JPH09189214A - 内燃機関の制御方法及び装置 - Google Patents
内燃機関の制御方法及び装置Info
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Abstract
的に調量される燃料噴射量を、排気ガス放出、例えばN
OX及びHC放出を最小限にするように求める。 【解決手段】 付加的な燃料量に相当する信号MHCT
が、低減すべき酸化窒素の量に相当する信号MNOX及
び係数Xに基づいて前もって決められる。
Description
手段が、内燃機関で燃焼する燃料を調量し、第2の手段
が排気ガスの後処理を行い、前記2つの手段において排
気ガスを処理するために反応する燃料を付加的に調量す
る内燃機関の制御方法及び装置に関する。
は、ヨーロッパ特許出願公開第621400号公報から
公知である。そこには、内燃機関において、内燃機関で
燃焼する燃料を調量する内燃機関の制御方法及び装置が
記載されている。その上、触媒が設けられている。内燃
機関に燃料が次のように調量される。つまり、燃料の一
部が不完全燃焼して排気管を介して触媒に達し、そこで
窒素酸化物(NOX)と反応する。
に正確に求めなければならない。なぜなら、非常に僅か
な量の場合には反応が全く不十分であり、大量の場合に
は排気ガス中の未燃焼の炭化水素(HC)が排気される
ためである。
に述べた形式の内燃機関の制御方法及び装置において、
付加的に調量される燃料噴射量を、排気ガス放出、例え
ばNOX及びHC放出を最小限にするように求めること
にある。
り、第1の発明では、付加的な燃料量に相当する信号
が、低減すべき酸化窒素の量に相当する信号及び係数に
基づいて前もって決められることにより解決され、第2
の発明では、そのような手段を具備していることにより
解決される。
属請求項に記載されている。
図を用いて詳細に説明する。
明するためのブロック線図である。燃料又は炭化水素の
量を決定する制御調整素子が、符号100で示されてい
る。この制御調整素子に、炭化水素の調量される量に相
応する信号MHCが加えられる。この信号MHCは、結
合点105から供給される。この結合点105に、総和
加算器110の出力信号MHCSとフィルタ120の出
力信号TFとが供給される。
り結合点125の出力信号が加えられる。結合点125
の第1の入力側に最小選出器130の出力信号が生じて
おり、最小選出器130の第1の入力側に信号MHCW
が加えられ、信号MHCWは、結合点132の出力信号
に相当する。結合点132の第1の入力側に正の符号を
もつ信号MHCTが供給され、この信号MHCTは、結
合点134の出力信号に相当する。結合点134の第1
の入力側に信号MNOXが供給され、この信号MNOX
は、結合点136の出力信号に相当する。結合点136
の第1の入力側に結合点138の出力信号が供給され、
結合点138の第1の入力側には信号NOXGが加わっ
ている。
140から供給される。特性マップ段140に、回転数
センサ142の回転数信号Nと、燃料噴射量制御装置1
44から供給される燃料噴射量QKとが加えられる。結
合点138の第2の入力側には、暖機運転特性マップ段
145から供給される信号NOXTが加わっている。暖
機運転特性マップ段に、温度センサ147によって検出
される冷却水温TWが加えられる。有利には結合点13
8において、乗算結合が行われる。
ス再循環制御装置150の出力信号NOXEが供給され
る。この排気ガス再循環制御装置は結合点152の出力
信号を処理する。結合点152の第1の入力側に正の符
号をもつ信号ESが加わり、この信号ESは、排気ガス
再循環レート特性マップ段154から供給される。排気
ガス再循環特性マップ段154において信号ESが、回
転数N及び燃料噴射量QKに依存して出力される。結合
点152の第2の入力側には、負の符号をもつ信号EI
が加わり、この信号EIは、実際値検出装置156から
供給される。結合点136において有利には加算結合が
行われる。
性マップ段160の出力信号Xが加わる。同様にこの係
数特性マップ段160に、回転数Nと燃料噴射量QKと
が供給される。結合点134において有利には乗算結合
が行われる。
号をもつ信号MHCRが供給され、この信号MHCR
は、結合点162の出力信号に相当する。結合点132
において有利には加算結合が行われる。
の出力信号HCGと温度特性マップ段170の出力信号
HCTとが供給される。HC特性マップ段において値H
CGが、回転数N及び燃料噴射量QKに依存して出力さ
れる。温度特性マップ段170の値HCTは、冷却水温
TWに依存して出力される。結合点162において有利
には乗算結合が行われる。
特性マップ段175の信号MHCMが加わっており、制
限特性マップ段175には、入力量として回転数Nと燃
料噴射量QKとが供給される。
125の第2の入力側に、フィルタ180の出力信号D
T1を処理するダイナミック補正装置182の出力信号
DHCが加えられ、フィルタ180には、燃料噴射量Q
Kが加えられる。
存性フィルタ120の出力信号TFが供給される。フィ
ルタ120は、結合点190から供給される温度信号T
を処理する。結合点190の第1の入力側に結合点19
1の信号が加えられる。結合点191の第1の入力側
に、触媒に後置される温度センサの温度信号TKが供給
される。結合点191の第2の入力側には、結合点19
2から供給される信号T4が加えられる。
燃料噴射量とを処理する特性マップ段196の出力信号
が供給される。結合点192の第2の入力側には、冷却
水温TWを処理する温度特性マップ段194の出力信号
が供給される。結合点192は有利には2つの値を乗算
結合する。結合点191は、有利にも2つの入力信号を
加算結合する。結合点190の第2の入力側に係数プリ
セット装置198の出力信号が加わっている。結合点1
90において有利には乗算結合が行われる。
回転数N及び燃料噴射量QKに基づいて、NOX特性マ
ップ段140において値NOXGが出力される。この場
合、通常発生する排気ガス中の窒素酸化物量が取扱われ
る。前述のように得た値NOXGが、暖機運転特性マッ
プ段145から供給される補正値NOXTと乗算され
る。この特性マップ段では、モータの温度及び冷却水温
がNOX放出に与える影響を考慮する。
4において、同じ入力量に依存して排気ガス再循環レー
トが出力される。結合点152の出力側に生じている排
気ガス再循環の制御偏差に基づいて、排気ガス再循環制
御装置150から値NOXEが供給され、この値NOX
Eを用いて値NOXGが補正される。この補正は有利に
は結合点136において加算的に行われる。
際に付加噴射量の補正を考慮している。例えば、特性マ
ップ段154の排気ガス再循環レートを、測定した新鮮
な空気質量EIと比較することにより、低い外気圧や高
い空気温は調節される。従って噴射に対して外気圧と吸
気温の影響をもう一度考慮する必要がない。
じ、この信号MNOXは低減すべきNOX量に相当す
る。低減すべき酸化窒素量の尺度を示すこの信号MNO
Xは、種々の作動特性値、例えば内燃機関の回転数N、
燃料噴射量QK、或いは温度信号TWに依存して、前も
って決められる。
の関係は次式によって求められる。
値も考慮される。この係数Xは有利にも、係数特性マッ
プ段160において、回転数及び燃料噴射量QKに依存
して出力される。結合点134において、放出されたN
OXを計算した量MNOXを係数Xと乗算する。その
際、結合点134の出力側に信号MHCTが生じ、この
信号MHCTは必要な付加的燃料噴射量を示す。
じ、この信号MHCTは、NOXに対する量MNOXを
酸化させるために必要な炭化水素の量に対応する。この
値MHCTは、低減すべきNOXの量及び作動特性値に
依存して前もって決められる係数Xに基づいて求められ
る。
ずる炭化水素生放出HCGが、回転数N及び燃料噴射量
QKに依存して出力される。燃焼時に生じるこのHC生
放出を調量する必要はない、なぜならこの放出HCは既
に排気ガスに含まれているからである。前記炭化水素生
放出の値HCGは、特性マップ値HCTを用いて温度に
依存して結合点162において補正される。必要な炭化
水素量は、結合点132において前記補正値MHCRだ
け低減される。
に調量される燃料噴射量の最大許容値MHCMが出力さ
れる。最小選出器130を用いて、付加的に調量される
燃料噴射量MHCWが最大許容値MHCMに制限され
る。つまり前記2つの値のうち小さい値が利用される。
ック補正を含む補正値DHCだけ補正される。
れる噴射燃料量MHCKを、調量装置を用いて噴射され
る最小量を得るまで加算する。閾値を上回ると、次の噴
射の際に最小量が調量される。
媒の温度Tに依存している。この触媒の温度Tは直接測
定されない。触媒の前の温度T4は、特性マップ段19
6を用いて燃料噴射量QK及び回転数Nに依存してシミ
ュレートされる。さらに温度の補償が、温度補正特性マ
ップ段194を用いて結合点192において行われる。
このように得られた触媒の前の温度T4を結合点191
において、センサを用いて検出される触媒の後の温度T
Kに加算する。次いで結合点190において、この2つ
の値の平均値を形成する。
域の場合のみ満足に作動するように考慮する。従って、
温度がこの温度領域より低いか又は高い場合には、フィ
ルタ120の出力信号TFは値0を取り、触媒が満足に
作動する温度領域では値1を取る構成を有している。
100に加えられる。この制御調整素子は、付加的な燃
料噴射量を調量する。1つの形態では、制御調整素子1
00が排気管内に設けられており、付加的な燃料を排気
ガスの中に直接噴射する。別の形態では、制御調整素子
100は、制御調整素子が通常の燃焼に必要な燃料を燃
焼室に調量するものである。この場合制御調整素子は、
燃料が完全に燃焼されないで排気管に達するように制御
する。このことは、次のように得られる。つまり本来の
噴射の後に、下死点の領域において又はガス交換の際の
燃焼のために調量される。
X及びHC放出を最小限にすることが可能である。
ブロック線図を示す。
52、162、190、191、192 結合点 110 総和加算器 120 フィルタ 130 最小選出器 140 NOX特性マップ段 142 回転数センサ 144 燃料噴射量制御装置 145 暖機運転特性マップ段 147 温度センサ 150 排気ガス再循環制御装置 154 排気ガス再循環特性マップ段 156 実際値検出装置 160 係数特性マップ段 165 HC特性マップ段 170 温度特性マップ段 175 制限特性マップ段 180 フィルタ 182 ダイナミック補正装置 194 温度補正特性マップ段194 196 特性マップ段 198 係数プリセット装置
Claims (9)
- 【請求項1】 内燃機関の第1の手段が、内燃機関で燃
焼する燃料を調量し、第2の手段が排気ガスの後処理を
行い、前記2つの手段において排気ガスを処理するため
に反応する燃料を付加的に調量する内燃機関の制御方法
において、 付加的な燃料量に相当する信号(MHCT)が、低減す
べき酸化窒素の量に相当する信号(MNOX)及び係数
(X)に基づいて前もって決められることを特徴とする
内燃機関の制御方法。 - 【請求項2】 低減すべき酸化窒素の量に相当する信号
(MNOX)が、種々の作動特性値に依存して前もって
決められることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関
の制御方法。 - 【請求項3】 付加的な燃料量に相当する信号(MHC
T)が、炭化水素の生放出に相当する値(MHCR)だ
け低減されることを特徴とする請求項1又は2に記載の
内燃機関の制御方法。 - 【請求項4】 付加的な燃料量を最大許容値(MHC
M)に制限することを特徴とする請求項1から3までの
いずれか1項記載の内燃機関の制御方法。 - 【請求項5】 付加的な燃料量を、前もって与えられた
値が得られるまで合計することを特徴とする請求項1か
ら4までのいずれか1項記載の内燃機関の制御方法。 - 【請求項6】 作動特性値として内燃機関の回転数
(N)、燃料噴射量(QK)、又は温度信号(TW)を
考慮することを特徴とする請求項1から5までのいずれ
か1項記載の内燃機関の制御方法。 - 【請求項7】 付加的燃料を、第2の手段の温度が前も
って与えられた値領域以内である場合にのみ調量するこ
とを特徴とする請求項1から6までのいずれか1項記載
の内燃機関の制御方法。 - 【請求項8】 第2の手段の温度を、少なくとも回転数
(N)及び燃料噴射量(QK)に基づいてシミュレーシ
ョンすることを特徴とする請求項1から7までのいずれ
か1項記載の内燃機関の制御方法。 - 【請求項9】 内燃機関の第1の手段が、内燃機関で燃
焼する燃料を調量し、第2の手段が排気ガスの後処理を
行い、前記2つの手段において排気ガスを処理するため
に反応する燃料を付加的に調量する内燃機関の制御装置
において、 付加的な燃料量に相当する信号(MHCT)を、低減す
べき酸化窒素の量に相当する信号(MNOX)及び係数
(X)に基づいて前もって決める手段を具備しているこ
とを特徴とする内燃機関の制御装置。
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