JP7207569B2 - Egrシステムにおける実egr率の推定方法及びegrシステム - Google Patents

Egrシステムにおける実egr率の推定方法及びegrシステム Download PDF

Info

Publication number
JP7207569B2
JP7207569B2 JP2021555760A JP2021555760A JP7207569B2 JP 7207569 B2 JP7207569 B2 JP 7207569B2 JP 2021555760 A JP2021555760 A JP 2021555760A JP 2021555760 A JP2021555760 A JP 2021555760A JP 7207569 B2 JP7207569 B2 JP 7207569B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
egr
egr rate
valve
rate
provisional
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2021555760A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2021095250A1 (ja
Inventor
大介 高木
健児 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Publication of JPWO2021095250A1 publication Critical patent/JPWO2021095250A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7207569B2 publication Critical patent/JP7207569B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/14Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories in relation to the exhaust system
    • F02M26/15Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories in relation to the exhaust system in relation to engine exhaust purifying apparatus
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/0047Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
    • F02D41/0065Specific aspects of external EGR control
    • F02D41/0072Estimating, calculating or determining the EGR rate, amount or flow
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002Controlling intake air
    • F02D41/0005Controlling intake air during deceleration
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/14Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories in relation to the exhaust system
    • F02M26/16Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories in relation to the exhaust system with EGR valves located at or near the connection to the exhaust system
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/17Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories in relation to the intake system
    • F02M26/21Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories in relation to the intake system with EGR valves located at or near the connection to the intake system
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/42Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories having two or more EGR passages; EGR systems specially adapted for engines having two or more cylinders
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002Controlling intake air
    • F02D2041/0017Controlling intake air by simultaneous control of throttle and exhaust gas recirculation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002Controlling intake air
    • F02D41/0007Controlling intake air for control of turbo-charged or super-charged engines
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Description

本発明は、EGRシステムにおける実EGR率の推定方法及びEGRシステムに関する。
ノッキング防止や、ポンピングロスの低減による燃費向上等の効果を得るために、排気ガスの一部を吸気通路に再循環させる排気再循環(EGR:Exhaust Gas Recirculation)システムが知られている。JP2014-234705Aには、このようなEGRシステムにおいて、内燃機関の減速時等にスロットル弁の開度を減少させたときに、EGRガス濃度が一時的に上昇することによって発生する燃焼悪化を防止することが開示されている。
このようなEGRシステムを備えた内燃機関では、新気ガスに対するEGRガスの割合であるEGR率に基づいて、エンジンの制御を行っている。
また、内燃機関に適用するEGRシステムとして、スロットル弁よりも上流側の吸気通路に排気ガスの一部(以下、EGRガスともいう)を再循環させる、いわゆる低圧ループEGRシステムが知られている。
このような低圧ループEGRシステムでは、吸気通路における排気ガスを再循環させるEGR通路との合流点よりも上流側に、合流点における圧力を調整するための差圧生成バルブが設けられている。差圧生成バルブは、その開度を狭めることで負圧を発生させる。
しかしながら、差圧生成バルブの開度は、エンジン筒内への空気量を確保する観点から極端に小さくできない。このため、例えば、減速時においてEGR実行から非実行に移行する際に、要求されるEGR率(目標EGR率)がごくわずかになった場合には、上記空気量確保の観点から差圧生成バルブによって必要な負圧が発生できず、目標EGR率に比べて実際のEGR率である実EGR率が小さくなってしまう。
実EGR率は推定値であり、例えば、目標EGR率を実EGR率と推定してエンジン制御を実行した場合には、上述のような差圧生成バルブによって必要な負圧が発生できない状況では、目標EGR率と実EGR率とが乖離してしまうため、適切なエンジン制御が行われないおそれがある。
そこで本発明では、実EGR率をより正確に推定することを目的とする。
本発明のある態様によれば、EGRシステムは、内燃機関の排気通路から分岐し、内燃機関の吸気通路に設けられ内燃機関への吸気量を制御するスロットルバルブの上流側において吸気通路と合流するEGR通路と、EGR通路に設けられ、EGR通路を通じて吸気通路に還流される排気ガスの流れを制御するEGRバルブと、吸気通路におけるEGR通路との合流点よりも上流側に設けられ、合流点における圧力を調整する差圧生成バルブと、内燃機関の動作を制御するために用いられる現在のEGR率の推定値である実EGR率を算出するとともに、車両の減速時にEGR実行から非実行に移行する際に、前記実EGR率の目標値である目標EGR率を徐々に低下させて、目標EGR率に合わせてEGRバルブを制御する制御部と、を備える。さらに、このEGRシステムにおける実EGR率の推定方法は、車両の減速時にEGR実行から非実行に移行する際に、現在のEGR率の暫定値である暫定EGR率を算出し、EGRバルブの前後差圧が所定値以上である場合には、暫定EGR率を実EGR率と推定し、EGRバルブの前後差圧が所定値未満である場合には、暫定EGR率を小さくなるように補正し、当該補正した暫定EGR率を実EGR率と推定する。
図1は、内燃機関システムの概略構成図である。 図2は、運転領域毎のEGR率を示すEGRマップである。 図3は、本実施形態に係るEGR制御ルーチンを示すフローチャートである。 図4は、本実施形態に係る補正率を示すマップである。 図5は、本実施形態でEGR制御を実行した際のタイムチャートの一例である。
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
図1は、本実施形態のEGRシステム100が適用される内燃機関システムの概略構成図である。
内燃機関1の吸気通路2には、吸気流れの上流側から順に、差圧生成バルブとしてのアドミッションバルブ12と、ターボ過給機4のコンプレッサ4Aと、内燃機関1への吸気量を調整するためのスロットルバルブ5と、が配置されている。アドミッションバルブ12及びスロットルバルブ5は、電動モータにより開閉駆動される弁であり、後述するコントローラ20により制御される。図1は、アドミッションバルブ12及びスロットルバルブ5としてバタフライ弁を示しているが、他の方式の弁であっても構わない。
内燃機関1の排気通路3には、排気流れの上流側から順に、ターボ過給機4のタービン4Bと、排気浄化触媒6と、が配置されている。排気浄化触媒6は、例えば三元触媒とする。
排気通路3には、タービン4Bの上流と下流とを連通するバイパス通路7が設けられる。バイパス通路7には、バイパス通路7を開閉するウェイストゲートバルブ8が配置される。ウェイストゲートバルブ8は、電動モータにより開閉駆動される弁であり、後述するコントローラ20により制御される。ウェイストゲートバルブ8が開弁すると、排気の一部がタービン4Bを迂回して流れる。したがって、ウェイストゲートバルブ8の開度を制御することにより、過給圧を調整することができる。つまり、過給圧が大気圧を超えてスロットルバルブ5では吸気量を制御できない運転領域では、ウェイストゲートバルブ8でエンジン負荷を制御することとなる。
なお、図1は、ウェイストゲートバルブ8としてスイングバルブを示しているが、他の方式の弁であってもかまわない。
本実施形態の内燃機関システムは、排気ガスの一部を吸気通路2に再循環させるためのEGRシステム100を備える。なお、以下では再循環させる排気ガスを「EGRガス」ともいう。
EGRシステム100は、排気浄化触媒6より下流の排気通路3Aから分岐し、コンプレッサ4Aより上流側であってアドミッションバルブ12の下流側において吸気通路2と合流するEGR通路9と、EGR通路9に設けられ、EGR通路9を通じて吸気通路2に還流されるEGRガスの流れを制御するEGRバルブ10と、EGR通路9を通過するEGRガスを冷却するEGRクーラ11と、を有する。本実施形態におけるEGRシステム100は、いわゆる低圧ループEGRシステムである。EGRバルブ10は、電動モータにより開閉駆動される弁であり、後述するコントローラ20により制御される。図1は、EGRバルブ10がバタフライ弁の場合を示しているが、他の方式の弁であっても構わない。EGRクーラ11は空冷式または液冷式のいずれであっても構わない。
内燃機関1は、吸気バルブ及び排気バルブのバルブタイミングを変更するための可変動弁機構13を備える。可変動弁機構13としては、公知の機構を適用すればよく、例えば、吸気カムシャフトのクランクシャフトに対する回転位相を変更する機構を用いる。
コントローラ20は、図示しないクランク角センサ、アクセル開度センサ、吸気圧センサ、エアフローメータ等の検出値に基づいて、燃料噴射量、燃料噴射タイミング、点火タイミング、EGR率R等を設定する。そして、これらに基づいてコントローラ20は、アドミッションバルブ12、スロットルバルブ5、EGRバルブ10、ウェイストゲートバルブ8を開閉制御したり、可変動弁機構13をさせてバルブタイミングを制御したりする。なお、本実施形態では、コントローラ20は制御部に相当する。
次に、排気再循環制御(以下、「EGR制御」という。)について説明する。
図2は、EGR制御を実行する運転領域及びEGR率Rを示すEGRマップである。図2の横軸はエンジン回転速度、縦軸はエンジン負荷である。図中のEGR領域がEGR制御を実行する領域である。なお、EGR率Rとは、新気ガス量とEGRガス量との合計量に対するEGRガス量の割合である。
コントローラ20は、運転状態としてのエンジン回転速度とエンジン負荷とを読み込み、図2のマップを参照することでEGR率Rの目標値である目標EGR率Rt及びアドミッションバルブ12の目標開度を設定する。そして、コントローラ20は、目標EGR率Rtに基づいてEGRバルブ10の目標開口面積を設定し、その開口面積になるようにEGRバルブ10の開度を制御する。エンジン回転速度は図示しないクランク角センサの検出値から算出する。エンジン負荷は、図示しないエアフローメータの検出値から算出してもよいし、図示しないアクセル開度センサの検出値から算出してもよい。
なお、後述するEGR率Rが変化する過渡状態を除き、EGR率Rは、EGRバルブ10の開度によって制御される。アドミッションバルブ12は、EGR率RがEGRバルブ10の開度に応じて変化する環境を作りだしているのであって、EGR率Rを直接的に制御するわけではない。
ところで、減速する際にアクセルペダルをOFFにするなどして、エンジン回転速度が低下した場合、EGR率Rが図2に矢印で示すようにEGR領域から抜け出すことになる。このようにEGR率RがEGR領域から抜け出すと、コントローラ20は、EGRバルブ10及びアドミッションバルブ12を制御してEGR率Rを0%まで徐々に低下させる。
しかしながら、アドミッションバルブ12の開度は、エンジン筒内への空気量を確保する観点から極端に小さくできないため、要求されるEGR率R(目標EGR率Rt)が小さな場合は、必要な負圧を発生することができない。これにより、要求されるEGR率R(目標EGR率Rt)を実現するために必要な差圧ΔPを確保することができず、EGRバルブ10を通過する排気ガスの流量が不足するため、現在のEGR率R(実EGR率Rr)が目標EGR率Rtと乖離してしまうおそれがある。
このとき、実EGR率Rrを推定によって算出している場合には、実EGR率Rrと目標EGR率Rtとが乖離していると、内燃機関1の各種制御が適切に行われず、例えば、燃費の悪化などを招く可能性がある。
そこで、本実施形態では、目標EGR率Rtを実現するために必要な前後差圧ΔPを確保できない場合に、より適切な値になるように実EGR率Rrを推定する。以下に、図3及び図4を参照しながら、本実施形態に係る実EGR率Rrの推定方法及びEGR制御について説明する。
図3は、コントローラ20が実行するEGR制御ルーチンを示すフローチャートである。この制御ルーチンは、コントローラ20に予めプログラムされており、例えば10ミリ秒程度の短い間隔で繰り返し実行される。
ステップS10では、暫定EGR率Rpを算出する。具体的には、コントローラ20は、目標EGR率Rtに基づいて実EGR率Rrの暫定値である暫定EGR率Rpを算出する。本実施形態では、目標EGR率Rtをそのまま暫定EGR率Rpとして算出するが、目標EGR率Rtを補正して暫定EGR率Rpとしてもよい。あるいは、目標EGR率Rt以外のパラメータを用いて暫定EGR率Rpを算出してもよい。
ステップS11では、差圧ΔPが所定値P1以上であるか否かを判定する。具体的には、コントローラ20は、EGRバルブ10の入口側及び出口側に設けられた圧力センサ(図示せず)によって検出された圧力から差圧ΔPを算出し、この差圧ΔPが所定値P1以上であるか否かを判定する。差圧ΔPが所定値P1未満であれば、ステップS12に進み、差圧ΔPが所定値P1以上であれば、ステップS16に進む。
ここで、所定値P1について説明する。車両の減速時にEGR実行から非実行に移行する際には、低回転速度低負荷領域になるため、排気流量が減少し排気通路3内の圧力が低下していく。そして、排気通路3内の圧力が低下していくと、差圧ΔPが小さくなる。また、排気通路3内の圧力及び吸気通路2内の圧力は脈動するため、上述のようにして差圧ΔPが小さくなったときに、一時的に排気通路3内の圧力と吸気通路2内の圧力との大小関係が逆転して、吸気通路2から排気通路3に向かって空気が逆流することがある。
このような状況では、目標EGR率Rtと実EGR率Rrとが乖離してしまうおそれがある。そこで、本実施形態では、上述のような逆流が発生するような差圧ΔPを所定値P1を閾値とする。
ステップS12では、補正率Cを算出する。具体的には、コントローラ20は、あらかじめ記憶された差圧ΔPと補正率Cとの関係を示す補正率マップ(図4参照)に基づいて、補正率Cを算出する。図4に示すマップでは、補正率Cは、所定値P1以下において差圧ΔPが小さいほど小さくなるような値に設定されている。
ステップS13では、暫定EGR率Rpを補正する。具体的には、コントローラ20は、ステップS10で算出した暫定EGR率Rpに対して、ステップS12で算出した補正率Cを乗じることで、補正暫定EGR率Rpaを算出する。このとき、上述のように補正率Cは、差圧ΔPが小さいほど小さくなるような値に設定されているので、補正暫定EGR率Rpaは、差圧ΔPが小さくなるほど小さくなる。
ステップS14では、実EGR率Rrを算出する。具体的には、コントローラ20は、ステップS13で算出した補正暫定EGR率Rpaを実EGR率Rrとして算出する。
ステップS15では、ステップS14で算出した実EGR率Rrに基づいて、EGR制御における内燃機関1を制御するための各指令値を生成する。具体的には、コントローラ20は、実EGR率Rrに基づいて、シリンダ吸入空気量、スロットル開度、可変動弁機構13のバルブタイミング、点火時期、燃料噴射量などの指令値を算出する。そして、コントローラ20は、これらの指令値に基づいて内燃機関1を制御する。このとき、EGRバルブ10については、コントローラ20は、目標EGR率Rtに基づいて行われる制御を継続する。
なお、ステップS11において、差圧ΔPが所定値P1以上であると判定された場合には、目標EGR率Rtと実EGR率Rrとの乖離が小さいので、暫定EGR率Rpを補正せずに(ステップS16)、暫定EGR率Rpをそのまま実EGR率Rrとして算出する。
なお、アクセルOFFによってコントローラ20が燃料カット制御を行う場合には、上記EGR制御は中断される。
続いて、図5に示すタイムチャートを参照しながら、本実施形態のEGR制御についてより具体的に説明する。
時刻t1において、例えば、アクセルペダルOFFになり、エンジン負荷及びエンジン回転速度が低下して、目標EGR率RtがEGR領域から抜け出ると、コントローラ20は、実EGR率Rrを0%にすべく目標EGR率Rtを徐々に低下させる。このとき、コントローラ20は、図4に一点鎖線で示すように、所定の減少率で目標EGR率Rtを低下させる。このように目標EGR率Rtを徐々に低下させることにより、制御の急変を抑制できる。
エンジン負荷及びエンジン回転速度が低下すると、それに合わせて差圧ΔPが低下する。このとき、コントローラ20は、目標EGR率Rtから暫定EGR率Rpを算出し、さらに実EGR率Rrを算出する。そして、算出された実EGR率Rrに基づいて、EGR制御における内燃機関1を制御するための各指令値を生成し、生成された各指令値に基づいて各要素を制御する。なお、このとき、EGRバルブ10については、コントローラ20は、目標EGR率Rtに基づく制御を継続する。
そして、差圧ΔPが所定値P1まで低下すると(時刻t2)、コントローラ20は、暫定EGR率Rpを補正する。具体的には、図4に示す補正率マップに基づいて、補正率Cを算出する。さらに、コントローラ20は、補正率Cを暫定EGR率Rpに乗じることで補正暫定EGR率Rpaを算出し、この補正暫定EGR率Rpaを実EGR率Rrと算出する。
そして、コントローラ20は、実EGR率Rrに基づいて内燃機関1の各要素に対するEGR制御するための各指令値を生成し、各要素を制御する。ただし、EGRバルブ10については、コントローラ20は、目標EGR率Rtに基づいて制御を行う。
また、このとき、コントローラ20は、アドミッションバルブ12を全開にする。時刻t2における状況では、アドミッションバルブ12は要求される負圧を発生させることができないため、アドミッションバルブ12を全開にしておくことにより再加速が要求されるときの応答性を向上させることができる。
時刻t3において、目標EGR率Rtが0%になると、コントローラ20はEGR制御を終了する。
本実施形態におけるEGR制御では、車両の減速時にEGR実行から非実行に移行する際に、EGRバルブ10の前後差圧ΔPが所定値P1以上である場合には、暫定EGR率Rpを実EGR率Rrと推定し、EGRバルブ10の前後差圧ΔPが所定値P1未満である場合には、暫定EGR率Rpを小さくなるように補正して補正暫定EGR率Rpaを算出し、算出した補正暫定EGR率Rpaを実EGR率Rrと推定する。
車両の減速時にEGR実行から非実行に移行する際には、低回転速度低負荷領域になるため、排気流量が減少し排気通路3内の圧力が低下していく。しかしながら、移行の初期段階では、排気通路3内の圧力がさほど低下していないため、EGRバルブ10の前後差圧ΔPが所定値P1以上となっている。このとき、アドミッションバルブ12によって目標EGR率Rtを実現するための差圧ΔPを発生させるために必要な負圧を発生することができる。つまり、EGRバルブ10の前後差圧ΔPが所定値P1以上の場合には、目標EGR率Rtと実EGR率Rrとの乖離は小さいため、目標EGR率Rtを実EGR率Rrと推定して制御を行うことができる。
これに対し、排気通路3内の圧力が低下していって、EGRバルブ10の前後差圧ΔPが所定値P1未満になると、アドミッションバルブ12によって目標EGR率Rtを実現するための差圧ΔPを発生させるために必要な負圧を発生することができなくなる。このため、一時的に排気通路3内の圧力と吸気通路2内の圧力との大小関係が逆転して、吸気通路2から排気通路3に向かって空気が逆流することがある。このような状況では、目標EGR率Rtと実EGR率Rrとが乖離してしまうおそれがある。つまり、EGRバルブ10の前後差圧ΔPが所定値P1未満の場合には、目標EGR率Rtを実現するために必要な差圧ΔPを確保することができず、実EGR率Rrが目標EGR率Rtと乖離してしまうおそれがある。このため、EGRバルブ10の前後差圧ΔPが所定値P1未満の場合には、暫定EGR率Rpを小さくなるように補正し、当該補正した暫定EGR率Rp(補正暫定EGR率Rpa)を実EGR率Rrと推定して制御を行う。これにより、内燃機関1を適切に制御することができる。
以上のように構成された本発明の実施形態の構成、作用、及び効果をまとめて説明する。
EGRシステム100は、内燃機関1の排気通路3から分岐し、内燃機関1の吸気通路2に設けられ内燃機関1への吸気量を制御するスロットルバルブ5の上流側において吸気通路2と合流するEGR通路9と、EGR通路9に設けられ、EGR通路9を通じて吸気通路2に還流される排気ガスの流れを制御するEGRバルブ10と、吸気通路2におけるEGR通路9との合流点14よりも上流側に設けられ、合流点14における圧力を調整する差圧生成バルブ(アドミッションバルブ12)と、内燃機関1の動作を制御するために用いられ、内燃機関1の筒内の空気量に対する還流された排気ガス量の割合である実EGR率Rrを算出するとともに、車両の減速時にEGR実行から非実行に移行する際に、実EGR率Rrの目標値である目標EGR率Rtを徐々に低下させて、目標EGR率Rtに合わせてEGRバルブ10を制御する制御部(コントローラ20)と、を備える。
また、コントローラ20(制御部)は、車両の減速時にEGR実行から非実行に移行する際に、現在のEGR率Rの暫定値である暫定EGR率Rpを算出し、EGRバルブ10の前後差圧ΔPが所定値P1以上である場合には、暫定EGR率Rpを実EGR率Rrと推定し、EGRバルブ10の前後差圧ΔPが所定値P1未満である場合には、暫定EGR率Rpを小さくなるように補正し、当該補正した暫定EGR率Rp(補正暫定EGR率Rpa)を実EGR率Rrと推定する。
車両の減速時にEGR実行から非実行に移行する際には、低回転速度低負荷領域になるため、排気流量が減少し排気通路3内の圧力が低下していく。しかしながら、移行の初期段階では、排気通路3内の圧力がさほど低下していないため、EGRバルブ10の前後差圧ΔPが所定値P1以上となっている。このとき、差圧生成バルブ(アドミッションバルブ12)によって目標EGR率Rtを実現するための差圧ΔPを発生させるために必要な負圧を発生することができる。つまり、EGRバルブ10の前後差圧ΔPが所定値P1以上の場合には、目標EGR率Rtと実EGR率Rrとの乖離は小さいため、目標EGR率Rtを実EGR率Rrと推定して制御を行うことができる。これに対し、排気通路3内の圧力が低下していって、EGRバルブ10の前後差圧ΔPが所定値P1未満になると、差圧生成バルブ(アドミッションバルブ12)によって目標EGR率Rtを実現するための差圧ΔPを発生させるために必要な負圧を発生することができなくなる。つまり、EGRバルブ10の前後差圧ΔPが所定値P1未満の場合には、目標EGR率Rtを実現するための必要な差圧ΔPを確保することができず、実EGR率Rrが目標EGR率Rtと乖離してしまうおそれがある。このため、暫定EGR率Rpを小さくなるように補正し、当該補正した暫定EGR率Ep(補正暫定EGR率Rpa)を実EGR率Rrと推定して制御を行う。これにより、実EGR率Rrをより正確に推定できるので、内燃機関1を適切に制御することができる。
また、暫定EGR率Rpは、目標EGR率Rtである。
暫定EGR率Rpを目標EGR率Rtとすることにより、暫定EGR率Rpの算出を簡単に行うことができる。
コントローラ20(制御部)は、EGRバルブ10の前後差圧ΔPが小さいほど、暫定EGR率Rpを小さな値に補正する。このように補正することで、実EGR率Rrをより正確に推定できる。
コントローラ20(制御部)は、車両の減速時にEGR実行から非実行に移行する際に、EGRバルブ10の前後差圧ΔPが所定値P1以下になった場合に、差圧生成バルブ(アドミッションバルブ12)を全開にする。
差圧生成バルブ(アドミッションバルブ12)を全開にしておくことにより再加速が要求されるときの応答性を向上させることができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

Claims (5)

  1. 内燃機関の排気通路から分岐し、前記内燃機関の吸気通路に設けられ前記内燃機関への吸気量を制御するスロットルバルブの上流側において前記吸気通路と合流するEGR通路と、
    前記EGR通路に設けられ、前記EGR通路を通じて前記吸気通路に還流される排気ガスの流れを制御するEGRバルブと、
    前記吸気通路における前記EGR通路との合流点よりも上流側に設けられ、前記合流点における圧力を調整する差圧生成バルブと、
    前記内燃機関の動作を制御するために用いられる現在のEGR率の推定値である実EGR率を算出するとともに、車両の減速時にEGR実行から非実行に移行する際に、前記実EGR率の目標値である目標EGR率を徐々に低下させて、前記目標EGR率に合わせて前記EGRバルブを制御する制御部と、を備えたEGRシステムにおける実EGR率の推定方法であって、
    車両の減速時にEGR実行から非実行に移行する際に、
    現在の前記EGR率の暫定値である暫定EGR率を算出し、
    前記EGRバルブの前後差圧が所定値以上である場合には、前記暫定EGR率を前記実EGR率と推定し、
    前記EGRバルブの前後差圧が所定値未満である場合には、前記暫定EGR率を小さくなるように補正し、当該補正した前記暫定EGR率を前記実EGR率と推定する、
    実EGR率の推定方法。
  2. 請求項1に記載の実EGR率の推定方法であって、
    前記暫定EGR率は、前記目標EGR率である、
    実EGR率の推定方法。
  3. 請求項1または2に記載の実EGR率の推定方法であって、
    前記EGRバルブの前後差圧が小さいほど、前記暫定EGR率を小さな値に補正する、
    実EGR率の推定方法。
  4. 内燃機関の排気通路から分岐し、前記内燃機関の吸気通路に設けられ前記内燃機関への吸気量を制御するスロットルバルブの上流側において前記吸気通路と合流するEGR通路と、
    前記EGR通路に設けられ、前記EGR通路を通じて前記吸気通路に還流される排気ガスの流れを制御するEGRバルブと、
    前記吸気通路における前記EGR通路との合流点よりも上流側に設けられ、前記合流点における圧力を調整する差圧生成バルブと、
    前記内燃機関の動作を制御するために用いられる現在のEGR率の推定値である実EGR率を算出するとともに、車両の減速時にEGR実行から非実行に移行する際に、前記実EGR率の目標値である目標EGR率を徐々に低下させて、前記目標EGR率に合わせて前記EGRバルブを制御する制御部と、を備えたEGRシステムであって、
    前記制御部は、
    車両の減速時にEGR実行から非実行に移行する際に、
    現在の前記EGR率の暫定値である暫定EGR率を算出し、
    前記EGRバルブの前後差圧が所定値以上である場合には、前記暫定EGR率を前記実EGR率と推定し、
    前記EGRバルブの前後差圧が所定値未満である場合には、前記暫定EGR率を小さくなるように補正し、当該補正した前記暫定EGR率を前記実EGR率と推定する、
    EGRシステム。
  5. 請求項4に記載されたEGRシステムであって、
    前記制御部は、車両の減速時にEGR実行から非実行に移行する際に、前記EGRバルブの前後差圧が所定値以下になった場合に、前記差圧生成バルブを全開にする、
    EGRシステム。
JP2021555760A 2019-11-15 2019-11-15 Egrシステムにおける実egr率の推定方法及びegrシステム Active JP7207569B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2019/044930 WO2021095250A1 (ja) 2019-11-15 2019-11-15 Egrシステムにおける実egr率の推定方法及びegrシステム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2021095250A1 JPWO2021095250A1 (ja) 2021-05-20
JP7207569B2 true JP7207569B2 (ja) 2023-01-18

Family

ID=75912094

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021555760A Active JP7207569B2 (ja) 2019-11-15 2019-11-15 Egrシステムにおける実egr率の推定方法及びegrシステム

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11680533B2 (ja)
EP (1) EP4060175A4 (ja)
JP (1) JP7207569B2 (ja)
CN (1) CN114144578B (ja)
WO (1) WO2021095250A1 (ja)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008002347A (ja) 2006-06-22 2008-01-10 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気還流装置
WO2013069427A1 (ja) 2011-11-10 2013-05-16 本田技研工業株式会社 内燃機関の吸気制御装置
JP2017089581A (ja) 2015-11-16 2017-05-25 日産自動車株式会社 排気再循環制御方法及び排気再循環制御装置
JP2017190704A (ja) 2016-04-13 2017-10-19 日産自動車株式会社 エンジンの制御方法及びエンジン

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000054917A (ja) * 1998-08-07 2000-02-22 Fuji Heavy Ind Ltd Egrバルブの制御装置
JP2007211767A (ja) * 2006-01-11 2007-08-23 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気再循環装置
JP4816309B2 (ja) * 2006-08-01 2011-11-16 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気再循環装置
JPWO2008153198A1 (ja) * 2007-06-12 2010-08-26 日立オートモティブシステムズ株式会社 Egr率管理によるegr制御装置
JP5088306B2 (ja) * 2008-11-28 2012-12-05 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
EP2495419B1 (en) * 2009-10-30 2014-12-24 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control system for internal combustion engine
JP2014234705A (ja) 2013-05-30 2014-12-15 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP6375912B2 (ja) * 2014-12-05 2018-08-22 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP6482161B2 (ja) * 2015-04-23 2019-03-13 ボッシュ株式会社 内燃機関のegr制御装置及び内燃機関のegr制御方法
JP6477606B2 (ja) * 2016-06-14 2019-03-06 トヨタ自動車株式会社 自然吸気ガソリンエンジンの制御装置
JP6436135B2 (ja) * 2016-07-14 2018-12-12 トヨタ自動車株式会社 自然吸気ガソリンエンジンの制御装置
CN106837614B (zh) * 2017-01-22 2019-05-24 浙江吉利动力总成有限公司 一种低压废气再循环控制***及方法
JP6435361B2 (ja) * 2017-03-21 2018-12-05 本田技研工業株式会社 内燃機関の制御装置
JP6744245B2 (ja) * 2017-03-23 2020-08-19 愛三工業株式会社 エンジンシステム
KR102261363B1 (ko) * 2017-05-12 2021-06-07 현대자동차주식회사 저압 egr 시스템의 제어 장치 및 제어 방법
US10570836B2 (en) * 2017-06-14 2020-02-25 Aisan Kogyo Kabushiki Kaisha EGR control apparatus for engine with supercharger and control method of EGR device for engine with supercharger

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008002347A (ja) 2006-06-22 2008-01-10 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気還流装置
WO2013069427A1 (ja) 2011-11-10 2013-05-16 本田技研工業株式会社 内燃機関の吸気制御装置
JP2017089581A (ja) 2015-11-16 2017-05-25 日産自動車株式会社 排気再循環制御方法及び排気再循環制御装置
JP2017190704A (ja) 2016-04-13 2017-10-19 日産自動車株式会社 エンジンの制御方法及びエンジン

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021095250A1 (ja) 2021-05-20
JPWO2021095250A1 (ja) 2021-05-20
CN114144578A (zh) 2022-03-04
CN114144578B (zh) 2023-09-19
EP4060175A1 (en) 2022-09-21
EP4060175A4 (en) 2022-12-07
US11680533B2 (en) 2023-06-20
US20220260043A1 (en) 2022-08-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107228026B (zh) 用于增压控制的方法和***
JP4534514B2 (ja) ディーゼル機関の制御装置
JP3873742B2 (ja) 可変容量ターボチャージャの制御装置
JP5987907B2 (ja) ディーゼルエンジンの制御装置
JP4301295B2 (ja) 内燃機関のegrシステム
KR101951613B1 (ko) 배기 재순환 제어 방법 및 배기 재순환 제어 장치
JP5169439B2 (ja) 内燃機関制御装置及び内燃機関制御システム
JP4631598B2 (ja) 過給圧制御装置
EP3351773B1 (en) Control device for internal combustion engine and control method for internal combustion engine
JP4250824B2 (ja) ターボ過給機付エンジンの制御装置
JP4258910B2 (ja) 過給機付エンジンの制御装置
JP3826592B2 (ja) ターボ過給機付エンジンの制御装置
JP2010013992A (ja) エンジンの制御装置
JP7207569B2 (ja) Egrシステムにおける実egr率の推定方法及びegrシステム
JP2001107736A (ja) 可変容量型ターボ過給機付エンジンの制御装置
JP6107876B2 (ja) ターボ過給機付きエンジンの制御装置
US10526987B2 (en) Exhaust purification device of engine
JP6234810B2 (ja) エンジンの制御装置
JP2005146906A (ja) 過給装置付きエンジン
JP2019152122A (ja) 内燃機関システム
JP2009013872A (ja) 内燃機関の吸気制御装置
JP2014231821A (ja) 過給機付き内燃機関の制御装置
CN109989855B (zh) 内燃机的控制装置
JP2017227134A (ja) 内燃機関の制御装置
JP2023082374A (ja) 内燃機関の制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220113

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20221206

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20221219

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 7207569

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151