JP6842382B2 - Control device and control method - Google Patents

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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Description

この開示は、制御装置および制御方法に関し、特に、内燃機関の制御装置および制御方法に関する。 This disclosure relates to a control device and a control method, and more particularly to a control device and a control method of an internal combustion engine.

従来、内燃機関において発生する排気の一部を再度吸気させる排気再循環（ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation））システムを備えた内燃機関があった。このような内燃機関において、黒煙の排出量が基準値を超えないようにするため、空気の量に対する燃料の量を制御する目的で、燃料の最大噴射量を吸気圧と吸気温度とに応じて補正するものがあった（たとえば、特許文献１および特許文献２参照）。 Conventionally, there has been an internal combustion engine provided with an exhaust gas recirculation (EGR) system in which a part of the exhaust generated in the internal combustion engine is re-intaken. In such an internal combustion engine, in order to prevent the emission amount of black smoke from exceeding the standard value, the maximum injection amount of fuel is adjusted according to the intake pressure and the intake temperature for the purpose of controlling the amount of fuel with respect to the amount of air. (See, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).

特開平４−７６２４６号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 4-76246 特開平１１−３６９６２号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 11-36962

このような内燃機関を搭載した車両においては、急激な加速時のような過渡時は、気筒に吸入されるＥＧＲガスの量を減量して、気筒に吸入される空気の量を増加させ、内燃機関の出力を維持していた。しかし、今後の排気規制の強化に対応するため、過渡時にも窒素酸化物（以下「ＮＯｘ」という）の量が基準値を超えないようにしていかなければならない。このため、過渡時にもＥＧＲガスを増量することが考えられる。このようにした場合、気筒に吸入される空気の量が減るため、出力が減少してしまう。 In a vehicle equipped with such an internal combustion engine, the amount of EGR gas sucked into the cylinder is reduced to increase the amount of air sucked into the cylinder during a transition such as a sudden acceleration, and the internal combustion engine is installed. The output of the engine was maintained. However, in order to respond to the tightening of exhaust regulations in the future, it is necessary to prevent the amount of nitrogen oxides (hereinafter referred to as "NOx") from exceeding the standard value even during a transition. Therefore, it is conceivable to increase the amount of EGR gas even at the time of transition. In this case, the amount of air taken into the cylinder is reduced, so that the output is reduced.

この開示は、上述の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、内燃機関の出力を急激に増加させる要求があった場合であってもＮＯｘの量が基準値を超えないようにしつつ、出力を維持することが可能な制御装置および制御方法を提供することである。 This disclosure is made to solve the above-mentioned problems, and the purpose is to prevent the amount of NOx from exceeding the reference value even when there is a request to rapidly increase the output of the internal combustion engine. While providing a control device and a control method capable of maintaining the output.

この開示による制御装置は、内燃機関の制御装置である。内燃機関は、気筒と、気筒に燃料を噴射する噴射装置とを備える。制御装置は、内燃機関の出力に関連する指標の実際値を取得し、取得された実際値と内燃機関の出力に関連する指標の要求値との乖離度に応じて噴射装置による噴射量の上限値を設定する。 The control device according to this disclosure is a control device for an internal combustion engine. The internal combustion engine includes a cylinder and an injection device that injects fuel into the cylinder. The control device acquires the actual value of the index related to the output of the internal combustion engine, and the upper limit of the injection amount by the injection device according to the degree of deviation between the acquired actual value and the required value of the index related to the output of the internal combustion engine. Set the value.

好ましくは、制御装置は、乖離度が所定値と比較して大きい場合、乖離度が所定値と比較して小さい場合に上限値として設定される第１の値よりも大きい第２の値を上限値として設定する。 Preferably, the control device uppers the second value, which is larger than the first value set as the upper limit value when the degree of deviation is larger than the predetermined value and when the degree of deviation is smaller than the predetermined value. Set as a value.

さらに好ましくは、第２の値は、当該第２の値の噴射量の燃料を噴射すると粒子状物質の排出量が許容量を超えない値である。 More preferably, the second value is a value at which the emission amount of the particulate matter does not exceed the permissible amount when the fuel of the injection amount of the second value is injected.

さらに好ましくは、制御装置は、乖離度が所定値と比較して小さい場合、定常走行時の上限値とする。 More preferably, when the degree of deviation is smaller than the predetermined value, the control device sets it as the upper limit value during steady running.

この開示の他の局面による制御方法は、内燃機関の制御方法である。内燃機関は、気筒と、気筒に燃料を噴射する噴射装置とを備える。制御方法は、内燃機関の制御装置が、内燃機関の出力に関連する指標の実際値を取得するステップと、取得された実際値と内燃機関の出力に関連する指標の要求値との乖離度に応じて噴射装置による噴射量の上限値を設定するステップを含む。 A control method according to another aspect of this disclosure is a control method for an internal combustion engine. The internal combustion engine includes a cylinder and an injection device that injects fuel into the cylinder. The control method is the degree of deviation between the step in which the control device of the internal combustion engine acquires the actual value of the index related to the output of the internal combustion engine and the required value of the acquired actual value and the index related to the output of the internal combustion engine. It includes a step of setting an upper limit of the injection amount by the injection device accordingly.

この開示に従えば、内燃機関の出力に関連する指標の実際値と要求値との乖離度に応じて噴射装置による噴射量の上限値が設定される。その結果、内燃機関の出力を急激に増加させる要求があった場合であってもＮＯｘの量が基準値を超えないようにしつつ、出力を維持することが可能な制御装置および制御方法を提供することができる。 According to this disclosure, the upper limit of the injection amount by the injection device is set according to the degree of deviation between the actual value and the required value of the index related to the output of the internal combustion engine. As a result, a control device and a control method capable of maintaining the output while preventing the amount of NOx from exceeding the reference value even when there is a request to rapidly increase the output of the internal combustion engine are provided. be able to.

この開示の実施の形態に従うディーゼルエンジンの構成の一例の概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of an example of the structure of the diesel engine according to the embodiment of this disclosure. この実施の形態における過給機の過給圧の目標値および実際値の乖離時の制御処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the control process at the time of the deviation of the target value and the actual value of the supercharging pressure of the supercharger in this embodiment. この実施の形態における過給機の過給圧の目標値および実際値の乖離値と制御に用いる補正係数との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the deviation value of the supercharging pressure target value and the actual value of the supercharger in this embodiment, and the correction coefficient used for control. この実施の形態における過給機の過給圧の目標値および実際値の乖離値とＥＧＲ率との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the deviation value of the supercharging pressure target value and the actual value of the supercharger in this embodiment, and the EGR rate. この実施の形態における過給機の過給圧の目標値および実際値の乖離値と制限噴射量との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the target value and the deviation value of the supercharging pressure of the supercharger in this embodiment, and the limit injection amount. この実施の形態における過給機の過給圧の目標値および実際値の乖離時の制御の結果の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the result of the control at the time of the deviation of the target value and the actual value of the supercharging pressure of the supercharger in this embodiment. この実施の形態における気筒に吸入されるガス量と気筒への燃料の噴射量と気筒から排出されるＮＯｘの量と黒煙の量との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the amount of gas sucked into a cylinder, the amount of fuel injected into a cylinder, the amount of NOx discharged from a cylinder, and the amount of black smoke in this embodiment. 気筒に吸入されるガス量と気筒への燃料の噴射量と気筒から排出されるＮＯｘの量と黒煙の量との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the amount of gas sucked into a cylinder, the amount of fuel injected into a cylinder, the amount of NOx discharged from a cylinder, and the amount of black smoke.

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. The same or corresponding parts in the drawings are designated by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated.

［ディーゼルエンジンの全体構成］
図１は、本開示の実施の形態に従うディーゼルエンジン１の全体構成図である。図１を参照して、ディーゼルエンジン１は、エンジン本体１０と、エアクリーナ２０と、インタークーラ２６と、吸気マニホールド２８と、過給機３０と、排気マニホールド５０と、ＥＧＲ装置６０とを備える。 [Overall configuration of diesel engine]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a diesel engine 1 according to an embodiment of the present disclosure. With reference to FIG. 1, the diesel engine 1 includes an engine body 10, an air cleaner 20, an intercooler 26, an intake manifold 28, a supercharger 30, an exhaust manifold 50, and an EGR device 60.

エンジン本体１０は、複数の気筒１２と、コモンレール１４と、複数のインジェクタ１６とを含む。以下では、一例として、ディーゼルエンジン１は、直列４気筒エンジンとして説明するが、ディーゼルエンジン１は、その他の気筒レイアウト（たとえばＶ型あるいは水平型）のエンジンであってもよく、また、気筒１２の数もこれに限定されるものではない。各気筒１２内には、ピストン（図示せず）が設けられ、気筒１２とピストンとによって燃焼室が形成される。 The engine body 10 includes a plurality of cylinders 12, a common rail 14, and a plurality of injectors 16. In the following, as an example, the diesel engine 1 will be described as an in-line 4-cylinder engine, but the diesel engine 1 may be an engine having another cylinder layout (for example, V type or horizontal type), and the cylinder 12 The number is not limited to this. A piston (not shown) is provided in each cylinder 12, and a combustion chamber is formed by the cylinder 12 and the piston.

複数のインジェクタ１６は、複数の気筒１２にそれぞれ設けられ、各インジェクタ１６は、コモンレール１４に接続される。燃料タンク（図示せず）に貯留された燃料は、サプライポンプ（図示せず）により所定圧に加圧されてコモンレール１４に供給される。コモンレール１４に供給された燃料は、各インジェクタ１６から所定のタイミングで燃焼室内に噴射される。 A plurality of injectors 16 are provided in each of the plurality of cylinders 12, and each injector 16 is connected to a common rail 14. The fuel stored in the fuel tank (not shown) is pressurized to a predetermined pressure by a supply pump (not shown) and supplied to the common rail 14. The fuel supplied to the common rail 14 is injected into the combustion chamber from each injector 16 at a predetermined timing.

エアクリーナ２０は、第１吸気管２２に設けられ、第１吸気管２２の一方端に設けられる吸気口（図示せず）から吸入される空気に含まれている異物を除去する。第１吸気管２２の他方端は、過給機３０のコンプレッサ３２の入口に接続され、コンプレッサ３２の出口には、第２吸気管２４の一方端が接続される。コンプレッサ３２は、第１吸気管２２を通じて吸入される空気を過給して第２吸気管２４に供給する。 The air cleaner 20 is provided in the first intake pipe 22 and removes foreign matter contained in the air sucked from the intake port (not shown) provided at one end of the first intake pipe 22. The other end of the first intake pipe 22 is connected to the inlet of the compressor 32 of the supercharger 30, and one end of the second intake pipe 24 is connected to the outlet of the compressor 32. The compressor 32 supercharges the air sucked through the first intake pipe 22 and supplies it to the second intake pipe 24.

第２吸気管２４の他方端には、インタークーラ２６の一方端が接続される。インタークーラ２６は、第２吸気管２４を流通する空気を冷却する空冷式又は水冷式の熱交換器である。インタークーラ２６の他方端には、第３吸気管２７の一方端が接続され、第３吸気管２７の他方端は、吸気マニホールド２８に接続される。吸気マニホールド２８は、エンジン本体１０の各気筒１２の吸気ポートに連結される。なお、吸気マニホールド２８の上流に吸気絞り弁が設けられてもよい。 One end of the intercooler 26 is connected to the other end of the second intake pipe 24. The intercooler 26 is an air-cooled or water-cooled heat exchanger that cools the air flowing through the second intake pipe 24. One end of the third intake pipe 27 is connected to the other end of the intercooler 26, and the other end of the third intake pipe 27 is connected to the intake manifold 28. The intake manifold 28 is connected to the intake port of each cylinder 12 of the engine body 10. An intake throttle valve may be provided upstream of the intake manifold 28.

排気マニホールド５０は、エンジン本体１０の各気筒１２の排気ポートに連結される。排気マニホールド５０には、第１排気管５２の一方端が接続され、第１排気管５２の他方端は、過給機３０のタービン３６の入口に接続される。これにより、各気筒１２の排気ポートから排出される排気ガスは、排気マニホールド５０に集められた後、第１排気管５２を経由してタービン３６に供給される。 The exhaust manifold 50 is connected to the exhaust port of each cylinder 12 of the engine body 10. One end of the first exhaust pipe 52 is connected to the exhaust manifold 50, and the other end of the first exhaust pipe 52 is connected to the inlet of the turbine 36 of the supercharger 30. As a result, the exhaust gas discharged from the exhaust port of each cylinder 12 is collected in the exhaust manifold 50 and then supplied to the turbine 36 via the first exhaust pipe 52.

タービン３６の出口には、第２排気管５４の一方端が接続され、第２排気管５４の他方端には、図示しない各種触媒（たとえば、ＮＯｘ触媒、ＤＰＦ（Diesel particulate filter）、ＤＰＮＲ（Diesel Particulate-NOx Reduction）等の触媒）やマフラー等が接続される。これにより、タービン３６から排出された排気ガスは、第２排気管５４、各種触媒及びマフラー等を経由して車外に排出される。 One end of the second exhaust pipe 54 is connected to the outlet of the turbine 36, and various catalysts (for example, NOx catalyst, DPF (Diesel particulate filter), DPNR (Diesel) (not shown) are connected to the other end of the second exhaust pipe 54. Catalysts such as Particulate-NOx Reduction) and mufflers are connected. As a result, the exhaust gas discharged from the turbine 36 is discharged to the outside of the vehicle via the second exhaust pipe 54, various catalysts, a muffler, and the like.

コンプレッサ３２とタービン３６とによって過給機３０が構成される。コンプレッサ３２のハウジング内にはコンプレッサホイール３４が設けられ、タービン３６のハウジング内にはタービンホイール３８が設けられる。コンプレッサホイール３４とタービンホイール３８とは、連結軸４２により連結されて一体的に回転する。これにより、コンプレッサホイール３４は、タービンホイール３８に供給される排気ガスの排気エネルギーによって回転駆動される。 The supercharger 30 is composed of the compressor 32 and the turbine 36. A compressor wheel 34 is provided in the housing of the compressor 32, and a turbine wheel 38 is provided in the housing of the turbine 36. The compressor wheel 34 and the turbine wheel 38 are connected by a connecting shaft 42 and rotate integrally. As a result, the compressor wheel 34 is rotationally driven by the exhaust energy of the exhaust gas supplied to the turbine wheel 38.

第３吸気管２７と排気マニホールド５０とは、エンジン本体１０を経由せずにＥＧＲ装置６０によって接続される。ＥＧＲ装置６０は、排気ガスの一部を吸気通路に還流するように構成され、吸気ガスが排気ガスを含むことにより燃焼温度を低下させてＮＯｘの発生を抑制するものである。 The third intake pipe 27 and the exhaust manifold 50 are connected by the EGR device 60 without passing through the engine body 10. The EGR device 60 is configured to return a part of the exhaust gas to the intake passage, and the intake gas contains the exhaust gas to lower the combustion temperature and suppress the generation of NOx.

ＥＧＲ装置６０は、ＥＧＲバルブ６２と、ＥＧＲクーラ６４と、ＥＧＲ通路６６とを含む。ＥＧＲ通路６６の一方端は、第３吸気管２７に接続され、ＥＧＲ通路６６の他方端は、排気マニホールド５０に接続される。なお、ＥＧＲ通路６６の一方端は、吸気マニホールド２８に接続されてもよく、ＥＧＲ通路６６の他方端は、第１排気管５２に接続されてもよい。そして、ＥＧＲ通路６６には、ＥＧＲバルブ６２と、ＥＧＲクーラ６４とが設けられる。 The EGR device 60 includes an EGR valve 62, an EGR cooler 64, and an EGR passage 66. One end of the EGR passage 66 is connected to the third intake pipe 27, and the other end of the EGR passage 66 is connected to the exhaust manifold 50. One end of the EGR passage 66 may be connected to the intake manifold 28, and the other end of the EGR passage 66 may be connected to the first exhaust pipe 52. An EGR valve 62 and an EGR cooler 64 are provided in the EGR passage 66.

ＥＧＲバルブ６２は、ＥＧＲ通路６６を遮断してＥＧＲガス（ＥＧＲ装置６０によって吸気側に還流される排気ガス）の流通を抑制する閉状態と、ＥＧＲ通路６６においてＥＧＲガスの流通を許容する開状態とを切替えることができる切替弁である。ＥＧＲバルブ６２は、さらに、開状態において、通路断面積（ＥＧＲ開度）を変化させることによってＥＧＲガス量を変化させることができる。ＥＧＲクーラ６４は、ＥＧＲ通路６６を流通するＥＧＲガスを冷却する水冷式又は空冷式の熱交換器である。 The EGR valve 62 is in a closed state in which the EGR passage 66 is blocked to suppress the flow of EGR gas (exhaust gas recirculated to the intake side by the EGR device 60) and an open state in which the EGR gas is allowed to flow in the EGR passage 66. It is a switching valve that can switch between. The EGR valve 62 can further change the amount of EGR gas by changing the passage cross-sectional area (EGR opening degree) in the open state. The EGR cooler 64 is a water-cooled or air-cooled heat exchanger that cools the EGR gas flowing through the EGR passage 66.

ＥＧＲバルブ６２が開状態である場合には、排気マニホールド５０に集められた排気ガスの一部がＥＧＲガスとしてＥＧＲ通路６６に導入され、ＥＧＲクーラ６４において冷却された後に、ＥＧＲバルブ６２により流量が調整されて第３吸気管２７に供給される。ＥＧＲガスが第３吸気管２７に供給されることで、燃焼室内における燃焼ガス温度を低下させてＮＯｘの生成量を抑制することができる。一方、ＥＧＲバルブ６２が閉状態である場合には、ＥＧＲガスの流通が遮断される。 When the EGR valve 62 is in the open state, a part of the exhaust gas collected in the exhaust manifold 50 is introduced into the EGR passage 66 as EGR gas, cooled by the EGR cooler 64, and then the flow rate is increased by the EGR valve 62. It is adjusted and supplied to the third intake pipe 27. By supplying the EGR gas to the third intake pipe 27, the temperature of the combustion gas in the combustion chamber can be lowered and the amount of NOx produced can be suppressed. On the other hand, when the EGR valve 62 is in the closed state, the flow of EGR gas is cut off.

ディーゼルエンジン１は、さらに、エアフローメータ１０２と、吸気温センサ１０４と、吸気圧センサ１０６と、回転数センサ１０８と、水温センサ１１０と、アクセルペダルポジションセンサ１１２と、大気圧センサ１１４と、外気温センサ１１６と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）２００とを備える。 The diesel engine 1 further includes an air flow meter 102, an intake air temperature sensor 104, an intake pressure sensor 106, a rotation speed sensor 108, a water temperature sensor 110, an accelerator pedal position sensor 112, an atmospheric pressure sensor 114, and an outside temperature. It includes a sensor 116 and an ECU (Electronic Control Unit) 200.

エアフローメータ１０２は、第１吸気管２２を流通する吸入空気量ＦＩを検出し、その検出値をＥＣＵ２００へ出力する。吸気温センサ１０４は、吸気マニホールド２８に供給される吸気ガス（ＥＧＲ装置６０の非作動時はインタークーラ２６から出力される空気であり、ＥＧＲ装置６０の作動時は空気と排気ガスとの混合ガス）の温度ＴＩを検出し、その検出値をＥＣＵ２００へ出力する。吸気圧センサ１０６は、吸気マニホールド２８に供給される吸気ガスの圧力ＰＩを検出し、その検出値をＥＣＵ２００へ出力する。 The air flow meter 102 detects the intake air amount FI flowing through the first intake pipe 22 and outputs the detected value to the ECU 200. The intake air temperature sensor 104 is an intake gas supplied to the intake manifold 28 (air output from the intercooler 26 when the EGR device 60 is not operating, and a mixed gas of air and exhaust gas when the EGR device 60 is operating. ) Is detected, and the detected value is output to the ECU 200. The intake pressure sensor 106 detects the pressure PI of the intake gas supplied to the intake manifold 28, and outputs the detected value to the ECU 200.

回転数センサ１０８は、ディーゼルエンジン１の出力軸の回転速度（エンジン回転数）ＮＥを検出し、その検出値をＥＣＵ２００へ出力する。水温センサ１１０は、ディーゼルエンジン１の冷却水の温度（エンジン冷却水温）ＴＥを検出し、その検出値をＥＣＵ２００へ出力する。 The rotation speed sensor 108 detects the rotation speed (engine rotation speed) NE of the output shaft of the diesel engine 1 and outputs the detected value to the ECU 200. The water temperature sensor 110 detects the temperature (engine cooling water temperature) TE of the cooling water of the diesel engine 1 and outputs the detected value to the ECU 200.

アクセルペダルポジションセンサ１１２は、アクセルペダル（図示せず）の踏込量（以下「アクセル開度」とも称する。）ＡＰを検出し、その検出値をＥＣＵ２００へ出力する。大気圧センサ１１４は、大気圧Ｐａを検出し、その検出値をＥＣＵ２００へ出力する。外気温センサ１１６は、外気温Ｔａを検出し、その検出値をＥＣＵ２００へ出力する。 The accelerator pedal position sensor 112 detects the amount of depression of the accelerator pedal (not shown) (hereinafter, also referred to as “accelerator opening”) AP, and outputs the detected value to the ECU 200. The atmospheric pressure sensor 114 detects the atmospheric pressure Pa and outputs the detected value to the ECU 200. The outside air temperature sensor 116 detects the outside air temperature Ta and outputs the detected value to the ECU 200.

ＥＣＵ２００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、処理プログラム等を記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）、データを一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）、各種信号を入出力するための入出力ポート（図示せず）等を含み、メモリ（ＲＯＭ及びＲＡＭ）に記憶された情報や各種センサからの情報に基づいて、所定の演算処理を実行する。そして、ＥＣＵ２００は、演算処理の結果に基づいて、インジェクタ１６及びＥＧＲ装置６０等の各機器を制御する。 The ECU 200 includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory) for storing processing programs, a RAM (Random Access Memory) for temporarily storing data, and an input / output port for inputting / outputting various signals (FIG. A predetermined arithmetic process is executed based on the information stored in the memory (ROM and RAM) and the information from various sensors including (not shown) and the like. Then, the ECU 200 controls each device such as the injector 16 and the EGR device 60 based on the result of the arithmetic processing.

本実施の形態においては、ＥＣＵ２００は、アクセル開度ＡＰやエンジン回転数ＮＥ等に基づいて各インジェクタ１６からの燃料噴射量を算出する。また、ＥＣＵ２００は、エンジン回転数ＮＥ、燃料噴射量、環境情報（大気圧Ｐａ、外気温Ｔａ、エンジン冷却水温ＴＥ）等に基づいて、ＥＧＲ装置６０によるＥＧＲ率（エンジン本体１０に供給される吸気ガス中に占めるＥＧＲガス量の割合）を決定し、そのＥＧＲ率が実現されるようにＥＧＲバルブ６２の開度を制御する。 In the present embodiment, the ECU 200 calculates the fuel injection amount from each injector 16 based on the accelerator opening degree AP, the engine speed NE, and the like. Further, the ECU 200 is based on the engine speed NE, fuel injection amount, environmental information (atmospheric pressure Pa, outside temperature Ta, engine cooling water temperature TE), etc., and the EGR rate (intake air supplied to the engine body 10) by the EGR device 60. The ratio of the amount of EGR gas to the gas) is determined, and the opening degree of the EGR valve 62 is controlled so that the EGR ratio is realized.

［過給圧の目標値と実際値との乖離値に応じた制御］
図８は、気筒に吸入されるガス量と気筒への燃料の噴射量と気筒から排出されるＮＯｘの量と黒煙の量との関係を示す図である。図８を参照して、左から１番目のＡの各棒グラフで示すような定常走行の状態からアクセルの開度を急激に増加させた場合に、左から２番目のＢ０の棒グラフで示すように、気筒１２に吸入されるガス量を増やすことができれば、ＮＯｘの量および黒煙の量が基準値を超えないようにでき、出力も低下しないようにできる。しかし、アクセルが踏み込まれてすぐに、ガス量を増やすことはできない。 [Control according to the deviation value between the target value and the actual value of boost pressure]
FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the amount of gas taken into the cylinder, the amount of fuel injected into the cylinder, the amount of NOx discharged from the cylinder, and the amount of black smoke. With reference to FIG. 8, when the opening degree of the accelerator is rapidly increased from the steady running state as shown by the bar graph of A, which is the first from the left, as shown by the bar graph of B0, which is the second from the left. If the amount of gas sucked into the cylinder 12 can be increased, the amount of NOx and the amount of black smoke can be prevented from exceeding the reference values, and the output can be prevented from decreasing. However, the amount of gas cannot be increased immediately after the accelerator is depressed.

このため、左から３番目のＢ１の各棒グラフで示すように、ＥＧＲガスを止めて、気筒１２に吸入される空気の量（図８ではＧａと表示）および噴射量が増加されるようにすると、基準値を超えないようにＮＯｘの量を抑制することができない。 Therefore, as shown in each bar graph of B1 third from the left, when the EGR gas is stopped so that the amount of air sucked into the cylinder 12 (indicated as Ga in FIG. 8) and the injection amount are increased. , The amount of NOx cannot be suppressed so as not to exceed the reference value.

左から３番目のＢ１の各棒グラフで示す場合において、気筒１２に吸入されるガス量の一部をＥＧＲガスとすると、左から４番目のＢ２の各棒グラフで示すようになる。この場合、空気量が減ることから、基準値を超えないように黒煙の量を制限するために噴射量を減らすので、出力が低下してしまう。 In the case of showing by each bar graph of B1 which is the third from the left, if a part of the amount of gas sucked into the cylinder 12 is EGR gas, it will be shown by each bar graph of B2 which is the fourth from the left. In this case, since the amount of air is reduced, the injection amount is reduced in order to limit the amount of black smoke so as not to exceed the reference value, so that the output is reduced.

そこで、この実施の形態では、ディーゼルエンジン１の出力に関連する指標の１つである過給機３０の過給圧の実際値を取得し、取得された実際値と過給圧の要求値との乖離値に応じてＥＧＲ率を変化させるようにＥＧＲバルブ６２を制御する。 Therefore, in this embodiment, the actual value of the supercharging pressure of the supercharger 30, which is one of the indexes related to the output of the diesel engine 1, is acquired, and the acquired actual value and the required value of the supercharging pressure are used. The EGR valve 62 is controlled so as to change the EGR rate according to the deviation value of.

これにより、ディーゼルエンジン１の出力を急激に増加させる要求があった場合であってもＮＯｘの量および黒煙の量を制限でき、出力が低下することを抑制することができる。 As a result, even when there is a request to rapidly increase the output of the diesel engine 1, the amount of NOx and the amount of black smoke can be limited, and the decrease in output can be suppressed.

また、このようなディーゼルエンジン１を搭載した車両においては、急激な加速時のような過渡時は、気筒１２に吸入されるＥＧＲガスの量を減量して、気筒１２に吸入される空気の量を増加させ、ディーゼルエンジン１の出力を維持していた。しかし、今後の排気規制の強化に対応するため、過渡時にもＮＯｘの量が基準値を超えないようにしていかなければならない。このため、過渡時にもＥＧＲガスを増量することが考えられる。このようにした場合、気筒１２に吸入される空気の量が減るため、出力が減少してしまう。 Further, in a vehicle equipped with such a diesel engine 1, the amount of EGR gas sucked into the cylinder 12 is reduced during a transition such as a sudden acceleration, and the amount of air sucked into the cylinder 12 is reduced. Was increased, and the output of the diesel engine 1 was maintained. However, in order to respond to the tightening of exhaust regulations in the future, it is necessary to prevent the amount of NOx from exceeding the standard value even during a transition. Therefore, it is conceivable to increase the amount of EGR gas even at the time of transition. In this case, the amount of air sucked into the cylinder 12 is reduced, so that the output is reduced.

そこで、この実施の形態では、ディーゼルエンジン１の出力に関連する指標の１つである過給機３０の過給圧の実際値を取得し、取得された実際値と過給圧の要求値との乖離値に応じてインジェクタ１６による噴射量の上限値を設定する。 Therefore, in this embodiment, the actual value of the supercharging pressure of the supercharger 30, which is one of the indexes related to the output of the diesel engine 1, is acquired, and the acquired actual value and the required value of the supercharging pressure are used. The upper limit of the injection amount by the injector 16 is set according to the deviation value of.

これにより、ディーゼルエンジン１の出力を急激に増加させる要求があった場合であってもＮＯｘの量が基準値を超えないようにしつつ、出力を維持することができる。 As a result, even when there is a request to rapidly increase the output of the diesel engine 1, the output can be maintained while preventing the amount of NOx from exceeding the reference value.

図２は、この実施の形態における過給機３０の過給圧の目標値および実際値の乖離時の制御処理の流れを示すフローチャートである。この制御処理は、ＥＣＵ２００のＣＰＵによって実行される。図２を参照して、ＥＣＵ２００は、目標の過給圧から実過給圧を減算した値を乖離値としてＲＡＭに記憶させる（ステップ（以下、ステップをＳと記載する）１０１）。 FIG. 2 is a flowchart showing a flow of control processing when the target value and the actual value of the supercharging pressure of the turbocharger 30 deviate from each other in this embodiment. This control process is executed by the CPU of the ECU 200. With reference to FIG. 2, the ECU 200 stores in the RAM a value obtained by subtracting the actual boost pressure from the target boost pressure as a deviation value (step (hereinafter, step is referred to as S) 101).

目標の過給圧は、アクセル開度ＡＰ、ディーゼルエンジン１の出力軸の回転速度ＮＥなどの値に対して予めＥＣＵ２００のＲＯＭに記憶されているテーブルで定められている値に決定される。実過給圧は、吸気圧センサ１０６からの検出値から特定される。 The target boost pressure is determined to be a value determined in advance in a table stored in the ROM of the ECU 200 with respect to values such as the accelerator opening AP and the rotation speed NE of the output shaft of the diesel engine 1. The actual boost pressure is specified from the value detected from the intake pressure sensor 106.

次に、ＥＣＵ２００は、ＲＡＭに記憶された乖離値が所定値Ａ１を超えているか否かを判断する（Ｓ１０２）。乖離値が所定値Ａ１を超えていない（Ｓ１０２でＮＯ）と判断した場合、ＥＣＵ２００は、この制御処理を終了し、実行する処理をこの制御処理の呼出元に戻す。 Next, the ECU 200 determines whether or not the deviation value stored in the RAM exceeds the predetermined value A1 (S102). When it is determined that the deviation value does not exceed the predetermined value A1 (NO in S102), the ECU 200 ends this control process and returns the process to be executed to the caller of this control process.

一方、乖離値が所定値Ａ１を超えている（Ｓ１０２でＹＥＳ）と判断した場合、ＥＣＵ２００は、変更後のＥＧＲ率＝定常走行時のＥＧＲ率−（定常走行時のＥＧＲ率−許容ＥＧＲ率）×補正係数、の計算式（１）を用いて、変更後のＥＧＲ率を算出する（Ｓ１０３）。 On the other hand, when it is determined that the deviation value exceeds the predetermined value A1 (YES in S102), the ECU 200 determines that the changed EGR coefficient = EGR coefficient during steady running- (EGR coefficient during steady running-allowable EGR rate). The EGR rate after the change is calculated using the calculation formula (1) of × correction coefficient (S103).

定常走行時とは、定常状態における走行時である。定常状態とは、時間的に変化しない入力に対して、時間的に変化のない一定の応答がある状態であり、たとえば、一定のアクセル開度でエンジンの出力軸の回転速度が一定の状態である。なお、一定とは、完全に一定の場合だけでなく、近似値の範囲で変化するものまで含む。また、定常走行時のＥＧＲ率は、燃料の噴射量が増加すると減少する。過渡状態とは、ある定常状態から別の新しい定常状態に移り変わる過程の状態である。許容ＥＧＲ率とは、窒素酸化物の排出量が特定の値（たとえば、規制値）を超えない所定の値である。許容ＥＧＲ率は実験等によって定められる。 The steady running time is a running time in a steady state. The steady state is a state in which there is a constant response that does not change in time to an input that does not change in time. For example, in a state in which the rotation speed of the output shaft of the engine is constant at a constant accelerator opening. is there. The term "constant" includes not only the case of being completely constant but also the case of changing within the range of approximate values. In addition, the EGR rate during steady running decreases as the fuel injection amount increases. A transient state is a state in the process of transitioning from one steady state to another new steady state. The allowable EGR rate is a predetermined value at which the amount of nitrogen oxide emissions does not exceed a specific value (for example, a regulated value). The allowable EGR rate is determined by experiments and the like.

図３は、この実施の形態における過給機３０の過給圧の目標値および実際値の乖離値と制御に用いる補正係数との関係を示す図である。図３を参照して、補正係数は、０と１との間で乖離値に応じて変化する係数である。この実施の形態では、補正係数は、乖離値が所定値Ａ１以下である場合は０であり、乖離値が所定値Ａ１から所定値Ａ２までの間では、線形または非線形（たとえば、図３で示すように、たとえば一定の増加率）で０から１まで増加し、乖離値が所定値Ａ２以上では１である。また、これに限定されず、補正係数は、乖離値が０から所定値Ａ２以上の或る値までの間で、乖離値に応じて、０と１との間で線形または非線形で変化（たとえば単調増加）する係数であってもよい。 FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the deviation value of the target value and the actual value of the supercharging pressure of the supercharger 30 in this embodiment and the correction coefficient used for control. With reference to FIG. 3, the correction coefficient is a coefficient that changes between 0 and 1 according to the deviation value. In this embodiment, the correction coefficient is 0 when the deviation value is less than or equal to the predetermined value A1, and linear or non-linear (for example, shown in FIG. 3) when the deviation value is between the predetermined value A1 and the predetermined value A2. As described above, it increases from 0 to 1 at a constant rate of increase, for example, and is 1 when the deviation value is a predetermined value A2 or more. Further, the correction coefficient is not limited to this, and the correction coefficient changes linearly or non-linearly between 0 and 1 depending on the deviation value from 0 to a certain value having a predetermined value A2 or more (for example). It may be a coefficient that increases monotonically).

図４は、この実施の形態における過給機３０の過給圧の目標値および実際値の乖離値とＥＧＲ率との関係を示す図である。図４を参照して、図２のＳ１０３で算出される変更後のＥＧＲ率は、乖離値が所定値Ａ１以下である場合は、定常走行時のＥＧＲ率であり、乖離値が所定値Ａ１から所定値Ａ２までの間では、定常走行時のＥＧＲ率から許容ＥＧＲ率まで、線形または非線形（たとえば、補正係数が図３で示すように一定の増加率で増加する場合、図４で示すように一定の減少率）で減少し、乖離値が所定値Ａ２以上では、許容ＥＧＲ率である。図３における縦軸は補正係数であり物理量ではないが、前述の計算式（１）を用いて算出した結果、図４における縦軸は物理量となっている。図４においては、乖離値が所定値Ａ１である場合、図３で示すように補正係数が０であるので、前述の計算式（１）により、ＥＧＲ率は、定常走行時ＥＧＲ率となる。乖離値が所定値Ａ２である場合、図３で示すように補正係数が１であるので、前述の計算式（１）により、ＥＧＲ率は、許容ＥＧＲ率となる。 FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the deviation value of the target value and the actual value of the supercharging pressure of the supercharger 30 and the EGR rate in this embodiment. With reference to FIG. 4, the changed EGR coefficient calculated in S103 of FIG. 2 is the EGR coefficient during steady running when the deviation value is equal to or less than the predetermined value A1, and the deviation value is from the predetermined value A1. Up to the predetermined value A2, linear or non-linear (for example, when the correction coefficient increases at a constant rate of increase as shown in FIG. 3, from the EGR rate during steady running to the allowable EGR rate, as shown in FIG. It decreases at a constant reduction rate), and when the deviation value is a predetermined value A2 or more, it is an allowable EGR rate. The vertical axis in FIG. 3 is a correction coefficient and not a physical quantity, but as a result of calculation using the above-mentioned calculation formula (1), the vertical axis in FIG. 4 is a physical quantity. In FIG. 4, when the deviation value is the predetermined value A1, the correction coefficient is 0 as shown in FIG. 3, so that the EGR rate is the EGR rate during steady running according to the above calculation formula (1). When the deviation value is the predetermined value A2, the correction coefficient is 1 as shown in FIG. 3, so that the EGR rate becomes the allowable EGR rate according to the above calculation formula (1).

図２に戻って、次に、ＥＣＵ２００は、変更後の制限噴射量＝定常走行時の制限噴射量＋（許容制限噴射量−定常走行時制限噴射量）×補正係数、の計算式（２）を用いて、変更後の制限噴射量を算出する（Ｓ１０４）。制限噴射量とは、気筒１２に噴射される燃料の量がその値を超えることは許容できないと定められる値である。定常走行時制限噴射量は、空気量が増加すると増加する。 Returning to FIG. 2, the ECU 200 then uses the calculation formula (2) of the changed limited injection amount = the limited injection amount during steady running + (allowable limited injection amount-limited injection amount during steady running) × correction coefficient. Is used to calculate the changed limited injection amount (S104). The limited injection amount is a value at which it is unacceptable for the amount of fuel injected into the cylinder 12 to exceed that value. The limited injection amount during steady running increases as the amount of air increases.

許容制限噴射量は、この実施の形態においては、その値を超える燃料を噴射した場合、気筒１２から排気される粒子状物質の排出量が許容量を超える値である。粒子状物質の排出量の許容量は、この実施の形態においては、過給機３０等の各部に粒子状物質が付着して過給機３０のベーンなどの動きが悪くなってしまうような定常的に出し続けたくない量であるが、これに限定されず、たとえば、ＤＰＦが搭載されていない車両において目視で見えて問題となる量であってもよい。 In this embodiment, the permissible limit injection amount is a value at which the amount of particulate matter exhausted from the cylinder 12 exceeds the permissible amount when fuel exceeding the value is injected. In this embodiment, the allowable amount of the amount of particulate matter discharged is such that the particulate matter adheres to each part of the turbocharger 30 and the vane of the turbocharger 30 becomes stagnant. It is an amount that is not desired to be continuously produced, but is not limited to this, and may be an amount that is visually problematic in a vehicle not equipped with a DPF, for example.

図５は、この実施の形態における過給機３０の過給圧の目標値および実際値の乖離値と制限噴射量との関係を示す図である。図５を参照して、図２のＳ１０４で算出される変更後の制限噴射量は、乖離値が所定値Ａ１以下である場合は、定常走行時の制限噴射量であり、乖離値が所定値Ａ１から所定値Ａ２までの間では、定常走行時の制限噴射量から許容制限噴射量まで、線形または非線形（たとえば、補正係数が図３で示すように一定の増加率で増加する場合、図５で示すように一定の増加率）で増加し、乖離値が所定値Ａ２以上では、許容制限噴射量である。図３における縦軸は補正係数であり物理量ではないが、前述の計算式（２）を用いて算出した結果、図５における縦軸は物理量となっている。図５においては、乖離値が所定値Ａ１である場合、図３で示すように補正係数が０であるので、前述の計算式（２）により、制限噴射量は、定常走行時の制限噴射量となる。乖離値が所定値Ａ２である場合、図３で示すように補正係数が１であるので、前述の計算式（２）により、制限噴射量は、許容制限噴射量となる。 FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the deviation value of the target value and the actual value of the supercharging pressure of the supercharger 30 and the limited injection amount in this embodiment. With reference to FIG. 5, the modified limited injection amount calculated in S104 of FIG. 2 is the limited injection amount during steady running when the deviation value is equal to or less than the predetermined value A1, and the deviation value is the predetermined value. Between A1 and the predetermined value A2, linear or non-linear (for example, when the correction coefficient increases at a constant rate of increase as shown in FIG. 3 from the limited injection amount during steady running to the allowable limited injection amount, FIG. When the deviation value is a predetermined value A2 or more, the injection amount is an allowable limit injection amount. The vertical axis in FIG. 3 is a correction coefficient and not a physical quantity, but as a result of calculation using the above-mentioned calculation formula (2), the vertical axis in FIG. 5 is a physical quantity. In FIG. 5, when the deviation value is the predetermined value A1, the correction coefficient is 0 as shown in FIG. 3. Therefore, according to the above calculation formula (2), the limiting injection amount is the limiting injection amount during steady running. It becomes. When the deviation value is the predetermined value A2, the correction coefficient is 1 as shown in FIG. 3, so that the limit injection amount is the permissible limit injection amount according to the above calculation formula (2).

図２に戻って、次に、ＥＣＵ２００は、Ｓ１０３で算出された変更後のＥＧＲ率となるようＥＧＲバルブ６２を制御する（Ｓ１０５）。また、ＥＣＵ２００は、ＲＡＭに記憶されている制限噴射量を、Ｓ１０４で算出された変更後の制限噴射量に変更する（Ｓ１０６）。その後、ＥＣＵ２００は、この制御処理を終了し、実行する処理をこの制御処理の呼出元に戻す。 Returning to FIG. 2, the ECU 200 then controls the EGR valve 62 so as to have the changed EGR rate calculated in S103 (S105). Further, the ECU 200 changes the limited injection amount stored in the RAM to the changed limited injection amount calculated in S104 (S106). After that, the ECU 200 ends this control process and returns the process to be executed to the caller of this control process.

図６は、この実施の形態における過給機３０の過給圧の目標値および実際値の乖離時の制御の結果の一例を示す図である。図６を参照して、１段目のグラフで示すように、Ａのタイミングの後、アクセル開度が急激に増加すると、２段目のグラフで示すように、制限噴射量の範囲内での燃料の噴射量が増加され、Ｂのタイミングにおいて、３段目のグラフで示すように、アクセル開度に応じたＢ０の目標過給圧と実過給圧との間に乖離が生じ、４段目のグラフで示すように、乖離値が変化する。なお、Ｂ３は、本実施の形態における制御の結果を示し、Ｂ０からＢ２は、前述の図８で示した場合の制御の結果を示す。 FIG. 6 is a diagram showing an example of the result of control at the time of deviation between the target value and the actual value of the supercharging pressure of the supercharger 30 in this embodiment. With reference to FIG. 6, as shown in the graph of the first stage, when the accelerator opening suddenly increases after the timing of A, as shown in the graph of the second stage, within the range of the limited injection amount. The fuel injection amount is increased, and at the timing of B, as shown in the graph of the third stage, a gap occurs between the target boost pressure of B0 and the actual boost pressure according to the accelerator opening, and the fourth stage. As shown in the graph of the eye, the deviation value changes. Note that B3 shows the result of control in the present embodiment, and B0 to B2 show the result of control in the case shown in FIG. 8 described above.

このような乖離値に応じて図２で説明した制御処理を実行することによって、ＥＧＲ率および制限噴射量が変化させられる。制限噴射量の範囲内での燃料の噴射量は、２段目のグラフで示した。 By executing the control process described with reference to FIG. 2 according to such a deviation value, the EGR rate and the limited injection amount can be changed. The fuel injection amount within the limited injection amount range is shown in the second graph.

具体的には、ＥＧＲ率は、４段目のグラフで示すように、アクセル開度が急激に増加する前は、定常走行時のＥＧＲ率とされ、その後、乖離値が所定値Ａ２以上である間は、許容ＥＧＲ率とされ、乖離値が所定値Ａ２から所定値Ａ１までの間は、許容ＥＧＲ率から定常走行時のＥＧＲ率まで逐次増加され、乖離値がＡ１以下となると、定常走行時のＥＧＲ率とされる。 Specifically, as shown in the fourth graph, the EGR rate is the EGR rate during steady driving before the accelerator opening suddenly increases, and then the deviation value is a predetermined value A2 or more. The period is the allowable EGR rate, and when the deviation value is from the predetermined value A2 to the predetermined value A1, the allowable EGR rate is gradually increased from the EGR rate during steady driving, and when the deviation value is A1 or less, during steady driving. EGR rate.

また、ＮＯｘは、５段目のグラフで示すように、アクセル開度が急激に増加する前は、定常走行時の値となり、その後、乖離値が所定値Ａ２以上である間は、基準値を超えない値となり、乖離値が所定値Ａ２から所定値Ａ１までの間は、逐次減少され、乖離値がＡ１以下となると、定常走行時の値となる。 Further, as shown in the graph of the fifth stage, NOx is the value at the time of steady running before the accelerator opening is suddenly increased, and then the reference value is set as long as the deviation value is the predetermined value A2 or more. It is a value that does not exceed, and the deviation value is gradually decreased from the predetermined value A2 to the predetermined value A1, and when the deviation value is A1 or less, it becomes the value at the time of steady running.

図７は、この実施の形態における気筒に吸入されるガス量と気筒への燃料の噴射量と気筒から排出されるＮＯｘの量と黒煙の量との関係を示す図である。図７を参照して、図７のＡおよびＢ０からＢ２の棒グラフは、前述した図８と同じである。この実施の形態の制御により、左から５番目のＢ３の各棒グラフで示すように、ＮＯｘの量や黒煙の量が基準値を超えない範囲で噴射量を増やすことができ、出力の低下を抑制することができる。 FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the amount of gas taken into the cylinder, the amount of fuel injected into the cylinder, the amount of NOx discharged from the cylinder, and the amount of black smoke in this embodiment. With reference to FIG. 7, the bar graphs A and B0 to B2 of FIG. 7 are the same as those of FIG. 8 described above. By controlling this embodiment, as shown in each bar graph of B3, which is the fifth from the left, the injection amount can be increased within the range where the amount of NOx and the amount of black smoke do not exceed the reference value, and the output can be reduced. It can be suppressed.

［変形例］
（１） 前述した実施の形態においては、ディーゼルエンジン１で例示される内燃機関の出力に関連する指標が、過給機３０の過給圧であることとした。しかし、これに限定されず、内燃機関の出力に関連する指標は、他の指標であってもよく、たとえば、内燃機関の出力トルクであってもよい。 [Modification example]
(1) In the above-described embodiment, the index related to the output of the internal combustion engine exemplified by the diesel engine 1 is the supercharging pressure of the supercharger 30. However, the index is not limited to this, and the index related to the output of the internal combustion engine may be another index, for example, the output torque of the internal combustion engine.

（２） 前述した実施の形態においては、図３で示したように、補正係数は、Ａ１からＡ２まで一定の増加率で増加するようにした。しかし、これに限定されず、補正係数が、一定でない増加率で増加するようにしてもよく、たとえば、段階的に増加するようにしてもよい。 (2) In the above-described embodiment, as shown in FIG. 3, the correction coefficient is increased from A1 to A2 at a constant rate of increase. However, the present invention is not limited to this, and the correction coefficient may be increased at a non-constant rate of increase, and may be increased stepwise, for example.

［まとめ］
以上で説明した実施の形態を以下にまとめる。 [Summary]
The embodiments described above are summarized below.

（１−１） 図１で示したように、ＥＣＵ２００は、ディーゼルエンジン１の制御装置である。ディーゼルエンジン１は、気筒１２と、気筒１２を経由せずに排気通路と吸気通路とを接続するＥＧＲ通路６６と、開閉動作によってＥＧＲ通路６６内を通過するガスの流量を調整するＥＧＲバルブ６２とを備える。図２で示したように、ＥＣＵ２００は、ディーゼルエンジン１の出力に関連する指標の１つである過給機３０の過給圧の実際値である実過給圧を取得し、取得された実過給圧と過給圧の要求値である目標過給圧との乖離値に応じてＥＧＲ率を変化させるようにＥＧＲバルブ６２を制御する。 (1-1) As shown in FIG. 1, the ECU 200 is a control device for the diesel engine 1. The diesel engine 1 includes a cylinder 12, an EGR passage 66 that connects an exhaust passage and an intake passage without passing through the cylinder 12, and an EGR valve 62 that adjusts the flow rate of gas passing through the EGR passage 66 by an opening / closing operation. To be equipped. As shown in FIG. 2, the ECU 200 acquires the actual boost pressure, which is the actual value of the supercharger 30 which is one of the indexes related to the output of the diesel engine 1, and the acquired actual boost pressure. The EGR valve 62 is controlled so as to change the EGR rate according to the deviation value between the supercharging pressure and the target supercharging pressure which is the required value of the supercharging pressure.

これにより、ディーゼルエンジン１の実過給圧と目標過給圧との乖離値に応じてＥＧＲ率がすぐに変化させられる。その結果、ディーゼルエンジン１の出力を急激に増加させる要求があった場合であってもＮＯｘの量および黒煙の量を制限でき、出力が低下することを抑制することができる。 As a result, the EGR rate can be immediately changed according to the deviation value between the actual boost pressure of the diesel engine 1 and the target boost pressure. As a result, even when there is a request to rapidly increase the output of the diesel engine 1, the amount of NOx and the amount of black smoke can be limited, and the decrease in output can be suppressed.

（１−２） 図２および図４で示したように、ＥＣＵ２００は、乖離値が所定値Ａ１と比較して大きい場合、乖離値が所定値Ａ１と比較して小さい場合の定常走行時のＥＧＲ率よりも小さい値にＥＧＲ率を変化させるようにＥＧＲバルブ６２を制御する。 (1-2) As shown in FIGS. 2 and 4, the ECU 200 has an EGR during steady running when the deviation value is larger than the predetermined value A1 and the deviation value is smaller than the predetermined value A1. The EGR valve 62 is controlled so as to change the EGR rate to a value smaller than the rate.

（１−３） 図２のＳ１０３，Ｓ１０５および図４で示したように、ＥＣＵ２００は、変化させるＥＧＲ率が、ＮＯｘの排出量が特定値（たとえば、基準値）を超えない許容ＥＧＲ率以上の値となるようにＥＧＲバルブ６２を制御する。 (1-3) As shown in S103, S105 and FIG. 4 of FIG. 2, the ECU 200 changes the EGR rate to be equal to or higher than the allowable EGR rate at which the NOx emission amount does not exceed a specific value (for example, a reference value). The EGR valve 62 is controlled so as to have a value.

（１−４） 図２および図４で示したように、ＥＣＵ２００は、乖離値が所定値Ａ１と比較して小さい場合、定常走行時のＥＧＲ率とするようにＥＧＲバルブ６２を制御する。 (1-4) As shown in FIGS. 2 and 4, when the deviation value is smaller than the predetermined value A1, the ECU 200 controls the EGR valve 62 so as to have the EGR rate during steady running.

（２−１） 図１で示したように、ＥＣＵ２００は、ディーゼルエンジン１の制御装置である。ディーゼルエンジン１は、気筒１２と、気筒１２に燃料を噴射するインジェクタ１６とを備える。図２で示したように、ＥＣＵ２００は、ディーゼルエンジン１の出力に関連する指標の１つである過給機３０の過給圧の実際値である実過給圧を取得し、取得された実過給圧と過給圧の要求値である目標過給圧との乖離値に応じてインジェクタ１６による噴射量の上限値を設定する。 (2-1) As shown in FIG. 1, the ECU 200 is a control device for the diesel engine 1. The diesel engine 1 includes a cylinder 12 and an injector 16 that injects fuel into the cylinder 12. As shown in FIG. 2, the ECU 200 acquires the actual boost pressure, which is the actual value of the supercharger 30 which is one of the indexes related to the output of the diesel engine 1, and the acquired actual boost pressure. The upper limit of the injection amount by the injector 16 is set according to the deviation value between the supercharging pressure and the target supercharging pressure which is the required value of the supercharging pressure.

これにより、ディーゼルエンジン１の実過給圧と目標過給圧との乖離値に応じてインジェクタ１６による噴射量の上限値が設定される。その結果、ディーゼルエンジン１の出力を急激に増加させる要求があった場合であってもＮＯｘの量が基準値を超えないようにしつつ、出力を維持することができる。 As a result, the upper limit of the injection amount by the injector 16 is set according to the deviation value between the actual boost pressure of the diesel engine 1 and the target boost pressure. As a result, even when there is a request to rapidly increase the output of the diesel engine 1, the output can be maintained while preventing the amount of NOx from exceeding the reference value.

（２−２） 図２および図５で示したように、ＥＣＵ２００は、乖離値が所定値Ａ１と比較して大きい場合、乖離値が所定値Ａ１と比較して小さい場合に上限値として設定される定常走行時の制限噴射量よりも大きい値を上限値として設定する。 (2-2) As shown in FIGS. 2 and 5, the ECU 200 is set as an upper limit value when the deviation value is larger than the predetermined value A1 and when the deviation value is smaller than the predetermined value A1. A value larger than the limit injection amount during steady running is set as the upper limit value.

（２−３） 設定する上限値は、当該上限値の噴射量の燃料を噴射すると粒子状物質の排出量が許容量を超えない値である。 (2-3) The upper limit value to be set is a value at which the amount of particulate matter discharged does not exceed the permissible amount when the fuel of the injection amount of the upper limit value is injected.

（２−４） 図２および図５で示したように、ＥＣＵ２００は、乖離値が所定値Ａ１と比較して小さい場合、定常走行時の制限噴射量とする。 (2-4) As shown in FIGS. 2 and 5, when the deviation value is smaller than the predetermined value A1, the ECU 200 sets the limited injection amount during steady running.

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiments disclosed this time should be considered to be exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present disclosure is shown by the scope of claims rather than the description of the embodiment described above, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.

１ エンジン、１０ エンジン本体、１２ 気筒、１４ コモンレール、１６ インジェクタ、２０ エアクリーナ、２２，２４，２７ 吸気管、２６ インタークーラ、２８ 吸気マニホールド、３０ 過給機、３２ コンプレッサ、３４ コンプレッサホイール、３６ タービン、３８ タービンホイール、４２ 連結軸、５０ 排気マニホールド、５２，５４ 排気管、６０ ＥＧＲ装置、６２ ＥＧＲバルブ、６４ ＥＧＲクーラ、６６ ＥＧＲ通路、１０２ エアフローメータ、１０４ 吸気温センサ、１０６ 吸気圧センサ、１０８ 回転数センサ、１１０ 水温センサ、１１２ アクセルペダルポジションセンサ、１１４ 大気圧センサ、１１６ 外気温センサ。 1 engine, 10 engine body, 12 cylinders, 14 common rails, 16 injectors, 20 air cleaners, 22, 24, 27 intake pipes, 26 intercoolers, 28 intake manifolds, 30 superchargers, 32 compressors, 34 compressor wheels, 36 turbines, 38 turbine wheel, 42 connecting shaft, 50 exhaust manifold, 52, 54 exhaust pipe, 60 EGR device, 62 EGR valve, 64 EGR cooler, 66 EGR passage, 102 air flow meter, 104 intake temperature sensor, 106 intake pressure sensor, 108 rotations. Number sensor, 110 water temperature sensor, 112 accelerator pedal position sensor, 114 atmospheric pressure sensor, 116 outside temperature sensor.

Claims (4)

内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関は、
気筒と、
前記気筒に燃料を噴射する噴射装置とを備え、
前記噴射装置による噴射量の許容制限噴射量は、当該許容制限噴射量を超える燃料を噴射した場合、前記気筒から排出される粒子状物質の排出量が、ディーゼルパティキュレートフィルタが搭載されていない車両において粒子状物質が目視で見え問題となる許容量を超える噴射量であり、
前記制御装置は、
前記内燃機関の出力に関連する指標の実際値を取得し、
取得された実際値と前記内燃機関の出力に関連する指標の要求値との乖離度を算出し、
前記許容制限噴射量から、前記許容制限噴射量とは異なる所定制限噴射量を減算した変化幅を算出し、
前記乖離度が第１所定値から第２所定値までの間である場合、前記乖離度に応じて０と１との間で変化する補正係数を算出し、
前記変化幅に前記補正係数を乗算した加算量を算出し、
前記気筒からの窒素酸化物の排出量が基準値を超えないように前記乖離度に応じて前記気筒の排気再循環率を変化させるときに、前記所定制限噴射量に前記加算量を加算した値を前記噴射装置による噴射量の上限値として設定する、制御装置。 It is a control device for an internal combustion engine.
The internal combustion engine
Cylinder and
It is equipped with an injection device that injects fuel into the cylinder.
The permissible limit injection amount of the injection amount by the injection device is such that when fuel exceeding the permissible limit injection amount is injected, the amount of particulate matter discharged from the cylinder is a vehicle not equipped with a diesel particulate filter. The amount of injection exceeds the permissible amount that causes problems when particulate matter is visually visible.
The control device is
Obtain the actual value of the index related to the output of the internal combustion engine,
The degree of deviation between the acquired actual value and the required value of the index related to the output of the internal combustion engine is calculated.
The change width obtained by subtracting a predetermined limit injection amount different from the allowable limit injection amount from the permissible limit injection amount is calculated.
When the degree of deviation is between the first predetermined value and the second predetermined value, a correction coefficient that changes between 0 and 1 according to the degree of deviation is calculated.
The addition amount obtained by multiplying the change width by the correction coefficient is calculated.
A value obtained by adding the additional amount to the predetermined limit injection amount when changing the exhaust gas recirculation rate of the cylinder according to the degree of deviation so that the amount of nitrogen oxide discharged from the cylinder does not exceed the reference value. setting the upper limit value of the injection amount by the injector controller. 前記制御装置は、前記乖離度が前記第２所定値と比較して大きい場合、前記許容制限噴射量を前記上限値として設定する、請求項１に記載の制御装置。 The control device according to claim 1, wherein the control device sets the permissible limit injection amount as the upper limit value when the degree of deviation is larger than the second predetermined value. 前記制御装置は、前記乖離度が前記第１所定値と比較して小さい場合、前記所定制限噴射量を前記上限値として設定する、請求項２に記載の制御装置。 The control device, wherein when deviance is small compared to the first predetermined value, sets the predetermined limit injection quantity as the upper limit value, the control device according to claim 2. 内燃機関の制御方法であって、
前記内燃機関は、
気筒と、
前記気筒に燃料を噴射する噴射装置とを備え、
前記噴射装置による噴射量の許容制限噴射量は、当該許容制限噴射量を超える燃料を噴射した場合、前記気筒から排出される粒子状物質の排出量が、ディーゼルパティキュレートフィルタが搭載されていない車両において粒子状物質が目視で見え問題となる許容量を超える噴射量であり、
前記制御方法は、前記内燃機関の制御装置が、
前記内燃機関の出力に関連する指標の実際値を取得するステップと、
取得された実際値と前記内燃機関の出力に関連する指標の要求値との乖離度を算出するステップと、
前記許容制限噴射量から、前記許容制限噴射量とは異なる所定制限噴射量を減算した変化幅を算出するステップと、
前記乖離度が第１所定値から第２所定値までの間である場合、前記乖離度に応じて０と１との間で変化する補正係数を算出するステップと、
前記変化幅に前記補正係数を乗算した加算量を算出するステップと、
前記気筒からの窒素酸化物の排出量が基準値を超えないように前記乖離度に応じて前記気筒の排気再循環率を変化させるときに、前記所定制限噴射量に前記加算量を加算した値を前記噴射装置による噴射量の上限値として設定するステップを含む、制御方法。 It is a control method for internal combustion engines.
The internal combustion engine
Cylinder and
It is equipped with an injection device that injects fuel into the cylinder.
The permissible limit injection amount of the injection amount by the injection device is such that when fuel exceeding the permissible limit injection amount is injected, the amount of particulate matter discharged from the cylinder is a vehicle not equipped with a diesel particulate filter. The amount of injection exceeds the permissible amount that causes problems when particulate matter is visually visible.
In the control method, the control device of the internal combustion engine
The step of acquiring the actual value of the index related to the output of the internal combustion engine, and
A step of calculating the degree of deviation between the acquired actual value and the required value of the index related to the output of the internal combustion engine, and
A step of calculating a change width obtained by subtracting a predetermined limit injection amount different from the permissible limit injection amount from the permissible limit injection amount.
When the degree of deviation is between the first predetermined value and the second predetermined value, a step of calculating a correction coefficient that changes between 0 and 1 according to the degree of deviation, and a step of calculating the correction coefficient.
A step of calculating the addition amount by multiplying the change width by the correction coefficient, and
A value obtained by adding the additional amount to the predetermined limit injection amount when changing the exhaust gas recirculation rate of the cylinder according to the degree of deviation so that the amount of nitrogen oxide discharged from the cylinder does not exceed the reference value. A control method comprising the step of setting as an upper limit value of the injection amount by the injection device.
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