JP4952654B2 - 内燃機関の制御システム - Google Patents
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Description
一端が排気通路に接続されており他端が吸気通路におけるサージタンクより下流側に接続されたEGR通路及び該EGR通路に設けられたEGR弁を有し、前記EGR通路を介して排気をEGRガスとして吸気系に導入するEGR装置と、
吸気通路におけるサージタンクよりも上流側に設けられ、内燃機関の吸入空気量を制御する空気量制御弁と、
前記EGR弁の開度を制御するEGR弁制御手段と、
前記空気量制御弁の開度を制御する空気量制御弁制御手段と、
内燃機関における点火時期を制御する点火時期制御手段と、
内燃機関の気筒内におけるEGRガスの量である筒内EGRガス量を推定する筒内EGRガス量推定手段と、
内燃機関の運転状態が減速運転中であるときの内燃機関のトルクの目標値である減速中目標トルクを算出する減速中目標トルク算出手段と、を備え、
内燃機関の運転状態が減速運転状態となったときに、前記EGR弁制御手段によって前記EGR弁の開度を減少させ、その後、筒内EGRガス量が所定量以下まで減少してから前記空気量制御弁制御手段によって前記空気量制御弁の開度を減少させ、且つ、
内燃機関の運転状態が減速運転中であるときは、内燃機関のトルクが減速中目標トルクとなるように前記点火時期制御手段によって内燃機関での点火時期をMBTより遅角させることを特徴とする。
の運転状態が減速運転となったときに、減速後トルクに対応した空気量制御弁の開度である目標空気量制御弁開度を算出する。
燃焼仕事及びポンプ損失の筒内EGR率に対する変化の仕方はそれぞれ異なる。上記においては、基準燃焼仕事及び基準ポンプ損失が減速中EGR率に基づいてそれぞれ別々に補正される。そして、補正後のそれぞれの値に基づいて図示トルクが算出され、該図示トルクに基づいて減速運転中におけるトルクが推定される。そのため、減速中MBTトルクをより効率的且つより高精度で推定することが出来る。
(内燃機関及びその吸排気系の概略構成)
図1は、本実施例に係る内燃機関及びその吸排気系の概略構成を示す図である。内燃機関1は4つの気筒2を有する車両駆動用のガソリンエンジンである。各気筒2の吸気ポートには燃料噴射弁(図示せず)が設けられている。各気筒2には該気筒2内に供給される混合気に点火する点火プラグ3が設けられている。
ル開度を検出する。各センサの出力信号がECU20に入力される。
本実施例では、EGR装置14によってEGRガスがインテークマニホールド5に導入されることにより該EGRガスが吸入空気と共に内燃機関1に供給される。これにより、内燃機関1から排出されるNOxの量が抑制される。
が減少する。尚、EGR弁16の開度が減少し始めてから筒内EGRガス量が減少し始めるまでの間にも応答遅れがある。
次に、本実施例に係る減速運転時の制御フローについて図3に示すフローチャートに基づいて説明する。本フローは、ECU20に予め記憶されており、内燃機関1の運転中、所定の間隔で繰り返し実行される。
本フローの実行を一旦終了する。
tliとの関係は、実験等に基づいて求めることが出来、本実施例においては、これらの関係がECU20にマップとして予め記憶されている。
Qairtaに達したか否かを判別する。筒内空気量airが減速後目標空気量Qairtaに達した場合、MBTトルクが減速後トルクTrtaとなっており、点火時期がMBTとなっている。ステップS124において、肯定判定された場合、ECU20は本フローの実行を一旦終了し、否定判定された場合、ECU20はステップS117に戻る。
ここで、上記減速運転時の制御フローのステップS111及びS120における減速中MBTトルクTrmbtdeの算出方法について説明する。本実施例では、ECU20は、減速中MBTトルクTrmbtdeを図示トルクに基づいて推定する。図示トルクは以下のように算出される。
り効率的且つより高精度で算出することが出来る。その結果、減速中MBTトルクTrmbtdeをより効率的且つより高精度で推定することが可能となる。
以下、本実施例に係る減速中MBTトルクの算出フローについて図5に示すフローチャートに基づいて説明する。本実施例においては、この算出フローがECU20に予め記憶されている。そして、上記減速運転時の制御フローのステップS111及びS120においてこの算出フローが実行される。
本実施例においては、スロットル弁9が本発明に係る空気量制御弁に相当する。尚、ISCバルブが設けられている場合は、ISCバルブを本発明に係る空気量制御弁として用いてもよい。
CU20が、本発明に係る減速後空気量算出手段に相当する。
2・・・気筒
3・・・点火プラグ
4・・・吸気通路
5・・・インテークマニホールド
6・・・排気通路
7・・・エキゾーストマニホールド
9・・・スロットル弁
10・・三元触媒
11・・エアフローメータ
12・・圧力センサ
13・・サージタンク
14・・EGR装置
15・・EGR通路
16・・EGR弁
20・・ECU
21・・クランクポジションセンサ
22・・アクセル開度センサ
Claims (3)
- 一端が排気通路に接続されており他端が吸気通路におけるサージタンクより下流側に接続されたEGR通路及び該EGR通路に設けられたEGR弁を有し、前記EGR通路を介して排気をEGRガスとして吸気系に導入するEGR装置と、
吸気通路におけるサージタンクよりも上流側に設けられ、内燃機関の吸入空気量を制御する空気量制御弁と、
前記EGR弁の開度を制御するEGR弁制御手段と、
前記空気量制御弁の開度を制御する空気量制御弁制御手段と、
内燃機関における点火時期を制御する点火時期制御手段と、
内燃機関の気筒内におけるEGRガスの量である筒内EGRガス量を推定する筒内EGRガス量推定手段と、
内燃機関の運転状態が減速運転中であるときの内燃機関のトルクの目標値である減速中目標トルクを算出する減速中目標トルク算出手段と、
内燃機関の気筒内の空気量である筒内空気量を推定する筒内空気量推定手段と、
内燃機関の運転状態が減速運転となったときに、該減速運転終了後の内燃機関のトルクの目標値である減速後トルクを算出する減速後トルク算出手段と、
内燃機関の運転状態が減速運転となったときに、減速後トルクに対応した内燃機関の気筒内のガスのEGR率である減速後EGR率を算出する減速後EGR率算出手段と、
内燃機関の運転状態が減速運転となったときに、減速後EGR率に対応した前記EGR弁の開度である目標EGR弁開度を算出する目標EGR弁開度算出手段と、
内燃機関の運転状態が減速運転となったときに、減速後トルクに対応した前記空気量制御弁の開度である目標空気量制御弁開度を算出する目標空気量制御弁開度算出手段と、
内燃機関の運転状態が減速運転中であるときの内燃機関の気筒内のガスのEGR率である減速中EGR率を筒内空気量及び筒内EGRガス量に基づいて推定する減速中EGR率推定手段と、
内燃機関の運転状態が減速運転中であるときの内燃機関における点火時期をMBTと仮定した場合のトルクである減速中MBTトルクを筒内空気量及び減速中EGR率に基づいて推定する減速中MBTトルク推定手段と、
減速中目標トルクと減速中MBTトルクとの差に基づいて減速運転中における点火時期のMBTからの遅角量を算出する遅角量算出手段と、を備え、
内燃機関の運転状態が減速運転状態となったときに、前記EGR弁制御手段によって前
記EGR弁の開度を前記目標EGR弁開度に減少させ、その後、筒内EGRガス量が所定量以下まで減少してから前記空気量制御弁制御手段によって前記空気量制御弁の開度を前記目標空気量制御弁開度に減少させ、且つ、
内燃機関の運転状態が減速運転中であるときは、内燃機関のトルクが減速中目標トルクとなるように前記点火時期制御手段によって内燃機関での点火時期をMBTより前記遅角量算出手段によって算出される遅角量分遅角させることを特徴とする内燃機関の制御システム。 - 一端が排気通路に接続されており他端が吸気通路におけるサージタンクより下流側に接続されたEGR通路及び該EGR通路に設けられたEGR弁を有し、前記EGR通路を介して排気をEGRガスとして吸気系に導入するEGR装置と、
吸気通路におけるサージタンクよりも上流側に設けられ、内燃機関の吸入空気量を制御する空気量制御弁と、
前記EGR弁の開度を制御するEGR弁制御手段と、
前記空気量制御弁の開度を制御する空気量制御弁制御手段と、
内燃機関における点火時期を制御する点火時期制御手段と、
内燃機関の気筒内におけるEGRガスの量である筒内EGRガス量を推定する筒内EGRガス量推定手段と、
内燃機関の運転状態が減速運転中であるときの内燃機関のトルクの目標値である減速中目標トルクを算出する減速中目標トルク算出手段と、
内燃機関の気筒内の空気量である筒内空気量を推定する筒内空気量推定手段と、
内燃機関の運転状態が減速運転となったときに、該減速運転終了後の内燃機関の吸入空気量の目標値である減速後空気量を算出する減速後空気量算出手段と、
内燃機関の運転状態が減速運転となったときに、減速後空気量に対応した内燃機関の気筒内のガスのEGR率である減速後EGR率を算出する減速後EGR率算出手段と、
内燃機関の運転状態が減速運転となったときに、前記減速後EGR率に対応した前記EGR弁の開度である目標EGR弁開度を算出する目標EGR弁開度算出手段と、
内燃機関の運転状態が減速運転となったときに、減速後空気量に対応した前記空気量制御弁の開度である目標空気量制御弁開度を算出する目標空気量制御弁開度算出手段と、
内燃機関の運転状態が減速運転中であるときの内燃機関の気筒内のガスのEGR率である減速中EGR率を筒内空気量及び筒内EGRガス量に基づいて推定する減速中EGR率推定手段と、
内燃機関の運転状態が減速運転中であるときの内燃機関における点火時期をMBTと仮定した場合のトルクである減速中MBTトルクを筒内空気量及び減速中EGR率に基づいて推定する減速中MBTトルク推定手段と、
減速中目標トルクと減速中MBTトルクとの差に基づいて減速運転中における点火時期のMBTからの遅角量を算出する遅角量算出手段と、を備え、
内燃機関の運転状態が減速運転状態となったときに、前記EGR弁制御手段によって前記EGR弁の開度を前記目標EGR弁開度に減少させ、その後、筒内EGRガス量が所定量以下まで減少してから前記空気量制御弁制御手段によって前記空気量制御弁の開度を前記目標空気量制御弁開度に減少させ、且つ、
内燃機関の運転状態が減速運転中であるときは、内燃機関のトルクが減速中目標トルクとなるように前記点火時期制御手段によって内燃機関での点火時期をMBTより前記遅角量算出手段によって算出される遅角量分遅角させることを特徴とする内燃機関の制御システム。 - 前記減速中MBTトルク推定手段が、
内燃機関における点火時期をMBTとした場合の圧縮行程及び膨張行程の間における仕事の和の基準値である基準燃焼仕事を少なくとも筒内空気量に基づいて算出する基準燃焼仕事算出手段と、
吸気行程及び膨張行程の間におけるポンプ損失の基準値である基準ポンプ損失を少なくとも筒内空気量に基づいて算出する基準ポンプ損失算出手段と、
前記基準燃焼仕事算出手段によって算出される基準燃焼仕事を減速中EGR率に基づいて補正する燃焼仕事補正手段と、
前記基準ポンプ損失算出手段によって算出される基準ポンプ損失を減速中EGR率に基づいて補正するポンプ損失補正手段と、
前記燃焼仕事補正手段によって補正された燃焼仕事から前記ポンプ損失補正手段によって補正されたポンプ損失を減算した値に基づいて図示トルクを算出する図示トルク算出手段と、を有し、
前記図示トルク算出手段によって算出される図示トルクに基づいて減速中MBTトルクを推定することを特徴とする請求項1又は2に記載の内燃機関の制御システム。
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