JP3339270B2 - ディーゼルエンジン用egr装置 - Google Patents
ディーゼルエンジン用egr装置Info
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- JP3339270B2 JP3339270B2 JP24460895A JP24460895A JP3339270B2 JP 3339270 B2 JP3339270 B2 JP 3339270B2 JP 24460895 A JP24460895 A JP 24460895A JP 24460895 A JP24460895 A JP 24460895A JP 3339270 B2 JP3339270 B2 JP 3339270B2
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- Japan
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- egr
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディーゼルエンジ
ンの排気系から吸気系へのEGR(排気還流)通路にE
GR弁を備え、エンジンの運転状態に応じてEGR率を
制御するディーゼルエンジン用EGR装置に関する。
尚、以下ではEGR率をエンジンに吸入される新気に対
する還流排気の比率として取扱うが、EGR率をエンジ
ン吸入気体(新気+還流排気)に対する還流排気の比率
として取扱うようにしてもよい。
ンの排気系から吸気系へのEGR(排気還流)通路にE
GR弁を備え、エンジンの運転状態に応じてEGR率を
制御するディーゼルエンジン用EGR装置に関する。
尚、以下ではEGR率をエンジンに吸入される新気に対
する還流排気の比率として取扱うが、EGR率をエンジ
ン吸入気体(新気+還流排気)に対する還流排気の比率
として取扱うようにしてもよい。
【0002】
【先行技術】〔1〕 従来のディーゼルエンジン用EG
R装置として、例えば特開昭61−215426号に示
されるようなものがある。以下これを第1の先行技術と
いう。その概要を図3に示す。1は燃料噴射量設定部、
2はエンジン回転数センサ、3はエアフローメータ、4
は大気圧センサ、5は冷却水温センサである。
R装置として、例えば特開昭61−215426号に示
されるようなものがある。以下これを第1の先行技術と
いう。その概要を図3に示す。1は燃料噴射量設定部、
2はエンジン回転数センサ、3はエアフローメータ、4
は大気圧センサ、5は冷却水温センサである。
【0003】6は目標EGR率設定部であり、燃料噴射
量設定部1の出力とエンジン回転数センサ2の出力とか
ら、予め設定したマップを参照して、目標EGR率(基
本目標EGR率)を設定する。7は目標開度設定部であ
り、目標EGR率補正部9と、シリンダ吸入気体流量演
算部10と、実EGR率推定部11と、目標開度演算部12と
から構成されている。
量設定部1の出力とエンジン回転数センサ2の出力とか
ら、予め設定したマップを参照して、目標EGR率(基
本目標EGR率)を設定する。7は目標開度設定部であ
り、目標EGR率補正部9と、シリンダ吸入気体流量演
算部10と、実EGR率推定部11と、目標開度演算部12と
から構成されている。
【0004】目標EGR率補正部9は、目標EGR率
(基本目標EGR率)を、大気圧センサ4の出力と冷却
水温センサ5の出力とにより補正して、目標EGR率e
rを算出する。シリンダ吸入気体流量演算部10は、エン
ジン回転数センサ2の出力から、予め設定したマップを
参照して、シリンダ吸入気体流量(質量流量)Qoを算
出する。
(基本目標EGR率)を、大気圧センサ4の出力と冷却
水温センサ5の出力とにより補正して、目標EGR率e
rを算出する。シリンダ吸入気体流量演算部10は、エン
ジン回転数センサ2の出力から、予め設定したマップを
参照して、シリンダ吸入気体流量(質量流量)Qoを算
出する。
【0005】実EGR率推定部11は、シリンダ吸入気体
流量Qoと、エアフローメータ3の出力(新気流量;質
量流量))Qcとを用いて、次式により、実EGR率e
1を推定する。 e1=(Qo−Qc)/Qc 目標開度演算部12は、次式のごとく、目標EGR率er
と実EGR率elとの差に所定の関数Gfbを乗じて、E
GR弁の目標開度Aegr-v を算出する。
流量Qoと、エアフローメータ3の出力(新気流量;質
量流量))Qcとを用いて、次式により、実EGR率e
1を推定する。 e1=(Qo−Qc)/Qc 目標開度演算部12は、次式のごとく、目標EGR率er
と実EGR率elとの差に所定の関数Gfbを乗じて、E
GR弁の目標開度Aegr-v を算出する。
【0006】 Aegr-v =(er−e1)×Gfb 8はEGR弁制御部であり、前記目標開度Aegr-v に基
づいてEGR弁の開度を制御する。このようにして、実
EGR率elが目標EGR率erに近づくように、EG
R弁の開度を制御する。 〔2〕 また、本出願人により、特願平7−20952
7号にて提案されているものがある。以下これを第2の
先行技術という。
づいてEGR弁の開度を制御する。このようにして、実
EGR率elが目標EGR率erに近づくように、EG
R弁の開度を制御する。 〔2〕 また、本出願人により、特願平7−20952
7号にて提案されているものがある。以下これを第2の
先行技術という。
【0007】その概要を図4に示す。1は燃料噴射量設
定部、2はエンジン回転数センサ、3はエアフローメー
タである。6は目標EGR率設定部であり、燃料噴射量
設定部1の出力とエンジン回転数センサ2の出力とか
ら、予め設定したマップを参照して、目標EGR率er
を設定する。
定部、2はエンジン回転数センサ、3はエアフローメー
タである。6は目標EGR率設定部であり、燃料噴射量
設定部1の出力とエンジン回転数センサ2の出力とか
ら、予め設定したマップを参照して、目標EGR率er
を設定する。
【0008】13は目標開度設定部であり、制御対象であ
るエンジンのダイナミクス(動特性)をモデル化したエ
ンジンモデル14と、目標EGR流量演算部15と、目標開
度演算部16とから構成されており、燃料噴射量設定部1
の出力と、エンジン回転数センサ2の出力と、エアフロ
ーメータ3の出力(新気流量)Qcと、目標EGR率e
rとから、以下の手順で、EGR弁の目標開度Aegr-v
を設定する。
るエンジンのダイナミクス(動特性)をモデル化したエ
ンジンモデル14と、目標EGR流量演算部15と、目標開
度演算部16とから構成されており、燃料噴射量設定部1
の出力と、エンジン回転数センサ2の出力と、エアフロ
ーメータ3の出力(新気流量)Qcと、目標EGR率e
rとから、以下の手順で、EGR弁の目標開度Aegr-v
を設定する。
【0009】エンジンモデル14は、燃料噴射量設定部1
の出力と、エンジン回転数センサ2の出力と、エアフロ
ーメータ3の出力Qcと、後述のように算出されるEG
R弁の目標開度Aegr-v とから、シリンダ吸入気体流量
Qoと、EGR弁前後差圧ΔPと、コレクタによる遅れ
係数Gcとを推定する。ここで、エンジンモデル14はエ
ンジンの吸排気系を数学的にモデル化してもよいし、実
験により求めてもよい。
の出力と、エンジン回転数センサ2の出力と、エアフロ
ーメータ3の出力Qcと、後述のように算出されるEG
R弁の目標開度Aegr-v とから、シリンダ吸入気体流量
Qoと、EGR弁前後差圧ΔPと、コレクタによる遅れ
係数Gcとを推定する。ここで、エンジンモデル14はエ
ンジンの吸排気系を数学的にモデル化してもよいし、実
験により求めてもよい。
【0010】目標EGR流量演算部15は、目標EGR率
erと、シリンダ吸入気体流量Qoとから、次式によ
り、目標シリンダEGR流量Qegrcを算出する。 Qegrc=〔er/(1+er)〕×Qo 目標開度演算部16は、目標シリンダEGR流量Qegrc
と、EGR弁前後差圧ΔPと、コレクタによる遅れ係数
Gcとから、次式により、EGR弁の目標開度Aegr-v
を算出する。
erと、シリンダ吸入気体流量Qoとから、次式によ
り、目標シリンダEGR流量Qegrcを算出する。 Qegrc=〔er/(1+er)〕×Qo 目標開度演算部16は、目標シリンダEGR流量Qegrc
と、EGR弁前後差圧ΔPと、コレクタによる遅れ係数
Gcとから、次式により、EGR弁の目標開度Aegr-v
を算出する。
【0011】 Aegr-v =Gc×Qegrc×(ΔP)-1/2 8はEGR弁制御部であり、前記目標開度Aegr-v に基
づいてEGR弁の開度を制御する。このようにして、目
標EGR率erを得るように、エンジンモデルを用い
て、EGR弁の開度を制御する。
づいてEGR弁の開度を制御する。このようにして、目
標EGR率erを得るように、エンジンモデルを用い
て、EGR弁の開度を制御する。
【0012】
1)実際のシリンダ吸入気体流量Qoは、エンジン回転
数と吸気圧(コレクタ内圧)とに依存するため、特に過
渡領域ではエンジン回転数のみから得られたシリンダ吸
入気体流量Qoでは正確ではない。
数と吸気圧(コレクタ内圧)とに依存するため、特に過
渡領域ではエンジン回転数のみから得られたシリンダ吸
入気体流量Qoでは正確ではない。
【0013】2)実際には、コレクタ内部での気体の蓄
積(コレクタ内部気体密度の変化)があるため、EGR
弁を通過する流量は、シリンダ吸入気体流量Qoとエア
フローメータ出力(新気流量)Qcとの差にならない。 3)エアフローメータとシリンダとの間にはコレクタや
吸気管等の容量があるため、エアフローメータ出力であ
る新気流量Qcと、シリンダ吸入気体流量Qoの中の新
気流量成分とは一致しない。
積(コレクタ内部気体密度の変化)があるため、EGR
弁を通過する流量は、シリンダ吸入気体流量Qoとエア
フローメータ出力(新気流量)Qcとの差にならない。 3)エアフローメータとシリンダとの間にはコレクタや
吸気管等の容量があるため、エアフローメータ出力であ
る新気流量Qcと、シリンダ吸入気体流量Qoの中の新
気流量成分とは一致しない。
【0014】上記の要因によって、第1の先行技術で
は、特に過渡領域において真のEGR率の制御は不可能
であり、場合によっては悪化するという問題点があっ
た。シュミレーションによる真のEGR率と第1の先行
技術でのEGR率予測値との比較を図5に示す。 〔第2の先行技術の問題点〕 エンジンのダイナミクスを記述したエンジンモデルを用
いてEGR弁の目標開度を算出することで、第1の先行
技術の問題点である真のEGR率制御は正確に行える。
は、特に過渡領域において真のEGR率の制御は不可能
であり、場合によっては悪化するという問題点があっ
た。シュミレーションによる真のEGR率と第1の先行
技術でのEGR率予測値との比較を図5に示す。 〔第2の先行技術の問題点〕 エンジンのダイナミクスを記述したエンジンモデルを用
いてEGR弁の目標開度を算出することで、第1の先行
技術の問題点である真のEGR率制御は正確に行える。
【0015】しかし、エンジンモデルはフィードフォワ
ード(F/F)補償器としてのみ使用しており、フィー
ドバック(F/B)ループが構成されていない。そのた
め、エンジンに特性変化やばらつきがあった場合に、そ
れを補正することができない。例えば、EGR弁に異物
が付着したような場合、実際にはEGR流量の減少によ
り真のEGR率は低下するが、それを検出してEGR弁
の開度を修正することはできない。
ード(F/F)補償器としてのみ使用しており、フィー
ドバック(F/B)ループが構成されていない。そのた
め、エンジンに特性変化やばらつきがあった場合に、そ
れを補正することができない。例えば、EGR弁に異物
が付着したような場合、実際にはEGR流量の減少によ
り真のEGR率は低下するが、それを検出してEGR弁
の開度を修正することはできない。
【0016】この第2の先行技術にて、EGR弁の開度
が通常時の1/2になってしまったとき(異物付着時)
のEGR率のシュミレーション結果を図6に示す。本発
明は、このような第1及び第2の先行技術の問題点を解
決することを目的とする。
が通常時の1/2になってしまったとき(異物付着時)
のEGR率のシュミレーション結果を図6に示す。本発
明は、このような第1及び第2の先行技術の問題点を解
決することを目的とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】このため、請求項1に係
る発明では、排気系から吸気系へのEGR通路にEGR
弁を備える一方、目標EGR率を設定する目標EGR率
設定部と、EGR率が前記目標EGR率に一致するよう
なEGR弁の目標開度を設定する目標開度設定部と、前
記目標開度に基づいてEGR弁の開度を制御するEGR
弁制御部と、を備えるディーゼルエンジン用EGR装置
において、エンジン回転数及び負荷信号以外のエンジン
の運転状態として吸気絞り弁直上流内圧を検出する運転
状態検出部と、エンジン回転数と負荷信号とEGR弁の
目標開度とから、前記運転状態の規範となる規範運転状
態を演算する規範運転状態演算部と、前記運転状態検出
部により検出された実際の運転状態と前記規範運転状態
演算部により演算された規範運転状態との差に応じて、
EGR弁の目標開度を補正するフィードバック目標開度
補正部と、を設ける構成としたものである。
る発明では、排気系から吸気系へのEGR通路にEGR
弁を備える一方、目標EGR率を設定する目標EGR率
設定部と、EGR率が前記目標EGR率に一致するよう
なEGR弁の目標開度を設定する目標開度設定部と、前
記目標開度に基づいてEGR弁の開度を制御するEGR
弁制御部と、を備えるディーゼルエンジン用EGR装置
において、エンジン回転数及び負荷信号以外のエンジン
の運転状態として吸気絞り弁直上流内圧を検出する運転
状態検出部と、エンジン回転数と負荷信号とEGR弁の
目標開度とから、前記運転状態の規範となる規範運転状
態を演算する規範運転状態演算部と、前記運転状態検出
部により検出された実際の運転状態と前記規範運転状態
演算部により演算された規範運転状態との差に応じて、
EGR弁の目標開度を補正するフィードバック目標開度
補正部と、を設ける構成としたものである。
【0018】すなわち、エンジン回転数及び負荷信号以
外のエンジンの運転状態として吸気絞り弁直上流内圧を
検出する一方、エンジン回転数と負荷信号とEGR弁の
目標開度とから、所望のEGR率が得られたときに生じ
るであろう規範運転状態(規範吸気絞り弁直上流内圧)
を演算する。そして、実際の運転状態と規範運転状態と
の差によってEGR弁の目標開度をフィードバック補正
し、この補正された目標開度によってEGR弁を制御す
る。これにより、前記第2の先行技術の問題点を解決す
ることができる。
外のエンジンの運転状態として吸気絞り弁直上流内圧を
検出する一方、エンジン回転数と負荷信号とEGR弁の
目標開度とから、所望のEGR率が得られたときに生じ
るであろう規範運転状態(規範吸気絞り弁直上流内圧)
を演算する。そして、実際の運転状態と規範運転状態と
の差によってEGR弁の目標開度をフィードバック補正
し、この補正された目標開度によってEGR弁を制御す
る。これにより、前記第2の先行技術の問題点を解決す
ることができる。
【0019】請求項2に係る発明では、前記目標開度設
定部は、エンジンの動特性を記述した第1のエンジンモ
デルを用いて、EGR弁の目標開度を算出するものであ
ることを特徴とする。すなわち、前記第2の先行技術と
同様に、エンジンモデルを用いて、基本となるEGR弁
の目標開度を算出することで、前記第1の先行技術の問
題点を解決することができる。
定部は、エンジンの動特性を記述した第1のエンジンモ
デルを用いて、EGR弁の目標開度を算出するものであ
ることを特徴とする。すなわち、前記第2の先行技術と
同様に、エンジンモデルを用いて、基本となるEGR弁
の目標開度を算出することで、前記第1の先行技術の問
題点を解決することができる。
【0020】請求項3に係る発明では、前記規範運転状
態演算部は、エンジンの動特性を記述し、エンジン回転
数と負荷信号とを入力とする第2のエンジンモデルを用
いて、規範運転状態を算出するものであることを特徴と
する。
態演算部は、エンジンの動特性を記述し、エンジン回転
数と負荷信号とを入力とする第2のエンジンモデルを用
いて、規範運転状態を算出するものであることを特徴と
する。
【0021】請求項4に係る発明では、前記第2のエン
ジンモデルは、エンジンの吸排気系の数学モデルと燃焼
系の化学モデルとに基づいて設定され、エンジン回転数
及び負荷信号から規範運転状態までの伝達特性を記述し
たゲイン行列と、積分器(若しくは積分器相当の演算
器)とにより構成されていることを特徴とする。
ジンモデルは、エンジンの吸排気系の数学モデルと燃焼
系の化学モデルとに基づいて設定され、エンジン回転数
及び負荷信号から規範運転状態までの伝達特性を記述し
たゲイン行列と、積分器(若しくは積分器相当の演算
器)とにより構成されていることを特徴とする。
【0022】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図1は本発明の一実施例を示して
いる。1は燃料噴射量設定部、2はエンジン回転数セン
サ、3はエアフローメータである。
に基づいて説明する。図1は本発明の一実施例を示して
いる。1は燃料噴射量設定部、2はエンジン回転数セン
サ、3はエアフローメータである。
【0023】6は目標EGR率設定部であり、燃料噴射
量設定部1の出力とエンジン回転数センサ2の出力とか
ら、予め設定したマップを参照して、目標EGR率er
を設定する。13は目標開度設定部であり、制御対象であ
るエンジンのダイナミクス(動特性)をモデル化した第
1のエンジンモデル14と、目標EGR流量演算部15と、
目標開度演算部16とから構成されており、燃料噴射量設
定部1の出力と、エンジン回転数センサ2の出力と、エ
アフローメータ3の出力(新気流量;質量流量)Qc
と、目標EGR率erとから、以下の手順で、EGR弁
の目標開度(基本目標開度)Aegr-v を設定する。
量設定部1の出力とエンジン回転数センサ2の出力とか
ら、予め設定したマップを参照して、目標EGR率er
を設定する。13は目標開度設定部であり、制御対象であ
るエンジンのダイナミクス(動特性)をモデル化した第
1のエンジンモデル14と、目標EGR流量演算部15と、
目標開度演算部16とから構成されており、燃料噴射量設
定部1の出力と、エンジン回転数センサ2の出力と、エ
アフローメータ3の出力(新気流量;質量流量)Qc
と、目標EGR率erとから、以下の手順で、EGR弁
の目標開度(基本目標開度)Aegr-v を設定する。
【0024】第1のエンジンモデル14は、燃料噴射量設
定部1の出力と、エンジン回転数センサ2の出力と、エ
アフローメータ3の出力Qcと、後述のように算出され
るEGR弁の目標開度Aegr-v とから、シリンダ吸入気
体流量(質量流量)Qoと、EGR弁前後差圧ΔPと、
コレクタによる遅れ係数Gcとを推定する。ここで、第
1のエンジンモデル14はエンジンの吸排気系を数学的に
モデル化してもよいし、実験により求めてもよい。
定部1の出力と、エンジン回転数センサ2の出力と、エ
アフローメータ3の出力Qcと、後述のように算出され
るEGR弁の目標開度Aegr-v とから、シリンダ吸入気
体流量(質量流量)Qoと、EGR弁前後差圧ΔPと、
コレクタによる遅れ係数Gcとを推定する。ここで、第
1のエンジンモデル14はエンジンの吸排気系を数学的に
モデル化してもよいし、実験により求めてもよい。
【0025】目標EGR流量演算部15は、目標EGR率
erと、シリンダ吸入気体流量Qoとから、次式によ
り、目標シリンダEGR流量Qegrcを算出する。 Qegrc=〔er/(1+er)〕×Qo ・・・(1) 目標開度演算部16は、目標シリンダEGR流量Qegrc
と、EGR弁前後差圧ΔPと、コレクタによる遅れ係数
Gcとから、次式により、EGR弁の目標開度(基本目
標開度)Aegr-v を算出する。
erと、シリンダ吸入気体流量Qoとから、次式によ
り、目標シリンダEGR流量Qegrcを算出する。 Qegrc=〔er/(1+er)〕×Qo ・・・(1) 目標開度演算部16は、目標シリンダEGR流量Qegrc
と、EGR弁前後差圧ΔPと、コレクタによる遅れ係数
Gcとから、次式により、EGR弁の目標開度(基本目
標開度)Aegr-v を算出する。
【0026】 Aegr-v =Gc×Qegrc×(ΔP)-1/2 ・・・(2) ここまでは、前記第2の先行技術と同じである。
【0027】28は目標開度補正部であり、規範運転状態
演算部としての規範吸気絞り弁直上流内圧演算部29と、
目標開度フィードバック補正部としてのF/Bコントロ
ーラ30とから構成されており、燃料噴射量設定部1の出
力と、エンジン回転数センサ2の出力と、運転状態検出
部としての吸気絞り弁直上流内圧センサ31の出力(吸気
絞り弁直上流内圧)Pcom と、EGR弁の目標開度Aeg
r-v とから、以下の手順で、EGR弁の補正後目標開度
Aegr0を算出する。EGR弁制御部8では、この補正後
目標開度Aegr0に基づいてEGR弁の開度を制御する。
演算部としての規範吸気絞り弁直上流内圧演算部29と、
目標開度フィードバック補正部としてのF/Bコントロ
ーラ30とから構成されており、燃料噴射量設定部1の出
力と、エンジン回転数センサ2の出力と、運転状態検出
部としての吸気絞り弁直上流内圧センサ31の出力(吸気
絞り弁直上流内圧)Pcom と、EGR弁の目標開度Aeg
r-v とから、以下の手順で、EGR弁の補正後目標開度
Aegr0を算出する。EGR弁制御部8では、この補正後
目標開度Aegr0に基づいてEGR弁の開度を制御する。
【0028】規範吸気絞り弁直上流内圧演算部29は、第
2のエンジンモデルを用いて、燃料噴射量設定部1の出
力と、エンジン回転数センサ2の出力と、EGR弁の目
標開度Aegr-v とから、所望のEGR率が得られたとき
に生じるであろう吸気絞り弁直上流内圧の規範値、規範
吸気絞り弁直上流内圧Pcom0を算出する。ここで、規範
吸気絞り弁直上流内圧演算部29は、エンジンの吸排気系
を数学的にモデル化してもよいし、実験により求めても
よい。数学的にモデル化する際には、燃料噴射量設定部
1の出力とエンジン回転数センサ2の出力とから規範吸
気絞り弁直上流内圧までの伝達特性を記述したゲイン行
列と、積分器とで構成することもできる。
2のエンジンモデルを用いて、燃料噴射量設定部1の出
力と、エンジン回転数センサ2の出力と、EGR弁の目
標開度Aegr-v とから、所望のEGR率が得られたとき
に生じるであろう吸気絞り弁直上流内圧の規範値、規範
吸気絞り弁直上流内圧Pcom0を算出する。ここで、規範
吸気絞り弁直上流内圧演算部29は、エンジンの吸排気系
を数学的にモデル化してもよいし、実験により求めても
よい。数学的にモデル化する際には、燃料噴射量設定部
1の出力とエンジン回転数センサ2の出力とから規範吸
気絞り弁直上流内圧までの伝達特性を記述したゲイン行
列と、積分器とで構成することもできる。
【0029】F/Bコントローラ30は、次式のごとく、
EGR弁の目標開度Aegr-v を、実際の吸気絞り弁直上
流内圧Pcom と規範吸気絞り弁直上流内圧Pcom0との差
により補正して、EGR弁の補正後目標開度Aegr0を算
出する。 Aegr0=Aegr-v +G4 ×(Pcom −Pcom0) ・・・(6) ここで、G4 は所望の関数であり、式(6)の一例を式
(6')に示す。G4 は実験又はシュミレーションにより
予め設定しておくが、エンジンの運転状態によって変化
させてもよい。
EGR弁の目標開度Aegr-v を、実際の吸気絞り弁直上
流内圧Pcom と規範吸気絞り弁直上流内圧Pcom0との差
により補正して、EGR弁の補正後目標開度Aegr0を算
出する。 Aegr0=Aegr-v +G4 ×(Pcom −Pcom0) ・・・(6) ここで、G4 は所望の関数であり、式(6)の一例を式
(6')に示す。G4 は実験又はシュミレーションにより
予め設定しておくが、エンジンの運転状態によって変化
させてもよい。
【0030】 Aegr0=Aegr-v +K×∫(Pcom −Pcom0)dt ・・・(6') 式(6')において、積分器とゲインKがG4 であり、K
は実験又はシュミレーションにより予め設定しておく。
また、Kは定数でもエンジンの運転状態によって変化す
る変数でもよい。この第4の実施例は、基本的に第3の
実施例においてセンサ位置を変更しただけであるため、
第3の実施例と等価の効果が得られる。
は実験又はシュミレーションにより予め設定しておく。
また、Kは定数でもエンジンの運転状態によって変化す
る変数でもよい。この第4の実施例は、基本的に第3の
実施例においてセンサ位置を変更しただけであるため、
第3の実施例と等価の効果が得られる。
【0031】図2には、本実施例において、EGR弁に
異物付着があった時のEGR率シュミレーション結果を
示す。
異物付着があった時のEGR率シュミレーション結果を
示す。
【0032】実線が本発明により補償された時の応答、
1点鎖線は何も補償動作を行わなかった時の応答、破線
は何も外乱がなかった時の応答である。本実施例によれ
ば、吸気絞り弁直上流内圧センサを有するため、第1の
エンジンモデルの演算を簡略化できる。従って、第2の
エンジンモデルを追加しても、演算速度を向上させるた
めに高価なマイコンを使用する必要はない。また、第1
のエンジンモデルで算出される吸気絞り弁直上流内圧と
測定した吸気絞り弁直上流内圧とを比較することで、エ
アフローメータ若しくは吸気絞り弁直上流内圧センサの
異常を検出するフェイルセーフロジックの実現が容易に
行える。
1点鎖線は何も補償動作を行わなかった時の応答、破線
は何も外乱がなかった時の応答である。本実施例によれ
ば、吸気絞り弁直上流内圧センサを有するため、第1の
エンジンモデルの演算を簡略化できる。従って、第2の
エンジンモデルを追加しても、演算速度を向上させるた
めに高価なマイコンを使用する必要はない。また、第1
のエンジンモデルで算出される吸気絞り弁直上流内圧と
測定した吸気絞り弁直上流内圧とを比較することで、エ
アフローメータ若しくは吸気絞り弁直上流内圧センサの
異常を検出するフェイルセーフロジックの実現が容易に
行える。
【0033】尚、本実施例において、第1のエンジンモ
デル14で、シリンダが吸入する新気流量とEGR弁前後
差圧を算出するために用いる情報として、エアフローメ
ータ3以外に、吸気絞り弁直上流内圧センサ31からの情
報を用いてもよい。
デル14で、シリンダが吸入する新気流量とEGR弁前後
差圧を算出するために用いる情報として、エアフローメ
ータ3以外に、吸気絞り弁直上流内圧センサ31からの情
報を用いてもよい。
【0034】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1に係る発
明によれば、エンジン回転数及び負荷信号以外のエンジ
ンの運転状態として吸気絞り弁直上流内圧を検出する一
方、エンジン回転数と負荷信号とEGR弁の目標開度と
から、所望のEGR率が得られたときに生じるであろう
規範運転状態(規範吸気絞り弁直上流内圧)を演算し、
実際の運転状態と規範運転状態との差に応じてEGR弁
の目標開度をフィードバック補正するようにしたため、
経時変化や製造バラツキがあっても、実EGR率を精度
よく制御できるという効果が得られる。また、吸気絞り
弁直上流内圧を用いることで、吸気絞り弁直上流内圧セ
ンサを有するため、第1のエンジンモデルの演算を簡略
化できる等の効果が得られる。
明によれば、エンジン回転数及び負荷信号以外のエンジ
ンの運転状態として吸気絞り弁直上流内圧を検出する一
方、エンジン回転数と負荷信号とEGR弁の目標開度と
から、所望のEGR率が得られたときに生じるであろう
規範運転状態(規範吸気絞り弁直上流内圧)を演算し、
実際の運転状態と規範運転状態との差に応じてEGR弁
の目標開度をフィードバック補正するようにしたため、
経時変化や製造バラツキがあっても、実EGR率を精度
よく制御できるという効果が得られる。また、吸気絞り
弁直上流内圧を用いることで、吸気絞り弁直上流内圧セ
ンサを有するため、第1のエンジンモデルの演算を簡略
化できる等の効果が得られる。
【0035】請求項2に係る発明によれば、第1のエン
ジンモデルを用いて、基本となるEGR弁の目標開度を
算出するようにしたため、過渡領域においても、実EG
R率を精度よく制御できるという効果が得られる。
ジンモデルを用いて、基本となるEGR弁の目標開度を
算出するようにしたため、過渡領域においても、実EG
R率を精度よく制御できるという効果が得られる。
【0036】請求項3に係る発明によれば、第2のエン
ジンモデルを用いて規範運転状態を算出することによ
り、正確な算出が可能になるという効果が得られる。請
求項4に係る発明によれば、第2のエンジンモデルをゲ
イン行列と積分器とで簡単に構成できるという効果が得
られる。
ジンモデルを用いて規範運転状態を算出することによ
り、正確な算出が可能になるという効果が得られる。請
求項4に係る発明によれば、第2のエンジンモデルをゲ
イン行列と積分器とで簡単に構成できるという効果が得
られる。
【図1】 本発明の一実施例の構成図
【図2】 同上実施例のシュミレーション結果を示す図
【図3】 第1の先行技術の構成図
【図4】 第2の先行技術の構成図
【図5】 第1の先行技術のシュミレーション結果を示
す図
す図
【図6】 第2の先行技術のシュミレーション結果を示
す図
す図
1 燃料噴射量設定部 2 エンジン回転数センサ 3 エアフローメータ 6 目標EGR率設定部 8 EGR弁制御部 13 目標開度設定部 14 第1エンジンモデル 15 目標EGR流量演算部 28 目標開度補正部 29 規範吸気絞り弁直上流内圧演算部(第2エンジンモ
デル) 30 F/Bコントローラ(目標開度フィードバック補正
部) 31 吸気絞り弁直上流内圧センサ
デル) 30 F/Bコントローラ(目標開度フィードバック補正
部) 31 吸気絞り弁直上流内圧センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI F02D 41/02 351 F02D 41/02 351 (56)参考文献 特開 平6−272624(JP,A) 特開 平6−336957(JP,A) 特開 平5−18323(JP,A) 特開 平4−348402(JP,A) 実開 平4−89844(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F02M 25/07 570 F02M 25/07 550 F02D 21/08 301 F02D 41/02 351
Claims (4)
- 【請求項1】排気系から吸気系へのEGR通路にEGR
弁を備える一方、 目標EGR率を設定する目標EGR率設定部と、 EGR率が前記目標EGR率に一致するようなEGR弁
の目標開度を設定する目標開度設定部と、 前記目標開度に基づいてEGR弁の開度を制御するEG
R弁制御部と、 を備えるディーゼルエンジン用EGR装置において、 エンジン回転数及び負荷信号以外のエンジンの運転状態
として吸気絞り弁直上流内圧を検出する運転状態検出部
と、 エンジン回転数と負荷信号とEGR弁の目標開度とか
ら、前記運転状態の規範となる規範運転状態を演算する
規範運転状態演算部と、 前記運転状態検出部により検出された実際の運転状態と
前記規範運転状態演算部により演算された規範運転状態
との差に応じて、EGR弁の目標開度を補正する目標開
度フィードバック補正部と、 を設けたことを特徴とするディーゼルエンジン用EGR
装置。 - 【請求項2】前記目標開度設定部は、エンジンの動特性
を記述した第1のエンジンモデルを用いて、EGR弁の
目標開度を算出するものであることを特徴とする請求項
1記載のディーゼルエンジン用EGR装置。 - 【請求項3】 前記規範運転状態演算部は、エンジンの動
特性を記述し、エンジン回転数と負荷信号とを入力とす
る第2のエンジンモデルを用いて、規範運転状態を算出
するものであることを特徴とする請求項1又は請求項2
記載のディーゼルエンジン用EGR装置。 - 【請求項4】 前記第2のエンジンモデルは、エンジンの
吸排気系の数学モデルと燃焼系の化学モデルとに基づい
て設定され、エンジン回転数及び負荷信号から規範運転
状態までの伝達特性を記述したゲイン行列と、積分器と
により構成されていることを特徴とする請求項3記載の
ディーゼルエンジン用EGR装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24460895A JP3339270B2 (ja) | 1995-09-22 | 1995-09-22 | ディーゼルエンジン用egr装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24460895A JP3339270B2 (ja) | 1995-09-22 | 1995-09-22 | ディーゼルエンジン用egr装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0988726A JPH0988726A (ja) | 1997-03-31 |
JP3339270B2 true JP3339270B2 (ja) | 2002-10-28 |
Family
ID=17121272
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24460895A Expired - Fee Related JP3339270B2 (ja) | 1995-09-22 | 1995-09-22 | ディーゼルエンジン用egr装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3339270B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE60029474T2 (de) * | 1999-12-09 | 2007-02-15 | International Engine Intellectual Property Company, LLC., Warrenville | Ergeignis-Überwachungssystem in einem Abgas-Rückführungs-System eines Verbrennungsmotors |
JP4235116B2 (ja) * | 2004-01-09 | 2009-03-11 | 日野自動車株式会社 | 内燃機関の過渡特性試験装置および方法 |
FR2965584B1 (fr) * | 2010-10-05 | 2013-06-28 | Renault Sas | Procede de determination d'un taux de gaz d'echappement recircules a l'entree d'un cylindre d'un moteur a combustion interne et moteur mettant en oeuvre un tel procede |
JP2015074989A (ja) * | 2013-10-04 | 2015-04-20 | トヨタ自動車株式会社 | 可変容量型ターボチャージャの制御装置 |
CN109838315B (zh) * | 2017-11-29 | 2021-09-10 | 长城汽车股份有限公司 | 开度调节方法、开度调节装置及车辆 |
-
1995
- 1995-09-22 JP JP24460895A patent/JP3339270B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0988726A (ja) | 1997-03-31 |
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