DE102015120741B4 - Control device for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Steuervorrichtung für eine Maschine mit interner Verbrennung, die einen Kompressor (14) umfasst, der in einem Ansaugdurchlass (10) vorgesehen ist, eine Drossel (24), die stromab des Kompressors (14) in dem Ansaugdurchlass (10) vorgesehen ist, und ein EGR-Ventil (32), das in einem EGR-Durchlass (30) vorgesehen ist, der eine stromabwärtige Seite der Drossel (24) in dem Ansaugdurchlass (10) mit einem Abgasdurchlass (12) verbindet, mit:einer Schwallvorhersageeinrichtung, um das Auftreten eines Schwalls im Kompressor (14) vorherzusagen;einer Soll-Luftmengeneinstelleinrichtung, um eine Soll-Luftmenge passend zu einem Betriebszustand der Maschine mit interner Verbrennung zu bestimmen, und um die Soll-Luftmenge auf eine Luftmenge zu korrigieren, die dazu fähig ist, den Schwall zu vermeiden, wenn das Auftreten des Schwalls durch die Schwallvorhersageeinrichtung vorhergesagt ist;einer EGR-Ventilsteuereinrichtung, um einen Öffnungsgrad des EGR-Ventils (32) so zu steuern, dass eine Luftmenge, die in einen Zylinder eingebracht wird, zur Soll-Luftmenge wird, die durch die Soll-Luftmengeneinstelleinrichtung festgelegt ist; undeiner Drosselsteuereinrichtung, um einen Druckunterschied zwischen einer stromaufwärtigen Seite und einer stromabwärtigen Seite der Drossel (24) durch Steuern eines Schließgrads der Drossel (24) so zu steuern, dass ein Druckunterschied, der gleich groß wie oder größer als ein vorab festgelegter Wert ist, zwischen einer stromaufwärtigen Seite und einer stromabwärtigen Seite des EGR-Ventils (32) zumindest dann auftritt, wenn das Auftreten des Schwalls durch die Schwallvorhersageeinrichtung vorhergesagt wird,wobei der Schließgrad der Drossel (24) durch eine Regelung geregelt wird, bei der über die Berechnung der Abweichung zwischen einem Soll-Druckunterschied zwischen der stromaufwärtigen Seite und der stromabwärtigen Seite der Drossel (24) und einem Ist-Druckunterschied zwischen der stromaufwärtigen Seite und einer stromabwärtigen Seite der Drossel (24) eine Korrekturgröße des Schließgrads der Drossel (24) berechnet wird, wodurch ein neuer Schließgrad der Drossel (24) durch Hinzufügen der berechneten Korrekturgröße zu dem vorliegenden Schließgrad der Drossel (24) berechnet wird.An internal combustion engine control device comprising a compressor (14) provided in an intake passage (10), a throttle (24) provided downstream of the compressor (14) in the intake passage (10), and one EGR valve (32) provided in an EGR passage (30) connecting a downstream side of the throttle (24) in the intake passage (10) to an exhaust passage (12), comprising: a surge predictor to detect the occurrence predicting a surge in the compressor (14); a target air quantity setting means for determining a target air quantity suitable for an operating state of the internal combustion engine and for correcting the target air quantity for an air quantity capable of the surge to be avoided when the occurrence of the surge is predicted by the surge prediction device; an EGR valve control device in order to control an opening degree of the EGR valve (32) so that an air quantity, which is introduced into a cylinder becomes the target air amount set by the target air amount setting means; and throttle control means for controlling a pressure difference between an upstream and a downstream side of the throttle (24) by controlling a degree of closing of the throttle (24) so that a pressure difference equal to or larger than a predetermined value between an upstream side and a downstream side of the EGR valve (32) occurs at least when the occurrence of the surge is predicted by the surge prediction device, the degree of closure of the throttle (24) being regulated by a control system in which the deviation is calculated Between a target pressure difference between the upstream side and the downstream side of the throttle (24) and an actual pressure difference between the upstream side and a downstream side of the throttle (24), a correction quantity of the degree of closure of the throttle (24) is calculated, whereby a new degree of closing of the throttle (24 ) is calculated by adding the calculated correction quantity to the existing degree of closure of the throttle (24).
Description
Hintergrund der ErfindungBackground of the Invention
Gebiet der ErfindungField of the Invention
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung für eine Maschine mit interner Verbrennung bzw. Brennkraftmaschine, die in einem Automobil eingebaut ist, genauer eine Maschine mit interner Verbrennung, die einen Kompressor umfasst, der in einem Ansaugdurchlass vorgesehen ist, eine Drossel, die stromab des Kompressors in dem Ansaugdurchlass vorgesehen ist, und ein EGR-Ventil bzw. Abgasrückführungsventil, das in einem EGR-Durchlass vorgesehen ist, der eine stromabwärtige Seite der Drossel im Ansaugdurchlass mit einem Abgasdurchlass verbindet.The present invention relates to a control device for an internal combustion engine installed in an automobile, more specifically, an internal combustion engine that includes a compressor provided in an intake passage, a throttle that is downstream of the Compressor is provided in the intake passage, and an EGR valve that is provided in an EGR passage that connects a downstream side of the throttle in the intake passage with an exhaust passage.
Erläuterung des Standes der TechnikExplanation of the state of the art
In einer Brennkraftmaschine, die mit einem Kompressor in einem Ansaugdurchlass versehen ist, ist es nötig, das Auftreten eines Schwalls bzw. Druckstoßes im Kompressor zu beschränken. Dies ist so, weil ein Rückblasgeräusch (ein Schwallgeräusch) wie ein Seufzen vom Ansaugsystem der Brennkraftmaschine erzeugt wird, wenn der Schwall auftritt, und dies verringert die Vermarktungsfähigkeit eines Fahrzeugs. Der Schwall tritt auf, weil ein Verhältnis von Drücken auf einer stromaufwärtigen Seite und einer stromabwärtigen Seite des Kompressors mit Bezug auf eine Flussrate von Luft, die durch den Kompressor geht, zu groß wird. Daher tritt der Schwall leicht auf, wenn eine Drossel schnell geschlossen wird (beispielsweise wenn das Fahrzeug verzögert wird, wenn ein Hochschalten eines Automatikgetriebes ausgeführt wird).In an internal combustion engine provided with a compressor in an intake passage, it is necessary to limit the occurrence of a surge or pressure surge in the compressor. This is because a blowback sound (slosh sound) like a sigh is generated by the intake system of the engine when the gush occurs, and this reduces the marketability of a vehicle. The surge occurs because a ratio of pressures on an upstream side and a downstream side of the compressor with respect to a flow rate of air passing through the compressor becomes too large. Therefore, the surge easily occurs when a throttle is quickly closed (for example, when the vehicle is decelerated when an automatic transmission upshift is performed).
Eine Technik der Beschränkung des Auftretens des Schwalls ist in
Der in der
Aus dem vorstehend erläuterten Grund wird es als ein Verfahren zum Vermeiden des Schwalls in Betracht gezogen, die Flussrate der durch den Kompressor gehenden Luft auf eine Flussrate zu erhöhen, die dazu fähig ist, den Schwall zu vermeiden, statt den Verstärkungsdruck zu verringern. Um die durch den Kompressor gehende Luftmenge zu erhöhen, kann die Drossel geöffnet werden. In dem Dieselmotor wird die Drossel normalerweise in einer Schließrichtung betrieben, wenn das Fahrzeug verzögert wird. Wenn die Drossel jedoch weiter offen bleibt, kann der Schwall vermieden werden.For the reason explained above, as a method of avoiding the surge, it is considered to increase the flow rate of the air passing through the compressor to a flow rate capable of avoiding the surge instead of reducing the boost pressure. The throttle can be opened to increase the air flow through the compressor. In the diesel engine, the throttle is normally operated in a closing direction when the vehicle is decelerated. However, if the throttle remains open, the surge can be avoided.
Wenn jedoch die Drossel einfach offen bleibt, ist es wahrscheinlich, dass eine in den Zylinder eingebrachte Luftmenge zu groß ist. Wenn die Verbrennung nach dem Verzögern des Fahrzeugs wieder gestartet wird, wird die NOx-Abgasmenge groß, wenn die Luftmenge in dem Zylinder zu groß ist. Daher muss die Luftmenge in dem Zylinder auf die geeignete Menge gesteuert werden. In dem Fall des Dieselmotors, der mit der EGR-Vorrichtung versehen ist, sinkt die Flussrate der durch den Kompressor gehenden Luft, wenn eine Flussrate des in den Ansaugdurchlass eingeführten EGR-Gases steigt, während die Flussrate der durch den Kompressor gehenden Luft steigt, wenn die Flussrate des in den Ansaugdurchlass eingeführten EGR-Gases sinkt. Das bedeutet, dass die Flussrate der durch den Kompressor gehenden Luft indirekt gesteuert wird, indem die Flussrate des EGR-Gases durch das EGR-Ventil gesteuert wird, und die Luftmenge in dem Zylinder indirekt gesteuert wird.However, if the throttle just remains open, it is likely that an amount of air introduced into the cylinder is too large. When the combustion is started again after decelerating the vehicle, the amount of NOx exhaust gas becomes large when the amount of air in the cylinder is too large. Therefore, the amount of air in the cylinder must be controlled to the appropriate amount. In the case of the diesel engine provided with the EGR device, the flow rate of the air passing through the compressor decreases as a flow rate of the EGR gas introduced into the intake passage increases, while the flow rate of the air passing through the compressor increases when the flow rate of the EGR gas introduced into the intake passage decreases. The means that the flow rate of the air passing through the compressor is indirectly controlled by controlling the flow rate of the EGR gas through the EGR valve and indirectly controlling the amount of air in the cylinder.
Die Steuerung der Luftmenge durch das EGR-Ventil arbeitet jedoch manchmal abhängig von einem Schließzustand der Drossel nicht effektiv. Ein Fluss des EGR-Gases, das durch das EGR-Ventil geht, wird durch einen Druckunterschied zwischen einer stromaufwärtigen Seite und einer stromabwärtigen Seite des EGR-Ventils erzeugt, das heißt, einen Unterschied zwischen dem Druck in dem Abgasdurchlass und dem Druck in dem Ansaugdurchlass. Wenn die Drossel geöffnet ist und der Druck in dem Ansaugdurchlass hoch ist, ist der Druckunterschied zwischen der stromaufwärtigen Seite und der stromabwärtigen Seite des EGR-Ventils insbesondere dann klein, wenn die Kraftstoffeinspritzung wie zur Zeit der Verzögerung gestoppt ist und der Druck im Ansaugdurchlass verringert ist, und man erhält keine große Flussrate. Daher ist das EGR-Ventil auf einen vollständig offenen Zustand festgelegt, wenn der Druckunterschied zwischen der stromaufwärtigen Seite und der stromabwärtigen Seite des EGR-Ventils sehr klein ist. In diesem Zustand kann die Luftmenge nicht durch einen Öffnungsgrad des EGR-Ventils gesteuert werden und man kann keine geeignete Luftmenge erhalten, bei der es möglich ist, die Emissionsleistung aufrechtzuerhalten.However, control of the amount of air by the EGR valve sometimes does not work effectively depending on the throttle closed state. Flow of the EGR gas passing through the EGR valve is generated by a pressure difference between an upstream and a downstream side of the EGR valve, that is, a difference between the pressure in the exhaust passage and the pressure in the intake passage , When the throttle is opened and the pressure in the intake passage is high, the pressure difference between the upstream and the downstream side of the EGR valve is small especially when the fuel injection is stopped as at the time of the deceleration and the pressure in the intake passage is reduced , and you don't get a large flow rate. Therefore, the EGR valve is set to a fully open state when the pressure difference between the upstream side and the downstream side of the EGR valve is very small. In this state, the amount of air cannot be controlled by an opening degree of the EGR valve, and a suitable amount of air at which it is possible to maintain the emission performance cannot be obtained.
In der
Des Weiteren beschreibt die
Weiterer Stand der Technik ist noch aus
Kurze Erläuterung der ErfindungBrief explanation of the invention
Die vorliegende Erfindung wurde im Licht des vorstehend erläuteten Problems gemacht, und es ist ihre Aufgabe, eine Steuervorrichtung für eine Maschine mit interner Verbrennung zu schaffen, die dazu fähig ist, das Auftreten eines Schwalls zu vermeiden, während eine Luftmengensteuerbarkeit sichergestellt ist. The present invention has been made in light of the problem explained above, and its object is to provide a control device for an internal combustion engine capable of preventing the occurrence of a surge while ensuring air volume controllability.
Diese Aufgabe wird durch eine Steuervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a control device with the features of
Die Steuervorrichtung nach der vorliegenden Erfindung steuert die Brennkraftmaschine, die einen Kompressor umfasst, der in einem Ansaugdurchlass vorgesehen ist, eine Drossel, die stromab des Kompressors in dem Ansaugdurchlass vorgesehen ist, und ein EGR-Ventil, das in einem EGR-Durchlass vorgesehen ist, der eine stromabwärtige Seite der Drossel in dem Ansaugdurchlass mit einem Abgasdurchlass verbindet. Die zu steuernde Brennkraftmaschine kann eine Maschine mit interner Verbrennung sein, in der die Steuerung der Drossel durchgeführt wird, wobei eine vollständig offene Position eine grundlegende Position bzw. Ausgangsposition der Drossel ist, beispielsweise ein Dieselmotor.The control device according to the present invention controls the internal combustion engine comprising a compressor provided in an intake passage, a throttle provided downstream of the compressor in the intake passage, and an EGR valve provided in an EGR passage. that connects a downstream side of the throttle in the intake passage with an exhaust passage. The internal combustion engine to be controlled can be an internal combustion engine in which the control of the throttle is carried out, a fully open position being a basic position or starting position of the throttle, for example a diesel engine.
Die Steuervorrichtung nach der vorliegenden Erfindung umfasst eine Schwallvorhersageeinrichtung zum Vorhersagen des Auftretens eines Schwalls im Kompressor. Vorhersagen des Auftretens des Schwalls bedeutet nicht das Erfassen oder Abschätzen einer Tatsache, dass der Schwall auftritt, sondern bedeutet das Fühlen des Auftretens des Schwalls in der nahen Zukunft hauptsächlich auf der Grundlage von Informationen bezüglich derzeitiger und zukünftiger Betriebszustände oder Betriebsbedingungen der Maschine mit interner Verbrennung in einer Situation, in der der Schwall noch nicht aufgetreten ist. Ein spezifisches Verfahren zum Vorhersagen des Auftretens des Schwalls ist nicht beschränkt. Eines der bevorzugten Verfahren ist das Berechnen einer Schwallgrenzluftmenge auf der Grundlage eines Verhältnisses von Drücken stromauf und stromab des Kompressors bzw. auf einer stromaufwärtigen Seite und einer stromabwärtigen Seite des Kompressors und Beurteilen, dass der Schwall auftritt, wenn eine Soll-Luftmenge (ein Sollwert einer Luftmenge, die in den Zylinder eingebracht wird) kleiner als die Schwallgrenzluftmenge ist.The control device according to the present invention comprises a surge prediction device for predicting the occurrence of a surge in the compressor. Predicting the occurrence of the gush does not mean detecting or estimating a fact that the gush occurs, but means sensing the occurrence of the gush in the near future based mainly on information regarding current and future operating conditions or operating conditions of the internal combustion engine in a situation where the gush has not yet occurred. A specific method for predicting the occurrence of the surge is not limited. One of the preferred methods is to calculate a surge amount of air based on a ratio of pressures upstream and downstream of the compressor or on an upstream and a downstream side of the compressor, and judge that the surge occurs when a target air amount (a setpoint one Air volume that is introduced into the cylinder) is smaller than the surge air volume.
Die Steuervorrichtung nach der vorliegenden Erfindung umfasst eine Soll-Luftmengeneinstelleinrichtung zum Einstellen der Soll-Luftmenge. Die Einrichtung zum Einstellen der Soll-Luftmenge ist dazu aufgebaut, die Soll-Luftmenge passend zu einem Betriebszustand der Maschine mit interner Verbrennung zu bestimmen, und die Soll-Luftmenge auf eine Luftmenge zu korrigieren, die dazu fähig ist, den Schwall zu vermeiden, wenn das Auftreten des Schwalls durch die Schwallvorhersageeinrichtung vorhergesagt wird. Die Luftmenge, die dazu fähig ist, den Schwall zu vermeiden, wird durch eine Beziehung zu einem Verhältnis des Drucks stromauf und stromab des Kompressors bestimmt. Die Soll-Luftmenge kann auf die Schwallgrenzluftmenge korrigiert werden, die auf der Grundlage des Verhältnisses des Drucks auf der stromaufwärtigen Seite und der stromabwärtigen Seite des Kompressors berechnet werden kann. Es ist natürlich möglich, die Soll-Luftmenge auf eine Luftmenge mit einem Grenzbereich gegenüber der Schwallgrenzluftmenge zu korrigieren, aber wenn die Emissionsleistung und dergleichen in Betracht gezogen werden, liegt eine korrigierte Soll-Luftmenge vorzugsweise so nahe wie möglich bei der Soll-Luftmenge, die auf der Grundlage des Betriebszustands bestimmt wird.The control device according to the present invention includes a target air amount setting device for setting the target air amount. The device for setting the target air volume is for this constructed to determine the target air quantity according to an operating condition of the internal combustion engine, and to correct the target air quantity to an air quantity capable of avoiding the surge when the surge prediction of the occurrence of the surge. The amount of air that is able to avoid the surge is determined by a relationship to a ratio of the pressure upstream and downstream of the compressor. The target air quantity can be corrected to the surge air quantity, which can be calculated based on the ratio of the pressure on the upstream side and the downstream side of the compressor. It is of course possible to correct the target air quantity to an air quantity with a limit range from the surge limit air quantity, but when considering the emission performance and the like, a corrected target air quantity is preferably as close as possible to the target air quantity is determined based on the operating condition.
Die Steuervorrichtung nach der vorliegenden Erfindung umfasst eine EGR-Ventilsteuereinrichtung zum Steuern des EGR-Ventils. Die EGR-Ventilsteuereinrichtung ist dazu aufgebaut, einen Öffnungsgrad des EGR-Ventils so zu steuern, dass die in den Zylinder eingebrachte Luftmenge zur durch die Soll-Luftmengeneinstelleinrichtung bzw. Soll-Luftmengenfestlegungseinrichtung eingestellten Soll-Luftmenge wird. Die Steuerung des Öffnungsgrads des EGR-Ventils kann eine Regelung sein. In der Regelung wird der Öffnungsgrad des EGR-Ventils auf der Grundlage des Unterschieds zwischen einem vorab festgelegten Sollwert einer auf der Grundlage der Soll-Luftmenge berechneten Steuergröße und einem tatsächlichen Wert der Steuergröße korrigiert.The control device according to the present invention comprises an EGR valve control device for controlling the EGR valve. The EGR valve control device is designed to control an opening degree of the EGR valve so that the air quantity introduced into the cylinder becomes the target air quantity set by the target air quantity setting device or target air quantity setting device. Controlling the degree of opening of the EGR valve can be a regulation. In the control, the opening degree of the EGR valve is corrected based on the difference between a predetermined target value of a control quantity calculated on the basis of the target air quantity and an actual value of the control variable.
Die Steuervorrichtung nach der vorliegenden Erfindung umfasst eine Drosselsteuereinrichtung zum Steuern der Drossel. Die Drosselsteuereinrichtung ist dazu aufgebaut, einen Druckunterschied zwischen einer stromaufwärtigen und der stromabwärtigen Seite der Drossel durch die Steuerung eines Schließgrads der Drossel so zu steuern, dass der Druckunterschied, der gleich groß wie oder größer als ein vorab festgelegter Wert ist, zwischen einer stromaufwärtigen Seite und einer stromabwärtigen Seite des EGR-Ventils zumindest dann auftritt, wenn die Schwallvorhersageeinrichtung das Auftreten des Schwalls vorhersagt. Die Steuerung des Schließgrads der Drossel kann eine Steuerung ohne Feedback oder eine Regelung sein. Die Drosselsteuereinrichtung kann dazu aufgebaut sein, den Druckunterschied zwischen der stromaufwärtigen Seite und der stromabwärtigen Seite der Drossel durch Steuern des Schließgrads der Drossel so zu steuern, dass der Druckunterschied, der gleich groß wie oder größer als ein vorab festgelegter Wert ist, zwischen der stromaufwärtigen Seite und der stromabwärtigen Seite des EGR-Ventils auftritt, während eine Luftmenge durch die Steuerung des EGR-Ventils durch die EGR-Ventilsteuereinrichtung gesteuert wird. Die Drosseisteuereinrichtung kann dazu aufgebaut sein, Druck auf der stromabwärtigen Seite der Drossel durch Steuern des Schließgrads der Drossel so zu verringern, dass eine Menge von EGR-Gas, die nötig ist, um die Soll-Luftmenge zu erzielen, dem Ansaugdurchlass zugeführt wird, ohne dass das EGR-Ventil vollständig geöffnet ist.The control device according to the present invention includes a throttle control device for controlling the throttle. The throttle control device is configured to control a pressure difference between an upstream and a downstream side of the throttle by controlling a degree of closing of the throttle so that the pressure difference, which is equal to or larger than a predetermined value, between an upstream side and on a downstream side of the EGR valve occurs at least when the surge predictor predicts the occurrence of the surge. The control of the degree of closure of the throttle can be a control without feedback or a regulation. The throttle control device may be configured to control the pressure difference between the upstream side and the downstream side of the throttle by controlling the degree of closing of the throttle so that the pressure difference, which is equal to or larger than a predetermined value, between the upstream side and the downstream side of the EGR valve occurs while an amount of air is controlled by the control of the EGR valve by the EGR valve controller. The throttle control device may be configured to reduce pressure on the downstream side of the throttle by controlling the degree of closing of the throttle so that an amount of EGR gas necessary to achieve the target air amount is supplied to the intake passage without that the EGR valve is fully open.
Nach der Steuervorrichtung der vorliegenden Erfindung wird die Soll-Luftmenge auf die Menge an Luft korrigiert, die dazu fähig ist, den Schwall zu vermeiden, und der Druckunterschied zwischen der stromaufwärtigen Seite und der stromabwärtigen Seite der Drossel wird durch die Steuerung des Schließgrads der Drossel so gesteuert, dass der Druckunterschied, der gleich groß wie oder größer als der vorab festgelegte Wert ist, zwischen der stromaufwärtigen Seite und der stromabwärtigen Seite des EGR-Ventils auftritt, wenn vorhergesagt wird, dass ein Schwall in dem Kompressor auftritt. Anschließend wird der Öffnungsgrad des EGR-Ventils so gesteuert, dass die in den Zylinder eingebrachte Luftmenge zur korrigierten Soll-Luftmenge wird. Weil der Druckunterschied, der gleich groß wie oder größer als der vorab festgelegte Wert ist, zwischen der stromaufwärtigen Seite und der stromabwärtigen Seite des EGR-Ventils sichergestellt ist, ist eine Steuerung einer Flussrate des EGR-Gases durch den Öffnungsgrad des EGR-Ventils effektiv, und eine Steuerung der Luftmenge im Zylinder wird indirekt durch die Steuerung der Flussrate des EGR-Gases durchgeführt. Nach der Steuervorrichtung der vorliegenden Erfindung kann das Auftreten des Schwalls vermieden werden, während die Steuerbarkeit der Luftmenge passend zum vorstehend erläuterten Vorgang sichergestellt ist.According to the control device of the present invention, the target air amount is corrected to the amount of air capable of avoiding the surge, and the pressure difference between the upstream side and the downstream side of the throttle is so controlled by controlling the degree of closing of the throttle controlled that the pressure difference, equal to or greater than the predetermined value, occurs between the upstream and the downstream side of the EGR valve when a surge is predicted to occur in the compressor. The degree of opening of the EGR valve is then controlled so that the amount of air introduced into the cylinder becomes the corrected target amount of air. Because the pressure difference, which is equal to or larger than the predetermined value, is ensured between the upstream and the downstream side of the EGR valve, control of a flow rate of the EGR gas by the opening degree of the EGR valve is effective, and control of the amount of air in the cylinder is carried out indirectly by controlling the flow rate of the EGR gas. According to the control device of the present invention, the occurrence of the surge can be avoided while ensuring the controllability of the air amount in accordance with the above-mentioned operation.
Figurenlistelist of figures
-
1 ist ein Schaubild, das einen Aufbau eines Maschinensystems nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;1 Fig. 12 is a diagram showing a construction of a machine system according to an embodiment of the present invention; -
2 ist ein Schaubild, das einen Steueraufbau einer Steuervorrichtung nach der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;2 Fig. 12 is a diagram showing a control structure of a control device according to the embodiment of the present invention; -
3 ist ein Schaubild, das eine Schwallvorhersage und eine Soll-Luftmengenkorrektur erläutert;3 Fig. 12 is a diagram explaining a surge prediction and a target air quantity correction; -
4 ist ein Ablaufplan, der das Programm der Schwallvorhersage und der Soll-Luftmengenfestlegung zeigt;4 Fig. 14 is a flowchart showing the program of the surge prediction and the target air quantity setting; -
5 ist ein Ablaufplan, der das Programm der EGR-Ventilsteuerung zeigt;5 Fig. 11 is a flowchart showing the EGR valve timing program; -
6 ist ein Ablaufplan, der das Programm der Drosselsteuerung zeigt;6 Fig. 14 is a flowchart showing the throttle control program; -
7 ist ein Zeitschaubild, das einen Betrieb zeigt, der in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung realisiert ist;7 Fig. 12 is a time chart showing an operation realized in the embodiment of the present invention; -
8 ist ein Ablaufplan, der ein anderes Beispiel des Programms der EGR-Ventilsteuerung zeigt;8th Fig. 11 is a flowchart showing another example of the EGR valve control program; -
9 ist ein Ablaufplan, der ein anderes Beispiel des Programms der Drosselsteuerung zeigt;9 Fig. 11 is a flowchart showing another example of the throttle control program; -
10 ist ein Ablaufplan, der ein anderes Beispiel des Programms der Drosselsteuerung zeigt; und10 Fig. 11 is a flowchart showing another example of the throttle control program; and -
11 ist ein Ablaufplan, der ein anderes Beispiel des Programms der Drosselsteuerung zeigt.11 Fig. 10 is a flowchart showing another example of the throttle control program.
Genaue Erläuterung der bevorzugten AusführungsformenDetailed explanation of the preferred embodiments
Nachstehend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Figuren beschrieben. Man bemerke, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die erwähnten Zahlen beschränkt ist, wenn dies nicht explizit anders beschrieben ist, oder wenn die Erfindung explizit durch die Zahlen prinzipiell spezifiziert ist, selbst wenn Zahlen, Mengen, Größen, Bereiche und dergleichen der jeweiligen Elemente in der nachstehend folgenden Ausführungsform erwähnt werden. Zudem sind Aufbauten, Schritte und dergleichen, die in der Ausführungsform wie nachfolgend gezeigt beschrieben sind, nicht stets unerlässlich für die vorliegende Erfindung, solange dies nicht explizit anders angegeben wurde, oder wenn die Erfindung nicht explizit durch diese prinzipiell spezifiziert wird.An embodiment of the present invention will be described below with reference to the figures. Note that the present invention is not limited to the numbers mentioned unless explicitly described otherwise, or when the invention is explicitly specified by the numbers in principle, even if numbers, amounts, sizes, ranges, and the like of the respective elements in FIG in the following embodiment. In addition, structures, steps and the like, which are described in the embodiment as shown below, are not always essential for the present invention, unless this has been explicitly stated otherwise, or unless the invention is explicitly specified in principle by them.
[Aufbau des Maschinensystems][Structure of the machine system]
Die Maschine
In der Maschine
Die verschiedenen Sensoren und Stellglieder wie vorstehend beschrieben sind elektrisch mit der Steuervorrichtung
[Steueraufbau der Steuervorrichtung] [Control Structure of Control Device]
Eine Funktion der Soll-Luftmengeneinstelleinheit
Die Soll-Luftmengeneinstelleinheit
Als Nächstes wird eine Funktion der Schwallvorhersageeinheit
Hier zeigt
In
Zurück zu
Als Nächstes wird eine Funktion der EGR-Ventilsteuereinheit
Als Nächstes wird eine Funktion der Drosselsteuereinheit
Wenn das Fahrzeug verzögert oder wenn ein Hochschalten des Automatikgetriebes ausgeführt wird, tritt der Schwall leicht auf, und der Abgasdruck sinkt, weil die Kraftstoffeinspritzung gestoppt wird oder die Menge an eingespritztem Kraftstoff sinkt. Demgemäß neigt der Druckunterschied, der zwischen der stromaufwärtigen Seite und der stromabwärtigen Seite des EGR-Ventils
Man bemerke, dass die Luftmengensteuerung eine Luftmengensteuerung mittels der Drossel
Als Nächstes wird ein Programm zum Realisieren der Funktionen jeweiliger vorstehend beschriebener Einheiten
[Programm der Schwallvorhersage und Festlegen der Soll-Luftmenge][Program of the surge prediction and determination of the target air volume]
Im Schritt
Im Schritt
Im Schritt
Im Schritt
Im Schritt
Im Schritt
Wenn die Soll-Luftmenge gleich groß wie oder größer als die Schwallgrenzluftmenge ist, wird ein Vorgang im Schritt
Wenn die Soll-Luftmenge kleiner als die Schwallgrenzluftmenge ist, werden Vorgänge in dem Schritt
Anschließend wird im Schritt
[Programm der EGR-Ventilsteuerung] [EGR valve timing program]
Im Schritt
Im Schritt
Im Schritt
Im Schritt
Im Schritt
Im Schritt
Im Schritt
Im Schritt
[Programm der Drosselsteuerung][Throttle control program]
Im Schritt
Im Schritt
Im Schritt
Im Schritt
[Mathematische Gleichung 1]
[Mathematical equation 1]
Im Schritt
[Durch die Steuervorrichtung realisierter Betrieb][Operation Realized by the Control Device]
In dem Zeitschaubild wird der Gaspedalöffnungsgrad von einem vollständig geschlossenen Zustand zur Zeit t1 in einen vollständig offenen Zustand umgeschaltet. Die Kraftstoffeinspritzmenge wird abrupt durch Änderung des Gaspedalöffnungsgrads zur Zeit t1 erhöht. Anschließend steigt die (nicht gezeigte) Maschinendrehzahl durch eine abrupte Erhöhung der Kraftstoffeinspritzmenge und die Soll-Luftmenge, die anhand der Maschinendrehzahl und der Kraftstoffeinspritzmenge bestimmt wird, steigt ebenfalls kontinuierlich ab dem Zeitpunkt t1. Die Erhöhung der Geschwindigkeit der Soll-Luftmenge zu dieser Zeit ist die maximal realisierbare Änderungsgeschwindigkeit, und um die tatsächliche Luftmenge dazu zu veranlassen, diesem zu folgen, wird die Drossel
In dem Zeitschaubild wird der Gaspedalbetätigungsgrad vom vollständig offenen Zustand zur Zeit t2 erneut in den vollständig geschlossenen Zustand umgeschaltet. Die Kraftstoffeinspritzung wird durch die Änderung des Gaspedalbetätigungsgrads zur Zeit t2 gestoppt. Die (nicht gezeigte) Maschinendrehzahl wird durch ein Stoppen der Kraftstoffeinspritzung verringert, und die Soll-Luftmenge, die auf der Grundlage der Maschinendrehzahl und der Kraftstoffeinspritzmenge bestimmt wird, wird zum Zeitpunkt t2 abrupt verringert. Im Zeitschaubild wird die Soll-Luftmenge, die auf der Grundlage der Maschinendrehzahl und der Kraftstoffeinspritzmenge bestimmt wird, nach der Zeit t2 in einer gepunkteten Linie gezeichnet. Nach der Steuervorrichtung
Im Zeitschaubild ist der Drosselschließgrad in einem Fall, in dem die Drossel vollständig offen gehalten wird, um mit dem Schwall zurechtzukommen, nach der Zeit t2 in einer gepunkteten Linie gezeichnet, und der Druckunterschied zwischen der stromaufwärtigen Seite und der stromabwärtigen Seite der Drossel, der dadurch realisiert wird, ist in einer gepunkteten Linie gezeichnet. Wenn die Drossel vollständig geöffnet gehalten wird, wird der Druckunterschied zwischen der stromaufwärtigen Seite und der stromabwärtigen Seite der Drossel
In dem Zeitschaubild wird die Kraftstoffeinspritzung am Zeitpunkt t3 erneut gestartet. Wenn die tatsächliche Luftmenge gegenüber der Soll-Luftmenge am Zeitpunkt t3 wie durch die gepunktete Linie gezeichnet zu groß ist, ist die tatsächliche EGR-Rate sehr viel kleiner als eine geeignete EGR-Rate, und eine erzeugte NOx-Menge steigt. Nach der Steuervorrichtung
Wie vorstehend beschrieben kann nach der Steuervorrichtung
[Anderes Beispiel eines Programms der EGR-Ventilsteuerung][Another example of EGR valve timing program]
Im Schritt
Im Schritt
[Anderes Beispiel 1 des Programms der Drosselsteuerung][Another example 1 of the throttle control program]
Im Schritt
Im Schritt
[Anderes Beispiel 2 eines Programms der Drosselsteuerung][Another example 2 of a throttle control program]
Im Schritt
Im Schritt
Im Schritt
Im Schritt
Im Schritt
[Anderes Beispiel 3 des Programms der Drosselsteuerung][Another example 3 of the throttle control program]
Im Schritt
Im Schritt
[Andere Modifizierungen][Other modifications]
Der Kompressor, der in dem Ansaugdurchlass der Maschine vorgesehen ist, kann durch die Kurbelwelle angetrieben sein oder kann durch einen elektrischen Motor angetrieben sein.The compressor provided in the intake passage of the engine may be driven by the crankshaft or may be driven by an electric motor.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 22
- Maschine bzw. BrennkraftmaschineMachine or internal combustion engine
- 44
- Ansaugkrümmerintake manifold
- 66
- Abgaskrümmerexhaust manifold
- 88th
- Einspritzunginjection
- 1010
- Ansaugdurchlassintake passage
- 1212
- AbgasdurchlassExhaust passage
- 1414
- Kompressorcompressor
- 1616
- Turbineturbine
- 2424
- Drosselthrottle
- 3030
- EGR-DurchlassEGR passage
- 3232
- EGR-VentilEGR valve
- 5252
- KurbelwellenwinkelsensorCrank angle sensor
- 54, 56, 62, 6454, 56, 62, 64
- Drucksensorpressure sensor
- 6060
- Temperatursensortemperature sensor
- 6666
- Gaspedalöffnungssensor bzw. GaspedalbetätigungssensorAccelerator opening sensor or accelerator actuation sensor
- 100100
- Steuervorrichtungcontrol device
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