特開2018-200026IP Force 特許公報全文掲載

技術分野

ここに開示する技術は、圧縮自己着火式エンジンの制御装置

要約特許出願時に添付された[要約書]

【課題】圧縮自己着火式エンジンの、新たな制御システムを提供する。
【解決手段】圧縮自己着火式エンジンの制御装置は、エンジン1のコントローラ100と、コントローラの操作信号とセンサSW1〜SW16の検知信号とを受けかつ、燃焼室17の中の状態量を推定すると共に、コントローラに状態推定信号を出力するよう構成された推定器104と、を備える。推定器は、式(1)に示す線形パラメータ変動モデルを用いることによって、燃焼室の中の状態量を推定する。線形パラメータ変動モデルにおける第1係数ALPV、及び、第2係数BLPVはそれぞれ、エンジンのトルクに応じて変化する。
【数1】

【選択図】図3

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

ところで、燃費の向上及び排出ガス性能の向上を目的として、燃焼室の中の希薄混合気を、自己着火によって燃焼させる圧縮自己着火式エンジンが知られている。この燃焼は、酸素と燃料の化学反応による自己着火現象に大きく依存するため、筒内温度や濃度などの状態量に対する感度が高い。エンジンの負荷、又は、燃焼室内の温度が比較的高い場合には急峻な燃焼によって騒音が発生しやすい。逆に、エンジンの負荷、又は、燃焼室内の温度が低い場合には、燃焼効率の低下による燃費の悪化を招く。エンジンの負荷、又は、燃焼室内の温度が低すぎると最悪の場合、燃焼変動が大きくなり過ぎて失火に至る。圧縮自己着火燃焼は安定燃焼が可能となる状態量の範囲が狭いという特徴がある。従って圧縮自己着火式エンジンにおいて、燃費の良い安定燃焼を実現するためには、燃焼室内の状態量を正確に推定しかつ制御する必要がある。 従来のエンジン制御においては、事前に行う定常試験により得られる制御マップと、補正マップとを用いて、目標運転条件に対する、各種のデバイスの操作量を決定する手法をとってきた。圧縮自己着火式エンジンにおいては、内部EGR(Exhaust Gas Recirculation)によって燃焼室の中の状態量を制御する手法が有望視されている。定常運転時と過渡運転時とでは操作量が同じであっても、内部EGRの組成及び割合が異なる場合がある。定常マップ及び補正マップを用いた従来のマップ制御によって、路上での様々な運転条件に対応するには限界がある。また、圧縮自己着火式エンジンの制御に従来のマップ制御を適用しようとすると、過渡運転も含めた事前実験を行う必要があるが,過渡運転の条件が膨大になってしまうという問題もある。 ここに開示する技術はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、圧縮自己着火式エンジンの、新たな制御システムを提供することにある。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

具体的に、ここに開示する技術は、圧縮自己着火式エンジンの制御装置に係る。この制御装置は、サイクル毎に、燃焼室の中の混合気を自己着火によって燃焼させるよう構成されたエンジンと、前記エンジンに取り付けられかつ、前記燃焼室の中への新気及び既燃ガスの導入を調整することによって、前記燃焼室の中を所望の状態にするよう構成された状態量設定デバイスと、前記エンジンに取り付けられかつ、前記燃焼室の中に供給する・・・ 続きを知財ポータルサイト IP Force にログインして見る
【発明の効果】
以上説明したように、前記の圧縮自己着火式エンジンの制御装置によると、燃焼室の中の状態量の推定を、比較的小さい演算負荷でかつ、比較的高い精度で行うことができる。コントローラが、精度の高い燃焼室の状態推定に基づいて、状態量設定デバイス、及び、インジェクタを操作することによって、圧縮自己着火エンジンは、燃費の良い安定燃焼を実現する。

この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】図1は、圧縮自己着火式エンジンの構成を例示する図である。

【図2】図2は、圧縮自己着火式エンジンの制御装置の構成を例示するブロック図である。

【図3】図3は、コントローラの構成を例示するブロック図である。

【図4】図4は、線形モデルの係数決定手順を例示するフローチャートである。

【図5】図5は、モデルの構築に係る定常セット点を例示する図である。

【図6】図6は、燃焼室の中の状態量を推定する手順を例示するフローチャートである。

【図7】図7は、第1係数の各要素の特性を例示する図である。

【図8】図8は、第2係数の各要素の特性を例示する図である。

【図9】図9は、第3係数の各要素の特性を例示する図である。

【図10】図10は、フィードバックゲインの各要素の特性を例示する図である。

【図11】図11は、離散化モデルの離散点と、吸気弁及び排気弁のバルブタイミングとを例示する図である。

選択図 図3出願人が指定した本件の代表的な図

1 エンジン   10 ECU   100 コントローラ   104 推定器   105 フィードフォワード制御器   107 フィードバック制御器   17 燃焼室   231 吸気S-VT(状態量設定デバイス)   232 吸気CVVL(状態量設定デバイス)   241 排気S-VT(状態量設定デバイス)   242 IDEVA(状態量設定デバイス)   43 スロットル弁(状態量設定デバイス)   49 過給システム   55 EGRシステム(状態量設定デバイス)   6 インジェクタ   SW1 エアフローセンサ   SW2 第1吸気温度センサ   SW3 第1圧力センサ   SW4 第2吸気温度センサ   SW5 第2圧力センサ   SW6 指圧センサ   SW7 排気温度センサ   SW8 リニアO2センサ   SW9 ラムダO2センサ   SW10 水温センサ   SW11 クランク角センサ   SW12 アクセル開度センサ   SW13 吸気カム角センサ   SW14 排気カム角センサ   SW15 EGR差圧センサ   SW16 燃圧センサ

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