検出された内燃機関の回転数及び冷却水の温度に応じて、前記基準筒内圧を補正することを特徴とする、請求項4に記載の内燃機関の制御装置。 - 前記EGR率推定手段は、前記基準クランク角と、前記初期クランク角、前記初期筒内温度及び前記初期筒内圧に応じ、混合気の比熱比の温度特性に基づいて、前記圧力差に対する前記EGR率の傾きを表すEGR係数を算出するとともに、当該算出されたEGR係数を前記圧力差に乗算した値に、前記目標EGR率を加算することによって、前記EGR率を算出することを特徴とする、請求項4又は5に記載の内燃機関の制御装置。
- 前記筒内圧センサは、前記筒内圧を検出するための圧力検出素子と、当該圧力検出素子から出力される信号を増幅し、出力する増幅回路とを有し、当該圧力検出素子及び増幅回路が、前記気筒内に燃料を噴射する燃料噴射弁に一体に設けられていることを特徴とする、請求項1ないし6のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
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