WO2020021876A1 - 過給機付きエンジンの制御装置 - Google Patents
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Definitions
- the technology disclosed in this specification relates to a control device for an engine having a supercharger, and in particular, to a control device having a supercharger configured to flow a predetermined gas to an intake passage upstream of a compressor of the supercharger.
- the present invention relates to an engine control device.
- This technology includes a low pressure loop type EGR device provided in an engine having a supercharger.
- the EGR device includes an EGR passage for flowing a part of exhaust gas discharged from an engine to an exhaust passage as an EGR gas to an intake passage upstream of a compressor of a supercharger, an EGR valve for adjusting an EGR gas flow rate in the EGR passage, and A suction valve provided in an intake passage upstream of a connection portion of the EGR passage with the intake passage, a pressure sensor for detecting a pressure between the suction valve and the EGR valve, and a predetermined range between upstream and downstream of the EGR valve.
- an electronic control unit that controls the suction valve based on the detected pressure so as to form a pressure difference in the inside.
- the ECU controls the suction valve based on the detected pressure so that a pressure difference within a predetermined range is formed before and after the EGR valve, so that a desired pressure difference is formed before and after the EGR valve.
- Patent Literature 2 discloses an engine provided with an evaporative fuel treatment device.
- This device is configured to collect vaporized fuel (vapor) generated in a fuel tank in a canister, flow the collected vapor to an intake passage via a purge passage, and purge the vapor.
- the intake passage is provided with a downstream throttle valve and an upstream throttle valve arranged upstream of the downstream throttle valve.
- the outlet of the purge passage is connected to a predetermined location between the upstream throttle valve and the downstream throttle valve.
- the opening degrees of the upstream throttle valve and the downstream throttle valve are controlled such that the pressure between them becomes a predetermined negative pressure.
- this device purges vapor from the purge passage to the intake passage by a pressure difference formed before and after the purge valve, and thus a negative pressure generated downstream of the upstream throttle valve (corresponding to the above-described intake valve). It is supposed to.
- Patent Document 1 there is a slight variation in the opening degree of the suction valve (including a manufacturing variation within a tolerance and a change with time), and the variation in the opening degree causes a negative force acting on the outlet of the EGR passage.
- the pressure was not stable (deviation from the target negative pressure), and the control accuracy of the EGR gas flow rate might deteriorate.
- the pressure sensor since the pressure sensor is used to control the suction valve, the cost is increased accordingly, and the pressure detection by the pressure sensor may be affected by the EGR gas.
- An object of the present invention is to provide a control device for an engine with a supercharger, which is capable of accurately controlling the flow rate of a predetermined gas flowing into an intake passage after being improved.
- an aspect of the disclosed technology is provided in an intake passage and an exhaust passage of an engine, and a supercharger for boosting intake air in the intake passage, and the supercharger includes an intake air Including a compressor disposed in a passage, a turbine disposed in an exhaust passage, and a rotating shaft connecting the compressor and the turbine so as to be integrally rotatable, and an intake air provided in an intake passage downstream of the compressor and flowing through the intake passage
- An intake air amount control valve configured to be variable in opening to adjust the amount, a gas passage connected to an intake passage upstream of the compressor to supply a predetermined gas to the intake passage, and provided in the gas passage;
- a gas flow control valve configured to be variable in opening to adjust the gas flow rate in the gas passage, and provided in the intake passage upstream of a connection portion of the gas passage with the intake passage, and provided in the intake passage.
- An intake valve configured to be variable in opening to reduce the amount of intake air to be introduced, an intake air amount detecting means for detecting an intake air amount flowing through an intake passage upstream of the intake valve, at least an intake air amount adjusting valve, a gas flow rate
- the control means controls the intake air flow control valve to a predetermined opening degree and operates the suction valve to operate the engine.
- the gas is supplied from the gas passage to the intake passage.
- a target gas flow rate to be calculated is calculated.
- a target gas flow rate opening for securing the target gas flow rate is calculated based on predetermined function data.
- the gas flow control valve is controlled to the calculated target gas flow opening, and the target suction opening is corrected based on the target gas flow, and the suction valve is controlled by the corrected target suction opening.
- the control means measures an actual gas flow rate supplied from the gas passage to the intake passage based on the intake air amount detected by the intake air amount detection means. Then, an opening correction value of the gas flow rate control valve or the suction valve is calculated based on the actual gas flow rate so that the measured actual gas flow rate becomes equal to the target gas flow rate, and based on the calculated opening correction value.
- the purpose is to update the target gas flow rate opening in the function data or to update the target suction opening of the suction valve.
- the actual gas flow rate supplied from the gas passage to the intake passage is measured, and the measured actual gas flow rate becomes equal to the target gas flow rate.
- the opening correction value of the gas flow control valve or the suction valve is calculated based on the actual gas flow, and the target gas flow opening in the function data is updated based on the calculated opening correction value, or The target suction opening of the valve is updated. Therefore, the target gas flow rate opening or the target suction opening in the function data is sequentially learned to the optimum value.
- an EGR flowing in an intake passage to recirculate a part of exhaust gas discharged from the engine to an exhaust passage as EGR gas to the engine.
- the passage and the EGR passage have an inlet connected to an exhaust passage downstream of the turbine and an outlet connected to an intake passage upstream of the compressor and downstream of the suction valve, and regulate the EGR gas flow rate in the EGR passage.
- an EGR valve configured to be variable in the opening degree, and wherein the control means is configured to control at least the intake air amount adjusting valve, the gas flow amount adjusting valve, the intake valve and the EGR valve, and the control means comprises an intake air amount adjusting valve.
- the EGR valve When the control valve is controlled to a predetermined opening and the intake valve is controlled to a target suction opening corresponding to the operating state of the engine, the EGR valve is controlled according to the operating state of the engine.
- the EGR opening is controlled, and in the controlled state, the target gas flow to be supplied to the intake passage is calculated according to the operating state of the engine, and the target gas flow opening for securing the target gas flow is set to a predetermined value.
- Calculated based on the function data controls the gas flow control valve to the target gas flow opening, corrects the target suction opening based on the target gas flow, and controls the suction valve based on the corrected target suction opening.
- the purpose is to do.
- the configuration (3) the following operation is obtained, unlike the operation of the configuration (1) or (2). That is, in a specific state in which the intake air amount control valve is controlled to a predetermined opening degree, the intake valve is controlled to the target intake opening degree, and the EGR valve is controlled to the target EGR opening degree, the supply from the gas passage to the intake passage is performed. A target gas flow to be performed is calculated. Further, a target gas flow rate opening for securing the target gas flow rate is calculated based on predetermined function data. Then, the gas flow control valve is controlled to the calculated target gas flow opening, and the target suction opening is corrected based on the target gas flow, and the suction valve is controlled by the corrected target suction opening. You. Accordingly, since the suction valve is controlled to the target suction opening corrected based on the target gas flow rate, the actual suction pressure immediately downstream of the suction valve is corrected according to the supplied gas flow rate.
- the control means controls the gas flow rate control valve to be fully closed and controls the suction valve to be fully opened.
- the control means controls the gas flow rate control valve to be fully closed and controls the suction valve to be fully opened.
- the control of the intake air amount adjusting valve is corrected, and the control means corrects the control of the intake air amount adjusting valve based on the learned opening correction value of the intake air amount adjusting valve, and then controls the gas flow amount adjusting valve to be fully closed.
- the intake air amount detection means when the intake valve is controlled to close to an arbitrary control opening.
- the actual opening degree of the suction valve is obtained based on the output intake air amount and the basic formula, and the opening correction value of the suction valve is learned from the difference between the obtained actual opening degree and the control opening degree of the suction valve.
- the purpose is to correct the control of the suction valve based on the learned opening correction value.
- the control of the intake air amount adjustment valve and the control of the intake valve are corrected as described above.
- the control of the intake air amount adjusting valve and the control of the intake valve are corrected without using a dedicated pressure sensor for detecting the pressure downstream of the valve. Therefore, when the gas flow control valve is opened, the flow rate of the gas supplied from the gas passage to the intake passage is corrected regardless of the presence / absence of the opening degree variation of the suction valve.
- a supercharger is provided in an intake passage and an exhaust passage of an engine, and boosts intake air in the intake passage.
- the supercharger includes a compressor arranged in the intake passage. Including a turbine disposed in the exhaust passage and a rotating shaft that connects the compressor and the turbine so as to be integrally rotatable, and an opening degree provided in the intake passage downstream of the compressor to adjust the amount of intake air flowing through the intake passage.
- the evaporative fuel processing device and the purge passage have an inlet connected to the canister, an outlet connected to an intake passage upstream of the compressor, and an outlet connected to the purge passage.
- a suction valve provided in the intake passage of the flow, the opening degree of which is variable to reduce the amount of intake air sucked into the intake passage, and the intake air amount detection for detecting the amount of intake air flowing through the intake passage upstream of the intake valve
- Control means for controlling an engine with a supercharger comprising: means for controlling an intake air amount adjusting valve, a purge valve, and a suction valve.
- the intake air amount detected by the intake air amount detection means when the intake air amount adjustment valve is controlled to an arbitrary control opening degree so that the intake air passing through the intake air amount adjustment valve has a sonic speed.
- an actual opening degree of the intake air amount control valve is obtained, and an opening correction value of the intake air amount adjustment valve is learned from a difference between the obtained actual opening amount and the control opening degree. Based on the opening correction value, supplement the control of the intake air amount adjustment valve. Then, the control means corrects the control of the intake air amount control valve based on the learned correction value of the opening amount of the intake air amount control valve, and then controls the purge valve to fully close and sets the intake valve to an arbitrary control opening.
- the actual opening degree of the intake valve is obtained, and the actual opening degree and the control opening degree of the intake valve are calculated.
- the purpose is to learn the opening correction value of the suction valve from the difference and correct the control of the suction valve based on the learned opening correction value.
- the control of the intake air amount adjustment valve and the control of the intake valve are corrected as described above, so that a dedicated pressure sensor for detecting the pressure downstream of the intake valve is particularly used.
- the control of the intake air amount adjustment valve and the control of the intake valve are corrected. Therefore, when the purge valve is opened, the flow rate of the evaporated fuel purged from the purge passage to the intake passage is corrected irrespective of whether there is a variation in the opening degree of the intake valve.
- the control means corrects the control of the intake air amount control valve based on the learned opening degree correction value of the intake air amount adjustment valve, and performs the learning.
- the gas flow control valve is controlled to a predetermined first opening, and the gas flow rate relative to the intake air amount detected by the intake air amount detecting means is controlled.
- the flow control valve is controlled to a predetermined second opening larger than the first opening, a change in the intake air amount detected by the intake air amount detecting means is obtained as a gas flow amount change amount.
- the actual opening of the gas flow control valve is obtained, and the opening correction value of the gas flow control valve is learned from the difference between the obtained actual opening and the second opening of the gas flow control valve, Control of the gas flow control valve based on the learned opening correction value And spirit to be corrected.
- the control of the gas flow control valve is corrected as described above, so that a dedicated pressure for detecting the pressure on the downstream side of the suction valve is provided.
- the control of the gas flow control valve is corrected without particularly using the pressure sensor described above. Therefore, when the gas flow control valve is opened, the flow rate of the gas flowing from the gas passage to the intake passage is corrected irrespective of whether there is a variation in the opening degree of the gas flow control valve.
- control means may calculate the actual opening obtained for the suction valve by a predetermined reference value for the opening of the suction valve. The purpose is to diagnose the abnormality of the suction valve by comparing with.
- the intake air amount control valve can be arbitrarily controlled so that the intake air passing through the intake air amount control valve has a sonic speed.
- the actual opening degree of the intake valve is obtained based on the intake air amount detected by the intake air amount detecting means when the opening degree is controlled, and the abnormality of the intake valve is diagnosed based on the actual opening degree. Therefore, it is not necessary to provide a dedicated pressure sensor other than the intake air amount detecting means for diagnosing the abnormality of the intake valve.
- control means compares the determined actual opening degree of the gas flow control valve with a predetermined reference value regarding the opening degree of the gas flow control valve.
- the purpose is to diagnose an abnormality of the gas flow control valve.
- the intake air amount adjustment valve in addition to the operation of the configuration of (6), when the intake air amount adjustment valve is controlled to an arbitrary control opening degree so that the intake air passing through the intake air amount adjustment valve has a sonic speed.
- the actual opening degree of the gas flow control valve is determined based on the intake air amount detected by the intake air amount detecting means, and abnormality of the gas flow control valve is diagnosed based on the actual opening degree. Therefore, there is no need to provide a dedicated pressure sensor other than the intake air amount detecting means for diagnosing an abnormality of the gas flow control valve.
- control means compares the actual gas flow rate measured based on the intake air amount detected by the intake air amount detection means with a predetermined reference value.
- the purpose is to diagnose the abnormality of the gas flow control valve or the abnormality of the suction valve.
- abnormality or suction of the gas flow control valve is determined based on the actual gas flow rate measured based on the intake air amount detected by the intake air amount detection means. Valve abnormalities are diagnosed. Therefore, there is no need to provide a dedicated pressure sensor other than the intake air amount detecting means for diagnosing the abnormality of the gas flow control valve or the abnormality of the suction valve.
- the control means measures the actual gas flow rate supplied from the gas passage to the intake passage based on the intake air amount detected by the intake air amount detection means. Then, it is intended to diagnose the abnormality of the gas flow control valve or the abnormality of the suction valve by comparing the measured actual gas flow rate with a predetermined reference value.
- the control means controls the gas flow rate control valve to be fully closed and the suction valve to be fully open. Based on a predetermined basic formula, based on the intake air amount detected by the intake air amount detection means when the intake air amount adjustment valve is controlled to an arbitrary control opening so that the intake air passing through the intake air amount adjustment valve has a sonic speed, The actual opening degree of the intake air amount control valve is obtained, and the opening correction value of the intake air amount adjusting valve is learned from the difference between the obtained actual opening amount and the control opening degree, based on the learned opening degree correction value.
- the control of the intake air amount adjusting valve is corrected, and the control means corrects the control of the intake air amount adjusting valve based on the learned opening correction value of the intake air amount adjusting valve, and then controls the gas flow amount adjusting valve to be fully closed. At the same time when the intake valve is controlled to close to an arbitrary control opening. Based on the detected intake air amount and the basic formula, the actual opening degree of the intake valve is obtained, and the obtained actual opening degree of the intake valve is compared with a predetermined reference value regarding the opening degree of the intake valve. The purpose is to diagnose abnormalities in the system.
- the intake air amount control valve is arbitrarily controlled so that the intake air passing through the intake air amount control valve becomes sonic.
- the actual opening degree of the intake valve is obtained based on the intake air amount detected by the intake air amount detecting means when the opening degree is controlled, and the abnormality of the intake valve is diagnosed based on the actual opening degree. Therefore, it is not necessary to provide a dedicated pressure sensor other than the intake air amount detecting means for diagnosing the abnormality of the intake valve.
- the control means corrects the control of the intake air amount control valve based on the learned opening correction value of the intake air amount adjustment valve, and performs the learning.
- the gas flow control valve is controlled to a predetermined first opening, and the gas flow rate relative to the intake air amount detected by the intake air amount detecting means is controlled.
- the flow control valve is controlled to a predetermined second opening larger than the first opening, a change in the intake air amount detected by the intake air amount detecting means is obtained as a gas flow amount change amount.
- the actual opening degree of the gas flow control valve is obtained based on the equation, and the obtained actual opening degree of the gas flow control valve is compared with a predetermined reference value relating to the opening degree of the gas flow control valve.
- the intake air amount control valve in addition to the operation of the configuration of (4), when the intake air amount control valve is controlled to an arbitrary control opening degree so that the intake air passing through the intake air amount adjustment valve has a sonic speed.
- the actual opening of the gas flow control valve is determined based on the amount of change in the intake air detected by the intake air amount detecting means, and an abnormality of the gas flow control valve is diagnosed based on the actual opening. Therefore, there is no need to provide a dedicated pressure sensor other than the intake air amount detecting means for diagnosing an abnormality of the gas flow control valve.
- the control accuracy of the suction negative pressure by the suction valve can be improved by eliminating product tolerances and aging of the suction valve.
- the control of the suction negative pressure by the suction valve is improved without using a dedicated pressure sensor, and the suction pressure is caused to flow into the intake passage.
- the predetermined gas flow rate and the EGR gas flow rate can be accurately controlled.
- the gas passage from the gas passage can be used without using a dedicated pressure sensor.
- the flow rate of gas supplied to the intake passage can be accurately controlled.
- the amount of fuel vapor purged from the purge passage to the intake passage can be accurately controlled without using a dedicated pressure sensor regardless of the variation in the opening degree of the suction valve.
- the gas is supplied from the gas passage to the intake passage without using a dedicated pressure sensor regardless of the variation in the opening degree of the gas flow control valve.
- the gas flow rate to be controlled can be accurately controlled.
- the configuration (12) in addition to the effect of the configuration (4), it is possible to diagnose whether or not the gas flow control valve is abnormal without using a dedicated pressure sensor.
- FIG. 1 is a schematic diagram showing an engine system mounted on a vehicle according to a first embodiment.
- 6 is a flowchart showing the details of a first opening variation correction control according to the first embodiment.
- 6 is a graph showing changes in vehicle speed and an integrated purge flow rate according to the first embodiment.
- 9 is a flowchart showing the details of a second opening variation correction control according to the second embodiment.
- FIG. 9 is a conceptual diagram showing states of a throttle valve, a suction valve, and a purge valve according to the second embodiment.
- FIG. 9 is a conceptual diagram showing a throttle opening map according to the second embodiment.
- FIG. 9 is a conceptual diagram showing states of a throttle valve, a suction valve, and a purge valve according to the second embodiment.
- FIG. 9 is a graph showing a relationship between a ratio of a pressure on a downstream side to a pressure on an upstream side of a certain valve and a flow coefficient according to the second embodiment.
- FIG. 9 is a conceptual diagram showing states of a throttle valve, a suction valve, and a purge valve according to the second embodiment.
- 9 is a table showing a master opening, a flow velocity, a measurement item (intake air amount), and specific items related to throttle opening correction, suction opening correction, and purge opening correction according to the second embodiment.
- FIG. 7 is a schematic diagram showing an engine system according to a third embodiment. 13 is a flowchart showing the details of a third opening variation correction control according to the third embodiment.
- FIG. 13 is a flowchart showing the details of a fourth opening variation correction control according to the fourth embodiment.
- 13 is a flowchart showing the details of a fourth opening variation correction control according to the fourth embodiment.
- FIG. 13 is a conceptual diagram showing states of a throttle valve, a suction valve, a purge valve, and an EGR valve according to a fourth embodiment.
- FIG. 13 is a conceptual diagram showing states of a throttle valve, a suction valve, a purge valve, and an EGR valve according to a fourth embodiment.
- FIG. 13 is a conceptual diagram showing states of a throttle valve, a suction valve, a purge valve, and an EGR valve according to a fourth embodiment.
- FIG. 13 is a conceptual diagram showing states of a throttle valve, a suction valve, a purge valve, and an EGR valve according to a fourth embodiment.
- FIG. 13 is a conceptual diagram showing states of a throttle valve, a suction valve, a purge valve, and an EGR valve according to a fourth embodiment.
- FIG. 14 is a table showing, in an organized manner, master opening, flow velocity, measurement items (intake air amount), and specific items relating to throttle opening correction, suction opening correction, purge opening correction, and EGR opening correction according to the fourth embodiment.
- 15 is a flowchart showing the details of fifth opening variation correction control according to the fifth embodiment.
- 15 is a flowchart showing the details of fifth opening variation correction control according to the fifth embodiment.
- 15 is a flowchart showing the details of sixth opening variation correction control according to the sixth embodiment.
- 15 is a flowchart showing the details of sixth opening variation correction control according to the sixth embodiment.
- 17 is a flowchart showing the details of a seventh opening variation correction control according to the seventh embodiment.
- FIG. 1 is a schematic diagram showing a gasoline engine system (hereinafter, simply referred to as an “engine system”) mounted on an automobile.
- This engine system includes an engine 1 having a plurality of cylinders.
- the engine 1 is a four-cylinder, four-cycle reciprocating engine, and includes well-known components such as a piston and a crankshaft.
- the engine 1 is provided with an intake passage 2 for introducing intake air to each cylinder and an exhaust passage 3 for extracting exhaust gas from each cylinder of the engine 1.
- a supercharger 5 is provided in the intake passage 2 and the exhaust passage 3.
- an intake inlet 2a, an air cleaner 4, a compressor 5a of a supercharger 5, an electronic throttle device 6, an intercooler 7, and an intake manifold 8 are provided in this order from the upstream side.
- the electronic throttle device 6 is provided in the intake passage 2 downstream of the compressor 5a, and is opened and closed in response to an operation of an accelerator pedal 16 by a driver, so that the opening degree is adjusted to adjust the amount of intake air flowing through the intake passage 2.
- the electronic throttle device 6 is constituted by a DC motor type electric valve, and is a throttle valve 6a which is driven to open and close, and a throttle sensor 41 for detecting an opening (throttle opening) TA of the throttle valve 6a.
- the electronic throttle device 6 corresponds to an example of an intake air amount control valve in the present disclosure.
- the intake manifold 8 is disposed immediately upstream of the engine 1, and has a surge tank 8 a into which intake air is introduced, and a plurality (four) branches for distributing intake air introduced into the surge tank 8 a to each cylinder of the engine 1. Tube 8b.
- the exhaust passage 3 is provided with an exhaust manifold 9, a turbine 5b of the supercharger 5, and a catalyst 10 in this order from the upstream side.
- the catalyst 10 is for purifying exhaust gas, and can be constituted by, for example, a three-way catalyst.
- the supercharger 5 is provided for boosting intake air in the intake passage 2 and is capable of integrally rotating the compressor 5a disposed in the intake passage 2, the turbine 5b disposed in the exhaust passage 3, and the compressor 5a and the turbine 5b. And a rotation shaft 5c connected to the rotation shaft 5c.
- the turbine 5b is rotated by the exhaust gas flowing through the exhaust passage 3, and the compressor 5a is rotated in conjunction therewith, whereby the pressure of the intake air flowing through the intake passage 2 is increased.
- the intercooler 7 cools the intake air boosted by the compressor 5a.
- the engine 1 is provided with a fuel injection device (not shown) for injecting fuel corresponding to each cylinder.
- the fuel injection device is configured to inject fuel supplied from a fuel supply device (not shown) to each cylinder of the engine 1.
- a combustible air-fuel mixture is formed by the fuel injected from the fuel injection device and the intake air introduced from the intake manifold 8.
- the engine 1 is provided with an ignition device (not shown) corresponding to each cylinder.
- the igniter is configured to ignite a combustible mixture formed in each cylinder.
- the combustible air-fuel mixture in each cylinder explodes and burns due to the ignition operation of the ignition device, and the exhaust after combustion is discharged from each cylinder to the outside via the exhaust manifold 9, the turbine 5b, and the catalyst 10.
- a piston (not shown) moves up and down in each cylinder, and a crankshaft (not shown) rotates, whereby power is obtained in the engine 1.
- the engine system of this embodiment includes an evaporated fuel processing device 31.
- the device 31 is a device that collects and processes evaporated fuel (vapor) generated in the fuel tank 32 without releasing the fuel to the atmosphere.
- This device 31 includes a canister 33, a vapor passage 34, a purge passage 35, and a purge valve 36.
- the canister 33 once collects vapor generated in the fuel tank 32 through a vapor passage 34.
- the canister 33 has a built-in adsorbent (not shown) for adsorbing vapor.
- a purge passage 35 is connected to the intake passage 2 upstream of the compressor 5a in order to supply vapor as a predetermined gas to the intake passage 2.
- the purge passage 35 corresponds to an example of a gas passage in the present disclosure.
- the purge passage 35 has an inlet 35a connected to the canister 33 and an outlet 35b connected to the intake passage 2 upstream of the compressor 5a.
- the purge passage 35 is provided with a purge valve 36 having a variable opening to adjust the purge flow rate of the vapor as the gas flow rate in the purge passage 35.
- the purge valve 36 corresponds to an example of a gas flow control valve in the present disclosure.
- the purge valve 36 is configured to be variably opened by an electric valve in order to adjust a purge flow rate in the purge passage 35.
- the atmosphere port 33 a provided in the canister 33 is configured to introduce the atmosphere into the canister 33 when the vapor is purged from the canister 33.
- the engine system of this embodiment includes a suction valve 28.
- the suction valve 28 is provided in the intake passage 2 downstream of the air cleaner 4 and upstream of a connection portion (exit 35 b) of the purge passage 35 with the intake passage 2, for reducing the amount of intake air sucked into the intake passage 2.
- the opening is variable.
- the suction valve 28 is constituted by a DC motor type electric valve, and includes a butterfly valve 28a whose opening is variable. When the vapor is purged from the outlet 35b of the purge passage 35 to the intake passage 2, the suction valve 28 narrows the opening of the butterfly valve 28a to reduce the suction pressure near the outlet 35b to a negative pressure. ing.
- various sensors 41 to 47 provided in the engine system correspond to an example of operating state detecting means for detecting an operating state of the engine 1.
- An air flow meter 42 provided in the vicinity of the air cleaner 4 detects an intake air amount Ga flowing from the air cleaner 4 to the intake passage 2 upstream of the intake valve 28, and outputs an electric signal corresponding to the detected value.
- the air flow meter 42 corresponds to an example of an intake air amount detection unit in the disclosed technology.
- An intake pressure sensor 43 provided in the surge tank 8a detects an intake pressure PM downstream of the electronic throttle device 6, and outputs an electric signal corresponding to the detected value.
- the water temperature sensor 44 provided in the engine 1 detects the temperature (cooling water temperature) THW of the cooling water flowing inside the engine 1, and outputs an electric signal corresponding to the detected value.
- the rotation speed sensor 45 provided in the engine 1 detects the rotation speed of the crankshaft as the rotation speed NE of the engine 1 (engine rotation speed) NE, and outputs an electric signal corresponding to the detected value.
- An oxygen sensor 46 provided in the exhaust passage 3 downstream of the turbine 5b detects an oxygen concentration (output voltage) Ox in the exhaust gas discharged to the exhaust passage 3, and outputs an electric signal corresponding to the detected value.
- An accelerator sensor 47 is provided on the accelerator pedal 16 provided in the driver's seat. The accelerator sensor 47 detects the depression angle of the accelerator pedal 16 as the accelerator opening ACC, and outputs an electric signal corresponding to the detected value.
- This engine system further includes an electronic control unit (ECU) 50 that performs various controls.
- ECU electronice control unit
- Various sensors 41 to 47 are connected to the ECU 50, respectively.
- the ECU 50 is connected with the electronic throttle device 6, the EGR valve 23, the suction valve 28, the purge valve 36, and the like.
- the ECU 50 receives various signals output from the various sensors 41 to 47, and controls the fuel injection device and the ignition device to execute the fuel injection control and the ignition timing control based on the signals. Control.
- the ECU 50 controls the electronic throttle device 6, the suction valve 28, and the purge valve 36 in order to execute the intake control and the purge control based on various signals.
- the intake control mainly controls the amount of intake air introduced into the engine 1 by controlling the electronic throttle device 6 based on the detection value of the accelerator sensor 47 in response to the operation of the accelerator pedal 16 by the driver. That is.
- the ECU 50 controls the electronic throttle device 6 in the valve closing direction to reduce the amount of intake air flowing to the engine 1.
- the purge control mainly controls the purge flow rate of the vapor supplied (purged) from the purge passage 35 to the intake passage 2 by controlling the purge valve 36 and the suction valve 28 according to the operating state of the engine 1. That is.
- the ECU 50 closes the throttle valve 28 (throttles) and controls the purge valve 36 to a required opening degree.
- a negative suction pressure is generated near the outlet 35b of the purge passage 35, and the gas containing vapor collected in the canister 33 is purged from the purge passage 35 to the intake passage 2.
- the vapor purged into the intake passage 2 is sucked into the engine 1, provided for combustion, and processed.
- the ECU 50 includes a central processing unit (CPU), various memories, an external input circuit, an external output circuit, and the like.
- the memory stores a predetermined control program related to various controls of the engine 1.
- the CPU executes the above-described various controls based on predetermined control programs based on the detection values of the various sensors 41 to 47 input via the input circuit.
- the ECU 50 corresponds to an example of a control unit in the disclosed technology.
- the electronic throttle device 6, the suction valve 28, and the purge valve 36 have some degree of opening variation (including manufacturing variation within tolerance, and aging). Further, the negative pressure acting on the outlet 35b of the purge passage 35 may deviate from the target value due to the variation in the opening degree of the suction valve 28. Further, due to the variation in the opening degree of the purge valve 36, the purge flow rate flowing from the purge passage 35 to the intake passage 2 may deviate from the target value, and the control accuracy of the purge flow rate during execution of the purge control may deteriorate.
- the ECU 50 controls the suction pressure (negative pressure) by the suction valve 28 and improves the control accuracy of the purge flow rate. Performs the following first degree-of-opening variation correction control.
- FIG. 2 is a flowchart showing the contents of the first opening variation correction control.
- the ECU 50 takes in the intake air amount Ga and the engine speed NE from the detection values of the air flow meter 42 and the speed sensor 45, respectively.
- the ECU 50 calculates the engine load KL from the intake air amount Ga.
- the ECU 50 can determine the engine load KL from the intake air amount Ga by referring to, for example, a predetermined function formula or function map.
- step 120 the ECU 50 controls the electronic throttle device 6 to a predetermined target throttle opening.
- This target throttle opening is a predetermined opening set for the following processing.
- step 130 the ECU 50 calculates a target suction opening degree ODa of the suction valve 28 according to the taken engine speed NE and engine load KL by referring to a predetermined function map.
- step 140 the ECU 50 controls the suction valve 28 to the calculated target suction opening degree ODa.
- step 150 the ECU 50 determines whether or not purge is permitted. That is, the ECU 50 determines whether or not the engine 1 is in an operating state in which purging can be permitted.
- the ECU 50 shifts the processing to step 160 if the result of this determination is affirmative, and returns to step 100 if the result of this determination is negative.
- step 160 the ECU 50 calculates a target purge flow rate Qt according to the engine speed NE and the engine load KL.
- the target purge flow rate Qt corresponds to an example of a target gas flow rate in the present disclosure.
- step 170 the ECU 50 calculates a target purge opening degree ODp related to the purge valve 36 for securing the target purge flow rate Qt by referring to a predetermined “target purge opening degree map”.
- step 180 the ECU 50 controls the purge valve 36 to open to the target purge opening degree ODp.
- step 190 the ECU 50 corrects the target suction opening degree ODa based on the target purge flow rate Qt.
- the ECU 50 can correct the target suction opening degree ODa based on the target purge flow rate Qt by referring to a predetermined function map.
- step 200 the ECU 50 controls the suction valve 28 to the corrected target suction opening ODa.
- the ECU 50 measures the actual purge flow rate Qs.
- the ECU 50 can measure the actual purge flow rate Qs based on the intake air amount Ga detected by the air flow meter 42. That is, the ECU 50 can determine the actual purge flow rate Qs from the difference between the intake air amount Ga without the purge and the intake air amount Ga with the purge.
- the actual purge flow rate corresponds to an example of the actual gas flow rate in the present disclosure.
- step 220 the ECU 50 determines whether the target purge flow rate Qt and the actual purge flow rate Qs are the same.
- the ECU 50 returns the process to step 100 when the determination result is affirmative, and shifts the process to step 230 when the determination result is negative.
- the ECU 50 calculates the purge opening correction value DpC based on the actual purge flow rate Qs.
- the ECU 50 can determine the purge opening correction value DpC corresponding to the actual purge flow rate Qs by referring to a predetermined function formula or map.
- step 240 the ECU 50 updates the target purge opening ODp in the “target purge opening map” based on the purge opening correction value DpC. Thereafter, the ECU 50 returns the processing to step 170.
- the ECU 50 controls the electronic throttle device 6 (the intake amount adjusting valve) to the target throttle opening degree (predetermined opening degree) and sets the intake valve 28.
- the target intake opening degree ODa is controlled according to the engine speed NE and the engine load KL (the operating state of the engine 1).
- the ECU 50 calculates a target purge flow rate Qt (target gas flow rate) to be purged (supplied) to the intake passage 2 in accordance with the engine speed NE and the engine load KL (operating state of the engine 1).
- the target purge opening ODp (target gas flow opening) for securing the target purge flow Qt is calculated based on a predetermined target purge opening map (function data), and the purge valve 36 (gas flow control valve) is set as the target.
- the target suction opening ODa is corrected based on the target purge flow rate Qt, and the suction valve 28 is controlled based on the corrected target suction opening ODa. This configuration corresponds to the technology described in claim 1 of the present application.
- the ECU 50 determines the actual purge flow rate Qs (actual gas flow rate) supplied from the purge passage 35 (gas passage) to the intake passage 2 by the air flow meter 42 (intake air amount detection). Means), the purge opening degree is corrected based on the actual purge flow rate Qs such that the measured actual purge flow rate Qs becomes equal to the target purge flow rate Qt (target gas flow rate).
- a value DpC opening correction value of the gas flow control valve
- a target purge opening target gas flow opening
- a target purge opening map function data
- the ECU 50 executes the above-described first opening variation correction control when the engine 1 is operating.
- the electronic throttle device 6 is controlled to a predetermined target throttle opening, and in a specific state in which the suction valve 28 is controlled to the target suction opening ODa, the purge passage 35 moves from the purge passage 35 to the intake passage 2.
- a target purge flow rate Qt to be supplied is calculated.
- a target purge opening degree ODp for securing the target purge flow rate Qt is calculated based on a predetermined target purge opening degree map.
- the purge valve 36 is controlled to the calculated target purge opening degree ODp, and the target suction opening degree ODa is corrected based on the target purge flow rate Qt. Is controlled. Accordingly, since the suction valve 28 is controlled to the target suction opening ODa corrected based on the target purge flow rate Qt, the actual suction pressure immediately downstream of the suction valve 28 is corrected according to the supplied purge flow rate. . As a result, regardless of the variation in the opening degree of the suction valve 28, the control of the suction negative pressure by the suction valve 28 is improved without using a dedicated pressure sensor, and the predetermined purge flow rate flowing into the intake passage 2 is improved. Can be accurately controlled.
- the actual purge flow rate Qs purged from the purge passage 35 to the intake passage 2 is measured, and the actual purge flow rate Qs is set so that the measured actual purge flow rate Qs becomes equal to the target purge flow rate Qt.
- the target purge opening degree ODp in the target purge opening degree map is updated based on the calculated purge opening degree correction value DpC. Therefore, the target purge opening degree ODp in the target purge opening degree map is sequentially learned to an optimum value. As a result, it is possible to improve the control accuracy of the suction negative pressure by the suction valve 28 while eliminating the product tolerance and the aging of the suction valve 28.
- FIG. 3 is a graph showing changes in the vehicle speed and the integrated purge flow rate (the integrated value of the purge flow rate).
- a thick line L1 indicates a change in the integrated purge flow rate in the present embodiment in which the first opening degree variation correction control is executed
- a solid line L2 indicates a change in the integrated purge flow rate in a comparative example in which the correction control is not executed.
- the broken line L3 indicates a change in the vehicle speed.
- the integrated purge flow rate is increased as compared with the comparative example by the improvement in the control accuracy of the vapor purge flow rate.
- the electronic throttle device 6, the suction valve 28, and the purge valve 36 have some degree of opening variation (including manufacturing variation within tolerance, and aging).
- the suction pressure (negative pressure) acting on the outlet 35b of the purge passage 35 may deviate from the target value due to the variation in the opening degree of the suction valve 28.
- the purge flow rate flowing from the purge passage 35 to the intake passage 2 may deviate from the target value, and the control accuracy of the purge flow rate during execution of the purge control may deteriorate. Therefore, in the present embodiment, the ECU 50 performs the following second opening degree with the object of improving the control accuracy of the purge flow rate regardless of the opening degree variation of the suction valve 28 and the opening degree variation of the purge valve 36. Variation correction control is executed.
- FIG. 4 is a flowchart showing the details of the second opening variation correction control.
- the ECU 50 acquires the throttle opening TA, the intake pressure PM, and the engine speed NE from the detection values of the throttle sensor 41, the intake pressure sensor 43, and the rotation speed sensor 45, respectively.
- step 310 the ECU 50 determines whether the intake air passing through the electronic throttle device 6 is sonic, that is, whether the intake air passing through the throttle valve 6a is sonic.
- the case where the intake air becomes sonic may be, for example, when the engine 1 is decelerating and the fuel supply to the engine 1 is cut off (when the deceleration fuel is cut).
- the ECU 50 can make this determination based on the intake pressure PM.
- the ECU 50 returns the process to step 300 if the determination result is negative, and shifts the process to step 320 if the determination result is positive.
- step 320 the ECU 50 determines whether or not the throttle opening correction for the electronic throttle device 6 has been completed. If the determination result is negative, ECU 50 shifts the processing to step 330, and if the determination result is positive, shifts the processing to step 380.
- step 330 the ECU 50 executes a process in the throttle opening measurement mode for the electronic throttle device 6.
- FIG. 5 is a conceptual diagram showing states of the electronic throttle device 6, the suction valve 28 and the purge valve 36 at this time. That is, as shown in FIG. 5, the ECU 50 sets the master opening of the electronic throttle device 6 to a predetermined value (for example, “7 deg”), sets the master opening of the suction valve 28 to full open (“90 deg”), and sets the purge valve 36. Is fully closed ("0%"). At this time, the intake air passing through the electronic throttle device 6 (throttle valve 6a) has a sonic speed, and the pressure on the upstream side of the electronic throttle device 6 becomes substantially atmospheric pressure (known).
- a predetermined value for example, “7 deg”
- step 340 the ECU 50 takes in the intake air amount Ga based on the detection value of the air flow meter 42.
- the intake air passing through the electronic throttle device 6 has a sonic velocity
- the intake air amount Ga detected by the air flow meter 42 shows a stable constant value even if the engine speed NE slightly fluctuates.
- step 350 the ECU 50 determines the actual opening degree (actual opening degree) of the electronic throttle device 6, based on the detected intake air amount Ga and the following basic expression (F) of the valve passing flow rate, that is, The actual throttle opening TAR is calculated.
- dm A ⁇ Cq ⁇ Cm ⁇ Pup / ⁇ Tup (F)
- “dm” in the basic formula (F) means the intake air amount Ga (mass flow rate) and is known.
- A means the opening area of the throttle valve 6a, and has a product variation.
- Cq means the flow coefficient of the throttle valve 6a and is known.
- Cm means the flow coefficient of the throttle valve 6a, and is known in the sonic range.
- the opening area A when the electronic throttle device 6 has a predetermined master opening degree can be specified from the relationship between the intake air amount Ga (dm) and the sound speed range. From A, the actual throttle opening TAR can be obtained.
- the intake air has a sonic velocity, the opening area A can be accurately obtained, and thus the actual throttle opening TAR can be accurately obtained.
- step 360 the ECU 50 learns the throttle opening correction value TAC. That is, the difference between the actual throttle opening TAR and the master opening of the electronic throttle device 6 is obtained as a throttle opening correction value TAC and stored in the memory.
- step 370 the ECU 50 corrects the throttle opening map value (throttle opening correction). That is, the ECU 50 corrects a predetermined throttle opening map value with the throttle opening correction value TAC.
- FIG. 6 is a conceptual diagram showing a throttle opening degree map. As shown in FIG. 6, there is generally a product variation VA in the relationship between the throttle opening and the flow rate.
- the corrected target value TVC can be obtained by subtracting the throttle opening correction value TAC from the target value TV (throttle opening map value) before correction.
- step 370 the throttle opening correction is completed, and when the process proceeds from step 320 to step 380, the ECU 50 determines whether the suction opening correction for the suction valve 28 is completed.
- the ECU 50 shifts the processing to step 390 when the result of this determination is negative, and shifts the processing to step 440 when this determination result is positive.
- step 390 the ECU 50 executes a process in the suction opening measurement mode for the suction valve 28.
- FIG. 7 is a conceptual diagram showing states of the electronic throttle device 6, the suction valve 28 and the purge valve 36 at this time. That is, as shown in FIG. 7, the ECU 50 sets the corrected opening of the electronic throttle device 6 to a predetermined value (for example, “corresponding to 7 deg”), and changes the master opening of the suction valve 28 from a fully opened state to a predetermined value (for example, “6 deg”). ) And the master opening of the purge valve 36 is fully closed (“0%”). At this time, the intake air passing through the electronic throttle device 6 (throttle valve 6a) has a sonic velocity, and the pressure on the upstream side of the intake valve 28 has the atmospheric pressure (known).
- a predetermined value for example, “corresponding to 7 deg”
- a predetermined value for example, “6 deg”.
- the master opening of the purge valve 36 is fully closed (“0%”).
- step 400 the ECU 50 takes in the intake air amount Ga based on the detection value of the air flow meter 42.
- the intake air amount Ga detected by the air flow meter 42 shows a stable constant value.
- the ECU 50 can calculate the actual opening degree (actual intake opening degree) ADR of the intake valve 28 based on the detected intake air amount Ga and the above-described basic formula (F).
- "dm” in the basic formula (F) means the intake air amount Ga and is known.
- A means an opening area of the suction valve 28, and has a product variation.
- Cq means the flow coefficient of the suction valve 28 and is known.
- “Cm” means the flow coefficient of the suction valve 28 and can be determined from the relationship between the pressure (Pn) on the downstream side of the suction valve 28 (suction negative pressure) and the pressure “Pup” on the upstream side.
- FIG 8 is a graph showing the relationship between the ratio “Pdn / Pup” of the downstream pressure “Pdn” to the pressure “Pup” on the upstream side of a certain valve and the flow coefficient “Cm”. From this graph, the flow coefficient “Cm” of the suction valve 28 can be specified.
- “Pup” in the basic formula (F) means the pressure on the upstream side of the suction valve 28 and is known as the atmospheric pressure.
- “Pdn” corresponds to the pressure “Pup” on the upstream side of the throttle valve 6a. This “Pup” can be obtained by applying the basic formula (F) to the portion of the throttle valve 6a.
- the opening area A of the throttle valve 6a is known in step 360.
- the ECU 50 learns the suction opening correction value ADC. That is, the difference between the actual suction opening ADR and the master opening of the suction valve 28 is determined as a suction opening correction value ADC, and stored in the memory.
- the ECU 50 corrects the suction opening map value (suction opening correction). That is, the ECU 50 corrects the intake opening map value with the intake opening correction value ADC.
- the corrected target value can be obtained by adding or subtracting the suction opening correction value ADC to or from the target value before correction (suction opening map value).
- step 430 when the suction opening correction is completed in step 430 and the process proceeds from step 380 to step 440, the ECU 50 determines whether the purge opening correction for the purge valve 36 has been completed. The ECU 50 shifts the processing to step 450 if this determination is negative, and returns the processing to step 300 if this determination is positive.
- step 450 the ECU 50 executes the process of the purge opening degree measurement mode 1 for the purge valve 36. That is, the ECU 50 sets the corrected opening of the electronic throttle device 6 to a predetermined value (e.g., "equivalent to 7 deg") and sets the corrected opening of the suction valve 28 to a predetermined value (e.g., "equivalent to 6 deg"), similarly to FIG. )), And the master opening of the purge valve 36 is fully closed (“0%”) as the first opening. At this time, the intake air passing through the electronic throttle device 6 has a sonic speed, and the intake air passing through the intake valve 28 has a subsonic speed.
- a predetermined value e.g., "equivalent to 7 deg”
- the corrected opening of the suction valve 28 e.g., "equivalent to 6 deg”
- step 460 the ECU 50 takes in the intake air amount Ga based on the detection value of the air flow meter 42. Also in this case, since the intake air passing through the electronic throttle device 6 has a sonic speed, the intake air amount Ga detected by the air flow meter 42 has a stable constant value.
- FIG. 9 is a conceptual diagram showing states of the electronic throttle device 6, the suction valve 28, and the purge valve 36 at this time. That is, as shown in FIG. 9, the ECU 50 sets the corrected opening of the electronic throttle device 6 to a predetermined value (for example, “equivalent to 7 deg”), and sets the corrected opening of the suction valve 28 to a predetermined value (for example, “equivalent to 6 deg”). ), The master valve opening of the purge valve 36 is opened from a fully closed state to a predetermined value (for example, “10%”) as a second opening degree. At this time, the intake air passing through the electronic throttle device 6 has a sonic speed, the intake air passing through the suction valve 28 has a subsonic speed, and the gas containing vapor passing through the purge valve 36 has a subsonic speed.
- a predetermined value for example, “equivalent to 7 deg”
- the master valve opening of the purge valve 36 is opened from a fully closed state to a predetermined value (for
- step 480 the ECU 50 takes in the intake air amount Ga based on the detection value of the air flow meter 42. Also in this case, since the intake air passing through the electronic throttle device 6 has a sonic speed, the intake air amount Ga detected by the air flow meter 42 has a stable constant value.
- the ECU 50 uses the pressure difference between the upstream pressure and the downstream pressure of the purge valve 36 (the differential pressure between the upstream and downstream) and the purge flow rate of the vapor passing through the purge valve 36 to obtain the purge valve 36.
- the actual opening degree (purge actual opening degree) PAR is calculated.
- the pressure downstream of the suction valve 28 (also downstream of the purge valve 36) when the suction valve 28 has a predetermined corrected opening e.g., "equivalent to 6 deg"
- the differential pressure across the purge valve 36 is known.
- the purge flow rate of the vapor passing through the purge valve 36 can be obtained from the amount of change in the intake air amount Ga in step 480 with respect to the intake air amount Ga in step 460. From the relationship between the differential pressure across the purge valve 36, the purge flow rate, the flow coefficient, and the flow coefficient, the opening area when the purge valve 36 has a predetermined master opening (for example, “10%”) can be specified. Thus, the actual purge degree PAR can be obtained.
- step 500 the ECU 50 learns the purge opening correction value PAC. That is, the difference between the actual purge opening PAR and the master opening of the purge valve 36 is obtained as a purge opening correction value PAC, and stored in the memory.
- the ECU 50 corrects the purge opening map value (purge opening correction). That is, the ECU 50 corrects the purge opening map value with the purge opening correction value PAC.
- the corrected target value can be obtained by adding or subtracting the purge opening correction value PAC to or from the target value before correction (purge opening map value).
- step 510 the ECU 50 returns the process from step 440 to step 300.
- FIG. 10 shows “master opening” relating to “throttle opening correction” (event (1)), “suction opening correction” (event (2)), and “purge opening correction” (event (3)).
- the “degree”, “flow velocity”, “measurement item (intake air amount)” and “specific item” are arranged and shown in one table.
- the throttle opening correction of event (1) the throttle opening is set to “7 (including error) deg”, which is the master opening, and the suction opening is set to “90 deg”, which is the master opening.
- the purge opening is set to “0%” which is the master opening.
- the flow velocity at this time is “sonic” in the throttle valve 6 a (electronic throttle device 6), and is “subsonic” in the intake valve 28.
- the measurement item (intake amount) is “absolute flow rate”.
- the specific item is "the opening area of the throttle valve 6a".
- the throttle opening is corrected to “7 deg” which is the corrected opening
- the suction opening is set to “6 (including error) deg” which is the master opening
- the purge opening is corrected. Is set to “0%” which is the master opening.
- the flow velocity at this time is “sonic” at the throttle valve 6a and “subsonic” at the suction valve 28.
- the measurement item (intake amount) is “absolute flow rate”. Further, the specific item is “suction negative pressure”.
- the throttle opening is corrected to “7 deg” which is the corrected opening
- the suction opening is corrected to “6 deg” which is the corrected opening
- the purge opening is set to the master.
- the opening degree is set to “10 (including error)%”.
- the flow velocity at this time is “sonic velocity” at the throttle valve 6a, “subsonic velocity” at the suction valve 28, and “subsonic velocity” at the purge valve 36.
- the measurement item (intake amount) is “change flow rate from event (2)”. Further, the specific items are “suction negative pressure” and “purge valve flow characteristics”.
- the ECU 50 executes the above-described second opening variation correction control when the engine 1 is operating.
- the ECU 50 controls the purge valve 36 (gas flow control valve) to be fully closed, controls the suction valve 28 to be fully open, and furthermore, the intake air passing through the electronic throttle device 6 (intake amount control valve) is sonic.
- the electronic throttle device 6 is controlled to a master opening which is an arbitrary control opening such that At this time, the ECU 50 determines the actual throttle opening degree TAR (TAR) of the electronic throttle device 6 based on the intake air amount Ga detected by the air flow meter 42 (intake air amount detecting means) and the basic formula (F) of the predetermined valve passage flow rate.
- the throttle opening correction value TAC (opening correction value) of the electronic throttle device 6 is learned from the difference between the actual throttle opening TAR and an arbitrary master opening, and the learned throttle opening is obtained. The control of the electronic throttle device 6 is corrected based on the correction value TAC.
- the ECU 50 continuously corrects the control of the electronic throttle device 6 based on the learned throttle opening correction value TAC, then controls the purge valve 36 to fully close and sets the suction valve 28 at an arbitrary control opening. Valve closing control is performed to a certain master opening. At this time, the ECU 50 calculates the actual intake opening ADR (actual opening) of the intake valve 28 based on the intake air amount Ga detected by the air flow meter 42 and the basic expression (F) of the valve passage flow rate. A suction opening correction value ADC (opening correction value) of the suction valve 28 is learned from a difference between the actual opening ADR and an arbitrary master opening of the suction valve 28, and based on the learned suction opening correction value ADC. Thus, the control of the suction valve 28 is corrected.
- ADR actual opening
- ADC opening correction value
- the control of the electronic throttle device 6 and the control of the suction valve 28 can be performed without using a dedicated pressure sensor for detecting the pressure Pdn on the downstream side of the suction valve 28. Since the control is corrected, the purge flow rate flowing to the intake passage 2 when the purge valve 36 is opened is corrected regardless of the presence / absence of the opening degree variation of the suction valve 28. Therefore, regardless of the variation in the opening degree of the suction valve 28, the purge flow rate can be accurately controlled without using a dedicated pressure sensor.
- This configuration corresponds to the technology described in claims 4 to 6 of the present application.
- the ECU 50 continuously corrects the control of the electronic throttle device 6 based on the learned throttle opening correction value TAC, and corrects the control of the suction valve 28 based on the learned suction opening correction value ADC.
- the purge valve 36 is larger than the first opening with respect to the intake air amount Ga detected by the air flow meter 42 when the purge valve 36 is controlled to a predetermined first opening (for example, fully closed (“0%”)).
- the amount of change in the intake air amount Ga detected by the air flow meter 42 when controlling to a predetermined second opening degree is determined as the amount of change in the purge flow rate.
- the pressure difference between the upstream pressure and the downstream pressure of the purge valve 36 when the purge valve 36 is controlled to the second opening is determined.
- the purge actual opening PAR (actual opening) of the purge valve 36 is obtained based on the measured purge flow rate change amount and the pressure difference, and the purge actual opening PAR and the second opening are used to determine the purge valve 36
- the purge opening correction value PAC (opening correction value) is learned, and the control of the purge valve 36 is corrected based on the learned purge opening correction value PAC.
- the control of the purge valve 36 is corrected without using a dedicated pressure sensor for detecting the pressure on the downstream side of the suction valve 28, when the purge valve 36 is opened,
- the purge flow rate flowing from the purge passage 35 to the intake passage 2 is corrected regardless of the variation in the opening degree of the purge valve 36. Therefore, regardless of the variation in the opening degree of the purge valve 36, a dedicated pressure sensor is used. That Further it is possible to accurately control the purge flow rate.
- the electronic throttle device 6 throttle valve 6a
- the intake valve 28 and the electronic throttle device 6 are based on the intake air amount Ga detected by the air flow meter 42 and the basic expression (F) of the valve passage flow rate.
- the difference between the actual opening (actual throttle opening TAR, actual intake opening ADR, actual purge opening PAR) of each purge valve 36 and a predetermined master opening is calculated, and the various valves 6a, 28, 36 are controlled. Is corrected to the center of the tolerance, the variation in the purge flow rate can be reduced.
- This embodiment differs from the first embodiment in that an exhaust gas recirculation device (EGR device) is added to the engine system and the content of the opening variation correction control is changed accordingly.
- EGR device exhaust gas recirculation device
- FIG. 11 is a schematic diagram showing the engine system of this embodiment. As shown in FIG. 11, this engine system differs from the engine system of the first embodiment in the following points. That is, the engine system further includes the low pressure loop type EGR device 21.
- the EGR device 21 is a device for flowing a part of the exhaust gas discharged from each cylinder to the exhaust passage 3 to the intake passage 2 as an exhaust gas recirculation gas (EGR gas) and recirculating the exhaust gas to each cylinder of the engine 1.
- the EGR passage 22 includes an inlet 22a and an outlet 22b.
- An inlet 22a of the EGR passage 22 is connected to the exhaust passage 3 downstream of the catalyst 10, and an outlet 22b of the passage 22 is connected to the intake passage 2 upstream of the compressor 5a and downstream of the suction valve 28.
- an EGR cooler 24 for cooling EGR gas is provided in the EGR passage 22 upstream of the EGR valve 23.
- the EGR valve 23 is constituted by a DC motor type electric valve, and includes a valve body 23a that is driven to be variably opened. It is desirable that the EGR valve 23 has characteristics of a large flow rate, a high response, and a high resolution. Therefore, in this embodiment, as the structure of the EGR valve 23, for example, a "double eccentric valve" described in Japanese Patent No. 5759646 can be adopted. This double eccentric valve is configured for large flow control.
- the EGR valve 23 is opened in a supercharging region where the supercharger 5 operates (a region where the intake air amount is relatively large).
- part of the exhaust gas flowing through the exhaust passage 3 flows into the EGR passage 22 from the inlet 22a as EGR gas, flows into the intake passage 2 via the EGR cooler 24 and the EGR valve 23, and is compressed by the compressor 5a and the electronic throttle.
- the gas is returned to each cylinder of the engine 1 via the device 6, the intercooler 7, and the intake manifold 8.
- the EGR valve 23 is connected to the ECU 50.
- the ECU 50 performs the above-described fuel injection control, ignition timing control, intake control, and EGR control based on various signals output from various sensors 41 to 47 and the like.
- the EGR control is to control the flow rate of the EGR gas recirculated to the engine 1 by controlling the EGR valve 23 and the intake valve 28 according to the operating state of the engine 1.
- the ECU 50 controls the EGR valve 23 to be fully closed in order to cut off (EGR cut) the EGR gas to the engine 1.
- the electronic throttle device 6, the suction valve 28, the purge valve 36, and the EGR valve 23 have some degree of opening variation (including manufacturing variation within tolerance, and aging). Further, the negative pressure acting on the outlet 35b of the purge passage 35 and the negative pressure acting on the outlet 22b of the EGR passage 22 may deviate from the target values due to the variation in the opening degree of the suction valve 28. Also, due to the variation in the opening degree of the purge valve 36, the purge flow rate flowing from the purge passage 35 to the intake passage 2 may deviate from the target value, and the accuracy of the purge flow rate control during the execution of the purge control may be degraded.
- the control accuracy of the purge flow rate and the EGR gas flow rate is improved after improving the control accuracy of the suction pressure (negative pressure) by the suction valve 28 irrespective of the variation in the opening degree of the suction valve 28.
- the ECU 50 executes the following third opening variation correction control.
- FIG. 12 is a flowchart showing the details of the third opening variation correction control.
- the flowchart of FIG. 12 differs from the flowchart of FIG. 2 in that steps 250 to 270 are provided between step 120 and step 130.
- the ECU 50 executes the processes of steps 100 to 120, and then determines in step 250 whether or not to execute the EGR control. If the determination result is negative (the EGR control is not executed), the ECU 50 shifts the processing to step 130 and executes the processing of steps 130 to 240. On the other hand, if the determination result is affirmative (the EGR control is being executed), the ECU 50 shifts the processing to step 260.
- the ECU 50 refers to a predetermined function map to determine the target intake opening degree ODa of the intake valve 28 and the target EGR of the EGR valve 23 in accordance with the taken engine speed NE and engine load KL.
- the opening degree ODe is calculated.
- step 270 the ECU 50 controls the suction valve 28 to the calculated target suction opening ODa and controls the EGR valve 23 to the calculated target EGR opening ODe.
- the ECU 50 shifts the processing to Step 150 and executes the processing of Step 150 to Step 240.
- the ECU 50 sets the electronic throttle device 6 (the intake air amount adjusting valve) to the target throttle opening.
- the intake valve 28 is controlled to a target opening degree ODa in accordance with the engine speed NE and the engine load KL (operating state of the engine 1)
- the EGR valve 23 is controlled by the engine.
- the target EGR opening degree ODe is controlled according to the rotational speed NE and the engine load KL (the operating state of the engine 1).
- the ECU 50 calculates a target purge flow rate Qt (target gas flow rate) to be purged (supplied) to the intake passage 2 according to the engine speed NE and the engine load KL (operating state of the engine 1). Then, a target purge opening ODp (target gas flow opening) for securing the target purge flow Qt is calculated based on a predetermined target purge opening map (function data).
- the ECU 50 controls the purge valve 36 (gas flow control valve) to the target purge opening ODp, corrects the target suction opening ODa based on the target purge flow Qt, and corrects the corrected target suction opening ODa. Controls the suction valve 28. This configuration corresponds to the technology described in claim 3 of the present application.
- the electronic throttle device 6 is controlled to the predetermined target throttle opening
- the suction valve 28 is controlled to the target suction opening ODa
- the EGR valve 23 is set to the target EGR.
- a target purge flow rate Qt to be supplied from the purge passage 35 to the intake passage 2 is calculated.
- a target purge opening degree ODp for securing the target purge flow rate Qt is calculated based on a predetermined target purge opening degree map.
- the purge valve 36 is controlled to the calculated target purge opening degree ODp, and the target suction opening degree ODa is corrected based on the target purge flow rate Qt. Is controlled. Accordingly, since the suction valve 28 is controlled to the target suction opening ODa corrected based on the target purge flow rate Qt, the actual suction pressure immediately downstream of the suction valve 28 is corrected according to the supplied purge flow rate. . As a result, regardless of the variation in the opening degree of the suction valve 28, the control of the suction negative pressure by the suction valve 28 is improved without using a dedicated pressure sensor, and the predetermined purge flow rate flowing into the intake passage 2 is improved. And the predetermined EGR gas flow rate can be accurately controlled.
- the electronic throttle device 6, the intake valve 28, the purge valve 36, and the EGR valve 23 have some degree of opening variation (including manufacturing variation within tolerance, and aging).
- the suction pressure (negative pressure) acting on the outlet 35b of the purge passage 35 and the outlet 22b of the EGR passage 22 may deviate from the target value due to the variation in the opening degree of the suction valve 28.
- the purge flow rate flowing from the purge passage 35 to the intake passage 2 may deviate from the target value, and the accuracy of the purge flow rate control during the execution of the purge control may be deteriorated.
- the flow rate of the EGR gas flowing from the EGR passage 22 to the intake passage 2 may deviate from the target value, and the control accuracy of the EGR gas flow rate during the execution of the EGR control may be deteriorated. Therefore, in this embodiment, regardless of the variation in the opening degree of the suction valve 28, the variation in the opening degree of the purge valve 36, and the variation in the opening degree of the EGR valve 23, the control accuracy of the purge flow rate and the EGR gas flow rate is improved. As a problem, the ECU 50 executes the following fourth degree of opening variation correction control.
- FIGS. 13 and 14 show the contents of the fourth degree of opening variation correction control in the form of flowcharts.
- the flowcharts of FIGS. 13 and 14 are different from the flowchart of FIG. 4 in that steps 520 to 590 are added to the determination of affirmative (YES) in step 440.
- YES affirmative
- FIG. 15 is a conceptual diagram showing states of the electronic throttle device 6, the suction valve 28, the purge valve 36, and the EGR valve 23 at this time. That is, as shown in FIG. 15, the ECU 50 sets the master opening of the electronic throttle device 6 to a predetermined value (for example, “7 deg”), sets the master opening of the suction valve 28 to full open (“90 deg”), and sets the purge valve 36. Is fully closed ("0%”), and the master opening of the EGR valve 23 is fully closed ("0%").
- a predetermined value for example, “7 deg”
- the flow rate of the intake air passing through the electronic throttle device 6 becomes a sonic speed
- the flow speed of the intake air passing through the intake valve 28 becomes a subsonic speed
- the pressure on the upstream side of the electronic throttle device 6 becomes almost atmospheric pressure (known).
- FIG. 16 is a conceptual diagram showing states of the electronic throttle device 6, the suction valve 28, the purge valve 36, and the EGR valve 23 at this time. That is, as shown in FIG. 16, the ECU 50 sets the corrected opening of the electronic throttle device 6 to a predetermined value (for example, “7 deg”), and changes the master opening of the suction valve 28 from a fully opened state to a predetermined value (for example, “6 deg”). ), The master opening of the purge valve 36 is fully closed (“0%”), and the master opening of the EGR valve 23 is fully closed (“0%”).
- a predetermined value for example, “7 deg”
- the flow velocity of the intake air passing through the electronic throttle device 6 becomes a sonic velocity
- the flow velocity of the intake air passing through the intake valve 28 becomes a subsonic velocity
- the pressure on the upstream side of the intake valve 28 becomes the atmospheric pressure (known).
- the ECU 50 executes the processing of the purge opening degree measurement mode 1 relating to the purge valve 36. That is, the ECU 50 sets the corrected opening of the electronic throttle device 6 to a predetermined value (for example, “7 deg”) and sets the corrected opening of the suction valve 28 to a predetermined value (for example, “6 deg”), similarly to FIG. )), The master opening of the purge valve 36 is fully closed (“0%”) as the first opening, and the master opening of the EGR valve 23 is fully closed (“0%”). At this time, the flow velocity of the intake air passing through the electronic throttle device 6 becomes a sonic velocity, and the flow velocity of the intake air passing through the intake valve 28 becomes a subsonic velocity.
- a predetermined value for example, “7 deg”
- the corrected opening of the suction valve 28 to a predetermined value (for example, “6 deg”), similarly to FIG. )
- the master opening of the purge valve 36 is fully closed (“0%”) as the first opening
- FIG. 17 is a conceptual diagram showing states of the electronic throttle device 6, the suction valve 28, the purge valve 36, and the EGR valve 23 at this time. That is, as shown in FIG. 17, the ECU 50 sets the corrected opening of the electronic throttle device 6 to a predetermined value (eg, “7 deg”) and sets the corrected opening of the suction valve 28 to a predetermined value (eg, “6 deg”).
- a predetermined value eg, “7 deg”
- a predetermined value eg, “6 deg”.
- the master opening of the purge valve 36 is opened from the fully closed state to a predetermined value (for example, “10%”) as the second opening, and the master opening of the EGR valve 23 is fully closed (“0%”). And At this time, the flow velocity of the intake air passing through the electronic throttle device 6 becomes the sonic velocity, the flow velocity of the intake air passing through the intake valve 28 becomes the subsonic velocity, and the flow velocity of the gas containing the vapor passing through the purge valve 36 becomes the subsonic velocity.
- a predetermined value for example, “10%”
- the ECU 50 determines in step 520 whether or not the EGR opening correction for the EGR valve 23 has been completed. The ECU 50 returns the process to step 300 if this determination result is affirmative, and shifts the process to step 530 if this determination result is negative.
- the ECU 50 executes the process of the EGR opening degree measurement mode 1 for the EGR valve 23. That is, the ECU 50 sets the corrected opening of the electronic throttle device 6 to a predetermined value (for example, “7 deg”) and sets the corrected opening of the suction valve 28 to a predetermined value (for example, “6 deg”), similarly to FIG. )), The master valve opening of the purge valve 36 is fully closed as a first opening (“0%”), and the master opening of the EGR valve 23 is fully closed as a first opening (“0%”). And At this time, the flow velocity of the intake air passing through the electronic throttle device 6 becomes a sonic velocity, and the intake air passing through the intake valve 28 becomes a subsonic velocity.
- a predetermined value for example, “7 deg”
- the corrected opening of the suction valve 28 to a predetermined value (for example, “6 deg”), similarly to FIG. )
- the master valve opening of the purge valve 36 is fully closed as a first opening (“0%”)
- step 540 the ECU 50 takes in the intake air amount Ga based on the detection value of the air flow meter 42. Also in this case, since the intake air passing through the electronic throttle device 6 has a sonic speed, the intake air amount Ga detected by the air flow meter 42 has a stable constant value.
- FIG. 18 is a conceptual diagram showing states of the electronic throttle device 6, the suction valve 28, the purge valve 36, and the EGR valve 23 at this time. That is, as shown in FIG. 18, the ECU 50 sets the corrected opening of the electronic throttle device 6 to a predetermined value (e.g., "equivalent to 7 deg"), and sets the corrected opening of the suction valve 28 to a predetermined value (e.g., "equivalent to 6 deg").
- a predetermined value e.g., "equivalent to 7 deg”
- a predetermined value e.g., "equivalent to 6 deg”
- the master opening of the purge valve 36 is fully closed (“0%”), and the master opening of the EGR valve 23 is opened from the fully closed state to a predetermined value (eg, “25%”) as the second opening.
- a predetermined value eg, “25%”
- step 560 the ECU 50 takes in the intake air amount Ga based on the detection value of the air flow meter 42. Also in this case, since the intake air passing through the electronic throttle device 6 has a sonic speed, the intake air amount Ga detected by the air flow meter 42 has a stable constant value.
- the ECU 50 uses the pressure difference between the upstream pressure and the downstream pressure of the EGR valve 23 (differential pressure) and the flow rate of the EGR gas passing through the EGR valve 23 to determine the EGR valve 23.
- the actual opening (EGR actual opening) EAR is calculated.
- the pressure downstream of the suction valve 28 (also downstream of the EGR valve 23) when the suction valve 28 has a predetermined corrected opening degree (for example, “equivalent to 6 deg”) is known (can be accurately estimated). Since the pressure on the upstream side of the EGR valve 23 becomes substantially the atmospheric pressure during the intake sonic operation, the differential pressure across the EGR valve 23 is known.
- the flow rate of the EGR gas passing through the EGR valve 23 can be obtained from the amount of change in the intake air amount Ga in step 560 with respect to the intake air amount Ga in step 540. From the relationship between the differential pressure across the EGR valve 23, the EGR gas flow rate, the flow coefficient, and the flow coefficient, the opening area when the EGR valve 23 has a predetermined master opening (for example, “25%”) can be specified. Thus, the actual EGR opening degree EAR can be obtained.
- step 580 the ECU 50 learns the EGR opening correction value EAC. That is, the difference between the actual EGR opening EAR and the master opening of the EGR valve 23 is determined as the EGR opening correction value EAC, and stored in the memory.
- the ECU 50 corrects the EGR opening map value (EGR opening correction). That is, the ECU 50 corrects the EGR opening degree map value with the EGR opening degree correction value EAC.
- the corrected target value can be obtained by adding or subtracting the EGR opening correction value EAC to or from the target value before correction (EGR opening map value).
- step 590 the ECU 50 returns the processing from step 520 to step 300.
- FIG. 19 shows “throttle opening correction” (event (1)), “suction opening correction” (event (2)), “purge opening correction” (event (3)), and “EGR opening”.
- “Master correction”, “flow velocity”, “measurement item (intake amount)”, and “specific item” relating to “correction” (event (4)) are arranged and shown in one table.
- the throttle opening correction of the event (1) the throttle opening is set to “7 (including error) deg” which is the master opening, and the suction opening is set to “90 deg” which is the master opening.
- the purge opening is set to the master opening “0%” and the EGR opening is set to the master opening “0%”.
- the flow velocity at this time is “sonic” in the throttle valve 6 a (electronic throttle device 6), and is “subsonic” in the intake valve 28.
- the measurement item (intake amount) is “absolute flow rate”.
- the specific item is "the opening area of the throttle valve 6a”.
- the throttle opening is corrected to “7 deg” which is the corrected opening
- the suction opening is set to “6 (including error) deg” which is the master opening
- the purge opening is corrected. Is set to “0%”, which is the master opening
- the EGR opening is set to “0%”, which is the master opening.
- the flow velocity at this time is “sonic” at the throttle valve 6a and “subsonic” at the suction valve 28.
- the measurement item (intake amount) is “absolute flow rate”. Further, the specific item is “suction negative pressure”.
- the throttle opening is corrected to “7 deg” which is the corrected opening
- the suction opening is corrected to “6 deg” which is the corrected opening
- the purge opening is set to the master.
- the opening is set to “10 (including error)%” and the EGR opening is set to "0%” which is the master opening.
- the flow velocity at this time is “sonic velocity” at the throttle valve 6a, “subsonic velocity” at the suction valve 28, and “subsonic velocity” at the purge valve 36.
- the measurement item (intake amount) is “change flow rate from event (2)”. Further, the specific items are “suction negative pressure” and “purge valve flow characteristics”.
- the throttle opening is set to “7 deg” corresponding to the corrected opening
- the suction opening is set to “6 deg” corresponding to the corrected opening
- the purge opening is set to the master.
- the opening degree is set to “0%”
- the EGR opening degree is set to the master opening degree “25% (including error)”.
- the flow velocity at this time is “sonic velocity” for the throttle valve 6a, “subsonic velocity” for the suction valve 28, and “subsonic velocity” for the EGR valve 23.
- the measurement item (intake amount) is “change flow rate from event (2)”. Further, the specific items are “suction negative pressure” and “flow rate characteristics of the EGR valve”.
- the ECU 50 executes the above-described fourth opening variation correction control when the engine 1 is operating.
- the ECU 50 controls the purge valve 36 and the EGR valve 23 to be fully closed, controls the suction valve 28 to be fully opened, and further controls the electronic throttle device 6 so that the intake air passing through the electronic throttle device 6 becomes sonic. Is controlled to a master opening which is an arbitrary control opening.
- the ECU 50 obtains the throttle actual opening degree TAR for the electronic throttle device 6 based on the intake air amount Ga detected by the air flow meter 42 and the basic formula (F) of the predetermined valve passage flow rate.
- the throttle opening correction value TAC of the electronic throttle device 6 is learned from the difference between the actual throttle opening TAR and an arbitrary master opening, and control of the electronic throttle device 6 is performed based on the learned throttle opening correction value TAC. Has been corrected.
- the ECU 50 continuously corrects the control of the electronic throttle device 6 based on the learned throttle opening correction value TAC, and then controls the purge valve 36 and the EGR valve 23 to fully close and sets the suction valve 28 to an arbitrary value.
- Valve closing control is performed to the master opening which is the control opening.
- the ECU 50 obtains the actual intake opening ADR for the intake valve 28 based on the intake air amount Ga detected by the air flow meter 42 and the basic expression (F) of the valve passing flow rate.
- the suction opening correction value ADC of the suction valve 28 is learned from the difference from an arbitrary master opening of the suction valve 28, and the control of the suction valve 28 is corrected based on the learned suction opening correction value ADC. .
- the control of the electronic throttle device 6 and the control of the suction valve 28 can be performed without using a dedicated pressure sensor for detecting the pressure Pdn on the downstream side of the suction valve 28. Is corrected, the purge flow rate flowing to the intake passage 2 when the purge valve 36 is opened is corrected irrespective of whether there is a variation in the opening degree of the suction valve 28. Therefore, regardless of the variation in the opening degree of the suction valve 28, the purge flow rate can be accurately controlled without using a dedicated pressure sensor.
- the ECU 50 continuously corrects the control of the electronic throttle device 6 based on the learned throttle opening correction value TAC, and corrects the control of the suction valve 28 based on the learned suction opening correction value ADC. Thereafter, the EGR valve 23 is controlled to be fully closed, and the purge valve 36 is controlled to a predetermined first opening degree (for example, fully closed “0%”).
- the change amount of the intake air amount Ga detected by the air flow meter 42 when the purge valve 36 is controlled to open to a predetermined second opening degree (for example, “10%”) larger than the first opening degree is set as a purge flow rate change amount.
- a predetermined first opening degree for example, fully closed “0%”.
- the ECU 50 obtains the pressure difference between the upstream pressure and the downstream pressure of the purge valve 36 when the purge valve 36 is controlled to the second opening based on the basic expression (F) of the valve passage flow rate. . Then, the ECU 50 determines the actual purge degree PAR for the purge valve 36 based on the purge flow rate change amount and the pressure difference, and determines the purge valve 36 based on the difference between the determined actual purge degree PAR and the second degree of opening. , And the control of the purge valve 36 is corrected based on the learned purge opening correction value PAC. Therefore, according to the fourth opening degree variation correction control, the control of the purge valve 36 is corrected without particularly using a dedicated pressure sensor for detecting the pressure on the downstream side of the suction valve 28.
- the purge flow rate flowing from the purge passage 35 to the intake passage 2 is corrected irrespective of whether or not the opening degree of the purge valve 36 varies. For this reason, the purge flow rate can be controlled more accurately without using a dedicated pressure sensor, regardless of the variation in the opening degrees of the suction valve 28 and the purge valve 36.
- the ECU 50 continuously corrects the control of the electronic throttle device 6 based on the learned throttle opening correction value TAC, and corrects the control of the suction valve 28 based on the learned suction opening correction value ADC.
- the purge valve 36 is controlled to be fully closed, and the EGR valve 23 is controlled to a predetermined third opening (for example, fully closed “0%”).
- the change amount of the amount Ga is obtained as the EGR gas flow amount change amount.
- the ECU 50 obtains a pressure difference between the upstream pressure and the downstream pressure of the EGR valve 23 when the EGR valve 23 is controlled to the fourth opening based on the basic expression (F) of the valve passing flow rate. . Then, the ECU 50 obtains the actual EGR opening degree EAR for the EGR valve 23 based on the obtained EGR gas flow rate change amount and the pressure difference, and calculates the EGR actual opening degree EAR from the difference between the obtained EGR actual opening degree EAR and the fourth opening degree.
- the opening correction value (EGR opening correction value EAC) of the EGR valve 23 is learned, and the control of the EGR valve 23 is corrected based on the learned EGR opening correction value EAC.
- the control of the EGR valve 23 is corrected without particularly using a dedicated pressure sensor for detecting the pressure on the downstream side of the suction valve 28.
- the EGR valve 23 is opened, the flow rate of the EGR gas flowing from the EGR passage 22 to the intake passage 2 is corrected regardless of whether the EGR valve 23 has a variation in the opening degree. For this reason, the EGR gas flow rate can be accurately controlled without using a dedicated pressure sensor regardless of the variation in the opening degree of the suction valve 28, the purge valve 36, and the EGR valve 23.
- the electronic throttle device 6 throttle valve 6a
- the suction valve 28 and the intake air amount Ga detected by the air flow meter 42 and the basic expression (F) of the valve passage flow rate.
- the difference between the actual opening (throttle actual opening TAR, actual intake opening ADR, actual purge opening PAR, actual EGR opening EAR) of each of the purge valve 36 and the EGR valve 23 and a predetermined various master opening is calculated.
- FIG. 20 and FIG. 21 are flowcharts showing the details of the fifth opening variation correction control in this embodiment. 20 and 21 are that the processes of steps 600 and 610 are provided between steps 410 and 420, and the processes of steps 700 and 710 are provided between steps 490 and 500. 4 differs from the flowchart in FIG. 4 (contents of the second opening variation correction control).
- the ECU 50 determines in step 600 whether the actual intake opening ADR is within the reference range.
- the reference range is defined as a range of a normal opening (a range from a lower limit to an upper limit) as a control opening of the suction valve 28, and is determined by a difference in configuration of the suction valve 28. .
- This reference range corresponds to an example of “a predetermined reference value regarding the opening degree of the suction valve” in the disclosed technology.
- step 600 If the determination result in step 600 is affirmative, the ECU 50 shifts the processing to step 420 because the actual suction opening ADR is within the reference range, and executes the processing after step 420. On the other hand, if the determination result in step 600 is negative, ECU 50 shifts the process to step 610 because intake actual opening degree ADR is not within the reference range.
- step 610 the ECU 50 executes the suction valve abnormality determination and temporarily ends the subsequent processing.
- the ECU 50 can determine that there is some abnormality in the suction valve 28, store the result of the determination in the memory, or execute a predetermined notification control for notifying the driver of the abnormality.
- the ECU 50 determines the actual opening degree (intake actual opening degree ADR) of the suction valve 28 by a predetermined reference value (reference range) relating to the opening degree of the suction valve 28. By comparing with, the abnormality of the suction valve 28 is diagnosed.
- the configurations of steps 600 and 610 and steps 300 to 410 include the technology described in claims 7 and 11 of the present application.
- the ECU 50 determines in step 700 whether or not the actual purge opening PAR is within the reference range.
- the reference range is defined as a range of a normal opening (a range from a lower limit to an upper limit) as a control opening of the purge valve 36, and is determined by a difference in configuration of the purge valve 36. .
- This reference range corresponds to an example of “a predetermined reference value regarding the opening degree of the gas flow control valve” in the disclosed technology. If the determination result of step 700 is affirmative, the ECU 50 shifts the processing to step 500 and executes the processing after step 500 because the actual purge degree PAR is within the reference range. On the other hand, if the determination result in step 700 is negative, the ECU 50 shifts the processing to step 710 because the actual purge degree PAR is not within the reference range.
- step 710 the ECU 50 executes a purge valve abnormality determination and temporarily ends the subsequent processing.
- the ECU 50 can determine that there is some abnormality in the purge valve 36, store the result of the determination in the memory, or execute predetermined notification control for notifying the driver of the abnormality.
- the ECU 50 determines the actual opening degree (purge actual opening degree PAR) of the purge valve 36 by a predetermined reference range (reference value) relating to the opening degree of the purge valve 36. By comparing with, the abnormality of the purge valve 36 is diagnosed.
- the configurations of steps 700 and 710 and steps 300 to 490 include the technology described in claims 8 and 12 of the present application.
- the following operation and effect can be obtained in addition to the same operation and effect as the second embodiment. That is, based on the intake air amount Ga detected by the air flow meter 42 when the electronic throttle device 6 is controlled to an arbitrary control opening so that the intake air passing through the electronic throttle device 6 has a sonic velocity, the actual value of the intake valve 28 is determined. An opening (actual suction opening ADR) is obtained, and abnormality of the suction valve 28 is diagnosed based on the suction actual opening ADR. Therefore, it is not necessary to provide a dedicated pressure sensor other than the air flow meter 42 for diagnosing the abnormality of the suction valve 28. Therefore, it is possible to diagnose whether or not the suction valve 28 is abnormal without using a dedicated pressure sensor.
- the actual opening of the purge valve 36 (the actual purge opening PAR) is determined based on the Ga, and the abnormality of the purge valve 36 is diagnosed based on the actual purge opening PAR. Therefore, it is not necessary to provide a dedicated pressure sensor other than the air flow meter 42 in order to diagnose the abnormality of the purge valve 36. Therefore, it is possible to diagnose whether or not the purge valve 36 is abnormal without using a dedicated pressure sensor.
- FIG. 22 and FIG. 23 are flowcharts showing the contents of the sixth opening variation correction control in this embodiment.
- the processes of steps 600 and 610 are provided between steps 410 and 420, and the processes of steps 700 and 710 are provided between steps 490 and 500.
- 13 and 14 are different from those in the flowcharts (contents of the fourth opening variation correction control) in that steps 800 and 810 are provided between steps 570 and 580.
- the ECU 50 determines in step 600 whether the actual intake opening ADR is within the reference range.
- the reference range is defined as a range of a normal opening (a range from a lower limit to an upper limit) as a control opening of the suction valve 28, and is determined by a difference in configuration of the suction valve 28. .
- This reference range corresponds to an example of “a predetermined reference value regarding the opening degree of the suction valve” in the disclosed technology.
- step 600 If the determination result in step 600 is affirmative, the ECU 50 shifts the processing to step 420 because the actual suction opening ADR is within the reference range, and executes the processing after step 420. On the other hand, if the determination result in step 600 is negative, ECU 50 shifts the process to step 610 because intake actual opening degree ADR is not within the reference range.
- step 610 the ECU 50 executes the suction valve abnormality determination and temporarily ends the subsequent processing.
- the ECU 50 can determine that there is some abnormality in the suction valve 28, store the result of the determination in the memory, or execute a predetermined notification control for notifying the driver of the abnormality.
- the ECU 50 determines the actual opening degree (intake actual opening degree ADR) of the suction valve 28 by a predetermined reference value (reference range) relating to the opening degree of the suction valve 28. By comparing with, the abnormality of the suction valve 28 is diagnosed.
- the ECU 50 determines in step 700 whether or not the actual purge opening PAR is within the reference range.
- the reference range is defined as a range of a normal opening (a range from a lower limit to an upper limit) as a control opening of the purge valve 36, and is determined by a difference in configuration of the purge valve 36. .
- This reference range corresponds to an example of “a predetermined reference value regarding the opening degree of the gas flow control valve” in the disclosed technology. If the determination result of step 700 is affirmative, the ECU 50 shifts the processing to step 500 and executes the processing after step 500 because the actual purge degree PAR is within the reference range. On the other hand, if the determination result in step 700 is negative, the ECU 50 shifts the processing to step 710 because the actual purge degree PAR is not within the reference range.
- step 710 the ECU 50 executes a purge valve abnormality determination and temporarily ends the subsequent processing.
- the ECU 50 can determine that there is some abnormality in the purge valve 36, store the result of the determination in the memory, or execute predetermined notification control for notifying the driver of the abnormality.
- the ECU 50 determines the actual opening degree (purge actual opening degree PAR) of the purge valve 36 by a predetermined reference value (reference range) relating to the opening degree of the purge valve 36. By comparing with, the abnormality of the purge valve 36 is diagnosed.
- the ECU 50 determines in step 800 whether the actual EGR opening EAR is within the reference range.
- the reference range is a range of a normal opening (a range between a lower limit and a upper limit) as the control opening of the EGR valve 23, and is determined by a difference in the configuration of the EGR valve 23. .
- This reference range corresponds to an example of “a predetermined reference value regarding the opening degree of the EGR valve” in the disclosed technology. If the determination result of step 800 is affirmative, the ECU 50 shifts the processing to step 580 since the actual EGR opening degree EAR is within the reference range, and executes the processing of the line following step 580. On the other hand, if the determination result in step 800 is negative, ECU 50 shifts the process to step 810 because EGR actual opening EAR is not within the reference range.
- step 810 the ECU 50 executes the EGR valve abnormality determination and temporarily ends the subsequent processing.
- the ECU 50 determines that there is some abnormality in the EGR valve 23, and can store the result of the determination in the memory, or execute predetermined notification control for notifying the driver of the abnormality.
- the ECU 50 determines the actual opening degree (EGR actual opening degree EAR) obtained for the EGR valve 23 by a predetermined reference value (reference range) for the opening degree of the EGR valve 23.
- the abnormality of the EGR valve 23 is diagnosed by comparing with.
- the following operation and effect can be obtained in addition to the same operation and effect as the fourth embodiment. That is, based on the intake air amount Ga detected by the air flow meter 42 when the electronic throttle device 6 is controlled to an arbitrary control opening so that the intake air passing through the electronic throttle device 6 has a sonic velocity, the actual value of the intake valve 28 is determined. An opening (actual suction opening ADR) is obtained, and abnormality of the suction valve 28 is diagnosed based on the suction actual opening ADR. Therefore, it is not necessary to provide a dedicated pressure sensor other than the air flow meter 42 for diagnosing the abnormality of the suction valve 28. Therefore, it is possible to diagnose whether or not the suction valve 28 is abnormal without using a dedicated pressure sensor.
- the actual opening of the purge valve 36 (the actual purge opening PAR) is determined based on the Ga, and the abnormality of the purge valve 36 is diagnosed based on the actual purge opening PAR. Therefore, it is not necessary to provide a dedicated pressure sensor other than the air flow meter 42 in order to diagnose the abnormality of the purge valve 36. Therefore, it is possible to diagnose whether or not the purge valve 36 is abnormal without using a dedicated pressure sensor.
- the actual opening degree (EGR actual opening degree EAR) of the EGR valve 23 is obtained based on Ga, and abnormality of the EGR valve 23 is diagnosed based on the actual opening degree EAR. Therefore, it is not necessary to provide a dedicated pressure sensor other than the air flow meter 42 for diagnosing the abnormality of the EGR valve 23. Therefore, it is possible to diagnose whether or not the EGR valve 23 is abnormal without using a dedicated pressure sensor.
- FIG. 24 is a flowchart showing the details of the seventh degree of opening variation correction control in this embodiment.
- the flowchart of FIG. 24 differs from the flowchart of FIG. 2 (contents of the first opening variation correction control) in that the processes of steps 900 and 910 are provided between steps 220 and 230.
- the ECU 50 determines at step 900 whether or not the actual purge flow rate Qs is within the reference range.
- the reference range is defined as a range of a normal flow rate (a range from a lower limit to an upper limit) as the actual purge flow rate Qs, and is determined by a difference in the configuration of the purge valve 36 or the suction valve 28. .
- This reference range corresponds to an example of a “predetermined reference value” in the disclosed technology.
- step 900 If the determination result of step 900 is affirmative, the ECU 50 shifts the processing to step 230 because the actual purge flow rate Qs is within the reference range, and executes the processing after step 230. On the other hand, if the determination result in step 900 is negative, the ECU 50 shifts the processing to step 910 because the actual purge flow rate Qs is not within the reference range.
- step 910 the ECU 50 executes a purge valve or suction valve abnormality determination, and temporarily ends the subsequent processing.
- the ECU 50 determines that there is some abnormality in the purge valve 36 or the suction valve 28, and stores the result of the determination in the memory or executes a predetermined notification control for notifying the driver of the abnormality. Can be.
- the ECU 50 determines the actual gas flow rate (actual purge flow rate Qs) measured based on the intake air amount Ga detected by the air flow meter 42 as a predetermined reference value (reference range). ), The abnormality of the purge valve 36 or the abnormality of the suction valve 28 is diagnosed.
- the configurations of steps 900 and 910 and steps 100 to 240 include the technology described in claims 9 and 10 of the present application.
- abnormality of the purge valve 36 or abnormality of the suction valve 28 is diagnosed based on the actual purge flow rate Qs measured based on the intake air amount Ga detected by the air flow meter 42. Therefore, it is not necessary to provide a dedicated pressure sensor other than the air flow meter 42 for diagnosing the abnormality of the purge valve 36 or the abnormality of the suction valve 28. Therefore, it is possible to diagnose whether the purge valve 36 or the suction valve 28 is abnormal without using a dedicated pressure sensor.
- the first embodiment is configured to execute only the first opening variation correction control
- the second embodiment is configured to execute only the second opening variation correction control.
- only the fifth opening variation correction control is executed.
- only the seventh opening variation correction control is executed. It may be configured such that both the first opening variation correction control or the seventh opening variation correction control and the second opening variation correction control or the fifth opening variation correction control are executed by the same engine system. it can. With such a configuration, the purge flow rate flowing to the intake passage 2 can be controlled more accurately.
- the first embodiment is configured to execute only the first opening variation correction control
- the second embodiment is configured to execute only the second opening variation correction control.
- only the fifth opening variation correction control is executed
- in the seventh embodiment only the seventh opening variation correction control is executed.
- the second opening variation correction control or the fifth opening variation correction control is performed. May be configured to execute the opening degree variation correction control.
- the third embodiment is configured to execute only the third opening variation correction control
- the fourth embodiment is configured to execute only the fourth opening variation correction control.
- only the sixth opening variation correction control is executed.
- the fourth opening variation correction control or the sixth opening variation correction control is executed instead of the processing of steps 230 and 240 in FIG. 12 in the third opening variation correction control.
- the purge valve 36 is controlled based on the actual purge flow rate Qs.
- the purge opening correction value DpC is calculated, and the target purge opening ODp in the target purge opening map is updated (corrected) based on the calculated purge opening correction value DpC.
- the suction opening correction value for the suction valve is calculated based on the actual purge flow rate Qs (actual gas flow rate).
- the target suction opening of the suction valve may be updated (corrected) based on the corrected suction opening.
- a purge passage 35 for flowing vapor as a gas passage in the first opening variation correction control or the seventh opening variation correction control, a purge passage 35 for flowing vapor as a gas passage, a gas flow control
- a purge valve 36 is provided as a valve
- an EGR passage for flowing EGR gas as a gas passage and an EGR valve as a gas flow control valve are provided, and a blow-by gas reduction passage for flowing blow-by gas as a gas passage.
- a blow-by gas flow control valve as a gas flow control valve may be provided.
- the throttle opening correction, the suction opening correction, and the purge opening correction are performed.
- the purge opening correction is omitted, and only the throttle opening correction and the suction opening correction are executed. You can also.
- the throttle opening correction, the suction opening correction, and the purge opening correction are performed.
- the correction of the EGR opening map value relating to the EGR valve (EGR opening correction) is performed.
- the correction of the blow-by gas flow rate opening map value for the blow-by gas flow control valve (blow-by gas flow rate opening correction) may be executed.
- the throttle opening correction, the suction opening correction, and the purge opening correction are continuously executed as a series of events (1) to (3).
- the throttle opening correction, the suction opening correction, and the purge opening correction may be separately executed at different timings.
- the throttle opening correction, the suction opening correction, the purge opening correction, and the EGR opening correction are continuously performed as a series of events (1) to (4).
- the throttle opening correction, the suction opening correction, the purge opening correction, and the EGR opening correction may be separately executed at different timings.
- a purge pump for pumping vapor into the intake passage 2 is not provided in the atmosphere port 33a of the canister 33 or the purge passage 35, but the purge pump may be provided. it can.
- the “first to fourth opening degree variation correction control” is performed when the intake air passing through the electronic throttle device 6 (throttle valve 6a) becomes sonic. Configured to run.
- the “first to fourth opening degree variation correction control” is executed when the intake air passing through the electronic throttle device becomes sonic. It can also be configured as follows. For example, in a normal gasoline engine vehicle or a "parallel system” or “split system” hybrid vehicle, when the engine is in steady operation and the intake air passing through the electronic throttle device becomes sonic, the "first to the first" 4 may be executed.
- the “first to fourth opening variation correction control” may be executed when the intake air passing through the electronic throttle device becomes sonic.
- the “parallel method” is a method in which both the engine and the motor are used for driving wheels.
- the “split method” is a method in which the power from the engine is divided by a power split mechanism and distributed to the generator and the wheels, or the driving force from the engine and the motor is appropriately combined.
- the “series system” is a system in which the engine is used only for power generation, the motor is used only for driving and regenerating the axle, and a storage battery is provided for collecting power.
- a “series system” hybrid vehicle can be said to be an electric vehicle equipped with an engine as a power source for power generation.
- the fourth embodiment and the sixth embodiment include the following additional technology 1 dependent on claim 3 and will be described below.
- the operation and effect of the supplementary technique 1 are described in the fourth and sixth embodiments.
- (Appendix 1) The control device for a supercharged engine according to claim 3, The control means controls the gas flow control valve and the EGR valve to be fully closed, controls the intake valve to be fully opened, and further adjusts the intake air amount so that the intake air passing through the intake air amount control valve has a sonic speed. Based on the intake air amount detected by the intake air amount detection means and a predetermined basic equation when the valve is controlled to an arbitrary control opening degree, an actual opening degree of the intake air amount adjusting valve is obtained.
- the control means corrects the control of the intake air amount adjustment valve based on the learned opening degree correction value of the intake air amount adjustment valve, and then controls the gas flow amount adjustment valve and the EGR valve to be fully closed.
- an actual opening degree of the intake valve is obtained based on the intake air amount detected by the intake air amount detecting means and the basic formula, and the actual opening degree is obtained.
- the control means corrects the control of the intake air amount adjustment valve based on the learned opening degree correction value of the intake air amount adjustment valve, and performs the correction based on the learned opening degree correction value of the intake air amount valve.
- the EGR valve is controlled to be fully closed, and the gas flow rate control valve is controlled to a predetermined first opening degree.
- the gas flow control valve is controlled to a predetermined second opening larger than the first opening, a change amount of the intake air amount detected by the intake air amount detecting means is obtained as a gas flow amount change amount.
- the actual opening degree of the gas flow control valve is determined based on the amount of change and the basic formula, and the gas flow control is performed based on the difference between the determined actual opening degree and the second opening degree of the gas flow control valve.
- Learn the valve opening correction value and The control of the gas flow control valve is corrected on the basis of the opening correction value,
- the control means corrects the control of the intake air amount adjustment valve based on the learned opening degree correction value of the intake air amount adjustment valve, and performs the correction based on the learned opening degree correction value of the intake air amount valve.
- the gas flow rate control valve is controlled to be fully closed and the EGR valve is controlled to a predetermined third opening degree.
- EGR valve opening correction value Learn and control system for supercharged engines, characterized by correcting the control of the EGR valve based on the learned opening correction value.
- the sixth embodiment includes the following additional technology 2 subordinate to the above additional technology 1, and will be described below. The operation and effect of the disclosed technology 2 are described in the sixth embodiment.
- (Appendix 2) In the control device of the supercharged engine according to the supplementary technique 1, The control means diagnoses an abnormality of the EGR valve by comparing the obtained actual opening degree of the EGR valve with a predetermined reference value relating to the opening degree of the EGR valve. Engine control device.
- the disclosed technology can be used for an engine equipped with a supercharger.
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Abstract
吸気通路(2)と排気通路3に過給機(5)を設け、コンプレッサ(5a)下流の吸気通路(2)に電子スロットル装置(6)を設け、コンプレッサ(5a)上流の吸気通路(2)にパージ通路(35)を接続し、パージ通路(35)にパージ弁(36)を設け、パージ通路(35)の吸気通路(2)との接続部位より上流に吸入弁(28)を設け、吸入弁(28)上流の吸気通路(2)にエアフローメータ(42)を設ける。電子制御装置(50)は、電子スロットル装置(6)を所定開度に、吸入弁(28)を目標吸入開度に制御した状態で、吸気通路(2)へのベーパの目標パージ流量を算出し、目標パージ流量を確保するための目標パージ開度を算出し、パージ弁(36)を目標パージ開度に制御すると共に、目標吸入開度を目標パージ流量で補正し、補正後の目標吸入開度で吸入弁(28)を制御する。
Description
この明細書に開示される技術は、過給機を備えたエンジンの制御装置に係り、特には、過給機のコンプレッサより上流の吸気通路へ所定のガスを流すように構成した過給機付きエンジンの制御装置に関する。
従来、この種の技術として、例えば、下記の特許文献1に記載される技術が知られている。この技術は、過給機を備えたエンジンに設けられる低圧ループ式のEGR装置を含む。このEGR装置は、エンジンから排気通路へ排出される排気ガスの一部をEGRガスとして過給機のコンプレッサより上流の吸気通路へ流すEGR通路と、EGR通路におけるEGRガス流量を調節するEGR弁と、EGR通路の吸気通路との接続部位より上流の吸気通路に設けられる吸入弁と、吸入弁とEGR弁との間の圧力を検出する圧力センサと、EGR弁の上流と下流の間に所定範囲内の圧力差が形成されるように、検出された圧力に基づき吸入弁を制御する電子制御装置(ECU)とを備える。この装置によれば、EGR弁の前後に所定範囲内の圧力差が形成されるように、ECUが、検出圧力に基づき吸入弁を制御するので、EGR弁の前後に所望の圧力差を形成することができ、これによって所要流量のEGRガスをエンジンへ安定的に供給することができる。
一方、下記の特許文献2には、蒸発燃料処理装置を備えたエンジンが開示されている。この装置は、燃料タンクで発生する蒸発燃料(ベーパ)をキャニスタに捕集し、捕集されたベーパをパージ通路を介して吸気通路へ流してパージするように構成される。ここで、吸気通路には、下流側スロットル弁と、その下流側スロットル弁より上流に配置された上流側スロットル弁とが設けられる。パージ通路の出口は、上流側スロットル弁から下流側スロットル弁までの間の所定の箇所に接続される。そして、上流側スロットル弁及び下流側スロットル弁の開度が、両者の間の圧力が所定の負圧となるように制御される。すなわち、この装置は、パージ弁の前後に形成される圧力差、延いては上流側スロットル弁(上記した吸入弁に相当する)の下流側に生じる負圧によってパージ通路から吸気通路へベーパをパージするようになっている。
ところが、特許文献1に記載の技術では、吸入弁に多少の開度ばらつき(公差内での製造ばらつき、経時変化を含む)が存在し、その開度ばらつきにより、EGR通路の出口に作用する負圧が安定せず(目標の負圧に対しずれが生じ)、EGRガス流量の制御精度が悪化するおそれがあった。また、特許文献1の技術では、吸入弁を制御するために圧力センサを用いるので、その分だけコストアップにつながり、圧力センサによる圧力検出がEGRガスの影響を受けるおそれがあった。
ここで、特許文献1に記載の技術において、EGR装置に加え、又はEGR装置に代えて特許文献2に記載の蒸発燃料処理装置を設けることを想定することができる。この場合、パージ通路から吸気通路へのパージ流量の制御精度についても上記と同様の問題が考えられる。また、ベーパ以外のガス(例えば、ブローバイガス)を同様に吸気通路へ流す場合も同様の問題が考えられる。
この開示技術は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、吸入弁の開度ばらつきにかかわらず、専用の圧力センサを使用することなく、吸入弁による負圧の制御精度を向上させた上で、吸気通路へ流す所定のガスの流量を精度よく制御することを可能とした過給機付きエンジンの制御装置を提供することにある。
(1)上記目的を達成するために、本願開示技術の一態様は、エンジンの吸気通路と排気通路に設けられ、吸気通路における吸気を昇圧させるための過給機と、過給機は、吸気通路に配置されたコンプレッサと、排気通路に配置されたタービンと、コンプレッサとタービンを一体回転可能に連結する回転軸とを含むことと、コンプレッサより下流の吸気通路に設けられ、吸気通路を流れる吸気量を調節するために開度可変に構成された吸気量調節弁と、吸気通路に所定のガスを供給するためにコンプレッサより上流の吸気通路に接続されるガス通路と、ガス通路に設けられ、ガス通路におけるガス流量を調節するために開度可変に構成されたガス流量調節弁と、ガス通路の吸気通路との接続部位より上流の吸気通路に設けられ、吸気通路に吸入される吸気量を絞るために開度可変に構成された吸入弁と、吸入弁より上流の吸気通路を流れる吸気量を検出するための吸気量検出手段と、少なくとも吸気量調節弁、ガス流量調節弁及び吸入弁を制御するための制御手段とを備えた過給機付きエンジンの制御装置において、制御手段は、吸気量調節弁を所定の開度に制御すると共に、吸入弁をエンジンの運転状態に応じた目標吸入開度に制御した状態で、吸気通路へ供給されるべき目標ガス流量をエンジンの運転状態に応じて算出し、目標ガス流量を確保するための目標ガス流量開度を所定の関数データに基づいて算出し、ガス流量調節弁を目標ガス流量開度に制御すると共に、目標吸入開度を目標ガス流量に基づいて補正し、その補正された目標吸入開度により吸入弁を制御することを趣旨とする。
上記(1)の構成によれば、吸気量調節弁が所定の開度に制御されると共に、吸入弁が目標吸入開度に制御された特定の状態において、ガス通路から吸気通路へ供給されるべき目標ガス流量が算出される。また、その目標ガス流量を確保するための目標ガス流量開度が所定の関数データに基づいて算出される。そして、ガス流量調節弁が、算出された目標ガス流量開度に制御されると共に、目標吸入開度が目標ガス流量に基づいて補正され、その補正された目標吸入開度により吸入弁が制御される。従って、吸入弁が目標ガス流量に基づいて補正された目標吸入開度に制御されるので、吸入弁の直下流における実際の吸入圧力が供給されるガス流量に応じて補正される。
(2)上記目的を達成するために、上記(1)の構成において、制御手段は、ガス通路から吸気通路へ供給される実ガス流量を吸気量検出手段により検出される吸気量に基づいて測定し、その測定された実ガス流量が目標ガス流量と等しくなるように、実ガス流量に基づいてガス流量調節弁又は吸入弁の開度補正値を算出し、算出された開度補正値に基づいて関数データにおける目標ガス流量開度を更新し、又は、吸入弁の目標吸入開度を更新することを趣旨とする。
上記(2)の構成によれば、上記(1)の構成の作用に加え、ガス通路から吸気通路へ供給される実ガス流量が測定され、測定された実ガス流量が目標ガス流量と等しくなるように、実ガス流量に基づいてガス流量調節弁又は吸入弁の開度補正値が算出され、算出された開度補正値に基づいて関数データにおける目標ガス流量開度が更新され、又は、吸入弁の目標吸入開度が更新される。従って、関数データにおける目標ガス流量開度、又は目標吸入開度が逐次最適値に学習される。
(3)上記目的を達成するために、上記(1)又は(2)の構成において、エンジンから排気通路へ排出される排気の一部をEGRガスとしてエンジンへ還流させるために吸気通路へ流すEGR通路と、EGR通路は、その入口がタービンより下流の排気通路に接続され、その出口がコンプレッサより上流かつ吸入弁より下流の吸気通路に接続されることと、EGR通路におけるEGRガス流量を調節するために開度可変に構成されたEGR弁とを更に備え、制御手段が、少なくとも吸気量調節弁、ガス流量調節弁、吸入弁及びEGR弁を制御するように構成され、制御手段は、吸気量調節弁を所定の開度に制御すると共に、吸入弁をエンジンの運転状態に応じた目標吸入開度に制御するときに、EGR弁をエンジンの運転状態に応じた目標EGR開度に制御し、その制御した状態で、吸気通路へ供給されるべき目標ガス流量をエンジンの運転状態に応じて算出し、目標ガス流量を確保するための目標ガス流量開度を所定の関数データに基づいて算出し、ガス流量調節弁を目標ガス流量開度に制御すると共に、目標吸入開度を目標ガス流量に基づいて補正し、その補正された目標吸入開度により吸入弁を制御することを趣旨とする。
上記(3)の構成によれば、上記(1)又は(2)の構成の作用と異なり、次のような作用が得られる。すなわち、吸気量調節弁が所定の開度に制御され、吸入弁が目標吸入開度に制御されると共にEGR弁が目標EGR開度に制御された特定の状態において、ガス通路から吸気通路へ供給されるべき目標ガス流量が算出される。また、その目標ガス流量を確保するための目標ガス流量開度が所定の関数データに基づいて算出される。そして、ガス流量調節弁が、算出された目標ガス流量開度に制御されると共に、目標吸入開度が目標ガス流量に基づいて補正され、その補正された目標吸入開度により吸入弁が制御される。従って、吸入弁が目標ガス流量に基づいて補正された目標吸入開度に制御されるので、吸入弁の直下流における実際の吸入圧力が供給されるガス流量に応じて補正される。
(4)上記目的を達成するために、上記(1)乃至(3)のいずれかの構成において、制御手段は、ガス流量調節弁を全閉に制御すると共に吸入弁を全開に制御し、更に吸気量調節弁を通過する吸気が音速となるように吸気量調節弁を任意の制御開度に制御したときの、吸気量検出手段により検出された吸気量と、所定の基本式とに基づき、吸気量調節弁に関する実開度を求め、その求められた実開度と制御開度との差から吸気量調節弁の開度補正値を学習し、その学習された開度補正値に基づいて吸気量調節弁の制御を補正し、制御手段は、学習された吸気量調節弁の開度補正値に基づいて吸気量調節弁の制御を補正した後、ガス流量調節弁を全閉に制御すると共に吸入弁を任意の制御開度へ閉弁制御したときの、吸気量検出手段により検出された吸気量と、基本式とに基づき、吸入弁に関する実開度を求め、その求められた実開度と吸入弁の制御開度との差から吸入弁の開度補正値を学習し、その学習された開度補正値に基づいて吸入弁の制御を補正することを趣旨とする。
上記(4)の構成によれば、上記(1)乃至(3)のいずれかの構成の作用に加え、吸気量調節弁の制御と吸入弁の制御が上記のように補正されるので、吸入弁の下流側の圧力を検出するための専用の圧力センサを特に使用することなく、吸気量調節弁の制御と吸入弁の制御が補正される。従って、ガス流量調節弁を開弁したときに、ガス通路から吸気通路へ供給されるガス流量が、吸入弁の開度ばらつきの有無にかかわらず補正される。
(5)上記目的を達成するために、エンジンの吸気通路と排気通路に設けられ、吸気通路における吸気を昇圧させるための過給機と、過給機は、吸気通路に配置されたコンプレッサと、排気通路に配置されたタービンと、コンプレッサとタービンを一体回転可能に連結する回転軸とを含むことと、コンプレッサより下流の吸気通路に設けられ、吸気通路を流れる吸気量を調節するために開度可変に構成された吸気量調節弁と、燃料タンクで発生する蒸発燃料をキャニスタに一旦捕集し、開度可変なパージ弁が設けられたパージ通路を介して吸気通路へパージして処理するための蒸発燃料処理装置と、パージ通路は、その入口がキャニスタに接続され、その出口がコンプレッサより上流の吸気通路に接続されることと、パージ通路の出口より上流の吸気通路に設けられ、吸気通路に吸入される吸気量を絞るために開度可変に構成された吸入弁と、吸入弁より上流の吸気通路を流れる吸気量を検出するための吸気量検出手段と、少なくとも吸気量調節弁、パージ弁及び吸入弁を制御するための制御手段とを備えた過給機付きエンジンの制御装置において、制御手段は、パージ弁を全閉に制御すると共に吸入弁を全開に制御し、更に吸気量調節弁を通過する吸気が音速となるように吸気量調節弁を任意の制御開度に制御したときの、吸気量検出手段により検出された吸気量と、所定の基本式とに基づき、吸気量調節弁に関する実開度を求め、その求められた実開度と制御開度との差から吸気量調節弁の開度補正値を学習し、その学習された開度補正値に基づいて吸気量調節弁の制御を補正し、制御手段は、学習された吸気量調節弁の開度補正値に基づいて吸気量調節弁の制御を補正した後、パージ弁を全閉に制御すると共に吸入弁を任意の制御開度へ閉弁制御したときの、吸気量検出手段により検出された吸気量と、基本式とに基づき、吸入弁に関する実開度を求め、その求められた実開度と吸入弁の制御開度との差から吸入弁の開度補正値を学習し、その学習された開度補正値に基づいて吸入弁の制御を補正することを趣旨とする。
上記(5)の構成によれば、吸気量調節弁の制御と吸入弁の制御が上記のように補正されるので、吸入弁の下流側の圧力を検出するための専用の圧力センサを特に使用することなく、吸気量調節弁の制御と吸入弁の制御が補正される。従って、パージ弁を開弁したときに、パージ通路から吸気通路へパージされる蒸発燃料流量が、吸入弁の開度ばらつきの有無にかかわらず補正される。
(6)上記目的を達成するために、上記(4)の構成において、制御手段は、学習された吸気量調節弁の開度補正値に基づいて吸気量調節弁の制御を補正すると共に、学習された吸入弁の開度補正値に基づいて吸入弁の制御を補正した後、ガス流量調節弁を所定の第1開度に制御したときに吸気量検出手段により検出された吸気量に対する、ガス流量調節弁を第1開度より大きい所定の第2開度へ制御したときに吸気量検出手段により検出された吸気量の変化量をガス流量変化量として求め、そのガス流量変化量と、基本式とに基づき、ガス流量調節弁に関する実開度を求め、その求められた実開度とガス流量調節弁の第2開度との差からガス流量調節弁の開度補正値を学習し、その学習された開度補正値に基づいてガス流量調節弁の制御を補正することを趣旨とする。
上記(6)の構成によれば、上記(4)の構成の作用に加え、ガス流量調節弁の制御が上記のように補正されるので、吸入弁の下流側の圧力を検出するための専用の圧力センサを特に使用することなく、ガス流量調節弁の制御が補正される。従って、ガス流量調節弁を開弁したときに、ガス通路から吸気通路へ流れるガス流量が、ガス流量調節弁の開度ばらつきの有無にかかわらず補正される。
(7)上記目的を達成するために、上記(4)乃至(6)のいずれかの構成において、制御手段は、吸入弁に関する求められた実開度を吸入弁の開度に関する所定の基準値と比較することにより吸入弁の異常を診断することを趣旨とする。
上記(7)の構成によれば、上記(4)乃至(6)のいずれかの構成の作用に加え、吸気量調節弁を通過する吸気が音速となるように吸気量調節弁が任意の制御開度に制御されたときの吸気量検出手段により検出された吸気量に基づき、吸入弁の実開度が求められ、その実開度に基づいて吸入弁の異常が診断される。従って、吸入弁の異常を診断するために吸気量検出手段以外の専用の圧力センサを設ける必要がない。
(8)上記目的を達成するために、上記(6)の構成において、制御手段は、ガス流量調節弁に関する求められた実開度をガス流量調節弁の開度に関する所定の基準値と比較することによりガス流量調節弁の異常を診断することを趣旨とする。
上記(8)の構成によれば、上記(6)の構成の作用に加え、吸気量調節弁を通過する吸気が音速となるように吸気量調節弁が任意の制御開度に制御されたときの吸気量検出手段により検出された吸気量に基づき、ガス流量調節弁の実開度が求められ、その実開度に基づいてガス流量調節弁の異常が診断される。従って、ガス流量調節弁の異常を診断するために吸気量検出手段以外の専用の圧力センサを設ける必要がない。
(9)上記目的を達成するために、上記(2)の構成において、制御手段は、吸気量検出手段により検出される吸気量に基づいて測定された実ガス流量を所定の基準値と比較することによりガス流量調節弁の異常又は吸入弁の異常を診断することを趣旨とする。
上記(9)の構成によれば、上記(2)の構成の作用に加え、吸気量検出手段により検出される吸気量に基づいて測定された実ガス流量に基づきガス流量調節弁の異常又は吸入弁の異常が診断される。従って、ガス流量調節弁の異常又は吸入弁の異常を診断するために吸気量検出手段以外の専用の圧力センサを設ける必要がない。
(10)上記目的を達成するために、上記(1)の構成において、制御手段は、ガス通路から吸気通路へ供給される実ガス流量を吸気量検出手段により検出される吸気量に基づいて測定し、その測定された実ガス流量を所定の基準値と比較することによりガス流量調節弁の異常又は吸入弁の異常を診断することを趣旨とする。
上記(10)の構成によれば、上記(1)の構成の作用に加え、吸気量検出手段により検出される吸気量に基づいて測定された実ガス流量に基づきガス流量調節弁の異常又は吸入弁の異常が診断される。従って、ガス流量調節弁の異常又は吸入弁の異常を診断するために吸気量検出手段以外の専用の圧力センサを設ける必要がない。
(11)上記目的を達成するために、上記(1)乃至(3)のいずれかの構成において、制御手段は、ガス流量調節弁を全閉に制御すると共に吸入弁を全開に制御し、更に吸気量調節弁を通過する吸気が音速となるように吸気量調節弁を任意の制御開度に制御したときの、吸気量検出手段により検出された吸気量と、所定の基本式とに基づき、吸気量調節弁に関する実開度を求め、その求められた実開度と制御開度との差から吸気量調節弁の開度補正値を学習し、その学習された開度補正値に基づいて吸気量調節弁の制御を補正し、制御手段は、学習された吸気量調節弁の開度補正値に基づいて吸気量調節弁の制御を補正した後、ガス流量調節弁を全閉に制御すると共に吸入弁を任意の制御開度へ閉弁制御したときの、吸気量検出手段により検出された吸気量と、基本式とに基づき、吸入弁に関する実開度を求め、その求められた吸入弁に関する実開度を吸入弁の開度に関する所定の基準値と比較することにより吸入弁の異常を診断することを趣旨とする。
上記(11)の構成によれば、上記(1)乃至(3)のいずれかの構成の作用に加え、吸気量調節弁を通過する吸気が音速となるように吸気量調節弁が任意の制御開度に制御されたときの吸気量検出手段により検出された吸気量に基づき、吸入弁の実開度が求められ、その実開度に基づいて吸入弁の異常が診断される。従って、吸入弁の異常を診断するために吸気量検出手段以外の専用の圧力センサを設ける必要がない。
(12)上記目的を達成するために、上記(4)の構成において、制御手段は、学習された吸気量調節弁の開度補正値に基づいて吸気量調節弁の制御を補正すると共に、学習された吸入弁の開度補正値に基づいて吸入弁の制御を補正した後、ガス流量調節弁を所定の第1開度に制御したときに吸気量検出手段により検出された吸気量に対する、ガス流量調節弁を第1開度より大きい所定の第2開度へ制御したときに吸気量検出手段により検出された吸気量の変化量をガス流量変化量として求め、そのガス流量変化量と、基本式とに基づき、ガス流量調節弁に関する実開度を求め、その求められたガス流量調節弁に関する実開度をガス流量調節弁の開度に関する所定の基準値と比較することによりガス流量調節弁の異常を診断することを趣旨とする。
上記(12)の構成によれば、上記(4)の構成の作用に加え、吸気量調節弁を通過する吸気が音速となるように吸気量調節弁が任意の制御開度に制御されたときの吸気量検出手段により検出された吸気量の変化量等に基づき、ガス流量調節弁に関する実開度が求められ、その実開度に基づいてガス流量調節弁の異常が診断される。従って、ガス流量調節弁の異常を診断するために吸気量検出手段以外の専用の圧力センサを設ける必要がない。
上記(1)の構成によれば、吸入弁の開度ばらつきにかかわらず、専用の圧力センサを使用することなく、吸入弁による吸入負圧の制御精度を向上させた上で、吸気通路へ流す所定のガス流量を精度よく制御することができる。
上記(2)の構成によれば、上記(1)の構成の効果に加え、吸入弁の製品公差や経時変化を解消するかたちで吸入弁による吸入負圧の制御精度を向上させることができる。
上記(3)の構成によれば、吸入弁の開度ばらつきにかかわらず、専用の圧力センサを使用することなく、吸入弁による吸入負圧の制御精度を向上させた上で、吸気通路へ流す所定のガス流量とEGRガス流量を精度よく制御することができる。
上記(4)の構成によれば、上記(1)乃至(3)のいずれかの構成の効果に加え、吸入弁の開度ばらつきにかかわらず、専用の圧力センサを用いることなく、ガス通路から吸気通路へ供給されるガス流量を精度よく制御することができる。
上記(5)の構成によれば、吸入弁の開度ばらつきにかかわらず、専用の圧力センサを用いることなく、パージ通路から吸気通路へパージされる蒸発燃料量を精度よく制御することができる。
上記(6)の構成によれば、上記(4)の構成の効果に加え、ガス流量調節弁の開度ばらつきにかかわらず、専用の圧力センサを使用することなく、ガス通路から吸気通路へ供給されるガス流量を精度よく制御することができる。
上記(7)の構成によれば、上記(4)乃至(6)のいずれかの構成の効果に加え、専用の圧力センサを用いることなく、吸入弁の異常の有無を診断することができる。
上記(8)の構成によれば、上記(6)の構成の効果に加え、専用の圧力センサを用いることなく、ガス流量調節弁の異常の有無を診断することができる。
上記(9)の構成によれば、上記(2)の構成の効果に加え、専用の圧力センサを用いることなく、ガス流量調節弁の異常又は吸入弁の異常の有無を診断することができる。
上記(10)の構成によれば、上記(1)の構成の効果に加え、専用の圧力センサを用いることなく、ガス流量調節弁の異常又は吸入弁の異常の有無を診断することができる。
上記(11)の構成によれば、上記(1)乃至(3)のいずれかの構成の効果に加え、専用の圧力センサを用いることなく、吸入弁の異常の有無を診断することができる。
上記(12)の構成によれば、上記(4)の構成の効果に加え、専用の圧力センサを用いることなく、ガス流量調節弁の異常の有無を診断することができる。
<第1実施形態>
以下、過給機付きエンジンの制御装置をガソリンエンジンシステムに具体化した第1実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
以下、過給機付きエンジンの制御装置をガソリンエンジンシステムに具体化した第1実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
[エンジンシステムの概要について]
図1に、自動車に搭載されたガソリンエンジンシステム(以下、単に「エンジンシステム」と言う。)を概略図により示す。このエンジンシステムは、複数の気筒を有するエンジン1を備える。このエンジン1は、4気筒、4サイクルのレシプロエンジンであり、ピストン及びクランクシャフト等の周知の構成を含む。エンジン1には、各気筒へ吸気を導入するための吸気通路2と、エンジン1の各気筒から排気を導出するための排気通路3が設けられる。吸気通路2と排気通路3には、過給機5が設けられる。吸気通路2には、その上流側から順に吸気入口2a、エアクリーナ4、過給機5のコンプレッサ5a、電子スロットル装置6、インタークーラ7及び吸気マニホールド8が設けられる。
図1に、自動車に搭載されたガソリンエンジンシステム(以下、単に「エンジンシステム」と言う。)を概略図により示す。このエンジンシステムは、複数の気筒を有するエンジン1を備える。このエンジン1は、4気筒、4サイクルのレシプロエンジンであり、ピストン及びクランクシャフト等の周知の構成を含む。エンジン1には、各気筒へ吸気を導入するための吸気通路2と、エンジン1の各気筒から排気を導出するための排気通路3が設けられる。吸気通路2と排気通路3には、過給機5が設けられる。吸気通路2には、その上流側から順に吸気入口2a、エアクリーナ4、過給機5のコンプレッサ5a、電子スロットル装置6、インタークーラ7及び吸気マニホールド8が設けられる。
電子スロットル装置6は、コンプレッサ5aより下流の吸気通路2に設けられ、運転者によるアクセルペダル16の操作に応じて開閉駆動されることで、吸気通路2を流れる吸気量を調節するように開度可変に構成される。この実施形態で、電子スロットル装置6は、DCモータ方式の電動弁により構成され、開閉駆動されるスロットル弁6aと、スロットル弁6aの開度(スロットル開度)TAを検出するためのスロットルセンサ41とを含む。電子スロットル装置6は、本開示技術における吸気量調節弁の一例に相当する。吸気マニホールド8は、エンジン1の直上流に配置され、吸気が導入されるサージタンク8aと、サージタンク8aに導入された吸気をエンジン1の各気筒へ分配するための複数(4つ)の分岐管8bとを含む。排気通路3には、その上流側から順に排気マニホールド9、過給機5のタービン5b及び触媒10が設けられる。触媒10は、排気を浄化するためのものであり、例えば、三元触媒により構成することができる。
過給機5は、吸気通路2における吸気を昇圧するために設けられ、吸気通路2に配置されたコンプレッサ5aと、排気通路3に配置されたタービン5bと、コンプレッサ5aとタービン5bを一体回転可能に連結する回転軸5cとを含む。タービン5bが、排気通路3を流れる排気により回転動作し、それに連動してコンプレッサ5aが回転動作することにより、吸気通路2を流れる吸気が昇圧されるようになっている。インタークーラ7は、コンプレッサ5aで昇圧された吸気を冷却するようになっている。
エンジン1には、各気筒に対応して燃料を噴射するための燃料噴射装置(図示略)が設けられる。燃料噴射装置は、燃料供給装置(図示略)から供給される燃料をエンジン1の各気筒へ噴射するように構成される。各気筒では、燃料噴射装置から噴射される燃料と吸気マニホールド8から導入される吸気とにより可燃混合気が形成される。
また、エンジン1には、各気筒に対応して点火装置(図示略)が設けられる。点火装置は、各気筒で形成される可燃混合気に点火するように構成される。各気筒内の可燃混合気は、点火装置の点火動作により爆発・燃焼し、燃焼後の排気は、各気筒から排気マニホールド9、タービン5b及び触媒10を経て外部へ排出される。このとき、各気筒でピストン(図示略)が上下運動し、クランクシャフト(図示略)が回転することにより、エンジン1に動力が得られる。
[蒸発燃料処理装置について]
この実施形態のエンジンシステムは、蒸発燃料処理装置31を備える。この装置31は、燃料タンク32で発生する蒸発燃料(ベーパ)を大気へ放出させることなく捕集して処理する装置である。この装置31は、キャニスタ33、ベーパ通路34、パージ通路35及びパージ弁36を含む。キャニスタ33は、燃料タンク32で発生するベーパを、ベーパ通路34を通じて一旦捕集する。キャニスタ33は、ベーパを吸着する吸着剤(図示略)を内蔵する。この実施形態では、吸気通路2に所定のガスとしてのベーパを供給するために、コンプレッサ5aより上流の吸気通路2にパージ通路35が接続される。パージ通路35は、本開示技術におけるガス通路の一例に相当する。パージ通路35は、その入口35aがキャニスタ33に接続され、その出口35bがコンプレッサ5aより上流の吸気通路2に接続される。また、パージ通路35には、同通路35におけるガス流量としてのベーパのパージ流量を調節するために開度可変に構成されたパージ弁36が設けられる。パージ弁36は、本開示技術におけるガス流量調節弁の一例に相当する。パージ弁36は、パージ通路35におけるパージ流量を調節するために電動弁により開度可変に構成される。キャニスタ33に設けられた大気口33aは、ベーパがキャニスタ33からパージされるときに、キャニスタ33へ大気を導入するようになっている。
この実施形態のエンジンシステムは、蒸発燃料処理装置31を備える。この装置31は、燃料タンク32で発生する蒸発燃料(ベーパ)を大気へ放出させることなく捕集して処理する装置である。この装置31は、キャニスタ33、ベーパ通路34、パージ通路35及びパージ弁36を含む。キャニスタ33は、燃料タンク32で発生するベーパを、ベーパ通路34を通じて一旦捕集する。キャニスタ33は、ベーパを吸着する吸着剤(図示略)を内蔵する。この実施形態では、吸気通路2に所定のガスとしてのベーパを供給するために、コンプレッサ5aより上流の吸気通路2にパージ通路35が接続される。パージ通路35は、本開示技術におけるガス通路の一例に相当する。パージ通路35は、その入口35aがキャニスタ33に接続され、その出口35bがコンプレッサ5aより上流の吸気通路2に接続される。また、パージ通路35には、同通路35におけるガス流量としてのベーパのパージ流量を調節するために開度可変に構成されたパージ弁36が設けられる。パージ弁36は、本開示技術におけるガス流量調節弁の一例に相当する。パージ弁36は、パージ通路35におけるパージ流量を調節するために電動弁により開度可変に構成される。キャニスタ33に設けられた大気口33aは、ベーパがキャニスタ33からパージされるときに、キャニスタ33へ大気を導入するようになっている。
[吸入弁について]
この実施形態のエンジンシステムは、吸入弁28を備える。吸入弁28は、エアクリーナ4より下流であって、パージ通路35の吸気通路2との接続部位(出口35b)より上流の吸気通路2に設けられ、吸気通路2に吸入される吸気量を絞るために開度可変に構成される。この実施形態で、吸入弁28は、DCモータ方式の電動弁より構成され、開度可変なバタフライ弁28aを含む。吸入弁28は、パージ通路35の出口35bから吸気通路2へベーパがパージされるときに、その出口35bの近傍の吸入圧力を負圧にするためにバタフライ弁28aの開度を絞るようになっている。
この実施形態のエンジンシステムは、吸入弁28を備える。吸入弁28は、エアクリーナ4より下流であって、パージ通路35の吸気通路2との接続部位(出口35b)より上流の吸気通路2に設けられ、吸気通路2に吸入される吸気量を絞るために開度可変に構成される。この実施形態で、吸入弁28は、DCモータ方式の電動弁より構成され、開度可変なバタフライ弁28aを含む。吸入弁28は、パージ通路35の出口35bから吸気通路2へベーパがパージされるときに、その出口35bの近傍の吸入圧力を負圧にするためにバタフライ弁28aの開度を絞るようになっている。
[エンジンシステムの電気的構成について]
図1に示すように、このエンジンシステムに設けられる各種センサ等41~47は、エンジン1の運転状態を検出するための運転状態検出手段の一例に相当する。エアクリーナ4の近傍に設けられるエアフローメータ42は、吸入弁28より上流であってエアクリーナ4から吸気通路2へ流れる吸気量Gaを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。エアフローメータ42は、この開示技術における吸気量検出手段の一例に相当する。サージタンク8aに設けられる吸気圧センサ43は、電子スロットル装置6より下流の吸気圧力PMを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。エンジン1に設けられる水温センサ44は、エンジン1の内部を流れる冷却水の温度(冷却水温度)THWを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。エンジン1に設けられる回転数センサ45は、クランクシャフトの回転数をエンジン1の回転数(エンジン回転数)NEとして検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。タービン5bより下流の排気通路3に設けられる酸素センサ46は、排気通路3へ排出される排気中の酸素濃度(出力電圧)Oxを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。運転席に設けられるアクセルペダル16には、アクセルセンサ47が設けられる。アクセルセンサ47は、アクセルペダル16の踏み込み角度をアクセル開度ACCとして検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。
図1に示すように、このエンジンシステムに設けられる各種センサ等41~47は、エンジン1の運転状態を検出するための運転状態検出手段の一例に相当する。エアクリーナ4の近傍に設けられるエアフローメータ42は、吸入弁28より上流であってエアクリーナ4から吸気通路2へ流れる吸気量Gaを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。エアフローメータ42は、この開示技術における吸気量検出手段の一例に相当する。サージタンク8aに設けられる吸気圧センサ43は、電子スロットル装置6より下流の吸気圧力PMを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。エンジン1に設けられる水温センサ44は、エンジン1の内部を流れる冷却水の温度(冷却水温度)THWを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。エンジン1に設けられる回転数センサ45は、クランクシャフトの回転数をエンジン1の回転数(エンジン回転数)NEとして検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。タービン5bより下流の排気通路3に設けられる酸素センサ46は、排気通路3へ排出される排気中の酸素濃度(出力電圧)Oxを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。運転席に設けられるアクセルペダル16には、アクセルセンサ47が設けられる。アクセルセンサ47は、アクセルペダル16の踏み込み角度をアクセル開度ACCとして検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。
このエンジンシステムは、各種制御を司る電子制御装置(ECU)50を更に備える。ECU50には、各種センサ等41~47がそれぞれ接続される。また、ECU50には、電子スロットル装置6、EGR弁23、吸入弁28及びパージ弁36等がそれぞれ接続される。
この実施形態で、ECU50は、各種センサ等41~47から出力される各種信号を入力し、それら信号に基づいて燃料噴射制御及び点火時期制御を実行するために、燃料噴射装置及び点火装置をそれぞれ制御するようになっている。また、ECU50は、各種信号に基づいて吸気制御及びパージ制御を実行するために、電子スロットル装置6、吸入弁28及びパージ弁36をそれぞれ制御するようになっている。
ここで、吸気制御は、主として、運転者によるアクセルペダル16の操作に応じたアクセルセンサ47の検出値に基づいて電子スロットル装置6を制御することにより、エンジン1に導入される吸気量を制御することである。ECU50は、エンジン1の減速時には、エンジン1へ流れる吸気量を絞るために、電子スロットル装置6を閉弁方向へ制御するようになっている。
パージ制御は、主として、エンジン1の運転状態に応じてパージ弁36及び吸入弁28を制御することにより、パージ通路35から吸気通路2へ供給される(パージされる)ベーパのパージ流量を制御することである。ECU50は、エンジン1の運転時に、吸入弁28を閉弁し(絞り)、パージ弁36を所要の開度に制御する。これにより、パージ通路35の出口35bの近傍に負圧の吸入圧力を発生させ、キャニスタ33に捕集されたベーパを含むガスをパージ通路35から吸気通路2へパージさせる。吸気通路2へパージされたベーパは、エンジン1に吸入されて燃焼に供され、処理される。
周知のようにECU50は、中央処理装置(CPU)、各種メモリ、外部入力回路及び外部出力回路等を備える。メモリには、エンジン1の各種制御に関する所定の制御プログラムが格納される。CPUは、入力回路を介して入力される各種センサ等41~47の検出値に基づき、所定の制御プログラムに基づいて前述した各種制御を実行するようになっている。ECU50は、この開示技術における制御手段の一例に相当する。
[第1の開度ばらつき補正制御について]
ここで、上記した電子スロットル装置6、吸入弁28及びパージ弁36には、多少の開度ばらつき(公差内での製造ばらつき、経時変化を含む)が存在する。また、吸入弁28の開度ばらつきによって、パージ通路35の出口35bに作用する負圧が目標値からずれるおそれがある。更に、パージ弁36の開度ばらつきによって、パージ通路35から吸気通路2へ流れるパージ流量が目標値からずれ、パージ制御の実行時にパージ流量の制御精度が悪化するおそれがある。そこで、この実施形態では、吸入弁28の開度ばらつきにかわらず、吸入弁28による吸入圧力(負圧)の制御精度を向上させた上で、パージ流量の制御精度を向上させるために、ECU50が次のような第1の開度ばらつき補正制御を実行するようになっている。
ここで、上記した電子スロットル装置6、吸入弁28及びパージ弁36には、多少の開度ばらつき(公差内での製造ばらつき、経時変化を含む)が存在する。また、吸入弁28の開度ばらつきによって、パージ通路35の出口35bに作用する負圧が目標値からずれるおそれがある。更に、パージ弁36の開度ばらつきによって、パージ通路35から吸気通路2へ流れるパージ流量が目標値からずれ、パージ制御の実行時にパージ流量の制御精度が悪化するおそれがある。そこで、この実施形態では、吸入弁28の開度ばらつきにかわらず、吸入弁28による吸入圧力(負圧)の制御精度を向上させた上で、パージ流量の制御精度を向上させるために、ECU50が次のような第1の開度ばらつき補正制御を実行するようになっている。
図2に、第1の開度ばらつき補正制御の内容をフローチャートにより示す。処理がこのルーチンへ移行すると、ステップ100で、ECU50は、エアフローメータ42及び回転数センサ45の検出値から吸気量Ga及びエンジン回転数NEをそれぞれ取り込む。
次に、ステップ110で、ECU50は、吸気量Gaよりエンジン負荷KLを算出する。ECU50は、例えば、所定の関数式又は関数マップを参照することにより、吸気量Gaからエンジン負荷KLを求めることができる。
次に、ステップ120で、ECU50は、電子スロットル装置6を所定の目標スロットル開度に制御する。この目標スロットル開度は、以下に続く処理のために設定された所定の開度である。
次に、ステップ130で、ECU50は、所定の関数マップを参照することにより、取り込まれたエンジン回転数NE及びエンジン負荷KLに応じた、吸入弁28に係る目標吸入開度ODaを算出する。
次に、ステップ140で、ECU50は、吸入弁28を、算出された目標吸入開度ODaに制御する。
次に、ステップ150で、ECU50は、パージ許可か否かを判断する。すなわち、ECU50は、エンジン1がパージを許可できる運転状態にあるか否かを判断する。ECU50は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ160へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ100へ戻す。
ステップ160では、ECU50は、エンジン回転数NE及びエンジン負荷KLに応じた目標パージ流量Qtを算出する。目標パージ流量Qtは、本開示技術における目標ガス流量の一例に相当する。
次に、ステップ170で、ECU50は、所定の「目標パージ開度マップ」を参照することにより、目標パージ流量Qtを確保するためのパージ弁36に係る目標パージ開度ODpを算出する。
次に、ステップ180で、ECU50は、パージ弁36を目標パージ開度ODpに開弁制御する。
次に、ステップ190で、ECU50は、目標パージ流量Qtに基づき目標吸入開度ODaを補正する。ECU50は、所定の関数マップを参照することにより、目標パージ流量Qtに基づき目標吸入開度ODaを補正することができる。
次に、ステップ200で、ECU50は、補正後の目標吸入開度ODaに吸入弁28を制御する。
次に、ステップ210で、ECU50は、実パージ流量Qsを測定する。ECU50は、エアフローメータ42により検出される吸気量Gaに基づき、この実パージ流量Qsを測定することができる。すなわち、ECU50は、パージが無いときの吸気量Gaとパージが有るときの吸気量Gaとの差から実パージ流量Qsを求めることができる。実パージ流量は、本開示技術における実ガス流量の一例に相当する。
次に、ステップ220で、ECU50は、目標パージ流量Qtと実パージ流量Qsが同じか否かを判断する。ECU50は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ100へ戻し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ230へ移行する。
ステップ230では、ECU50は、実パージ流量Qsに基づきパージ開度補正値DpCを算出する。ECU50は、所定の関数式又はマップを参照することにより、実パージ流量Qsに応じたパージ開度補正値DpCを求めることができる。
次に、ステップ240で、ECU50は、「目標パージ開度マップ」における目標パージ開度ODpを、パージ開度補正値DpCに基づき更新する。その後、ECU50は、処理をステップ170へ戻す。
上記第1の開度ばらつき補正制御によれば、ECU50(制御手段)は、電子スロットル装置6(吸気量調節弁)を目標スロットル開度(所定の開度)に制御すると共に、吸入弁28をエンジン回転数NE及びエンジン負荷KL(エンジン1の運転状態)に応じた目標吸入開度ODaに制御する。その状態で、ECU50は、吸気通路2へパージ(供給)されるべき目標パージ流量Qt(目標ガス流量)をエンジン回転数NE及びエンジン負荷KL(エンジン1の運転状態)に応じて算出し、その目標パージ流量Qtを確保するための目標パージ開度ODp(目標ガス流量開度)を所定の目標パージ開度マップ(関数データ)に基づいて算出し、パージ弁36(ガス流量調節弁)を目標パージ開度ODpに制御すると共に、目標吸入開度ODaを目標パージ流量Qtに基づいて補正し、その補正された目標吸入開度ODaにより吸入弁28を制御するようになっている。この構成は、本願の請求項1に記載の技術に対応するものである。
また、上記第1の開度ばらつき補正制御によれば、ECU50は、パージ通路35(ガス通路)から吸気通路2へ供給される実パージ流量Qs(実ガス流量)をエアフローメータ42(吸気量検出手段)により検出される吸気量Gaに基づいて測定し、その測定された実パージ流量Qsが目標パージ流量Qt(目標ガス流量)と等しくなるように、実パージ流量Qsに基づいてパージ開度補正値DpC(ガス流量調節弁の開度補正値)を算出し、算出されたパージ開度補正値DpCに基づいて目標パージ開度マップ(関数データ)における目標パージ開度(目標ガス流量開度)を更新するようになっている。この構成は、本願の請求項2に記載の技術に対応するものである。
以上説明したこの実施形態における過給機付きエンジンの制御装置によれば、ECU50は、エンジン1の運転時に上記のような第1の開度ばらつき補正制御を実行する。この補正制御によれば、電子スロットル装置6が所定の目標スロットル開度に制御されると共に、吸入弁28が目標吸入開度ODaに制御された特定の状態において、パージ通路35から吸気通路2へ供給されるべき目標パージ流量Qtが算出される。また、その目標パージ流量Qtを確保するための目標パージ開度ODpが所定の目標パージ開度マップに基づいて算出される。そして、パージ弁36が、算出された目標パージ開度ODpに制御されると共に、目標吸入開度ODaが目標パージ流量Qtに基づいて補正され、その補正された目標吸入開度ODaにより吸入弁28が制御される。従って、吸入弁28が目標パージ流量Qtに基づいて補正された目標吸入開度ODaに制御されるので、吸入弁28の直下流における実際の吸入圧力が供給されるパージ流量に応じて補正される。この結果、吸入弁28の開度ばらつきにかかわらず、専用の圧力センサを使用することなく、吸入弁28による吸入負圧の制御精度を向上させた上で、吸気通路2へ流す所定のパージ流量を精度よく制御することができる。
また、上記補正制御によれば、パージ通路35から吸気通路2へパージされる実パージ流量Qsが測定され、測定された実パージ流量Qsが目標パージ流量Qtと等しくなるように、実パージ流量Qsに基づいてパージ開度補正値DpCが算出され、算出されたパージ開度補正値DpCに基づいて目標パージ開度マップにおける目標パージ開度ODpが更新される。従って、目標パージ開度マップにおける目標パージ開度ODpが逐次最適値に学習される。この結果、吸入弁28の製品公差や経時変化を解消するかたちで吸入弁28による吸入負圧の制御精度を向上させることができる。
図3に、車速と積算パージ流量(パージ流量の積算値)の変化をグラフにより示す。このグラフにおいて、太線L1は、第1の開度ばらつき補正制御を実行した本実施形態の積算パージ流量の変化を、実線L2は、同補正制御を実行していない対比例の積算パージ流量の変化を、破線L3は、車速の変化をそれぞれ示す。このグラフに示すように、本実施形態では、ベーパのパージ流量の制御精度が向上した分だけ、対比例に比べて積算パージ流量が増えていることがわかる。
<第2実施形態>
次に、過給機付きエンジンの制御装置をガソリンエンジンシステムに具体化した第2実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
次に、過給機付きエンジンの制御装置をガソリンエンジンシステムに具体化した第2実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
なお、以下の説明において第1実施形態と同等の構成については同一の符号を付して説明を省略し、異なった点を中心に説明する。この実施形態では、開度ばらつき補正制御の内容の点で第1実施形態と構成が異なる。
[第2の開度ばらつき補正制御について]
図1に示すエンジンシステムにおいて、電子スロットル装置6、吸入弁28及びパージ弁36には、多少の開度ばらつき(公差内での製造ばらつき、経時変化を含む)が存在する。また、吸入弁28の開度ばらつきによって、パージ通路35の出口35bに作用する吸入圧力(負圧)が目標値からずれるおそれがある。更に、パージ弁36の開度ばらつきによって、パージ通路35から吸気通路2へ流れるパージ流量が目標値からずれ、パージ制御の実行時にパージ流量の制御精度が悪化するおそれがある。そこで、この実施形態では、吸入弁28の開度ばらつき、パージ弁36の開度ばらつきにかかわらず、パージ流量の制御精度を向上させることを課題として、ECU50が次のような第2の開度ばらつき補正制御を実行するようになっている。
図1に示すエンジンシステムにおいて、電子スロットル装置6、吸入弁28及びパージ弁36には、多少の開度ばらつき(公差内での製造ばらつき、経時変化を含む)が存在する。また、吸入弁28の開度ばらつきによって、パージ通路35の出口35bに作用する吸入圧力(負圧)が目標値からずれるおそれがある。更に、パージ弁36の開度ばらつきによって、パージ通路35から吸気通路2へ流れるパージ流量が目標値からずれ、パージ制御の実行時にパージ流量の制御精度が悪化するおそれがある。そこで、この実施形態では、吸入弁28の開度ばらつき、パージ弁36の開度ばらつきにかかわらず、パージ流量の制御精度を向上させることを課題として、ECU50が次のような第2の開度ばらつき補正制御を実行するようになっている。
図4に、第2の開度ばらつき補正制御の内容をフローチャートにより示す。処理がこのルーチンへ移行すると、ステップ300で、ECU50は、スロットルセンサ41、吸気圧センサ43及び回転数センサ45の検出値からスロットル開度TA、吸気圧力PM及びエンジン回転数NEをそれぞれ取り込む。
次に、ステップ310では、ECU50は、電子スロットル装置6を通過する吸気がソニックとなるか否か、すなわち、スロットル弁6aを通過する吸気が音速となるか否かを判断する。吸気がソニックとなる場合として、例えば、エンジン1の減速時であって、エンジン1への燃料供給が遮断されたとき(減速燃料カット時)を挙げることができる。ECU50は、この判断を吸気圧力PMに基づいて行うことができる。ECU50は、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ300へ戻し、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ320へ移行する。
ステップ320では、ECU50は、電子スロットル装置6に関するスロットル開度補正が完了したか否かを判断する。ECU50は、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ330へ移行し、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ380へ移行する。
ステップ330では、ECU50は、電子スロットル装置6に関するスロットル開度測定モードの処理を実行する。図5に、このときの電子スロットル装置6、吸入弁28及びパージ弁36の状態を概念図により示す。すなわち、ECU50は、図5に示すように、電子スロットル装置6のマスター開度を所定値(例えば「7deg」)とし、吸入弁28のマスター開度を全開(「90deg」)とし、パージ弁36のマスター開度を全閉(「0%」)とする。このとき、電子スロットル装置6(スロットル弁6a)を通過する吸気は音速となり、電子スロットル装置6の上流側の圧力はほぼ大気圧力(既知)となる。
次に、ステップ340で、ECU50は、エアフローメータ42の検出値に基づき吸気量Gaを取り込む。ここで、電子スロットル装置6を通過する吸気が音速となることから、エアフローメータ42により検出される吸気量Gaは、エンジン回転数NEが多少変動しても安定した一定値を示すことになる。
次に、ステップ350で、ECU50は、検出された吸気量Gaと、以下に示す弁通過流量の基本式(F)とに基づき、電子スロットル装置6に関する実際の開度(実開度)、すなわちスロットル実開度TARを演算する。
dm=A・Cq・Cm・Pup/√Tup ・・・(F)
このステップ350において、基本式(F)の「dm」は、吸気量Ga(質量流量)を意味し、既知である。「A」は、スロットル弁6aの開口面積を意味し、製品ばらつきを有する。「Cq」は、スロットル弁6aの流量係数を意味し、既知である。「Cm」は、スロットル弁6aの流れ係数を意味し、音速域では既知である。「Pup」は、スロットル弁6aの上流側の圧力を意味し、大気圧力となり既知である。「Tup」は、スロットル弁6aの上流側の温度を意味し、大気温度となり既知である。従って、基本式(F)より、吸気量Ga(dm)と音速域との関係から、電子スロットル装置6を所定のマスター開度としたときの開口面積Aを特定することができ、この開口面積Aから、スロットル実開度TARを求めることができる。ここでは、吸気が音速となるので開口面積Aを正確に求めることができ、これによってスロットル実開度TARを正確に求めることができる。
dm=A・Cq・Cm・Pup/√Tup ・・・(F)
このステップ350において、基本式(F)の「dm」は、吸気量Ga(質量流量)を意味し、既知である。「A」は、スロットル弁6aの開口面積を意味し、製品ばらつきを有する。「Cq」は、スロットル弁6aの流量係数を意味し、既知である。「Cm」は、スロットル弁6aの流れ係数を意味し、音速域では既知である。「Pup」は、スロットル弁6aの上流側の圧力を意味し、大気圧力となり既知である。「Tup」は、スロットル弁6aの上流側の温度を意味し、大気温度となり既知である。従って、基本式(F)より、吸気量Ga(dm)と音速域との関係から、電子スロットル装置6を所定のマスター開度としたときの開口面積Aを特定することができ、この開口面積Aから、スロットル実開度TARを求めることができる。ここでは、吸気が音速となるので開口面積Aを正確に求めることができ、これによってスロットル実開度TARを正確に求めることができる。
次に、ステップ360で、ECU50は、スロットル開度補正値TACを学習する。すなわち、スロットル実開度TARと電子スロットル装置6のマスター開度との差をスロットル開度補正値TACとして求め、メモリに記憶する。
次に、ステップ370で、ECU50は、スロットル開度マップ値を補正する(スロットル開度補正)。すなわち、ECU50は、所定のスロットル開度マップ値をスロットル開度補正値TACにより補正する。図6に、スロットル開度マップを概念図により示す。図6に示すように、スロットル開度に対する流量の関係には、一般に製品ばらつきVAが存在する。ここでは、例えば、補正前の目標値TV(スロットル開度マップ値)からスロットル開度補正値TACを減算することにより、補正後の目標値TVC(スロットル開度マップ値)を求めることができる。このようにスロットル開度マップ値を補正することにより、電子スロットル装置6の製品公差による開度ばらつきや経時変化を解消することができる。
そして、ステップ370でスロットル開度補正を完了し、ステップ320からステップ380へ移行すると、ECU50は、吸入弁28に関する吸入開度補正が完了したか否かを判断する。ECU50は、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ390へ移行し、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ440へ移行する。
ステップ390では、ECU50は、吸入弁28に関する吸入開度測定モードの処理を実行する。図7に、このときの電子スロットル装置6、吸入弁28及びパージ弁36の状態を概念図により示す。すなわち、ECU50は、図7に示すように、電子スロットル装置6の補正後開度を所定値(例えば「7deg相当」)とし、吸入弁28のマスター開度を全開から所定値(例えば「6deg」)に閉弁し、パージ弁36のマスター開度を全閉(「0%」)とする。このとき、電子スロットル装置6(スロットル弁6a)を通過する吸気は音速となり、吸入弁28の上流側の圧力は大気圧力(既知)となる。
次に、ステップ400で、ECU50は、エアフローメータ42の検出値に基づき吸気量Gaを取り込む。ここでは、電子スロットル装置6を通過する吸気が音速となることから、エアフローメータ42により検出される吸気量Gaは、安定した一定値を示すことになる。
次に、ステップ410で、ECU50は、検出された吸気量Gaと、上記した基本式(F)とに基づき、吸入弁28の実開度(吸入実開度)ADRを演算することができる。このステップ410において、基本式(F)の「dm」は、吸気量Gaを意味し、既知である。「A」は、吸入弁28の開口面積を意味し、製品ばらつきを有する。「Cq」は、吸入弁28の流量係数を意味し、既知である。「Cm」は、吸入弁28の流れ係数を意味し、吸入弁28の下流側の圧力(吸入負圧)「Pdn」と上流側の圧力「Pup」との関係から求めることができる。図8に、ある弁の上流側の圧力「Pup」に対する下流側の圧力「Pdn」の比「Pdn/Pup」と、流れ係数「Cm」との関係をグラフにより示す。このグラフから、吸入弁28の流れ係数「Cm」を特定することができる。基本式(F)における「Pup」は、吸入弁28の上流側の圧力を意味し、大気圧力となり既知である。「Pdn」は、スロットル弁6aの上流側の圧力「Pup」に相当する。この「Pup」は、スロットル弁6aの部分に対して基本式(F)を適用することにより求めることができる。スロットル弁6aの開口面積Aは、ステップ360で既知である。また、「dm」、「Tup」、「Cq」は、それぞれ既知である。また、電子スロットル装置6では、吸気が音速となることから「Cm」は既知となる。それらの値を用いて「Pup」を算出することができる。従って、基本式(F)より、吸入弁28を所定のマスター開度としたときの開口面積Aを特定することができ、これによって吸入実開度ADRを求めることができる。
次に、ステップ420で、ECU50は、吸入開度補正値ADCを学習する。すなわち、吸入実開度ADRと吸入弁28のマスター開度との差を吸入開度補正値ADCとして求め、メモリに記憶する。
次に、ステップ430で、ECU50は、吸入開度マップ値を補正する(吸入開度補正)。すなわち、ECU50は、吸入開度マップ値を吸入開度補正値ADCにより補正する。例えば、補正前の目標値(吸入開度マップ値)に対し吸入開度補正値ADCを加算又は減算することにより、補正後の目標値(吸入開度マップ値)を求めることができる。このように吸入開度マップ値を補正することにより、吸入弁28の製品公差による開度ばらつきや経時変化を解消することができる。
そして、ステップ430で吸入開度補正を完了してステップ380からステップ440へ移行すると、ECU50は、パージ弁36に関するパージ開度補正が完了したか否かを判断する。ECU50は、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ450へ移行し、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ300へ戻す。
ステップ450では、ECU50は、パージ弁36に関するパージ開度測定モード1の処理を実行する。すなわち、ECU50は、図7に類似するように、電子スロットル装置6の補正後開度を所定値(例えば「7deg相当」)とし、吸入弁28の補正後開度を所定値(例えば「6deg相当」)とし、パージ弁36のマスター開度を第1開度としての全閉(「0%」)とする。このとき、電子スロットル装置6を通過する吸気は音速となり、吸入弁28を通過する吸気は亜音速となる。
次に、ステップ460で、ECU50は、エアフローメータ42の検出値に基づき吸気量Gaを取り込む。ここでも、電子スロットル装置6を通過する吸気が音速となることから、エアフローメータ42により検出される吸気量Gaは安定した一定値となる。
次に、ステップ470では、ECU50は、パージ弁36に関するパージ開度測定モード2の処理を実行する。図9に、このときの電子スロットル装置6、吸入弁28及びパージ弁36の状態を概念図により示す。すなわち、ECU50は、図9に示すように、電子スロットル装置6の補正後開度を所定値(例えば「7deg相当」)とし、吸入弁28の補正後開度を所定値(例えば「6deg相当」)とし、パージ弁36のマスター開度を全閉から第2開度としての所定値(例えば「10%」)に開弁とする。このとき、電子スロットル装置6を通過する吸気は音速となり、吸入弁28を通過する吸気は亜音速となり、パージ弁36を通過するベーパを含むガスは亜音速となる。
次に、ステップ480で、ECU50は、エアフローメータ42の検出値に基づき吸気量Gaを取り込む。ここでも、電子スロットル装置6を通過する吸気が音速となることから、エアフローメータ42により検出される吸気量Gaは安定した一定値となる。
次に、ステップ490で、ECU50は、パージ弁36の上流側圧力と下流側圧力との圧力差(前後差圧)と、パージ弁36を通過するベーパのパージ流量を用いることにより、パージ弁36の実開度(パージ実開度)PARを演算する。ここで、吸入弁28が所定の補正後開度(例えば「6deg相当」)となるときの吸入弁28の下流側(パージ弁36の下流側でもある)の圧力は既知(精度よく推定可能)であり、吸気ソニック時にはパージ弁36の上流側圧力がほぼ大気圧力となることから、パージ弁36の前後差圧は既知となる。また、ステップ460での吸気量Gaに対するステップ480での吸気量Gaの変化量からパージ弁36を通過するベーパのパージ流量を求めることができる。これらパージ弁36に関する前後差圧、パージ流量、流量係数及び流れ係数の関係から、パージ弁36を所定のマスター開度(例えば「10%」)としたときの開口面積を特定することができ、これによってパージ実開度PARを求めることができる。
次に、ステップ500で、ECU50は、パージ開度補正値PACを学習する。すなわち、パージ実開度PARとパージ弁36のマスター開度との差をパージ開度補正値PACとして求め、メモリに記憶する。
次に、ステップ510で、ECU50は、パージ開度マップ値を補正する(パージ開度補正)。すなわち、ECU50は、パージ開度マップ値をパージ開度補正値PACにより補正する。例えば、補正前の目標値(パージ開度マップ値)に対しパージ開度補正値PACを加算又は減算することにより、補正後の目標値(パージ開度マップ値)を求めることができる。このようにパージ開度マップ値を補正することにより、パージ弁36の製品公差による開度ばらつきや経時変化を解消することができる。
そして、ステップ510でパージ開度補正を完了すると、ECU50は、処理をステップ440からステップ300へ戻す。
ここで、図10に、「スロットル開度補正」(イベント(1))、「吸入開度補正」(イベント(2))及び「パージ開度補正」(イベント(3))に関する、「マスター開度」、「流速」、「測定項目(吸気量)」及び「特定項目」を一つの表に整理して示す。図10に示すように、イベント(1)のスロットル開度補正では、スロットル開度をマスター開度である「7(誤差を含む)deg」に、吸入開度をマスター開度である「90deg」に、パージ開度をマスター開度である「0%」にする。このときの流速は、スロットル弁6a(電子スロットル装置6)では「音速」となり、吸入弁28では「亜音速」となる。測定項目(吸気量)は「絶対流量」となる。特定項目は「スロットル弁6aの開口面積」となる。
イベント(2)の吸入開度補正では、スロットル開度を補正後開度である「7deg相当」に、吸入開度をマスター開度である「6(誤差を含む)deg」に、パージ開度をマスター開度である「0%」にする。このときの流速は、スロットル弁6aでは「音速」となり、吸入弁28では「亜音速」となる。また、測定項目(吸気量)は「絶対流量」となる。更に、特定項目は「吸入負圧」となる。
また、イベント(3)のパージ開度補正では、スロットル開度を補正後開度である「7deg相当」に、吸入開度を補正後開度である「6deg相当」に、パージ開度をマスター開度である「10(誤差を含む)%」にする。このときの流速は、スロットル弁6aでは「音速」となり、吸入弁28では「亜音速」となり、パージ弁36では「亜音速」となる。また、測定項目(吸気量)は「イベント(2)からの変化流量」となる。更に、特定項目は「吸入負圧」と「パージ弁の流量特性」となる。
以上説明したこの実施形態における過給機付きエンジンの制御装置によれば、ECU50(制御手段)は、エンジン1の運転時に上記のような第2の開度ばらつき補正制御を実行する。この補正制御において、ECU50は、パージ弁36(ガス流量調節弁)を全閉に制御すると共に吸入弁28を全開に制御し、更に電子スロットル装置6(吸気量調節弁)を通過する吸気が音速となるように電子スロットル装置6を任意の制御開度であるマスター開度に制御する。このとき、ECU50は、エアフローメータ42(吸気量検出手段)により検出された吸気量Gaと、所定の弁通過流量の基本式(F)とに基づき、電子スロットル装置6に関するスロットル実開度TAR(実開度)を求め、そのスロットル実開度TARと任意のマスター開度との差から電子スロットル装置6のスロットル開度補正値TAC(開度補正値)を学習し、学習されたスロットル開度補正値TACに基づいて電子スロットル装置6の制御を補正している。
また、ECU50は、引き続き、学習されたスロットル開度補正値TACに基づいて電子スロットル装置6の制御を補正した後、パージ弁36を全閉に制御すると共に吸入弁28を任意の制御開度であるマスター開度へ閉弁制御する。このとき、ECU50は、エアフローメータ42により検出された吸気量Gaと、弁通過流量の基本式(F)とに基づき、吸入弁28に関する吸入実開度ADR(実開度)を求め、その吸入実開度ADRと吸入弁28の任意のマスター開度との差から吸入弁28の吸入開度補正値ADC(開度補正値)を学習し、その学習された吸入開度補正値ADCに基づいて吸入弁28の制御を補正している。従って、第2の開度ばらつき補正制御によれば、吸入弁28の下流側の圧力Pdnを検出するための専用の圧力センサを特に使用することなく、電子スロットル装置6の制御と吸入弁28の制御が補正されるので、パージ弁36を開弁したときに、吸気通路2へ流れるパージ流量が、吸入弁28の開度ばらつきの有無にかかわらず補正される。このため、吸入弁28の開度ばらつきにかかわらず、専用の圧力センサを使用することなく、パージ流量を精度よく制御することができるようになる。この構成は、本願の請求項4乃至6に記載の技術に対応するものである。
また、ECU50は、引き続き、学習されたスロットル開度補正値TACに基づいて電子スロットル装置6の制御を補正すると共に、学習された吸入開度補正値ADCに基づいて吸入弁28の制御を補正した後、パージ弁36を所定の第1開度(例えば、全閉(「0%」)に制御したときにエアフローメータ42により検出された吸気量Gaに対する、パージ弁36を第1開度より大きい所定の第2開度(例えば、「10%」)へ制御したときにエアフローメータ42により検出された吸気量Gaの変化量をパージ流量変化量として求める。また、ECU50は、上記弁通過流量の基本式(F)に基づき、パージ弁36を第2開度に開弁制御したときのパージ弁36の上流側圧力と下流側圧力との圧力差を求める。そして、ECU50は、求められたパージ流量変化量と圧力差とに基づいてパージ弁36に関するパージ実開度PAR(実開度)を求め、そのパージ実開度PARと第2開度との差からパージ弁36のパージ開度補正値PAC(開度補正値)を学習し、その学習されたパージ開度補正値PACに基づいてパージ弁36の制御を補正している。従って、この第2の開度ばらつき補正制御によれば、吸入弁28の下流側の圧力を検出するための専用の圧力センサを特に使用することなく、パージ弁36の制御が補正されるので、パージ弁36を開弁したときに、パージ通路35から吸気通路2へ流れるパージ流量が、パージ弁36の開度ばらつきの有無にかかわらず補正される。このため、パージ弁36の開度ばらつきにかかわらず、専用の圧力センサを使用することなく、パージ流量を更に精度よく制御することができるようになる。
すなわち、この実施形態の構成によれば、エアフローメータ42で検出された吸気量Gaと、弁通過流量の基本式(F)とに基づき、電子スロットル装置6(スロットル弁6a)、吸入弁28及びパージ弁36それぞれの実開度(スロットル実開度TAR、吸入実開度ADR、パージ実開度PAR)と所定の各種マスター開度との差を演算し、各種弁6a,28,36の制御を公差中央に補正することにより、パージ流量のばらつきを低減することができるのである。
<第3実施形態>
次に、過給機付きエンジンの制御装置をガソリンエンジンシステムに具体化した第3実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
次に、過給機付きエンジンの制御装置をガソリンエンジンシステムに具体化した第3実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
この実施形態では、エンジンシステムに排気還流装置(EGR装置)を加え、それに合わせて開度ばらつき補正制御の内容を変更した点で第1実施形態と構成が異なる。
[エンジンシステムについて]
図11にこの実施形態のエンジンシステムを概略図により示す。図11に示すように、このエンジンシステムは、以下の点で第1実施形態のエンジンシステムと構成が異なる。すなわち、このエンジンシステムは、低圧ループタイプのEGR装置21を更に備える。このEGR装置21は、各気筒から排気通路3へ排出される排気の一部を排気還流ガス(EGRガス)として吸気通路2へ流してエンジン1の各気筒へ還流させるための装置であり、排気通路3から吸気通路2へEGRガスを流すための排気還流通路(EGR通路)22と、EGR通路22におけるEGRガス流量を調節するために開度可変に構成された排気還流弁(EGR弁)23とを備える。EGR通路22は、入口22aと出口22bを含む。EGR通路22の入口22aは、触媒10より下流の排気通路3に接続され、同通路22の出口22bは、コンプレッサ5aより上流かつ吸入弁28より下流の吸気通路2に接続される。また、EGR弁23より上流のEGR通路22には、EGRガスを冷却するためのEGRクーラ24が設けられる。
図11にこの実施形態のエンジンシステムを概略図により示す。図11に示すように、このエンジンシステムは、以下の点で第1実施形態のエンジンシステムと構成が異なる。すなわち、このエンジンシステムは、低圧ループタイプのEGR装置21を更に備える。このEGR装置21は、各気筒から排気通路3へ排出される排気の一部を排気還流ガス(EGRガス)として吸気通路2へ流してエンジン1の各気筒へ還流させるための装置であり、排気通路3から吸気通路2へEGRガスを流すための排気還流通路(EGR通路)22と、EGR通路22におけるEGRガス流量を調節するために開度可変に構成された排気還流弁(EGR弁)23とを備える。EGR通路22は、入口22aと出口22bを含む。EGR通路22の入口22aは、触媒10より下流の排気通路3に接続され、同通路22の出口22bは、コンプレッサ5aより上流かつ吸入弁28より下流の吸気通路2に接続される。また、EGR弁23より上流のEGR通路22には、EGRガスを冷却するためのEGRクーラ24が設けられる。
この実施形態で、EGR弁23は、DCモータ方式の電動弁により構成され、開度可変に駆動される弁体23aを備える。このEGR弁23として、大流量、高応答及び高分解能の特性を有することが望ましい。そこで、この実施形態では、EGR弁23の構造として、例えば、特許第5759646号公報に記載される「二重偏心弁」を採用することができる。この二重偏心弁は、大流量制御に対応して構成される。
このエンジンシステムにおいて、過給機5が作動する過給域(吸気量が相対的に多くなる領域。)で、EGR弁23が開弁するようになっている。これにより、排気通路3を流れる排気の一部が、EGRガスとして、入口22aからEGR通路22に流入し、EGRクーラ24及びEGR弁23を経由して吸気通路2へ流れ、コンプレッサ5a、電子スロットル装置6、インタークーラ7及び吸気マニホールド8を経由してエンジン1の各気筒へ還流される。
この実施形態で、ECU50には、EGR弁23が接続される。ECU50は、各種センサ等41~47から出力される各種信号に基づいて上記した燃料噴射制御、点火時期制御及び吸気制御を実行すると共にEGR制御を実行するようになっている。EGR制御とは、エンジン1の運転状態に応じてEGR弁23及び吸入弁28を制御することにより、エンジン1に還流されるEGRガス流量を制御することである。ECU50は、エンジン1の減速時には、エンジン1へのEGRガスを遮断(EGRカット)するために、EGR弁23を全閉に制御するようになっている。
[第3の開度ばらつき補正制御について]
ここで、上記した電子スロットル装置6、吸入弁28、パージ弁36及びEGR弁23には、多少の開度ばらつき(公差内での製造ばらつき、経時変化を含む)が存在する。また、吸入弁28の開度ばらつきによって、パージ通路35の出口35bに作用する負圧やEGR通路22の出口22bに作用する負圧が目標値からずれるおそれがある。また、パージ弁36の開度ばらつきによって、パージ通路35から吸気通路2へ流れるパージ流量が目標値からずれ、パージ制御の実行時にパージ流量の制御精度が悪化するおそれがある。更に、EGR弁23の開度ばらつきによって、EGR通路22から吸気通路2へ流れるEGRガス流量が目標値からずれ、EGR制御の実行時にEGRガス流量の制御精度が悪化するおそれがある。そこで、この実施形態では、吸入弁28の開度ばらつきにかわらず、吸入弁28による吸入圧力(負圧)の制御精度を向上させた上で、パージ流量とEGRガス流量の制御精度を向上させるために、ECU50が次のような第3の開度ばらつき補正制御を実行するようになっている。
ここで、上記した電子スロットル装置6、吸入弁28、パージ弁36及びEGR弁23には、多少の開度ばらつき(公差内での製造ばらつき、経時変化を含む)が存在する。また、吸入弁28の開度ばらつきによって、パージ通路35の出口35bに作用する負圧やEGR通路22の出口22bに作用する負圧が目標値からずれるおそれがある。また、パージ弁36の開度ばらつきによって、パージ通路35から吸気通路2へ流れるパージ流量が目標値からずれ、パージ制御の実行時にパージ流量の制御精度が悪化するおそれがある。更に、EGR弁23の開度ばらつきによって、EGR通路22から吸気通路2へ流れるEGRガス流量が目標値からずれ、EGR制御の実行時にEGRガス流量の制御精度が悪化するおそれがある。そこで、この実施形態では、吸入弁28の開度ばらつきにかわらず、吸入弁28による吸入圧力(負圧)の制御精度を向上させた上で、パージ流量とEGRガス流量の制御精度を向上させるために、ECU50が次のような第3の開度ばらつき補正制御を実行するようになっている。
図12に、第3の開度ばらつき補正制御の内容をフローチャートにより示す。図12のフローチャートは、ステップ120とステップ130との間にステップ250~ステップ270を設けた点で図2のフローチャートと内容が異なる。
処理がこのルーチンへ移行すると、ECU50は、ステップ100~ステップ120の処理を実行した後、ステップ250で、EGR制御実行か否かを判断する。ECU50は、この判断結果が否定となる(EGR制御を実行していない)場合は、処理をステップ130へ移行し、ステップ130~ステップ240の処理を実行する。一方、ECU50は、この判断結果が肯定となる(EGR制御を実行している)場合は、処理をステップ260へ移行する。
ステップ260では、ECU50は、所定の関数マップを参照することにより、取り込まれたエンジン回転数NE及びエンジン負荷KLに応じた、吸入弁28に係る目標吸入開度ODaとEGR弁23に係る目標EGR開度ODeを算出する。
次に、ステップ270で、ECU50は、吸入弁28を、算出された目標吸入開度ODaに制御すると共に、EGR弁23を、算出された目標EGR開度ODeに制御する。
その後、ECU50は、処理をステップ150へ移行し、ステップ150~ステップ240の処理を実行する。
上記第3の開度ばらつき補正制御によれば、第1実施形態の第1の開度ばらつき補正制御と異なり、ECU50(制御手段)は、電子スロットル装置6(吸気量調節弁)を目標スロットル開度(所定の開度)に制御すると共に、吸入弁28をエンジン回転数NE及びエンジン負荷KL(エンジン1の運転状態)に応じた目標吸入開度ODaに制御するときに、EGR弁23をエンジン回転数NE及びエンジン負荷KL(エンジン1の運転状態)に応じた目標EGR開度ODeに制御する。その制御した状態で、ECU50は、吸気通路2へパージ(供給)されるべき目標パージ流量Qt(目標ガス流量)をエンジン回転数NE及びエンジン負荷KL(エンジン1の運転状態)に応じて算出し、その目標パージ流量Qtを確保するための目標パージ開度ODp(目標ガス流量開度)を所定の目標パージ開度マップ(関数データ)に基づいて算出する。そして、ECU50は、パージ弁36(ガス流量調節弁)を目標パージ開度ODpに制御すると共に、目標吸入開度ODaを目標パージ流量Qtに基づいて補正し、その補正された目標吸入開度ODaにより吸入弁28を制御するようになっている。この構成は、本願の請求項3に記載の技術に対応するものである。
以上説明したこの実施形態における過給機付きエンジンの制御装置によれば、第1実施形態と同等の作用及び効果が得られるが、次の点で作用及び効果が異なる。すなわち、この第3の開度ばらつき補正制御によれば、電子スロットル装置6が所定の目標スロットル開度に制御され、吸入弁28が目標吸入開度ODaに制御されると共にEGR弁23が目標EGR開度ODeに制御された特定の状態において、パージ通路35から吸気通路2へ供給されるべき目標パージ流量Qtが算出される。また、その目標パージ流量Qtを確保するための目標パージ開度ODpが所定の目標パージ開度マップに基づいて算出される。そして、パージ弁36が、算出された目標パージ開度ODpに制御されると共に、目標吸入開度ODaが目標パージ流量Qtに基づいて補正され、その補正された目標吸入開度ODaにより吸入弁28が制御される。従って、吸入弁28が目標パージ流量Qtに基づいて補正された目標吸入開度ODaに制御されるので、吸入弁28の直下流における実際の吸入圧力が供給されるパージ流量に応じて補正される。この結果、吸入弁28の開度ばらつきにかかわらず、専用の圧力センサを使用することなく、吸入弁28による吸入負圧の制御精度を向上させた上で、吸気通路2へ流す所定のパージ流量と所定のEGRガス流量を精度よく制御することができる。
<第4実施形態>
次に、過給機付きエンジンの制御装置をガソリンエンジンシステムに具体化した第4実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
次に、過給機付きエンジンの制御装置をガソリンエンジンシステムに具体化した第4実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
なお、以下の説明において第3実施形態と同等の構成要素については同一の符号を付して説明を省略し、異なった点を中心に説明する。この実施形態では、開度ばらつき補正制御の内容の点で第3実施形態と構成が異なる。
[第4の開度ばらつき補正制御について]
図11に示すエンジンシステムにおいて、電子スロットル装置6、吸入弁28、パージ弁36及びEGR弁23には、多少の開度ばらつき(公差内での製造ばらつき、経時変化を含む)が存在する。また、吸入弁28の開度ばらつきによって、パージ通路35の出口35b及びEGR通路22の出口22bに作用する吸入圧力(負圧)が目標値からずれるおそれがある。また、パージ弁36の開度ばらつきによって、パージ通路35から吸気通路2へ流れるパージ流量が目標値からずれ、パージ制御の実行時にパージ流量の制御精度が悪化するおそれがある。更に、EGR弁23の開度ばらつきによって、EGR通路22から吸気通路2へ流れるEGRガス流量が目標値からずれ、EGR制御の実行時にEGRガス流量の制御精度が悪化するおそれがある。そこで、この実施形態では、吸入弁28の開度ばらつき、パージ弁36の開度ばらつき、更にはEGR弁23の開度ばらつきにかかわらず、パージ流量とEGRガス流量の制御精度を向上させることを課題として、ECU50が次のような第4の開度ばらつき補正制御を実行するようになっている。
図11に示すエンジンシステムにおいて、電子スロットル装置6、吸入弁28、パージ弁36及びEGR弁23には、多少の開度ばらつき(公差内での製造ばらつき、経時変化を含む)が存在する。また、吸入弁28の開度ばらつきによって、パージ通路35の出口35b及びEGR通路22の出口22bに作用する吸入圧力(負圧)が目標値からずれるおそれがある。また、パージ弁36の開度ばらつきによって、パージ通路35から吸気通路2へ流れるパージ流量が目標値からずれ、パージ制御の実行時にパージ流量の制御精度が悪化するおそれがある。更に、EGR弁23の開度ばらつきによって、EGR通路22から吸気通路2へ流れるEGRガス流量が目標値からずれ、EGR制御の実行時にEGRガス流量の制御精度が悪化するおそれがある。そこで、この実施形態では、吸入弁28の開度ばらつき、パージ弁36の開度ばらつき、更にはEGR弁23の開度ばらつきにかかわらず、パージ流量とEGRガス流量の制御精度を向上させることを課題として、ECU50が次のような第4の開度ばらつき補正制御を実行するようになっている。
図13、図14に、第4の開度ばらつき補正制御の内容をフローチャートにより示す。図13、図14のフローチャートは、ステップ440の肯定(YES)の判断に対してステップ520~ステップ590を加えた点で図4のフローチャートと内容が異なる。以下には、図13、図14のフローチャートにつき、図4のフローチャートの内容と異なる点を中心に説明する。
処理がこのルーチンへ移行すると、ECU50は、第2実施形態と同様にステップ300~ステップ510の処理を実行する。
ここで、ステップ330では、ECU50は、電子スロットル装置6に関するスロットル開度測定モードの処理を実行する。図15に、このときの電子スロットル装置6、吸入弁28、パージ弁36及びEGR弁23の状態を概念図により示す。すなわち、ECU50は、図15に示すように、電子スロットル装置6のマスター開度を所定値(例えば「7deg」)とし、吸入弁28のマスター開度を全開(「90deg」)とし、パージ弁36のマスター開度を全閉(「0%」)とし、EGR弁23のマスター開度を全閉(「0%」)とする。このとき、電子スロットル装置6を通過する吸気の流速は音速となり、吸入弁28を通過する吸気の流速は亜音速となり、電子スロットル装置6の上流側の圧力はほぼ大気圧力(既知)となる。
その後、ステップ340~ステップ380の処理を実行した後、ステップ390で、ECU50は、吸入弁28に関する吸入開度測定モードの処理を実行する。図16に、このときの電子スロットル装置6、吸入弁28、パージ弁36及びEGR弁23の状態を概念図により示す。すなわち、ECU50は、図16に示すように、電子スロットル装置6の補正後開度を所定値(例えば「7deg相当」)とし、吸入弁28のマスター開度を全開から所定値(例えば「6deg」)に閉弁し、パージ弁36のマスター開度を全閉(「0%」)とし、EGR弁23のマスター開度を全閉(「0%」)とする。このとき、電子スロットル装置6を通過する吸気の流速は音速となり、吸入弁28を通過する吸気の流速は亜音速となり、吸入弁28の上流側の圧力は大気圧力(既知)となる。
その後、ステップ400~ステップ440の処理を実行した後、ステップ450で、ECU50は、パージ弁36に関するパージ開度測定モード1の処理を実行する。すなわち、ECU50は、図16に類似するように、電子スロットル装置6の補正後開度を所定値(例えば「7deg相当」)とし、吸入弁28の補正後開度を所定値(例えば「6deg相当」)とし、パージ弁36のマスター開度を第1開度としての全閉(「0%」)とし、EGR弁23のマスター開度を全閉(「0%」)とする。このとき、電子スロットル装置6を通過する吸気の流速は音速となり、吸入弁28を通過する吸気の流速は亜音速となる。
その後、ステップ460の処理を実行した後、ステップ470で、ECU50は、パージ弁36に関するパージ開度測定モード2の処理を実行する。図17に、このときの電子スロットル装置6、吸入弁28、パージ弁36及びEGR弁23の状態を概念図により示す。すなわち、ECU50は、図17に示すように、電子スロットル装置6の補正後開度を所定値(例えば「7deg相当」)とし、吸入弁28の補正後開度を所定値(例えば「6deg相当」)とし、パージ弁36のマスター開度を全閉から第2開度としての所定値(例えば「10%」)に開弁し、EGR弁23のマスター開度を全閉(「0%」)とする。このとき、電子スロットル装置6を通過する吸気の流速は音速となり、吸入弁28を通過する吸気の流速は亜音速となり、パージ弁36を通過するベーパを含むガスの流速は亜音速となる。
その後、ECU50は、ステップ480~ステップ510の処理を実行した後、ステップ440でパージ開度補正を完了すると、ステップ520で、EGR弁23に関するEGR開度補正が完了したか否かを判断する。ECU50は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ300へ戻し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ530へ移行する。
ステップ530では、ECU50は、EGR弁23に関するEGR開度測定モード1の処理を実行する。すなわち、ECU50は、図16に類似するように、電子スロットル装置6の補正後開度を所定値(例えば「7deg相当」)とし、吸入弁28の補正後開度を所定値(例えば「6deg相当」)とし、パージ弁36のマスター開度を第1開度としての全閉(「0%」)とし、EGR弁23のマスター開度を第1開度としての全閉(「0%」)とする。このとき、電子スロットル装置6を通過する吸気の流速は音速となり、吸入弁28を通過する吸気は亜音速となる。
次に、ステップ540で、ECU50は、エアフローメータ42の検出値に基づき吸気量Gaを取り込む。ここでも、電子スロットル装置6を通過する吸気が音速となることから、エアフローメータ42により検出される吸気量Gaは安定した一定値となる。
次に、ステップ550で、ECU50は、EGR弁23に関するEGR開度測定モード2の処理を実行する。図18に、このときの電子スロットル装置6、吸入弁28、パージ弁36及びEGR弁23の状態を概念図により示す。すなわち、ECU50は、図18に示すように、電子スロットル装置6の補正後開度を所定値(例えば「7deg相当」)とし、吸入弁28の補正後開度を所定値(例えば「6deg相当」)とし、パージ弁36のマスター開度を全閉(「0%」)とし、EGR弁23のマスター開度を全閉から第2開度としての所定値(例えば「25%」)に開弁とする。このとき、電子スロットル装置6を通過する吸気の流速は音速となり、吸入弁28を通過する吸気の流速は亜音速となり、EGR弁23を通過するEGRガスの流速は亜音速となる。
次に、ステップ560で、ECU50は、エアフローメータ42の検出値に基づき吸気量Gaを取り込む。ここでも、電子スロットル装置6を通過する吸気が音速となることから、エアフローメータ42により検出される吸気量Gaは安定した一定値となる。
次に、ステップ570で、ECU50は、EGR弁23の上流側圧力と下流側圧力との圧力差(前後差圧)と、EGR弁23を通過するEGRガス流量を用いることにより、EGR弁23の実開度(EGR実開度)EARを演算する。ここで、吸入弁28が所定の補正後開度(例えば「6deg相当」)となるときの吸入弁28の下流側(EGR弁23の下流側でもある)の圧力は既知(精度よく推定可能)であり、吸気ソニック時にはEGR弁23の上流側圧力がほぼ大気圧力となることから、EGR弁23の前後差圧は既知となる。また、ステップ540での吸気量Gaに対するステップ560での吸気量Gaの変化量からEGR弁23を通過するEGRガス流量を求めることができる。これらEGR弁23に関する前後差圧、EGRガス流量、流量係数及び流れ係数の関係から、EGR弁23を所定のマスター開度(例えば「25%」)としたときの開口面積を特定することができ、これによってEGR実開度EARを求めることができる。
次に、ステップ580で、ECU50は、EGR開度補正値EACを学習する。すなわち、EGR実開度EARとEGR弁23のマスター開度との差をEGR開度補正値EACとして求め、メモリに記憶する。
次に、ステップ590で、ECU50は、EGR開度マップ値を補正する(EGR開度補正)。すなわち、ECU50は、EGR開度マップ値をEGR開度補正値EACにより補正する。例えば、補正前の目標値(EGR開度マップ値)に対しEGR開度補正値EACを加算又は減算することにより、補正後の目標値(EGR開度マップ値)を求めることができる。このようにEGR開度マップ値を補正することにより、EGR弁23の製品公差による開度ばらつきや経時変化を解消することができる。
そして、ステップ590でEGR開度補正を完了すると、ECU50は、処理をステップ520からステップ300へ戻す。
ここで、図19に、「スロットル開度補正」(イベント(1))、「吸入開度補正」(イベント(2))、「パージ開度補正」(イベント(3))及び「EGR開度補正」(イベント(4))に関する、「マスター開度」、「流速」、「測定項目(吸気量)」及び「特定項目」を一つの表に整理して示す。図19に示すように、イベント(1)のスロットル開度補正では、スロットル開度をマスター開度である「7(誤差を含む)deg」に、吸入開度をマスター開度である「90deg」に、パージ開度をマスター開度である「0%」に、EGR開度をマスター開度である「0%」にする。このときの流速は、スロットル弁6a(電子スロットル装置6)では「音速」となり、吸入弁28では「亜音速」となる。測定項目(吸気量)は「絶対流量」となる。特定項目は「スロットル弁6aの開口面積」となる。
イベント(2)の吸入開度補正では、スロットル開度を補正後開度である「7deg相当」に、吸入開度をマスター開度である「6(誤差を含む)deg」に、パージ開度をマスター開度である「0%」に、EGR開度をマスター開度である「0%」にする。このときの流速は、スロットル弁6aでは「音速」となり、吸入弁28では「亜音速」となる。また、測定項目(吸気量)は「絶対流量」となる。更に、特定項目は「吸入負圧」となる。
また、イベント(3)のパージ開度補正では、スロットル開度を補正後開度である「7deg相当」に、吸入開度を補正後開度である「6deg相当」に、パージ開度をマスター開度である「10(誤差を含む)%」に、EGR開度をマスター開度である「0%」にする。このときの流速は、スロットル弁6aでは「音速」となり、吸入弁28では「亜音速」となり、パージ弁36では「亜音速」となる。また、測定項目(吸気量)は「イベント(2)からの変化流量」となる。更に、特定項目は「吸入負圧」と「パージ弁の流量特性」となる。
更に、イベント(4)のEGR開度補正では、スロットル開度を補正後開度である「7deg相当」に、吸入開度を補正後開度である「6deg相当」に、パージ開度をマスター開度である「0%」に、EGR開度をマスター開度である「25%(誤差含む)」にする。このときの流速は、スロットル弁6aでは「音速」となり、吸入弁28では「亜音速」となり、EGR弁23では「亜音速」となる。また、測定項目(吸気量)は「イベント(2)からの変化流量」となる。更に、特定項目は「吸入負圧」と「EGR弁の流量特性」となる。
以上説明したこの実施形態における過給機付きエンジンの制御装置によれば、ECU50(制御手段)は、エンジン1の運転時に上記のような第4の開度ばらつき補正制御を実行する。この補正制御において、ECU50は、パージ弁36及びEGR弁23を全閉に制御すると共に吸入弁28を全開に制御し、更に電子スロットル装置6を通過する吸気が音速となるように電子スロットル装置6を任意の制御開度であるマスター開度に制御する。このとき、ECU50は、エアフローメータ42により検出された吸気量Gaと、所定の弁通過流量の基本式(F)とに基づき、電子スロットル装置6に関するスロットル実開度TARを求め、その求められたスロットル実開度TARと任意のマスター開度との差から電子スロットル装置6のスロットル開度補正値TACを学習し、その学習されたスロットル開度補正値TACに基づいて電子スロットル装置6の制御を補正している。
また、ECU50は、引き続き、学習されたスロットル開度補正値TACに基づいて電子スロットル装置6の制御を補正した後、パージ弁36及びEGR弁23を全閉に制御すると共に吸入弁28を任意の制御開度であるマスター開度へ閉弁制御する。このとき、ECU50は、エアフローメータ42により検出された吸気量Gaと、弁通過流量の基本式(F)とに基づき、吸入弁28に関する吸入実開度ADRを求め、その吸入実開度ADRと吸入弁28の任意のマスター開度との差から吸入弁28の吸入開度補正値ADCを学習し、その学習された吸入開度補正値ADCに基づいて吸入弁28の制御を補正している。従って、この第4の開度ばらつき補正制御によれば、吸入弁28の下流側の圧力Pdnを検出するための専用の圧力センサを特に使用することなく、電子スロットル装置6の制御と吸入弁28の制御が補正されるので、パージ弁36を開弁したときに、吸気通路2へ流れるパージ流量が、吸入弁28の開度ばらつきの有無にかかわらず補正される。このため、吸入弁28の開度ばらつきにかかわらず、専用の圧力センサを使用することなく、パージ流量を精度よく制御することができるようになる。
更に、ECU50は、引き続き、学習されたスロットル開度補正値TACに基づいて電子スロットル装置6の制御を補正すると共に、学習された吸入開度補正値ADCに基づいて吸入弁28の制御を補正した後、EGR弁23を全閉に制御すると共に、パージ弁36を所定の第1開度(例えば、全閉「0%」)に制御したときにエアフローメータ42により検出された吸気量Gaに対する、パージ弁36を第1開度より大きい所定の第2開度(例えば、「10%」)へ開弁制御したときにエアフローメータ42により検出された吸気量Gaの変化量をパージ流量変化量として求める。また、ECU50は、上記弁通過流量の基本式(F)に基づき、パージ弁36を第2開度に開弁制御したときのパージ弁36の上流側圧力と下流側圧力との圧力差を求める。そして、ECU50は、そのパージ流量変化量と圧力差とに基づいてパージ弁36に関するパージ実開度PARを求め、その求められたパージ実開度PARと第2開度との差からパージ弁36のパージ開度補正値PACを学習し、その学習されたパージ開度補正値PACに基づいてパージ弁36の制御を補正している。従って、この第4の開度ばらつき補正制御によれば、吸入弁28の下流側の圧力を検出するための専用の圧力センサを特に使用することなく、パージ弁36の制御が補正されるので、パージ弁36を開弁したときに、パージ通路35から吸気通路2へ流れるパージ流量が、パージ弁36の開度ばらつきの有無にかかわらず補正される。このため、吸入弁28及びパージ弁36の開度ばらつきにかかわらず、専用の圧力センサを使用することなく、パージ流量を更に精度よく制御することができる。
加えて、ECU50は、引き続き、学習されたスロットル開度補正値TACに基づいて電子スロットル装置6の制御を補正すると共に、学習された吸入開度補正値ADCに基づいて吸入弁28の制御を補正した後、パージ弁36を全閉に制御すると共に、EGR弁23を所定の第3開度(例えば、全閉「0%」)に制御したときにエアフローメータ42により検出された吸気量Gaに対する、パージ弁36を全閉に制御すると共にEGR弁23を第3開度より大きい所定の第4開度(例えば、「25%」)へ開弁制御したときにエアフローメータ42により検出された吸気量Gaの変化量をEGRガス流量変化量として求める。また、ECU50は、上記弁通過流量の基本式(F)に基づき、EGR弁23を第4開度に開弁制御したときのEGR弁23の上流側圧力と下流側圧力との圧力差を求める。そして、ECU50は、求められたEGRガス流量変化量と圧力差とに基づいてEGR弁23に関するEGR実開度EARを求め、その求められたEGR実開度EARと第4開度との差からEGR弁23の開度補正値(EGR開度補正値EAC)を学習し、その学習されたEGR開度補正値EACに基づいてEGR弁23の制御を補正している。従って、この第4の開度ばらつき補正制御によれば、吸入弁28の下流側の圧力を検出するための専用の圧力センサを特に使用することなく、EGR弁23の制御が補正されるので、EGR弁23を開弁したときに、EGR通路22から吸気通路2へ流れるEGRガス流量が、EGR弁23の開度ばらつきの有無にかかわらず補正される。このため、吸入弁28、パージ弁36及びEGR弁23の開度ばらつきにかかわらず、専用の圧力センサを使用することなく、EGRガス流量を精度よく制御することができる。
すなわち、この実施形態の構成によれば、エアフローメータ42で検出された吸気量Gaと、弁通過流量の基本式(F)とに基づき、電子スロットル装置6(スロットル弁6a)、吸入弁28、パージ弁36及びEGR弁23それぞれの実開度(スロットル実開度TAR、吸入実開度ADR、パージ実開度PAR、EGR実開度EAR)と所定の各種マスター開度との差を演算し、各種弁6a,28,36,23の制御を公差中央に補正することにより、パージ流量及びEGRガス流量のばらつきを低減することができるのである。
<第5実施形態>
次に、過給機付きエンジンの制御装置をガソリンエンジンシステムに具体化した第5実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
次に、過給機付きエンジンの制御装置をガソリンエンジンシステムに具体化した第5実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
この実施形態では、開度ばらつき補正制御の内容の点で第2実施形態と構成が異なる。図20、図21に、この実施形態における第5の開度ばらつき補正制御の内容をフローチャートにより示す。図20、図21のフローチャートは、ステップ410とステップ420との間にステップ600とステップ610の処理が設けられ、ステップ490とステップ500との間にステップ700とステップ710の処理が設けられた点で図4のフローチャート(第2の開度ばらつき補正制御の内容)と構成が異なる。
[第5の開度ばらつき補正制御について]
以下に、第2の開度ばらつき補正制御の内容と異なる点のみについて説明する。この実施形態で、ECU50は、ステップ410で、吸入実開度ADRを演算した後、ステップ600で、吸入実開度ADRが基準範囲内か否かを判断する。ここで、基準範囲とは、吸入弁28の制御開度として正常な開度の範囲(下限値以上かつ上限値以下の範囲)を定めたものであり、吸入弁28の構成の違いによって定められる。この基準範囲は、この開示技術における「吸入弁の開度に関する所定の基準値」の一例に相当する。ECU50は、このステップ600の判断結果が肯定となる場合は、吸入実開度ADRが基準範囲内であることから、処理をステップ420へ移行し、ステップ420以降の処理を実行する。一方、ECU50は、このステップ600の判断結果が否定となる場合は、吸入実開度ADRが基準範囲内でないことから、処理をステップ610へ移行する。
以下に、第2の開度ばらつき補正制御の内容と異なる点のみについて説明する。この実施形態で、ECU50は、ステップ410で、吸入実開度ADRを演算した後、ステップ600で、吸入実開度ADRが基準範囲内か否かを判断する。ここで、基準範囲とは、吸入弁28の制御開度として正常な開度の範囲(下限値以上かつ上限値以下の範囲)を定めたものであり、吸入弁28の構成の違いによって定められる。この基準範囲は、この開示技術における「吸入弁の開度に関する所定の基準値」の一例に相当する。ECU50は、このステップ600の判断結果が肯定となる場合は、吸入実開度ADRが基準範囲内であることから、処理をステップ420へ移行し、ステップ420以降の処理を実行する。一方、ECU50は、このステップ600の判断結果が否定となる場合は、吸入実開度ADRが基準範囲内でないことから、処理をステップ610へ移行する。
ステップ610では、ECU50は、吸入弁異常判定を実行し、その後の処理を一旦終了する。ここで、ECU50は、吸入弁28に何らかの異常があるものと判断し、その判断結果をメモリに記憶したり、異常を運転者へ知らせるための所定の報知制御を実行したりすることができる。
ここで、上記ステップ600,610の処理によれば、ECU50は、吸入弁28に関する求められた実開度(吸入実開度ADR)を吸入弁28の開度に関する所定の基準値(基準範囲)と比較することにより吸入弁28の異常を診断するようになっている。上記ステップ600,610とステップ300~410の構成は、本願の請求項7及び請求項11に記載の技術を含むものである。
また、ECU50は、ステップ490で、パージ実開度PARを演算した後、ステップ700で、パージ実開度PARが基準範囲内か否かを判断する。ここで、基準範囲とは、パージ弁36の制御開度として正常な開度の範囲(下限値以上かつ上限値以下の範囲)を定めたものであり、パージ弁36の構成の違いによって定められる。この基準範囲は、この開示技術における「ガス流量調節弁の開度に関する所定の基準値」の一例に相当する。ECU50は、このステップ700の判断結果が肯定となる場合は、パージ実開度PARが基準範囲内であることから、処理をステップ500へ移行し、ステップ500以降の処理を実行する。一方、ECU50は、このステップ700の判断結果が否定となる場合は、パージ実開度PARが基準範囲内でないことから、処理をステップ710へ移行する。
ステップ710では、ECU50は、パージ弁異常判定を実行し、その後の処理を一旦終了する。ここで、ECU50は、パージ弁36に何らかの異常があるものと判断し、その判断結果をメモリに記憶したり、異常を運転者へ知らせるための所定の報知制御を実行したりすることができる。
ここで、上記ステップ700,710の処理によれば、ECU50は、パージ弁36に関する求められた実開度(パージ実開度PAR)をパージ弁36の開度に関する所定の基準範囲(基準値)と比較することによりパージ弁36の異常を診断するようになっている。上記ステップ700,710とステップ300~ステップ490の構成は、本願の請求項8及び請求項12に記載の技術を含むものである。
従って、この実施形態の構成によれば、第2実施形態と同様の作用及び効果の他に次のような作用及び効果を得ることができる。すなわち、電子スロットル装置6を通過する吸気が音速となるように電子スロットル装置6が任意の制御開度に制御されたときのエアフローメータ42により検出された吸気量Gaに基づき、吸入弁28の実開度(吸入実開度ADR)が求められ、その吸入実開度ADRに基づいて吸入弁28の異常が診断される。従って、吸入弁28の異常を診断するためにエアフローメータ42以外の専用の圧力センサを設ける必要がない。このため、専用の圧力センサを用いることなく、吸入弁28の異常の有無を診断することができる。
また、この実施形態の構成によれば、電子スロットル装置6を通過する吸気が音速となるように電子スロットル装置6が任意の制御開度に制御されたときのエアフローメータ42により検出された吸気量Gaに基づき、パージ弁36の実開度(パージ実開度PAR)が求められ、そのパージ実開度PARに基づいてパージ弁36の異常が診断される。従って、パージ弁36の異常を診断するためにエアフローメータ42以外の専用の圧力センサを設ける必要がない。このため、専用の圧力センサを用いることなく、パージ弁36の異常の有無を診断することができる。
<第6実施形態>
次に、過給機付きエンジンの制御装置をガソリンエンジンシステムに具体化した第6実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
次に、過給機付きエンジンの制御装置をガソリンエンジンシステムに具体化した第6実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
この実施形態では、開度ばらつき補正制御の内容の点で第4実施形態と構成が異なる。図22、図23に、この実施形態における第6の開度ばらつき補正制御の内容をフローチャートにより示す。図22、図23のフローチャートは、ステップ410とステップ420との間にステップ600とステップ610の処理が設けられ、ステップ490とステップ500との間にステップ700とステップ710の処理が設けられ、さらに、ステップ570とステップ580との間にステップ800とステップ810の処理が設けられた点で図13、図14のフローチャート(第4の開度ばらつき補正制御の内容)と構成が異なる。
[第6の開度ばらつき補正制御について]
以下に、第4の開度ばらつき補正制御の内容と異なる点のみについて説明する。この実施形態で、ECU50は、ステップ410で、吸入実開度ADRを演算した後、ステップ600で、吸入実開度ADRが基準範囲内か否かを判断する。ここで、基準範囲とは、吸入弁28の制御開度として正常な開度の範囲(下限値以上かつ上限値以下の範囲)を定めたものであり、吸入弁28の構成の違いによって定められる。この基準範囲は、この開示技術における「吸入弁の開度に関する所定の基準値」の一例に相当する。ECU50は、このステップ600の判断結果が肯定となる場合は、吸入実開度ADRが基準範囲内であることから、処理をステップ420へ移行し、ステップ420以降の処理を実行する。一方、ECU50は、このステップ600の判断結果が否定となる場合は、吸入実開度ADRが基準範囲内でないことから、処理をステップ610へ移行する。
以下に、第4の開度ばらつき補正制御の内容と異なる点のみについて説明する。この実施形態で、ECU50は、ステップ410で、吸入実開度ADRを演算した後、ステップ600で、吸入実開度ADRが基準範囲内か否かを判断する。ここで、基準範囲とは、吸入弁28の制御開度として正常な開度の範囲(下限値以上かつ上限値以下の範囲)を定めたものであり、吸入弁28の構成の違いによって定められる。この基準範囲は、この開示技術における「吸入弁の開度に関する所定の基準値」の一例に相当する。ECU50は、このステップ600の判断結果が肯定となる場合は、吸入実開度ADRが基準範囲内であることから、処理をステップ420へ移行し、ステップ420以降の処理を実行する。一方、ECU50は、このステップ600の判断結果が否定となる場合は、吸入実開度ADRが基準範囲内でないことから、処理をステップ610へ移行する。
ステップ610では、ECU50は、吸入弁異常判定を実行し、その後の処理を一旦終了する。ここで、ECU50は、吸入弁28に何らかの異常があるものと判断し、その判断結果をメモリに記憶したり、異常を運転者へ知らせるための所定の報知制御を実行したりすることができる。
ここで、上記ステップ600,610の処理によれば、ECU50は、吸入弁28に関する求められた実開度(吸入実開度ADR)を吸入弁28の開度に関する所定の基準値(基準範囲)と比較することにより吸入弁28の異常を診断するようになっている。
また、ECU50は、ステップ490で、パージ実開度PARを演算した後、ステップ700で、パージ実開度PARが基準範囲内か否かを判断する。ここで、基準範囲とは、パージ弁36の制御開度として正常な開度の範囲(下限値以上かつ上限値以下の範囲)を定めたものであり、パージ弁36の構成の違いによって定められる。この基準範囲は、この開示技術における「ガス流量調節弁の開度に関する所定の基準値」の一例に相当する。ECU50は、このステップ700の判断結果が肯定となる場合は、パージ実開度PARが基準範囲内であることから、処理をステップ500へ移行し、ステップ500以降の処理を実行する。一方、ECU50は、このステップ700の判断結果が否定となる場合は、パージ実開度PARが基準範囲内でないことから、処理をステップ710へ移行する。
ステップ710では、ECU50は、パージ弁異常判定を実行し、その後の処理を一旦終了する。ここで、ECU50は、パージ弁36に何らかの異常があるものと判断し、その判断結果をメモリに記憶したり、異常を運転者へ知らせるための所定の報知制御を実行したりすることができる。
ここで、上記ステップ700,710の処理によれば、ECU50は、パージ弁36に関する求められた実開度(パージ実開度PAR)をパージ弁36の開度に関する所定の基準値(基準範囲)と比較することによりパージ弁36の異常を診断するようになっている。
更に、ECU50は、ステップ570で、EGR実開度EARを演算した後、ステップ800で、EGR実開度EARが基準範囲内か否かを判断する。ここで、基準範囲とは、EGR弁23の制御開度として正常な開度の範囲(下限値以上かつ上限値以下の範囲)を定めたものであり、EGR弁23の構成の違いによって定められる。この基準範囲は、この開示技術における「EGR弁の開度に関する所定の基準値」の一例に相当する。ECU50は、このステップ800の判断結果が肯定となる場合は、EGR実開度EARが基準範囲内であることから、処理をステップ580へ移行し、ステップ580以降行の処理を実行する。一方、ECU50は、このステップ800の判断結果が否定となる場合は、EGR実開度EARが基準範囲内でないことから、処理をステップ810へ移行する。
ステップ810では、ECU50は、EGR弁異常判定を実行し、その後の処理を一旦終了する。ここで、ECU50は、EGR弁23に何らかの異常があるものと判断し、その判断結果をメモリに記憶したり、異常を運転者へ知らせるための所定の報知制御を実行したりすることができる。
ここで、上記ステップ800,810の処理によれば、ECU50は、EGR弁23に関する求められた実開度(EGR実開度EAR)をEGR弁23の開度に関する所定の基準値(基準範囲)と比較することによりEGR弁23の異常を診断するようになっている。
従って、この実施形態の構成によれば、第4実施形態と同様の作用及び効果の他に次のような作用及び効果を得ることができる。すなわち、電子スロットル装置6を通過する吸気が音速となるように電子スロットル装置6が任意の制御開度に制御されたときのエアフローメータ42により検出された吸気量Gaに基づき、吸入弁28の実開度(吸入実開度ADR)が求められ、その吸入実開度ADRに基づいて吸入弁28の異常が診断される。従って、吸入弁28の異常を診断するためにエアフローメータ42以外の専用の圧力センサを設ける必要がない。このため、専用の圧力センサを用いることなく、吸入弁28の異常の有無を診断することができる。
また、この実施形態の構成によれば、電子スロットル装置6を通過する吸気が音速となるように電子スロットル装置6が任意の制御開度に制御されたときのエアフローメータ42により検出された吸気量Gaに基づき、パージ弁36の実開度(パージ実開度PAR)が求められ、そのパージ実開度PARに基づいてパージ弁36の異常が診断される。従って、パージ弁36の異常を診断するためにエアフローメータ42以外の専用の圧力センサを設ける必要がない。このため、専用の圧力センサを用いることなく、パージ弁36の異常の有無を診断することができる。
更に、この実施形態の構成によれば、電子スロットル装置6を通過する吸気が音速となるように電子スロットル装置6が任意の制御開度に制御されたときのエアフローメータ42により検出された吸気量Gaに基づき、EGR弁23の実開度(EGR実開度EAR)が求められ、そのEGR実開度EARに基づいてEGR弁23の異常が診断される。従って、EGR弁23の異常を診断するためにエアフローメータ42以外の専用の圧力センサを設ける必要がない。このため、専用の圧力センサを用いることなく、EGR弁23の異常の有無を診断することができる。
<第7実施形態>
次に、過給機付きエンジンの制御装置をガソリンエンジンシステムに具体化した第7実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
次に、過給機付きエンジンの制御装置をガソリンエンジンシステムに具体化した第7実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
この実施形態では、開度ばらつき補正制御の内容の点で第1実施形態と構成が異なる。図24に、この実施形態における第7の開度ばらつき補正制御の内容をフローチャートにより示す。図24のフローチャートは、ステップ220とステップ230との間にステップ900とステップ910の処理が設けられた点で図2のフローチャート(第1の開度ばらつき補正制御の内容)と構成が異なる。
[第7の開度ばらつき補正制御について]
以下に、第1の開度ばらつき補正制御の内容と異なる点のみについて説明する。この実施形態で、ECU50は、ステップ220の判断結果が否定となる場合に、ステップ900で、実パージ流量Qsが基準範囲内か否かを判断する。ここで、基準範囲とは、実パージ流量Qsとして正常な流量の範囲(下限値以上かつ上限値以下の範囲)を定めたものであり、パージ弁36又は吸入弁28の構成の違いによって定められる。この基準範囲は、この開示技術における「所定の基準値」の一例に相当する。ECU50は、このステップ900の判断結果が肯定となる場合は、実パージ流量Qsが基準範囲内であることから、処理をステップ230へ移行し、ステップ230以降の処理を実行する。一方、ECU50は、このステップ900の判断結果が否定となる場合は、実パージ流量Qsが基準範囲内でないことから、処理をステップ910へ移行する。
以下に、第1の開度ばらつき補正制御の内容と異なる点のみについて説明する。この実施形態で、ECU50は、ステップ220の判断結果が否定となる場合に、ステップ900で、実パージ流量Qsが基準範囲内か否かを判断する。ここで、基準範囲とは、実パージ流量Qsとして正常な流量の範囲(下限値以上かつ上限値以下の範囲)を定めたものであり、パージ弁36又は吸入弁28の構成の違いによって定められる。この基準範囲は、この開示技術における「所定の基準値」の一例に相当する。ECU50は、このステップ900の判断結果が肯定となる場合は、実パージ流量Qsが基準範囲内であることから、処理をステップ230へ移行し、ステップ230以降の処理を実行する。一方、ECU50は、このステップ900の判断結果が否定となる場合は、実パージ流量Qsが基準範囲内でないことから、処理をステップ910へ移行する。
ステップ910では、ECU50は、パージ弁又は吸入弁異常判定を実行し、その後の処理を一旦終了する。ここで、ECU50はパージ弁36又は吸入弁28に何らかの異常があるものと判断し、その判断結果をメモリに記憶したり、異常を運転者へ知らせるための所定の報知制御を実行したりすることができる。
ここで、上記ステップ900,910の処理によれば、ECU50は、エアフローメータ42により検出される吸気量Gaに基づいて測定された実ガス流量(実パージ流量Qs)を所定の基準値(基準範囲)と比較することによりパージ弁36の異常又は吸入弁28の異常を診断するようになっている。上記ステップ900,910とステップ100~240の構成は、本願の請求項9及び請求項10に記載の技術を含むものである。
従って、この実施形態の構成によれば、第1実施形態と同様の作用及び効果の他に次のような作用及び効果を得ることができる。すなわち、エアフローメータ42により検出される吸気量Gaに基づいて測定された実パージ流量Qsに基づきパージ弁36の異常又は吸入弁28の異常が診断される。従って、パージ弁36の異常又は吸入弁28の異常を診断するためにエアフローメータ42以外の専用の圧力センサを設ける必要がない。このため、専用の圧力センサを用いることなく、パージ弁36の異常又は吸入弁28の異常の有無を診断することができる。
なお、この開示技術は前記各実施形態に限定されるものではなく、開示技術の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜変更して実施することもできる。
(1)前記第1実施形態では、第1の開度ばらつき補正制御のみを実行するように構成し、前記第2実施形態では、第2の開度ばらつき補正制御のみを実行するように構成し、前記第5実施形態では、第5の開度ばらつき補正制御のみを実行するように構成し、前記第7実施形態では、第7の開度ばらつき補正制御のみを実行するように構成したが、第1の開度ばらつき補正制御又は第7の開度ばらつき補正制御と第2の開度ばらつき補正制御又は第5の開度ばらつき補正制御の両方を同じエンジンシステムで実行するように構成することもできる。このように構成することで、吸気通路2へ流れるパージ流量を更に精度よく制御することができる。
(2)前記第1実施形態では、第1の開度ばらつき補正制御のみを実行するように構成し、前記第2実施形態では、第2の開度ばらつき補正制御のみを実行するように構成し、前記第5実施形態では、第5の開度ばらつき補正制御のみを実行するように構成し、前記第7実施形態では、第7の開度ばらつき補正制御のみを実行するように構成した。これに対し、第1の開度ばらつき補正制御又は第7の開度ばらつき補正制御における図2、図24のステップ230及びステップ240の処理の代わりに、第2の開度ばらつき補正制御又は第5の開度ばらつき補正制御を実行するように構成することもできる。このように構成することで、エンジンシステムにおける経年劣化等の比較的スパンの長いバラツキの他、比較的頻繁に起こり得る走行環境のバラツキ(例えば、登坂時又は降坂時の大気圧のバラツキ等)にも対処することができる。
(3)前記第3実施形態では、第3の開度ばらつき補正制御のみを実行するように構成し、前記第4実施形態では、第4の開度ばらつき補正制御のみを実行するように構成し、前記第6実施形態では、第6の開度ばらつき補正制御のみを実行するように構成したが、第3の開度ばらつき補正制御と第4の開度ばらつき補正制御又は第6の開度ばらつき補正制御の両方を同じエンジンシステムで実行するように構成することもできる。このように構成することで、吸気通路2へ流れるパージ流量及びEGRガス流量を更に精度よく制御することができる。
(4)前記第3実施形態では、第3の開度ばらつき補正制御のみを実行するように構成し、前記第4実施形態では、第4の開度ばらつき補正制御のみを実行するように構成し、前記第6実施形態では、第6の開度ばらつき補正制御のみを実行するように構成した。これに対し、第3の開度ばらつき補正制御における図12のステップ230及びステップ240の処理の代わりに、第4の開度ばらつき補正制御又は第6の開度ばらつき補正制御を実行するように構成することもできる。このように構成することで、エンジンシステムにおける経年劣化等の比較的スパンの長いバラツキの他、比較的頻繁に起こり得る走行環境のバラツキ(例えば、登坂時又は降坂時の大気圧のバラツキ等)にも対処することができる。
(5)前記第1実施形態、前記第3実施形態及び前記第7実施形態では、図2、図12及び図24に示すステップ230及びステップ240で、実パージ流量Qsに基づいてパージ弁36に係るパージ開度補正値DpCを算出し、算出されたパージ開度補正値DpCに基づいて目標パージ開度マップにおける目標パージ開度ODpを更新(補正)するように構成した。これに対し、図2、図12及び図24に示すステップ230及びステップ240の代わりに、実パージ流量Qs(実ガス流量)に基づいて吸入弁に係る吸入開度補正値を算出し、算出された吸入開度補正値に基づいて吸入弁の目標吸入開度を更新(補正)するように構成することもできる。
(6)前記第1実施形態又は前記第7実施形態では、第1の開度ばらつき補正制御又は第7の開度ばらつき補正制御において、ガス通路としてのベーパを流すパージ通路35と、ガス流量制御弁としてのパージ弁36とを設けたが、ガス通路としてのEGRガスを流すEGR通路と、ガス流量制御弁としてのEGR弁とを設けたり、ガス通路としてのブローバイガスを流すブローバイガス還元通路と、ガス流量制御弁としてのブローバイガス流量制御弁とを設けたりすることもできる。
(7)前記第2実施形態又は前記第5実施形態では、第2の開度ばらつき補正制御又は第5の開度ばらつき補正制御において、スロットル開度補正、吸入開度補正及びパージ開度補正を実行するように構成したが、第2の開度ばらつき補正制御又は第5の開度ばらつき補正制御において、パージ開度補正を省き、スロットル開度補正と吸入開度補正のみを実行するように構成することもできる。
(8)前記第2実施形態又は前記第5実施形態では、第2の開度ばらつき補正制御又は第5の開度ばらつき補正制御において、スロットル開度補正、吸入開度補正及びパージ開度補正を実行するように構成したが、第2の開度ばらつき補正制御又は第5の開度ばらつき補正制御において、パージ開度補正に代えてEGR弁に関するEGR開度マップ値の補正(EGR開度補正)を実行したり、ブローバイガス流量制御弁に関するブローバイガス流量開度マップ値の補正(ブローバイガス流量開度補正)を実行したりするように構成することもできる。
(9)前記第2実施形態又は前記第5実施形態では、スロットル開度補正、吸入開度補正及びパージ開度補正を、一連のイベント(1)~(3)として連続的に実行するように構成したが、スロットル開度補正、吸入開度補正及びパージ開度補正を、異なるタイミングで別々に実行するように構成することもできる。
(10)前記第4実施形態又は前記第6実施形態では、スロットル開度補正、吸入開度補正、パージ開度補正及びEGR開度補正を、一連のイベント(1)~(4)として連続的に実行するように構成したが、スロットル開度補正、吸入開度補正、パージ開度補正及びEGR開度補正を、異なるタイミングで別々に実行するように構成することもできる。
(11)前記各実施形態では、キャニスタ33の大気口33a又はパージ通路35に、ベーパを吸気通路2へ圧送するためのパージポンプを設けていないが、このパージポンプを設けるように構成することもできる。
(12)前記各実施形態では、通常のガソリンエンジン車において、「第1~第4の開度ばらつき補正制御」を、電子スロットル装置6(スロットル弁6a)を通過する吸気がソニックとなるときに実行するように構成した。これに対し、通常のガソリンエンジン車やエンジンとモータを備えたハイブリッド車において、「第1~第4の開度ばらつき補正制御」を、電子スロットル装置を通過する吸気がソニックとなるときに実行するように構成することもできる。例えば、通常のガソリンエンジン車や「パラレル方式」又は「スプリット方式」のハイブリッド車において、エンジンの定常運転時であって、かつ電子スロットル装置を通過する吸気がソニックとなるときに「第1~第4の開度ばらつき補正制御」を実行するように構成することもできる。あるいは、「シリーズ方式」のハイブリッド車において、電子スロットル装置を通過する吸気がソニックとなるときに「第1~第4の開度ばらつき補正制御」を実行するように構成することもできる。ここで、「パラレル方式」は、エンジンとモータの両方を車輪の駆動に使用する方式である。「スプリット方式」は、エンジンからの動力を動力分割機構により分割し、発電機と車輪へ振り分けたり、エンジンとモータからの駆動力を適宜合成する方式である。また、「シリーズ方式」は、エンジンを発電のみに使用し、モータを車軸の駆動と回生のみに使用し、加えて電力を回収するための蓄電池を有する方式である。つまり、「シリーズ方式」のハイブリッド車は、エンジンを発電用動力源として搭載した電気自動車ということができる。
[付記技術について]
なお、前記第4実施形態及び前記第6実施形態には、請求項3に従属する次のような付記技術1が含まれることから、それを以下に付記する。この付記技術1の作用及び効果は、第4及び第6の実施形態に記載されている。
(付記技術1)
請求項3に記載の過給機付きエンジンの制御装置において、
前記制御手段は、前記ガス流量調節弁及び前記EGR弁を全閉に制御すると共に前記吸入弁を全開に制御し、更に前記吸気量調節弁を通過する吸気が音速となるように前記吸気量調節弁を任意の制御開度に制御したときの、前記吸気量検出手段により検出された前記吸気量と、所定の基本式とに基づき、前記吸気量調節弁に関する実開度を求め、その求められた実開度と前記制御開度との差から前記吸気量調節弁の開度補正値を学習し、その学習された開度補正値に基づいて前記吸気量調節弁の制御を補正し、
前記制御手段は、学習された前記吸気量調節弁の前記開度補正値に基づいて前記吸気量調節弁の制御を補正した後、前記ガス流量調節弁及び前記EGR弁を全閉に制御すると共に前記吸入弁を任意の制御開度へ閉弁制御したときの、前記吸気量検出手段により検出された前記吸気量と、前記基本式とに基づき、前記吸入弁に関する実開度を求め、その求められた実開度と前記吸入弁の前記制御開度との差から前記吸入弁の開度補正値を学習し、その学習された開度補正値に基づいて前記吸入弁の制御を補正し、
前記制御手段は、学習された前記吸気量調節弁の前記開度補正値に基づいて前記吸気量調節弁の制御を補正すると共に、学習された前記吸入弁の前記開度補正値に基づいて前記吸入弁の制御を補正した後、前記EGR弁を全閉に制御すると共に、前記ガス流量調節弁を所定の第1開度に制御したときに前記吸気量検出手段により検出された吸気量に対する、前記ガス流量調節弁を前記第1開度より大きい所定の第2開度へ制御したときに前記吸気量検出手段により検出された前記吸気量の変化量をガス流量変化量として求め、そのガス流量変化量と、前記基本式とに基づき、前記ガス流量調節弁に関する実開度を求め、その求められた実開度と前記ガス流量調節弁の前記第2開度との差から前記ガス流量調節弁の開度補正値を学習し、その学習された開度補正値に基づいて前記ガス流量調節弁の制御を補正し、
前記制御手段は、学習された前記吸気量調節弁の前記開度補正値に基づいて前記吸気量調節弁の制御を補正すると共に、学習された前記吸入弁の前記開度補正値に基づいて前記吸入弁の制御を補正した後、前記ガス流量調節弁を全閉に制御すると共に前記EGR弁を所定の第3開度に制御したときに前記吸気量検出手段により検出された吸気量に対する、前記ガス流量調節弁を前記全閉に制御すると共に前記EGR弁を前記第3開度より大きい所定の第4開度へ制御したときに前記吸気量検出手段により検出された前記吸気量の変化量をEGRガス流量変化量として求め、そのEGRガス流量変化量と、前記基本式とに基づき、前記EGR弁に関する実開度を求め、その求められた実開度と前記第4開度との差から前記EGR弁の開度補正値を学習し、その学習された開度補正値に基づいて前記EGR弁の制御を補正する
ことを特徴とする過給機付きエンジンの制御装置。
なお、前記第4実施形態及び前記第6実施形態には、請求項3に従属する次のような付記技術1が含まれることから、それを以下に付記する。この付記技術1の作用及び効果は、第4及び第6の実施形態に記載されている。
(付記技術1)
請求項3に記載の過給機付きエンジンの制御装置において、
前記制御手段は、前記ガス流量調節弁及び前記EGR弁を全閉に制御すると共に前記吸入弁を全開に制御し、更に前記吸気量調節弁を通過する吸気が音速となるように前記吸気量調節弁を任意の制御開度に制御したときの、前記吸気量検出手段により検出された前記吸気量と、所定の基本式とに基づき、前記吸気量調節弁に関する実開度を求め、その求められた実開度と前記制御開度との差から前記吸気量調節弁の開度補正値を学習し、その学習された開度補正値に基づいて前記吸気量調節弁の制御を補正し、
前記制御手段は、学習された前記吸気量調節弁の前記開度補正値に基づいて前記吸気量調節弁の制御を補正した後、前記ガス流量調節弁及び前記EGR弁を全閉に制御すると共に前記吸入弁を任意の制御開度へ閉弁制御したときの、前記吸気量検出手段により検出された前記吸気量と、前記基本式とに基づき、前記吸入弁に関する実開度を求め、その求められた実開度と前記吸入弁の前記制御開度との差から前記吸入弁の開度補正値を学習し、その学習された開度補正値に基づいて前記吸入弁の制御を補正し、
前記制御手段は、学習された前記吸気量調節弁の前記開度補正値に基づいて前記吸気量調節弁の制御を補正すると共に、学習された前記吸入弁の前記開度補正値に基づいて前記吸入弁の制御を補正した後、前記EGR弁を全閉に制御すると共に、前記ガス流量調節弁を所定の第1開度に制御したときに前記吸気量検出手段により検出された吸気量に対する、前記ガス流量調節弁を前記第1開度より大きい所定の第2開度へ制御したときに前記吸気量検出手段により検出された前記吸気量の変化量をガス流量変化量として求め、そのガス流量変化量と、前記基本式とに基づき、前記ガス流量調節弁に関する実開度を求め、その求められた実開度と前記ガス流量調節弁の前記第2開度との差から前記ガス流量調節弁の開度補正値を学習し、その学習された開度補正値に基づいて前記ガス流量調節弁の制御を補正し、
前記制御手段は、学習された前記吸気量調節弁の前記開度補正値に基づいて前記吸気量調節弁の制御を補正すると共に、学習された前記吸入弁の前記開度補正値に基づいて前記吸入弁の制御を補正した後、前記ガス流量調節弁を全閉に制御すると共に前記EGR弁を所定の第3開度に制御したときに前記吸気量検出手段により検出された吸気量に対する、前記ガス流量調節弁を前記全閉に制御すると共に前記EGR弁を前記第3開度より大きい所定の第4開度へ制御したときに前記吸気量検出手段により検出された前記吸気量の変化量をEGRガス流量変化量として求め、そのEGRガス流量変化量と、前記基本式とに基づき、前記EGR弁に関する実開度を求め、その求められた実開度と前記第4開度との差から前記EGR弁の開度補正値を学習し、その学習された開度補正値に基づいて前記EGR弁の制御を補正する
ことを特徴とする過給機付きエンジンの制御装置。
前記第6実施形態には、上記付記技術1に従属する次のような付記技術2が含まれることから、それを以下に付記する。この開示技術2の作用及び効果は、第6実施形態に記載されている。
(付記技術2)
付記技術1に記載の過給機付きエンジンの制御装置において、
前記制御手段は、前記EGR弁に関する求められた前記実開度を前記EGR弁の開度に関する所定の基準値と比較することにより前記EGR弁の異常を診断する
ことを特徴とする過給機付きエンジンの制御装置。
(付記技術2)
付記技術1に記載の過給機付きエンジンの制御装置において、
前記制御手段は、前記EGR弁に関する求められた前記実開度を前記EGR弁の開度に関する所定の基準値と比較することにより前記EGR弁の異常を診断する
ことを特徴とする過給機付きエンジンの制御装置。
この開示技術は、過給機を備えたエンジンに利用することができる。
1 エンジン
2 吸気通路
3 排気通路
5 過給機
5a コンプレッサ
5b タービン
5c 回転軸
6 電子スロットル装置(吸気量調節弁)
6a スロットル弁
21 EGR装置
22 EGR通路
22a 入口
22b 出口
23 EGR弁
28 吸入弁
31 蒸発燃料処理装置
32 燃料タンク
33 キャニスタ
35 パージ通路(ガス通路)
35a 入口
35b 出口
36 パージ弁(ガス流量調節弁)
42 エアフローメータ(吸気量検出手段)
50 ECU(制御手段)
2 吸気通路
3 排気通路
5 過給機
5a コンプレッサ
5b タービン
5c 回転軸
6 電子スロットル装置(吸気量調節弁)
6a スロットル弁
21 EGR装置
22 EGR通路
22a 入口
22b 出口
23 EGR弁
28 吸入弁
31 蒸発燃料処理装置
32 燃料タンク
33 キャニスタ
35 パージ通路(ガス通路)
35a 入口
35b 出口
36 パージ弁(ガス流量調節弁)
42 エアフローメータ(吸気量検出手段)
50 ECU(制御手段)
Claims (12)
- エンジンの吸気通路と排気通路に設けられ、前記吸気通路における吸気を昇圧させるための過給機と、
前記過給機は、前記吸気通路に配置されたコンプレッサと、前記排気通路に配置されたタービンと、前記コンプレッサと前記タービンを一体回転可能に連結する回転軸とを含むことと、
前記コンプレッサより下流の前記吸気通路に設けられ、前記吸気通路を流れる吸気量を調節するために開度可変に構成された吸気量調節弁と、
前記吸気通路に所定のガスを供給するために前記コンプレッサより上流の前記吸気通路に接続されるガス通路と、
前記ガス通路に設けられ、前記ガス通路におけるガス流量を調節するために開度可変に構成されたガス流量調節弁と、
前記ガス通路の前記吸気通路との接続部位より上流の前記吸気通路に設けられ、前記吸気通路に吸入される吸気量を絞るために開度可変に構成された吸入弁と、
前記吸入弁より上流の前記吸気通路を流れる吸気量を検出するための吸気量検出手段と、
少なくとも前記吸気量調節弁、前記ガス流量調節弁及び前記吸入弁を制御するための制御手段と
を備えた過給機付きエンジンの制御装置において、
前記制御手段は、前記吸気量調節弁を所定の開度に制御すると共に、前記吸入弁を前記エンジンの運転状態に応じた目標吸入開度に制御した状態で、前記吸気通路へ供給されるべき目標ガス流量を前記エンジンの運転状態に応じて算出し、前記目標ガス流量を確保するための目標ガス流量開度を所定の関数データに基づいて算出し、前記ガス流量調節弁を前記目標ガス流量開度に制御すると共に、前記目標吸入開度を前記目標ガス流量に基づいて補正し、その補正された前記目標吸入開度により前記吸入弁を制御する
ことを特徴とする過給機付きエンジンの制御装置。 - 請求項1に記載の過給機付きエンジンの制御装置において、
前記制御手段は、前記ガス通路から前記吸気通路へ供給される実ガス流量を前記吸気量検出手段により検出される前記吸気量に基づいて測定し、その測定された前記実ガス流量が前記目標ガス流量と等しくなるように、前記実ガス流量に基づいて前記ガス流量調節弁又は前記吸入弁の開度補正値を算出し、算出された前記開度補正値に基づいて前記関数データにおける前記目標ガス流量開度を更新し、又は、前記吸入弁の前記目標吸入開度を更新する
ことを特徴とする過給機付きエンジンの制御装置。 - 請求項1又は2に記載の過給機付きエンジンの制御装置において、
前記エンジンから前記排気通路へ排出される排気の一部をEGRガスとして前記エンジンへ還流させるために前記吸気通路へ流すEGR通路と、
前記EGR通路は、その入口が前記タービンより下流の前記排気通路に接続され、その出口が前記コンプレッサより上流かつ前記吸入弁より下流の前記吸気通路に接続されることと、
前記EGR通路におけるEGRガス流量を調節するために開度可変に構成されたEGR弁と
を更に備え、
前記制御手段が、少なくとも前記吸気量調節弁、前記ガス流量調節弁、前記吸入弁及び前記EGR弁を制御するように構成され、
前記制御手段は、前記吸気量調節弁を所定の開度に制御すると共に、前記吸入弁を前記エンジンの運転状態に応じた目標吸入開度に制御するときに、前記EGR弁を前記エンジンの運転状態に応じた目標EGR開度に制御し、その制御した状態で、前記吸気通路へ供給されるべき目標ガス流量を前記エンジンの運転状態に応じて算出し、前記目標ガス流量を確保するための目標ガス流量開度を所定の関数データに基づいて算出し、前記ガス流量調節弁を前記目標ガス流量開度に制御すると共に、前記目標吸入開度を前記目標ガス流量に基づいて補正し、その補正された前記目標吸入開度により前記吸入弁を制御する
ことを特徴とする過給機付きエンジンの制御装置。 - 請求項1乃至3のいずれかに記載の過給機付きエンジンの制御装置において、
前記制御手段は、前記ガス流量調節弁を全閉に制御すると共に前記吸入弁を全開に制御し、更に前記吸気量調節弁を通過する吸気が音速となるように前記吸気量調節弁を任意の制御開度に制御したときの、前記吸気量検出手段により検出された前記吸気量と、所定の基本式とに基づき、前記吸気量調節弁に関する実開度を求め、その求められた実開度と前記制御開度との差から前記吸気量調節弁の開度補正値を学習し、その学習された開度補正値に基づいて前記吸気量調節弁の制御を補正し、
前記制御手段は、学習された前記吸気量調節弁の前記開度補正値に基づいて前記吸気量調節弁の制御を補正した後、前記ガス流量調節弁を全閉に制御すると共に前記吸入弁を任意の制御開度へ閉弁制御したときの、前記吸気量検出手段により検出された前記吸気量と、前記基本式とに基づき、前記吸入弁に関する実開度を求め、その求められた実開度と前記吸入弁の前記制御開度との差から前記吸入弁の開度補正値を学習し、その学習された開度補正値に基づいて前記吸入弁の制御を補正する
ことを特徴とする過給機付きエンジンの制御装置。 - エンジンの吸気通路と排気通路に設けられ、前記吸気通路における吸気を昇圧させるための過給機と、
前記過給機は、前記吸気通路に配置されたコンプレッサと、前記排気通路に配置されたタービンと、前記コンプレッサと前記タービンを一体回転可能に連結する回転軸とを含むことと、
前記コンプレッサより下流の前記吸気通路に設けられ、前記吸気通路を流れる吸気量を調節するために開度可変に構成された吸気量調節弁と、
燃料タンクで発生する蒸発燃料をキャニスタに一旦捕集し、開度可変なパージ弁が設けられたパージ通路を介して前記吸気通路へパージして処理するための蒸発燃料処理装置と、
前記パージ通路は、その入口が前記キャニスタに接続され、その出口が前記コンプレッサより上流の前記吸気通路に接続されることと、
前記パージ通路の前記出口より上流の前記吸気通路に設けられ、前記吸気通路に吸入される吸気量を絞るために開度可変に構成された吸入弁と、
前記吸入弁より上流の前記吸気通路を流れる吸気量を検出するための吸気量検出手段と、
少なくとも前記吸気量調節弁、前記パージ弁及び前記吸入弁を制御するための制御手段と
を備えた過給機付きエンジンの制御装置において、
前記制御手段は、前記パージ弁を全閉に制御すると共に前記吸入弁を全開に制御し、更に前記吸気量調節弁を通過する吸気が音速となるように前記吸気量調節弁を任意の制御開度に制御したときの、前記吸気量検出手段により検出された前記吸気量と、所定の基本式とに基づき、前記吸気量調節弁に関する実開度を求め、その求められた実開度と前記制御開度との差から前記吸気量調節弁の開度補正値を学習し、その学習された開度補正値に基づいて前記吸気量調節弁の制御を補正し、
前記制御手段は、学習された前記吸気量調節弁の前記開度補正値に基づいて前記吸気量調節弁の制御を補正した後、前記パージ弁を全閉に制御すると共に前記吸入弁を任意の制御開度へ閉弁制御したときの、前記吸気量検出手段により検出された前記吸気量と、前記基本式とに基づき、前記吸入弁に関する実開度を求め、その求められた実開度と前記吸入弁の前記制御開度との差から前記吸入弁の開度補正値を学習し、その学習された開度補正値に基づいて前記吸入弁の制御を補正する
ことを特徴とする過給機付きエンジンの制御装置。 - 請求項4に記載の過給機付きエンジンの制御装置において、
前記制御手段は、学習された前記吸気量調節弁の前記開度補正値に基づいて前記吸気量調節弁の制御を補正すると共に、学習された前記吸入弁の前記開度補正値に基づいて前記吸入弁の制御を補正した後、前記ガス流量調節弁を所定の第1開度に制御したときに前記吸気量検出手段により検出された吸気量に対する、前記ガス流量調節弁を前記第1開度より大きい所定の第2開度へ制御したときに前記吸気量検出手段により検出された前記吸気量の変化量をガス流量変化量として求め、そのガス流量変化量と、前記基本式とに基づき、前記ガス流量調節弁に関する実開度を求め、その求められた実開度と前記ガス流量調節弁の前記第2開度との差から前記ガス流量調節弁の開度補正値を学習し、その学習された開度補正値に基づいて前記ガス流量調節弁の制御を補正する
ことを特徴とする過給機付きエンジンの制御装置。 - 請求項4乃至6のいずれかに記載の過給機付きエンジンの制御装置において、
前記制御手段は、前記吸入弁に関する求められた前記実開度を前記吸入弁の開度に関する所定の基準値と比較することにより前記吸入弁の異常を診断する
ことを特徴とする過給機付きエンジンの制御装置。 - 請求項6に記載の過給機付きエンジンの制御装置において、
前記制御手段は、前記ガス流量調節弁に関する求められた前記実開度を前記ガス流量調節弁の開度に関する所定の基準値と比較することにより前記ガス流量調節弁の異常を診断する
ことを特徴とする過給機付きエンジンの制御装置。 - 請求項2に記載の過給機付きエンジンの制御装置において、
前記制御手段は、前記吸気量検出手段により検出される前記吸気量に基づいて測定された前記実ガス流量を所定の基準値と比較することにより前記ガス流量調節弁の異常又は前記吸入弁の異常を診断する
ことを特徴とする過給機付きエンジンの制御装置。 - 請求項1に記載の過給機付きエンジンの制御装置において、
前記制御手段は、前記ガス通路から前記吸気通路へ供給される実ガス流量を前記吸気量検出手段により検出される前記吸気量に基づいて測定し、その測定された前記実ガス流量を所定の基準値と比較することにより前記ガス流量調節弁の異常又は前記吸入弁の異常を診断する
ことを特徴とする過給機付きエンジンの制御装置。 - 請求項1乃至3のいずれかに記載の過給機付きエンジンの制御装置において、
前記制御手段は、前記ガス流量調節弁を全閉に制御すると共に前記吸入弁を全開に制御し、更に前記吸気量調節弁を通過する吸気が音速となるように前記吸気量調節弁を任意の制御開度に制御したときの、前記吸気量検出手段により検出された前記吸気量と、所定の基本式とに基づき、前記吸気量調節弁に関する実開度を求め、その求められた実開度と前記制御開度との差から前記吸気量調節弁の開度補正値を学習し、その学習された開度補正値に基づいて前記吸気量調節弁の制御を補正し、
前記制御手段は、学習された前記吸気量調節弁の前記開度補正値に基づいて前記吸気量調節弁の制御を補正した後、前記ガス流量調節弁を全閉に制御すると共に前記吸入弁を任意の制御開度へ閉弁制御したときの、前記吸気量検出手段により検出された前記吸気量と、前記基本式とに基づき、前記吸入弁に関する実開度を求め、その求められた前記吸入弁に関する前記実開度を前記吸入弁の開度に関する所定の基準値と比較することにより前記吸入弁の異常を診断する
ことを特徴とする過給機付きエンジンの制御装置。 - 請求項4に記載の過給機付きエンジンの制御装置において、
前記制御手段は、学習された前記吸気量調節弁の前記開度補正値に基づいて前記吸気量調節弁の制御を補正すると共に、学習された前記吸入弁の前記開度補正値に基づいて前記吸入弁の制御を補正した後、前記ガス流量調節弁を所定の第1開度に制御したときに前記吸気量検出手段により検出された吸気量に対する、前記ガス流量調節弁を前記第1開度より大きい所定の第2開度へ制御したときに前記吸気量検出手段により検出された前記吸気量の変化量をガス流量変化量として求め、そのガス流量変化量と、前記基本式とに基づき、前記ガス流量調節弁に関する実開度を求め、その求められた前記ガス流量調節弁に関する前記実開度を前記ガス流量調節弁の開度に関する所定の基準値と比較することにより前記ガス流量調節弁の異常を診断する
ことを特徴とする過給機付きエンジンの制御装置。
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---|---|---|---|
DE112019003769.2T DE112019003769T5 (de) | 2018-07-26 | 2019-06-07 | Steuervorrichtung eines mit auflader ausgestatteten motors |
US17/256,894 US20210317795A1 (en) | 2018-07-26 | 2019-06-07 | Control device of supercharger-equipped engine |
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---|---|---|---|
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