JP6292169B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施の形態に係るエンジンシステムの構成を示す図である。本実施の形態に係る内燃機関は、ターボ過給機付きのディーゼルエンジン(以下、単にエンジンと称する)である。エンジンの本体2には4つの気筒が直列に備えられ、筒内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁8が気筒ごとに設けられている。エンジン本体2にはインテークマニホールド4とエキゾーストマニホールド6が取り付けられている。インテークマニホールド4にはエアクリーナ20から取り込まれた新気が流れる吸気通路10が接続されている。吸気通路10にはターボ過給機のコンプレッサ14が取り付けられている。吸気通路10においてコンプレッサ14の下流にはディーゼルスロットル24が設けられている。吸気通路10においてコンプレッサ14とディーゼルスロットル24との間にはインタークーラ22が備えられている。エキゾーストマニホールド6にはエンジン本体2から出た排気を大気中に放出するための排気通路12が接続されている。排気通路12にはターボ過給機のタービン16が取り付けられている。ターボ過給機は可変容量型であって、タービン16には可変ノズル18が備えられている。排気通路12においてタービン16の下流には排気を浄化するための酸化触媒25及びDPF26が設けられている。
ECU50が備える機能には、運転中に筒内から排出されるSootの排出量を、仮想的に構築されたオンボード推定モデルを用いて推定するSoot排出量推定と、推定されたSoot排出量を用いて触媒再生や故障診断等を行う触媒制御とが含まれる。図2は、ECU50が備える機能を示す機能ブロック図である。この図に示すSootモデル100は、Soot排出量推定が行われる機能ブロックである。Sootモデル100では、エンジン回転速度、燃料噴射量、吸気O2濃度、比熱、及び空燃比等の運転条件の入力を受けてモデル演算を行い、Sootの排出量を推定することが行われる。また、この図に示す触媒制御ブロック300は、触媒制御を行うための機能ブロックである。触媒制御ブロック300では、Soot排出量推定によって推定されたSootの排出量を利用して、DPF26の再生制御や故障診断が行われる。なお、これらの触媒制御については、既に多くの公知文献においてその手法が提案されているため、本明細書ではその詳細な説明を省略する。
Sootモデル100には、運転中に筒内から排出される単位時間当たりSoot排出量(mg/s)を推定する機能が含まれる。図3は、Sootモデル100が備える推定機能のうち、筒内から排出されるSoot排出量を推定するための機能ブロックを抽出した制御ブロック図である。以下、図3を参照して、Soot排出量を推定するためのモデル構成について詳細に説明する。
8 燃料噴射弁
24 ディーゼルスロットル
25 酸化触媒
26 DPF
50 ECU
100 Sootモデル
101 ベースSootマップ
108 局所リッチ補正係数算出部
118 筒内流速指標算出部
Claims (2)
- 内燃機関が定常状態にあり、かつ、燃料の噴射圧、過給圧、及びスワール比が前記内燃機関の回転速度及び指令燃料噴射量に応じた値になっている基本状態で筒内から排出されるSootの排出量であるベースSoot排出量を算出するベースSoot排出量算出手段と、
現在の運転状態において筒内に発生する気流の流速の程度を示す筒内流速指標を燃料の噴射圧、過給圧、及びスワール比に基づいて算出する筒内流速指標算出手段と、
前記筒内流速指標に基づき前記ベースSoot排出量を補正することによってSoot排出量を得る補正手段と、を備え、
前記補正手段は、前記筒内流速指標が前記基本状態において筒内に発生する気流の流速の程度を示す基本筒内流速指標よりも小さい場合、前記筒内流速指標が小さいほど前記Soot排出量を前記ベースSoot排出量と比べてより大きくし、前記筒内流速指標が前記基本筒内流速指標よりも大きい場合、前記筒内流速指標が大きいほど前記Soot排出量を前記ベースSoot排出量と比べてより小さくするように構成されていることを特徴とする内燃機関の制御装置。
- 前記補正手段は、予め用意されたマップを参照して前記筒内流速指標から補正係数を算出し、前記補正係数によって前記ベースSoot排出量を補正するように構成され、
前記補正係数は、前記基本筒内流速指標に対応する値が1であり、前記筒内流速指標が大きいほど1に比べてより小さい値をとり、前記筒内流速指標が小さいほど1に比べてより大きい値をとることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の制御装置。
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