JP6855328B2 - 内燃機関のスロットルバルブ制御装置 - Google Patents

内燃機関のスロットルバルブ制御装置 Download PDF

Info

Publication number
JP6855328B2
JP6855328B2 JP2017109061A JP2017109061A JP6855328B2 JP 6855328 B2 JP6855328 B2 JP 6855328B2 JP 2017109061 A JP2017109061 A JP 2017109061A JP 2017109061 A JP2017109061 A JP 2017109061A JP 6855328 B2 JP6855328 B2 JP 6855328B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
target
flow rate
throttle
throttle valve
gas flow
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.)
Active
Application number
JP2017109061A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2018204486A (ja
Inventor
浩雲 石
浩雲 石
貴文 荒川
貴文 荒川
飯星 洋一
洋一 飯星
鈴木 邦彦
邦彦 鈴木
堀 俊雄
堀  俊雄
芳国 倉島
芳国 倉島
Original Assignee
日立Astemo株式会社
日立Astemo株式会社
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日立Astemo株式会社, 日立Astemo株式会社 filed Critical 日立Astemo株式会社
Priority to JP2017109061A priority Critical patent/JP6855328B2/ja
Publication of JP2018204486A publication Critical patent/JP2018204486A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6855328B2 publication Critical patent/JP6855328B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002Controlling intake air
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D9/00Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
    • F02D9/02Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits concerning induction conduits
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D21/00Controlling engines characterised by their being supplied with non-airborne oxygen or other non-fuel gas
    • F02D21/06Controlling engines characterised by their being supplied with non-airborne oxygen or other non-fuel gas peculiar to engines having other non-fuel gas added to combustion air
    • F02D21/08Controlling engines characterised by their being supplied with non-airborne oxygen or other non-fuel gas peculiar to engines having other non-fuel gas added to combustion air the other gas being the exhaust gas of engine
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/0047Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
    • F02D41/0065Specific aspects of external EGR control
    • F02D41/0072Estimating, calculating or determining the EGR rate, amount or flow
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/02EGR systems specially adapted for supercharged engines
    • F02M26/04EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
    • F02M26/06Low pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust downstream of the turbocharger turbine and reintroduced into the intake system upstream of the compressor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/45Sensors specially adapted for EGR systems
    • F02M26/46Sensors specially adapted for EGR systems for determining the characteristics of gases, e.g. composition
    • F02M26/47Sensors specially adapted for EGR systems for determining the characteristics of gases, e.g. composition the characteristics being temperatures, pressures or flow rates
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D9/00Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
    • F02D9/02Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits concerning induction conduits
    • F02D2009/0201Arrangements; Control features; Details thereof
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002Controlling intake air
    • F02D2041/0017Controlling intake air by simultaneous control of throttle and exhaust gas recirculation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/02Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/04Engine intake system parameters
    • F02D2200/0402Engine intake system parameters the parameter being determined by using a model of the engine intake or its components
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/10Introducing corrections for particular operating conditions for acceleration
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/12Introducing corrections for particular operating conditions for deceleration
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Description

本発明は燃焼室での混合気の燃焼を制御する内燃機関の制御装置に係り、特に排気ガスを吸気系に再循環させるEGRシステムを備えた内燃機関のスロットルバルブ制御装置に関するものである。
最近の内燃機関においては、ポンプ損失、冷却損失の低減や排気ガス有害成分の低減のために、排気ガスの一部を吸気系に再循環させることが行われている。このように、排気ガスの一部を吸気系に再循環させるシステム(以下、EGRシステムと表記する)は、例えば、特開2012−255371号公報(特許文献1)に記載されている。
特許文献1には、内燃機関の排気通路と吸気通路とを連通するEGR通路と、このEGR通路の流路面積を制御するEGRバルブと、吸気通路内に配置され吸気通路の流路面積を制御するスロットルバルブとを備える内燃機関が示されている。そして、EGRバルブで制御された排気ガス(以下、EGRガスと表記する)は、吸気通路で空気と混合されて吸入ガスとなって燃焼室に供給されている。尚、以下の説明では、EGRガスが混合される前のガスを「吸入新気」と表記し、EGRガスが混合された後のガスを「吸入ガス」と表記する。
特許文献1においては、EGRガスの流動応答遅れを考慮して算出された燃焼室内に吸入される目標EGRガス量と、これも燃焼室内に吸入される目標吸入新気流量との和である目標吸入ガス量に基づいて、目標とする目標吸入圧(スロットルバルブの下流圧力)を算出している。そして、算出された目標吸入圧の実現に必要な目標スロットル開度を算出することが記載されている。このように、特許文献1においては、目標吸入ガス量から目標吸入圧を求めて目標スロットル開度を算出することが記載されている。
特開2012−255371号公報
ところで、特許文献1に記載の内燃機関においては、EGRガスがスロットルバルブの下流に再循環されるEGRシステム(スロットルバルブ下流EGRステム)であるので、EGRガスがスロットルバルブの上流に再循環されるEGRシステム(スロットルバルブ上流EGRステム)には適用できないものである。つまり、特許文献1では、スロットルバルブ下流EGRステムを前提として、スロットルバルブを通過しないで燃焼室に流入するEGRガス量を含む目標吸入ガス量から目標吸入圧を求めて目標スロットル開度を算出している。
これ対して、スロットルバルブ上流EGRステムにおいては、EGRガスがスロットルバルブを通過するので、スロットルバルブを通過するEGRガス流量を考慮して、スロットルバルブの開度(開口面積)を求める必要がある。したがって、特許文献1のような方法では正確なスロットルバルブの開度を設定することができず、精度良く目標トルクを発生することができない恐れがある。
本発明の目的は、内燃機関の目標トルクを精度良く発生することができる新規な内燃機関のスロットルバルブ制御装置を提供することにある。
本発明は、スロットルバルブの上流側に接続されたEGR通路を備えるスロットルバルブ上流EGRステムであって、スロットルバルブを通過する目標吸入新気流量を算出する目標吸入新気流量算出部と、スロットルバルブを通過するスロットル通過EGRガス流量を算出するスロットル通過EGRガス流量算出部と、目標吸入新気流量とスロットル通過EGRガス流量に基づいてスロットルバルブを通過する目標スロットル吸入ガス流量を算出する目標スロットル吸入ガス量算出部と、目標吸入ガス流量からスロットルバルブの目標スロットルバルブ開度を算出する目標スロットルバルブ開度算出部とを備える、ことを特徴とするものである。
本発明によれば、目標吸入新気流量とスロットルバルブを通過する推定EGR流量に基づいて目標スロットル開度を設定するので、精度良く目標トルクを発生することができる。
本発明が適用される低圧EGRシステムを備えた内燃機関の構成図である。 本発明の第1の実施形態になるスロットルバルブ制御装置の制御ブロックを示すブロック図である。 目標トルク、目標スロットルバルブ開度、吸入ガス流量の挙動を説明する説明図である。 本発明の第1の実施形態になるスロットルバルブ制御装置の制御フローを示すフローチャート図である。 本発明の第2の実施形態になるスロットルバルブ制御装置の制御フローを示すフローチャート図である。 第2の実施形態による目標トルク、目標スロットルバルブ開度、吸入ガス流量の挙動を説明する説明図である。 本発明の第3の実施形態になるスロットルバルブ制御装置の制御ブロックを示すブロック図である。 本発明の第3の実施形態になるスロットルバルブ制御装置の制御フローを示すフローチャート図である。
以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されることなく、本発明の技術的な概念の中で種々の変形例や応用例をもその範囲に含むものである。
図1は、本発明が適用されるスロットルバルブ上流EGRシステムを備えた内燃機関の構成を示している。内燃機関10の排気通路11の配管にターボチャージャ12とプリ触媒13が設置されている。ターボチャージャ12は排気ガスの流れを受けて回転するタービンと、タービンの回転を伝達するシャフト、及びタービンの回転トルクを利用して空気を取り込んで圧縮する圧縮機とで構成され、排気ガスの流れを利用して圧縮機を駆動して内燃機関10が吸入する吸入ガスの空気の密度を高くする過給機能を備えている。
内燃機関10からの排気ガスは、プリ触媒13とメイン触媒14において還元、及び酸化によって浄化される。プリ触媒13およびメイン触媒14で浄化できない粒子状物質は粒子除去フィルタ(GPF:Gasoline Particulate Filter)15によって浄化される。
プリ触媒13により浄化された排気ガスの一部はプリ触媒13の下流からEGR配管16に取り込まれ、ガスクーラ17で冷却されターボチャージャ12の上流に戻される。ターボチャージャ12の上流というのは、吸入ガスがターボチャージャ12へ流入する部分である。内燃機関10の燃焼気筒18内で発生する燃焼ガスの一部がEGR配管16を経由して吸気通路19に還流されて、エアクリーナ20を介して外部から新たに吸入される吸入新気に混合される。尚、ターボチャージャ12の下流の吸気通路19にはインタークーラ31が配置されている。
エアクリーナ20は、吸入する吸入新気に含まれる塵埃などを除去する。尚、EGR配管16から還流されるEGRガスの流量は、EGRバルブ21の開度を制御することにより決定される。このEGRガスの制御により、燃焼気筒18での混合気の燃焼温度を低下させて、NOxの排出量を削減し、更にポンプ損失の低減等を図ることができる。また、EGRバルブ21を跨ぐように取り付けられている差圧センサ22により、EGRバルブ21の前側の圧力と後側の圧力の差分(差圧)を検知している。
内燃機関10は制御装置23により制御されている。空気流量センサ24は外部から新たに吸入される吸入新気の流量を検出する。また、図示していないが、ターボチャージャ12と燃焼気筒18の間には圧力センサが取り付けられ、燃焼気筒18へ通じる吸気通路19、或いはスロットルバルブ25の下流の吸気コレクタ26内の圧力を検知している。吸気通路19から燃焼気筒18に流れる吸入ガスの流量はスロットルバルブ25の開度、或いは吸気バルブ又は排気バルブの開閉タイミングを変化させる可変位相バルブタイミング機構27により制御される。
本実施形態の制御装置23は、少なくとも、アクセルペダルセンサ28により検出される運転者が要求する目標とする要求トルク(以下、目標トルクと表記する)と、回転数センサ29により検出される回転数に基づいて、目標吸入ガス量を実現するようにスロットルバルブ25のアクチュエータ(電動モータ)を制御する。また、制御装置23は上記した圧力センサの検出値、スロットルバルブ25の開度、或いは空気流量センサ24の検出値に基づいて、目標のEGR率を実現するようにEGRバルブ21やスロットルバルブ25のアクチュエータ(電動モータ)を制御する。
尚、本実施形態において、EGR率は、吸気通路19を流れる吸入ガスのうち、吸入新気とEGRガスの流量の割合をいうものである。そして制御装置23は、差圧センサ222によりEGRバルブ21の前側の圧力と後側の圧力の差分(差圧)を検知し、それに基づいてEGRバルブ21、及びスロットルバルブ25の開度、あるいは可変位相バルブタイミング機構27により吸排バルブの位相角度を設定し、燃焼気筒18に流入する吸入ガスのEGR率を制御する。また、制御装置23はノッキングを発生させず、且つ内燃機関10の出力を最大化するように点火プラグ30の点火タイミングを最適に制御している。
以上に示したスロットルバルブ上流EGRシステムを備えた内燃機関は既に良く知られているので、これ以上の説明は省略する。次に、第1の実施形態になるスロットルバルブ制御装置の制御ブロックを説明する。
図2は制御装置23の制御ブロックを示しており、制御装置23は、目標トルク算出部40、目標吸入新気流量算出部41、目標EGR率算出部42、スロットル通過EGRガス流量算出部43、目標スロットル吸入ガス流量算出部44、目標スロットルバルブ開度算出部45、目標EGRガス流量算出部46、及び目標EGRバルブ開度算出部47から構成されている。次にこれらの具体的な機能について説明する。
目標トルク算出部40においては、運転者が要求する目標トルクを表すアクセルペダルセンサ23により検出される踏込量θaccと、回転数センサ29により検出された回転数Neに基づいて、内燃機関10が出力すべき目標トルクTrqを算出する。この目標トルクTrqは演算式で求めても良いし、回転数Neと踏込量θaccからマップによって求めても良いものである。本実施形態では、演算速度を速めるためにマップ検索方式を採用している。求められた目標トルクTrqは目標吸入新気流量算出部41に送られる。
目標吸入新気流量算出部41においては、回転数センサ29により検出された回転数Neと目標トルクTrqに基づき、目標トルク算出部40で求められたる目標トルクTrqを実現するような目標吸入新気流量Qatrgtを算出する。この場合も、この目標吸入新気流量Qatrgtは演算式で求めても良いし、回転数Neと目標トルクからマップによって求めても良いものである。本実施形態では、演算速度を速めるためにマップ検索方式を採用している。求められた目標吸入新気流量Qatrgtは、後述の目標スロットル吸入ガス流量算出部44、及び目標EGRガス流量算出部46に送られる。
目標EGR率算出部42においては、回転数センサ29により検出された回転数Neと目標トルクTrqに基づき、目標EGR率Regrを算出する。この目標EGR率Regrは演算式で求めても良いし、回転数Neと目標トルクからマップによって求めても良いものである。本実施形態では、演算速度を速めるためにマップ検索方式を採用している。求められた目標EGR率Regrは、後述の目標EGRガス流量算出部46に送られる。
スロットル通過EGRガス流量算出部43においては、空気流量センサ24で検出された空気量Qa、EGRバルブ21の開度θegr、EGRバルブ21を跨ぐように取り付けられる差圧センサ22で検出された差圧Pegr、スロットルバルブ25の開度θth、及び回転数センサ29で検出された回転数Ne等に基づいて、EGRバルブ21からスロットルバルブ25を通過するまでのEGRガスの流動量を、EGRバルブ21の動作遅れ時間(無駄時間)と、EGR通路16、及び吸気通路19の通路長による流動遅れ時間を考慮して算出し、最終的にスロットルバルブ25を通過するスロットル通過EGRガス流量Qthegrを推定する。このスロットル通過EGRガス流量Qthegrの推定は、例えば次のような方法で行うことができる。
先ず、スロットルバルブ25の上流と下流の2つに分割した演算領域を設定する。そして、EGRバルブ21を跨ぐように取り付けられた差圧センサ22の差圧とEGRバルブ21の開度からEGRバルブ通過EGRガス流量を算出する。次に、空気流量センサ24を用いて吸入新気流量を検出する。更に、EGRバルブ通過EGRガス流量と吸入新気流量を合計し、ターボチャージャ12の圧縮機通過ガス流量、及びEGR率を算出する。
そして、圧縮機通過ガス流量と前回の演算周期で算出したスロットルバルブ25を通過するスロットル吸入ガス流量を用いて、スロットルバルブ25の上流領域の圧力、温度、質量を算出し、これに基づいて今回の演算周期のスロットルバルブ25を通過するスロットル吸入ガス流量を算出する。最後に、今回の演算周期のスロットルバルブ25のスロットル吸入ガス流量と前回の演算周期で演算したEGR率を用いて、スロットルバルブ25を通過するスロットル通過EGRガス流量Qthegrを算出する。
このスロットル通過EGRガス流量Qthegrの推定については、上述した物理モデルを構築して求めることができるが、その物理モデルは任意であり、要はスロットルバルブ25を通過するスロットル通過EGRガス流量Qthegrを推定することができれば良いものである。求められたスロットル通過EGRガス流量Qthegrは、目標スロットル吸入ガス流量算出部44に送られる。
目標スロットル吸入ガス流量算出部44においては、目標吸入新気流量算出部41で求められた目標吸入新気流量Qatrgtと、スロットル通過EGRガス流量算出部43で求められたスロットル通過EGRガス流量Qthegrから、以下の(1)式を用いて、スロットルバルブ25を通過する目標スロットル吸入ガス流量Qgthを算出する。
そして、求められた目標スロットル吸入ガス流量Qgthは目標スロットルバルブ開度算出部45に送られる。
目標スロットルバルブ開度算出部45においては、目標スロットル吸入ガス流量算出部44で算出された目標スロットル吸入ガス流量Qgthから、目標スロットルバルブ開度θthtrgtを算出してスロットルバルブ25を駆動する電動モータを制御する。この場合も、この目標スロットル開度θthtrgtは演算式で求めても良いし、目標スロットル吸入ガス流量Qgthからマップによって求めても良いものである。本実施形態では、演算速度を速めるためにマップ検索方式を採用している。尚、スロットルバルブ25の上流の温度、圧力、及びスロットルバルブ25の下流の圧力から目標のスロットルバルブ開度を修正して算出することもできる。これについては、第3の実施形態で説明する。
目標EGRガス流量算出部46は、目標吸入新気流量算出部41で求めた目標吸入新気流量Qatrgtと、目標EGR率算出部42で求めた目標EGR率Regrに基づいて、以下の(2)式を用いて、目標EGRガス流量Qegrを算出する。
求められた目標EGRガス流量Qegrは目標EGRバルブ開度算出部47に送られる。
目標EGRバルブ開度算出部47においては、目標EGRガス流量算出部46で算出された目標EGRガス流量Qegrから、目標EGRバルブ開度θegrtrgtを算出してEGRバルブ21を駆動する電動モータを制御する。この場合も、この目標EGRバルブ開度θegrtrgtは演算式で求めても良いし、目標EGRガス流量Qegrからマップによって求めても良いものである。本実施形態では、演算速度を速めるためにマップ検索方式を採用している。
以上のような構成によって、スロットルバルブ上流EGRステムにおいては、EGRガスがスロットルバルブ25を通過するので、スロットルバルブ25を通過するEGRガス流量を考慮して、スロットルバルブ25の開口面積を求めることができる。これによって、正確なスロットルバルブ25の開口面積を設定することができ、精度良く目標トルクを発生することができるようになる。
次に、本実施形態を実施した時の作用、効果について説明する。図3には、目標トルクの変化、目標スロットルバルブ開度の変化、吸入ガス流量変化の挙動を示しており、破線は従来例を示し、実線は本実施形態の例を示している。
図3の(A)に示すように、運転者がアクセルペダル28を踏み込んで加速した場合においては、目標トルクはこれに対応して増加することになる。そして、この目標トルクを得るために、図3の(B)の破線で示すように、従来ではスロットルバルブ25の開度もこれに合わせ増大されるようになる。この場合、EGRガスはEGRバルブ21を通過して吸気通路19に供給されてからスロットルバルブ25まで到達するには所定の遅れ時間(無駄時間、流動遅れ時間)を有する。
したがって、この状態で目標EGR率が実現したと見做して、吸入新気とEGRガスが混合された目標吸入ガス流量に合せてスロットルバルブ25を破線のように急激に開くと、上述した時間遅れによって、未だスロットルバルブ25に到達していないEGRガスに相当する吸入新気がスロットルバルブ25を通過して燃焼気筒18に流入することになる。このため、EGRガスの流量増加を見積もった目標吸入新気流量に対して、実際の吸入新気流量は図3の(C)に示すように過剰となり、実際の発生トルク(実トルク)が目標トルクに対して大きくなる現象を生じる。
一方、図3の(A)に示すように、運転者がアクセルペダル28を踏み戻して減速した場合においては、目標トルクはこれに対応して減少することになる。そして、この目標トルクを得るために、図3の(B)の破線で示すように、従来ではスロットルバルブ25の開度もこれに合わせ減少されるようになる。
この場合、EGRガスの遅れ時間によって、未だEGRガスはEGRバルブ21を通過して吸気通路19に供給され、EGRガスが引き続きスロットルバルブ25を通過する。したがって、この状態でEGRガスが流出したと見做してスロットルバルブ25を破線のように急激に閉じると、上述した遅れ時間によって、未だスロットルバルブ25をEGRガスが通過して燃焼気筒18に流入することになる。このため、EGRガスの減少を見積もった目標吸入新気流量に対して、実際の吸入新気流量は図3の(C)に示すように過少となり、発生トルクが目標トルクに対して小さくなる現象を生じる。
以上のような目標吸入新気流量の過剰状態と過少状態が発生すると、発生トルクの制御精度の悪化を生じ、場合によってはノッキングや失火による運転性能の悪化を生じるようになる。
これに対して、本実施形態においては、目標吸入新気流量算出部41によって算出された目標吸入新気流量Qatrgtと、スロットル通過EGRガス流量算出部43によって算出されたスロットル通過EGRガス流量Qthegrを、目標スロットル吸入ガス算出部44で加算しているので、EGRガスの遅れ時間を補償することができる。
つまり、スロットル通過EGRガス流量算出部43は、空気量Qa、EGRバルブ開度θegr、EGRバルブ前後の差圧Pegr、スロットルバルブ開度θth、回転数Ne等を入力とする物理モデルから、EGRバルブ21の動作遅れ時間(無駄時間)、EGR通路16、及び吸気通路19の通路長による流動遅れ時間を考慮して、EGRバルブ21からスロットルバルブ25を通過するまでのEGRガスの流動量を算出し、最終的にスロットルバルブ25を通過するスロットル通過EGRガス流量Qthegrを推定している。
図3の(B)に示すように、目標トルクを増加する加速時の初期には、EGRガスの遅れ時間に基づいてスロットル通過EGRガス流量Qthegrが、「0」或いは小さく見積もられているので、スロットル通過EGRガス流量Qthegrと目標吸入新気流量Qatrgtを加算した目標吸入ガス流量Qgthは、目標吸入新気流量Qatrgtだけか、或いは従来のものに比べて少ない目標吸入ガス流量Qgthとなり、スロットルバルブ25の開度もこれに合せて減少する。したがって、結果的に加速初期の目標吸入新気流量Qatrgtが減少されて発生トルクが小さくされる。
また、図3の(B)に示すように、目標トルクを減少する減速時の初期には、EGRガスの遅れ時間に基づいてスロットル通過EGRガス流量Qthegrが大きく見積もられているので、スロットル通過EGRガス流量Qthegrと目標吸入新気流量Qatrgtを加算した目標吸入ガス流量Qgthは従来例に比べて多くなり、スロットルバルブ25の開度もこれに合せて増大する。したがって、結果的に目標吸入新気流量Qatrgtが増加されて発生トルクが大きくされる。
このように、本実施形態によれば、スロットルバルブ25を通過するスロットル通過EGRガス流量Qthegrは、EGRガスの遅れ時間が反映されているので、スロットルバルブ25の開度もこれに合せて制御されることになる。したがって、加速時の吸入新気量が過剰になる現象や、減速時の吸入新気量が過少になる現象を抑制することができ、発生トルクの制御精度を向上することができるようになる。
次に図4に基づいて、上述した第1の実施形態になるスロットルバルブ制御装置の制御フローを簡単に説明する。この制御フローはEGRバルブが閉弁状態から開弁状態に切り替わった場合の制御を示すものであり、所定の起動タイミング毎に繰り返し実行されている。
≪ステップS40≫
ステップS40においては、各種センサによって、スロットル通過EGRガス流量を推定する物理モデルに必要な空気量Qa、EGRバルブ開度θegr、EGRバルブ前後の差圧Pegr、スロットルバルブ開度θth、回転数Ne等を読み込む。物理モデルに必要な入力を読み込むとステップS41に移行する。
≪ステップS41≫
ステップS41においては、読み込んだ入力に基づいて物理モデルから、EGRバルブ21からスロットルバルブ25を通過するまでのEGRガスの流動量を、EGRバルブ21の動作遅れ時間(無駄時間)と、EGR通路16、及び吸気通路19の通路長による流動遅れ時間を考慮して算出し、最終的にスロットルバルブ25を通過するスロットル通過EGRガス流量Qthegrを推定する。スロットル通過EGRガス流量Qthegrが求まるとステップS42に移行する。
≪ステップS42≫
ステップS42においては、推定されたスロットルバルブ25のスロットル通過EGRガス流量Qthegrが所定の最低流量以下(≒0)であるか否かを判定する。所定の最低流量以下であれば、ステップS43へ移行し、所定の最低流量を越えていれば、ステップS44へ移行する。
≪ステップS43≫
ステップS43においては、ステップS41で求めたスロットル通過EGRガス流量Qthegrが所定の最低流量以下である場合は、EGRガスがスロットルバルブ25に到達していないと判断して、目標吸入新気流量Qatrgtに対応したスロットルバルブ開度に制御する。その後、リターンに抜けて次の起動タイミングを待つことになる。
≪ステップS44≫
ステップS44においては、ステップS41で求めたスロットル通過EGRガス流量Qthegrが所定の最低流量を越えている場合は、EGRガスがスロットルバルブ25に到達していると判断して、目標吸入新気流量Qatrgtとスロットル通過EGRガス流量Qthegrを加算し、加算して求められた目標吸入ガス流量Qgthに対応したスロットルバルブ開度に制御する。その後、リターンに抜けて次の起動タイミングを待つことになる。
本実施形態によれば、スロットルバルブを通過するスロットル通過EGRガス流量は、EGRガスの遅れ時間が反映されているので、スロットルバルブの開度もこれに合せて制御されることになる。したがって、加速時の吸入新気量が過剰になる現象や、減速時の吸入新気量が過少になる現象を抑制することができ、発生トルクの制御精度を向上することができるようになる。
また、本実施形態によれば、EGRガスの遅れ時間を考慮して目標吸入新気流量を調整することで目標EGR率を実現できるので、燃料噴射量と点火時期を正確に制御することができ、排気ガス有害成分を低減することができる。
次に本発明の第2の実施形態について説明する。本実施形態ではスロットル通過EGRガス流量と目標EGRガス流量を比較してスロットルバルブの開度を修正する点で第1の実施形態と異なっている。
図5に基づいて、第2の実施形態になるスロットルバルブ制御装置の制御フローを簡単に説明する。
≪ステップS50≫
ステップS50においては、各種センサによって、スロットル通過EGRガス流量を推定する物理モデルに必要な空気量Qa、EGRバルブ開度θegr、EGRバルブ前後の差圧Pegr、スロットルバルブ開度θth、回転数Ne等を読み込む。物理モデルに必要な入力を読み込むとステップS51に移行する。
≪ステップS51≫
ステップS51においては、読み込んだ入力に基づいて物理モデルから、EGRバルブ21からスロットルバルブ25を通過するまでのEGRガスの流動量を、EGRバルブ21の動作遅れ時間(無駄時間)と、EGR通路16、及び吸気通路19の通路長による流動遅れ時間を考慮して算出し、最終的にスロットルバルブ25を通過するスロットル通過EGRガス流量Qthegrを推定する。スロットル通過EGRガス流量Qthegrが求まるとステップS52に移行する。
≪ステップS52≫
ステップS52においては、目標吸入新気流量Qatrgtと、目標EGR率Regrに基づいて、上述した(2)式を用いて、目標EGRガス流量Qegrを算出する。目標EGRガス流量Qegrが求まるとステップS53に移行する。
≪ステップS53≫
ステップS53においては、ステップS51で算出されたスロットル通過EGRガス流量Qthegrが、ステップS52で算出された目標EGRガス流量Qegrより多いか否か判断する。スロットル通過EGRガス流量Qthegrが目標EGRガス流量Qegrより多いと判断されるとステップS54に移行する。
一方、スロットル通過EGRガス流量Qthegrが目標EGRガス流量Qegrより少ない、或いは同等と判断されるとステップS55に移行する。
≪ステップS54≫
ステップS54においては、スロットルバルブ通過EGR流量Qthegrが目標EGRガス流量Qegrを越えている場合は、スロットルバルブ開度を現時点の「制御開度」以上に設定する。ここで、現時点の「制御開度」とは、第1の実施形態で求めた目標吸入新気流量Qatrgtとスロットル通過EGRガス流量Qthegrを加算して求められた目標吸入ガス流量Qgthに対応したスロットルバルブ開度である。
また、スロットルバルブ通過EGR流量Qthegrと目標EGRガス流量Qegrの差分に対応して、制御開度を増加する開度を設定することができる。つまり、差分が大きいほど増加する開度を大きくするものである。これによると、更に発生トルクの制御精度を向上することはできる。更に、この増加する開度にリミッタを設け、過度にスロットルバルブの開度が大きくなるのを抑制することも可能である。
スロットルバルブの開度が修正されると、その後、リターンに抜けて次の起動タイミングを待つことになる。
≪ステップS55≫
ステップS55においては、ステップS51で算出されたスロットル通過EGRガス流量Qthegrが、ステップS52で算出された目標EGRガス流量Qegrより少ないか否か判断する。スロットル通過EGRガス流量Qthegrが目標EGRガス流量Qegrより少ないと判断されると、ステップS56に移行する。
一方、スロットル通過EGRガス流量Qthegrが目標EGRガス流量Qegrより多いと判断されると、スロットル通過EGRガス流量Qthegrと目標EGRガス流量Qegrが同等であることを意味するので、ステップS57に移行する。
≪ステップS56≫
ステップS56においては、スロットルバルブ通過EGR流量Qthegrが目標EGRガス流量Qegrより少ない場合は、スロットルバルブ開度を現時点の制御開度以下に設定する。ここで、現時点の制御開度とは、ステップS54で説明した通り、目標吸入ガス流量Qgthに対応したスロットルバルブ開度である。
また、ステップS54と同様に、スロットルバルブ通過EGR流量Qthegrと目標EGRガス流量Qegrの差分に対応して、制御開度を増加する開度を設定することができる。つまり、差分が大きいほど減少する開度を大きくするものである。これによると、更に発生トルクの制御精度を向上することはできる。更に、この減少する開度にリミッタを設け、過度にスロットルバルブの開度が小さくなるのを抑制することも可能である。
スロットルバルブの開度が修正されると、その後、リターンに抜けて次の起動タイミングを待つことになる。
≪ステップS57≫
ステップS57においては、スロットルバルブ通過EGR流量Qthegrと目標EGRガス流量Qegrが同等であるので、スロットルバルブ開度を現時点の制御開度に維持する。その後、リターンに抜けて次の起動タイミングを待つことになる。
図6は、第2の実施形態による加減速を行なった時の目標トルク、スロットル通過EGRガス流量、スロットルバルブ開度の時間変化を示している。
加速時はEGRガスの遅れ時間があるので、スロットル通過EGRガス流量Qthegrが増加するまでは、目標吸入新気流量Qatrgtに相当する目標スロットルバルブの開度に制御される。その後、時刻TSでEGRガスがスロットルバルブ25に到着するので、スロットルバルブ通過EGR流量Qthegrと目標吸入新気流量Qatrgtを加算した目標スロットル吸入ガス流量Qgthに対応したスロットルバルブ開度に制御される。尚、この時に上述した制御フローによって、スロットルバルブ通過EGR流量Qthegrと目標EGRガス流量Qegrが比較されて、スロットルバルブ開度が修正されるように制御される。
減速の場合も同様に、スロットル通過EGRガス流量Qthegrが減少を開始する時刻TEまでは、スロットルバルブ通過EGR流量Qthegrと目標吸入新気流量Qatrgtを加算した目標スロットル吸入ガス流量Qgthに相当するスロットルバルブ開度に制御される。尚、この時も上述した制御フローによって、スロットルバルブ通過EGR流量Qthegrと目標EGRガス流量Qegrが比較されて、スロットルバルブ開度が修正されるように制御される。
このように、本実施形態においても第1の実施形態と同様の作用効果を得られると共に、これに加えて、スロットルバルブ通過EGR流量Qthegrと目標EGRガス流量Qegrを比較して、スロットルバルブの開度を修正しているので、更に精度良くスロットル開度を制御でき、発生トルクの制御精度を向上することができるようになる。
次に本発明の第3の実施形態について説明する。本実施形態ではスロットルバルブ25の上流環境(温度、圧力)と下流環境(圧力)に対応してスロットルバルブの開度を制御する点で第1の実施形態と異なっている。
図7は第3の実施形態になる制御装置23の制御ブロックを示しており、第1の実施形態である図2に示す目標スロットル吸入ガス流量算出部44と目標スロットルバルブ開度算出部45の間に、目標スロットル上下流環境算出部49と目標スロットル開口面積算出部50を新たに追加した構成を採用している。
目標スロットル上下流環境算出部49においては、目標スロットル吸入ガス流量算出部44で算出された目標スロットル吸入ガス流量Qgthと回転数Neに基づいて、少なくとも、スロットルバルブ25の上流の目標とする目標温度TTup、目標とする目標圧力TPupと、スロットルバルブ25の下流の目標とする目標圧力TPdnを算出する。尚、上述した目標温度TTup、目標圧力TPup、目標圧力TPdnは、目標スロットル吸入ガス流量Qgthではなく、他の方法で求めて良いものである。
また、目標スロットル開口面積算出部50においては、目標スロットル吸入ガス流量算出部34の目標スロットル吸入ガス流量Qgthと、目標スロットル上下流状環境算出部49で求められた目標温度TTup、目標圧力TPup、目標圧力TPdnに基づいて、以下の(3)式を用いて、目標スロットル開口面積Aを算出する。尚、μは流量係数である。
求められた目標スロットル開口面積Aは、目標スロットルバルブ開度算出部45に送られ、目標スロットルバルブ開度算出部45によって目標スロットル開度θthtrgtに変換される。この目標スロットル開度θthtrgtは、スロットルバルブ25を駆動する電動モータに送られてスロットルバルブ開度を制御する。この場合も、この目標スロットル開度θthtrgtは演算式で求めても良いし、目標スロットル開口面積Aからマップによって求めても良いものである。本実施形態では、演算速度を速めるためにマップ検索方式を採用している。
次に図8に基づいて、第3の実施形態になるスロットルバルブ制御装置の制御フローを簡単に説明する。
≪ステップS60≫
ステップS60においては、各種センサによって、スロットル通過EGRガス流量を推定する物理モデルに必要な空気量Qa、EGRバルブ開度θegr、EGRバルブ前後の差圧Pegr、スロットルバルブ開度θth、回転数Ne等を読み込む。物理モデルに必要な入力を読み込むとステップS61に移行する。
≪ステップS61≫
ステップS61においては、読み込んだ入力に基づいて物理モデルから、EGRバルブ21からスロットルバルブ25を通過するまでのEGRガスの流動量を、EGRバルブ21の動作遅れ時間(無駄時間)と、EGR通路16、及び吸気通路19の通路長による流動遅れ時間を考慮して算出し、最終的にスロットルバルブ25を通過するスロットル通過EGRガス流量Qthegrを推定する。スロットル通過EGRガス流量Qthegrが求まるとステップS62に移行する。
≪ステップS62≫
ステップS62においては、目標トルク算出部40で算出された目標トルクTrqと回転数Neとから目標吸入新気流量Qatrgtを算出する。目標吸入新気流量Qatrgtが求まるとステップS63に移行する。
≪ステップS63≫
ステップS63においては、ステップS61で求めたスロットル通過EGRガス流量Qthegrと、ステップS62で求めた目標吸入新気流量Qatrgtを加算して、目標スロットルバルブ通過吸入ガス流量Qgthを算出する。目標スロットルバルブ通過吸入ガス流量Qgthが求まるとステップS64に移行する。
≪ステップS64≫
ステップS64においては、ステップS63で求めた目標スロットルバルブ通過吸入ガス流量Qgthから、スロットルバルブ25の上流の目標温度TTup、目標圧力TPup、及びスロットルバルブ25の下流の目標圧力TPdnを算出する。スロットルバルブ25の上流の目標温度TTup、目標圧力TPup、及びスロットルバルブ25の下流の目標圧力TPdnが求まると、ステップS65に移行する。
≪ステップS65≫
ステップS65においては、スロットルバルブ25の上流の目標温度TTup、目標圧力TPup、及びスロットルバルブ25の下流の目標圧力TPdnから、上述の(3)式を用いて目標スロットル開口面積Avを算出する。目標スロットル開口面積Avが求まると、ステップS66に移行する。
≪ステップS66≫
ステップS66においては、求められた目標スロットル開口面積Aが目標スロットル開度θthtrgtに変換される。この場合、目標スロットル開口面積Aからマップ検索によって目標スロットル開度θthtrgtが求められている。目標スロットル開度θthtrgtが求められると、その後、リターンに抜けて次の起動タイミングを待つことになる。
以上説明したように、本実施形態によれば、スロットルバルブ25の上流の目標温度TTup、目標圧力TPupと、スロットルバルブ25の下流の目標圧力TPdnは、吸気スロットルバルブ25のスロットル通過EGRガス流量Qgegrに対応して変化するため、発生トルクの制御精度を向上しつつ、適合工数(マッチング)を減らすことができる。
上述した実施形態で使用する内燃機関は、点火プラグを備える火花点火方式の内燃機関であるが、本発明は圧縮着火方式の内燃機関(例えば、ディーゼル機関、或いは予混合圧縮着火方式の内燃機関)に適用することも可能である。
以上述べた通り、本発明によれば、スロットルバルブを通過する目標吸入新気を算出する目標吸入新気流量算出部と、スロットルバルブを通過する推定EGRガス流量を算出するEGRガス流量算出部と、目標吸入新気流量と推定EGR流量に基づいてスロットルバルブを通過する目標吸入ガス流量を算出する目標吸入ガス量算出部と、目標吸入ガス流量からスロットルバルブの目標スロットルバルブ開度を算出する目標スロットルバルブ開度算出部を備える、構成とした。
これによれば、目標吸入新気流量とスロットルバルブを通過するスロットル通過EGRガス流量に基づいて目標スロットル開度を設定するので、精度良く目標トルクを発生することができる。
尚、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
10…内燃機関、11…排気通路、12…ターボチャージャ、13…プリ触媒、14…メイン触媒、15…粒子除去フィルタ、16…EGR配管、17…ガスクーラ、18…燃焼気筒、19…吸気通路、20…エアクリーナ、21…EGRバルブ、22…差圧センサ、23…制御装置、24…空気流量センサ、25…スロットルバルブ、26…吸気配管、27…可変位相バルブタイミング機構、28…アクセルペダル、40…目標トルク算出部、41…目標吸入新気流量算出部、42…目標EGR率算出部、43…スロットル通過EGR流量推定部、44…目標スロットル吸入ガス流量算出部、45…目標スロットルバルブ開度算出部、46…目標EGRガス流量算出部、47…目標EGRバルブ開度算出部。

Claims (5)

  1. 燃焼気筒に接続された吸気通路に配置されたスロットルバルブと、前記スロットルバルブの上流側の前記吸気通路と排気通路を接続して排気ガス(以下、EGRガスと表記する)を前記吸気通路に流すEGR通路に配置されたEGRバルブとを備えた内燃機関に使用され、前記スロットルバルブを制御する制御手段を備えた内燃機関のスロットルバルブ制御装置であって、
    前記制御手段は少なくとも、
    アクセルペダルセンサから検出されるアクセルペダルの踏込量と回転数センサから検出される回転数に基づいて目標トルクを求める目標トルク算出部と、
    前記目標トルクに基づいて前記スロットルバルブを通過する目標吸入新気流量を算出する目標吸入新気流量算出部と、
    前記スロットルバルブを通過するスロットル通過EGRガス流量を算出するスロットル通過EGRガス流量算出部と、
    前記目標吸入新気流量と前記スロットル通過EGRガス流量を加算して前記スロットルバルブを通過する目標スロットル吸入ガス流量を算出する目標スロットル吸入ガス量算出部と、
    前記目標スロットル吸入ガス流量に基づいて前記スロットルバルブの目標スロットルバルブ開度を算出する目標スロットルバルブ開度算出部とを備え、
    前記スロットル通過EGRガス流量算出部は、前記EGRバルブから前記EGRガスが前記スロットルバルブに到達するまでの遅れ時間を反映して前記スロットル通過EGRガス流量を求めるものであり、
    前記目標スロットル吸入ガス流量算出部は、目標トルクの増加要求が発生した後に前記スロットル通過EGRガス流量算出部によって算出される前記スロットル通過EGRガス流量が増加を開始するまでは、前記目標吸入新気流量算出部で算出された前記目標吸入新気流量を、目標トルクの増加要求時の目標スロットル吸入ガス流量として求め、
    前記目標スロットルバルブ開度算出部は、前記目標トルクの増加要求時の目標スロットル吸入ガス流量から前記目標スロットルバルブ開度を算出する
    ことを特徴とする内燃機関のスロットルバルブ制御装置。
  2. 燃焼気筒に接続された吸気通路に配置されたスロットルバルブと、前記スロットルバルブの上流側の前記吸気通路と排気通路を接続して排気ガス(以下、EGRガスと表記する)を前記吸気通路に流すEGR通路に配置されたEGRバルブとを備えた内燃機関に使用され、前記スロットルバルブを制御する制御手段を備えた内燃機関のスロットルバルブ制御装置であって、
    前記制御手段は少なくとも、
    アクセルペダルセンサから検出されるアクセルペダルの踏込量と回転数センサから検出される回転数に基づいて目標トルクを求める目標トルク算出部と、
    前記目標トルクに基づいて前記スロットルバルブを通過する目標吸入新気流量を算出する目標吸入新気流量算出部と、
    前記スロットルバルブを通過するスロットル通過EGRガス流量を算出するスロットル通過EGRガス流量算出部と、
    前記目標吸入新気流量と前記スロットル通過EGRガス流量を加算して前記スロットルバルブを通過する目標スロットル吸入ガス流量を算出する目標スロットル吸入ガス流量算出部と、
    前記目標スロットル吸入ガス流量に基づいて前記スロットルバルブの目標スロットルバルブ開度を算出する目標スロットルバルブ開度算出部とを備え、
    前記スロットル通過EGRガス流量算出部は、前記EGRバルブから前記EGRガスが前記スロットルバルブに到達するまでの遅れ時間を反映して前記スロットル通過EGRガス流量を求めるものであり、
    前記目標スロットル吸入ガス流量算出部は、目標トルクの減少要求が発生した後に前記スロットル通過EGRガス流量算出部によって算出される前記スロットル通過EGRガス流量が減少を開始するまでは、前記目標吸入新気流量算出部で算出された前記目標吸入新気流量と前記スロットル通過EGRガス流量算出部によって算出された前記スロットル通過EGRガス流量を加算して、目標トルクの減少要求時の目標スロットル吸入ガス流量として求め、
    前記目標スロットルバルブ開度算出部は、前記目標トルクの減少要求時の目標スロットル吸入ガス流量から前記目標スロットルバルブ開度を算出する
    ことを特徴とする内燃機関のスロットルバルブ制御装置。
  3. 請求項1、又は請求項2に記載の内燃機関のスロットルバルブ制御装置において、
    前記制御手段は、
    前記目標スロットル吸入ガス流量算出部で算出された目標スロットル吸入ガス流量と前記回転数に基づいて、前記スロットルバルブの上流の目標圧力、目標温度、及び前記スロットルバルブの下流の目標圧力を算出するスロットル上下流環境算出部と、
    前記スロットルバルブの上流の前記目標圧力、前記目標温度、及び前記スロットルバルブの下流の前記目標圧力から前記スロットルバルブの目標スロットル開口面積を求める目標スロットル開口面積算出部とを備え、
    前記目標スロットルバルブ開度算出部は、前記目標スロットル開口面積から前記目標スロットルバルブ開度を算出する
    ことを特徴とする内燃機関のスロットルバルブ制御装置。
  4. 請求項1、又は請求項2に記載の内燃機関のスロットルバルブ制御装置において、
    前記スロットル通過EGRガス流量算出部は、物理モデルから構成されており、少なくとも、吸入空気量センサで検出された空気量、EGR開度センサで検出された前記EGRバルブの開度、差圧センサで検出された前記EGRバルブの前後の差圧、スロットル開度センサで検出された前記スロットルバルブの開度、及び前記回転数センサで検出された回転数を、前記物理モデルに入力して前記スロットル通過EGRガス流量を算出する
    ことを特徴とする内燃機関のスロットルバルブ制御装置。
  5. 請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の内燃機関のスロットルバルブ制御装置において、
    前記目標吸入新気流量算出部は、前記目標トルクと前記回転数からマップ検索によって前記目標吸入新気流量を算出し、
    前記目標スロットルバルブ開度算出部は、前記目標スロットル吸入ガス流量からマップ検索によって前記目標スロットルバルブ開度を算出する
    ことを特徴とする内燃機関のスロットルバルブ制御装置。
JP2017109061A 2017-06-01 2017-06-01 内燃機関のスロットルバルブ制御装置 Active JP6855328B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017109061A JP6855328B2 (ja) 2017-06-01 2017-06-01 内燃機関のスロットルバルブ制御装置

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017109061A JP6855328B2 (ja) 2017-06-01 2017-06-01 内燃機関のスロットルバルブ制御装置
DE112018002267.6T DE112018002267T5 (de) 2017-06-01 2018-05-11 Drosselklappen-steuerungsvorrichtung für verbrennungsmotor
PCT/JP2018/018262 WO2018221160A1 (ja) 2017-06-01 2018-05-11 内燃機関のスロットルバルブ制御装置
US16/612,804 US20200200100A1 (en) 2017-06-01 2018-05-11 Throttle Valve Controller Device for Internal Combustion Engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018204486A JP2018204486A (ja) 2018-12-27
JP6855328B2 true JP6855328B2 (ja) 2021-04-07

Family

ID=64456199

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017109061A Active JP6855328B2 (ja) 2017-06-01 2017-06-01 内燃機関のスロットルバルブ制御装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20200200100A1 (ja)
JP (1) JP6855328B2 (ja)
DE (1) DE112018002267T5 (ja)
WO (1) WO2018221160A1 (ja)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1162658A (ja) * 1997-08-08 1999-03-05 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の制御装置
JP4237214B2 (ja) * 2006-08-29 2009-03-11 三菱電機株式会社 内燃機関制御装置
US8949004B2 (en) * 2010-06-22 2015-02-03 Honda Motor Co., Ltd. Control system for internal combustion engine
JP5907339B2 (ja) * 2011-05-27 2016-04-26 株式会社デンソー 内燃機関の筒内流入egrガス流量推定装置
JP5664463B2 (ja) * 2011-06-08 2015-02-04 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP6005534B2 (ja) * 2013-01-21 2016-10-12 愛三工業株式会社 過給機付きエンジンの制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2018204486A (ja) 2018-12-27
US20200200100A1 (en) 2020-06-25
WO2018221160A1 (ja) 2018-12-06
DE112018002267T5 (de) 2020-01-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5187123B2 (ja) 内燃機関の制御装置
US9726531B2 (en) Estimation apparatus and method for cylinder intake air amount of internal combustion engine
JP5649343B2 (ja) 内燃機関の吸気絞り弁制御方法
JP5423817B2 (ja) 内燃機関の制御装置
KR101563831B1 (ko) 내연 기관의 제어 장치
JP6375912B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP6447027B2 (ja) エンジンのegr制御装置
JP6855328B2 (ja) 内燃機関のスロットルバルブ制御装置
JP6458479B2 (ja) 排気還流制御装置
JP2006291871A (ja) 内燃機関の制御装置
JP6913624B2 (ja) 内燃機関の制御方法
JP6458480B2 (ja) 排気還流制御装置
JPWO2014080523A1 (ja) 内燃機関の制御装置
JP2018155167A (ja) 内燃機関の制御装置
JP2019183776A (ja) 内燃機関の制御装置、および、制御方法
JP2015137642A (ja) 内燃機関のNOx量推定方法
JP2009002278A (ja) 過給機を有する内燃機関の制御装置
JP2015137613A (ja) 内燃機関の制御装置
JP2020002905A (ja) 内燃機関の制御装置
JP2015206307A (ja) 内燃機関の制御装置
JP2020076391A (ja) エンジンの制御装置、エンジンの制御方法、および、エンジン
JP6542592B2 (ja) ターボ過給機付きエンジンの制御装置
JP2014152689A (ja) ターボ過給機付き内燃機関の制御装置
JP2017180113A (ja) 内燃機関の制御装置
JP6582533B2 (ja) Vgターボ搭載車のegrガス量制御方法及びその装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200416

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210105

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210128

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: 20210316

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6855328

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210317