JPH02221668A - 内燃機関のegr率検出装置 - Google Patents

内燃機関のegr率検出装置

Info

Publication number
JPH02221668A
JPH02221668A JP1040318A JP4031889A JPH02221668A JP H02221668 A JPH02221668 A JP H02221668A JP 1040318 A JP1040318 A JP 1040318A JP 4031889 A JP4031889 A JP 4031889A JP H02221668 A JPH02221668 A JP H02221668A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
torque
egr rate
internal combustion
combustion engine
engine
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.)
Granted
Application number
JP1040318A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2570417B2 (ja
Inventor
Toshiyuki Takimoto
滝本 敏幸
Yoshihiko Hiyoudou
義彦 兵道
Takeshi Kotani
武史 小谷
Soichi Matsushita
宗一 松下
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.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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 Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP1040318A priority Critical patent/JP2570417B2/ja
Publication of JPH02221668A publication Critical patent/JPH02221668A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2570417B2 publication Critical patent/JP2570417B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は内燃機関のEGR率(排気ガス再循環率)検出
装置に関する。
〔従来の技術〕
E G R?filJ御は、NO,エミッシヨンの低減
、燃費の改善等に大きな効果を有する手段として広く用
いられている。たとえば、機関が所定運転状態(中負荷
状態)のときに、EGR率を検出して該EGR率が所定
値となるようにEGR率を制御するEGRフィードバッ
ク制御が行われている。このような制御においては、ま
ず、EGR率を正確に検出することが前提となる。
従来のEGR率検出方法としては、エアフローセンサな
どにより検出した新気質量と、筒内圧センサにより圧縮
行程中(燃焼開始前)のシリンダ内圧力をもとに求めた
シリンダ内ガス質量との比からEGR率を算出する方法
があるが(参照:特開昭63−134845号公報)、
この場合には、正確な新気質量を検出する必要があり、
したがって、エアフローセンサを有する燃料噴射システ
ム(いわゆるL−Jシステム)に適用できる。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、現在増加している吸気管圧力センサを有
する燃料噴射システム(いわゆるD−Jシステム)にお
いては、吸気管圧力と新気質量との関係が変化するため
に、上述のEGR率検比検出方法用できない。
したがって、本発明の目的は、エアフローセンサを有し
ないシステムにも適用可能な内燃機関のEGR率検比検
出装置供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
上述の課題を解決するための手段は第1図に示される。
すなわち、空燃比判別手段は機関の空燃比が所定範囲内
か否かを判別し、点火時期判別手段は機関が最大トルク
が得られる点火時期MBTで制御されているか否かを判
別し、トルク検出手段は機関のトルクTRQを検出する
。この結果、機関の空燃比が所定範囲内であり且つ機関
が最大トルクが得られる点火時期(MBT)で制御され
ているときに、トルク偏差演算手段は検出されたトルク
TRQと機関のEGR率が0である場合のトルク基準値
Tとの偏差を演算する。この偏差により機関のEGR率
を検出するようにしたものである。
〔作 用〕
上述の手段によれば、空燃比が所定範囲(はぼ一定値)
且つ点火時期がMBTで制御される場合に、EGR率は
トルク低下率に比例することに着目し、つまり、 ま ただし、TRQは検出されたトルク、TはEGR率が0
である場合のトルク基準値、 なる関係を利用してEGR率が検出される。
なお、点火時期がMBTで制御中における圧縮行程中の
筒内圧力と膨張行程中の筒内圧力との比に応じてEGR
率を検出するものもあるが(参照:特開昭56−159
556号公報)、この場合には、EGR率の検出精度は
低い。
、’、 Ge  =  (Gao   Ga)    
      −(3)(1)式に(3)式を代入すると
、 〔実施例〕 始めに、本発明の詳細な説明する。トルクからEGR率
を検出する原理は、等機関回転速度等吸気管圧力の状態
において、’E G R率−0%(EGRなし)の時の
図示トルクを基準値としたとき、EGR率が増加するに
従って、新気X1(Ga)は低下する。
量 すなわち、新気質i1 G aの低下割合は、EGR率
=0%のときの新気質量をGaoとすると、等吸気管圧
力が一定であれば、 Gao=Ga+Ge        ・・1(2)すな
わち、 となり°、’EC,R率と同比率だけ新気質fiGaが
減少する。ここで、空燃比一定とすると燃料質量は、新
気質11Gaに比例するため、MBT進角(理想的な燃
焼状態)においては発生するトルクは、燃料質量すなわ
ち、新気質iGaと比例する。言い換えれば、第2図に
示すごとく、トルクはEC,R率に比例して低下する。
第3図は本発明に系る内燃機関のEGR率検比検出装置
実施例を示す全体概要図である。第3図において、機関
本体1の吸気通路2には圧力センサ3が設けられている
。圧力センサ3は吸入空気圧の絶対圧PMを直接計測す
るものであって、たとえば半導体式センサであり、吸入
空気圧に応じたアナログ電圧の出力信号を発生する。こ
の出力信号は制御回路10のマルチプレクサ内蔵A/D
変換器101に供給されている。ディストリビュータ4
には、その軸がたとえばクランク角に換算して720”
毎に基準位置検出用パルス信号を発生するクランク角セ
ンサ5およびクランク角に換算して30°毎に基準位置
検出用パルス信号を発生するクランク角センサ6が設け
られている。これらクランク角センサ5,6のパルス信
号は制御回路10の人出力インターフェイス102に供
給され、このうち、クランク角センサ6の出力はCPU
 103の割り込み端子に供給される。
さらに、吸気通路2には各気筒毎に燃料供給系から加圧
燃料を吸気ポートへ供給するための燃料噴射弁7が設け
られている。
また、機関本体1のシリンダブロックのウォータジャケ
ット8には、冷却水の温度を検出するための水温センサ
9が設けられている。水温センサ9は冷却水の温度TH
Wに応じたアナログ電圧の電気信号を発生する。この出
力も制御回路IOのA/D変換器101に供給されてい
る。
11は機関の筒内たとえば第1気筒内の筒内圧力を直接
計測する耐熱性の圧電式燃焼圧センサであって、筒内圧
力に応じたアナログ電圧の電気信号を発生する。この出
力も制御回路10のA/D変換器101に供給される。
排気マニホールド12より下流の排気系には、たとえば
リーンバーンシステムであればリーン雰囲気下で排気ガ
ス中の有害成分NO,を浄化するリーンNOつ触媒を収
容する触媒コンバータ13が設けられている。なお、有
害成分11c 、 CO、No、を同時に浄化する三元
触媒を使用しないのはリーンバーンシステムの機関のた
めにHC、Co成分の浄化の必要性に乏しいからである
が、理論空燃比フィードバック制御システムの場合には
三元触媒を用いる。
また、触媒コンバータ13の上流には、排気ガスの空燃
比を検出するリーンミクスチ中センサ14(もしくは0
□センサ)が設けられている。
15は排気マニホールド12と吸気通路2とを接続する
EGR通路の途中に設けられたEGR弁であって、アク
チュエータ15によって駆動され、アクチュエータ16
は制御回路10によるデユーティ制御によって制御され
る。
制御回路10は、例えばマイクロコンピュータとして構
成され、A/D変換器101、入出力インター7’zイ
スlo2、Cp[I 103の外に、120M 104
、RAM 105 、バックアップRAM 106 、
クロック発生回路107等が設けられている。
また、制御回路10において、ダウンカウンタ108、
フリップフロップ109、および駆動回路110は燃料
噴射弁7を制御するためのものである。
すなわち、後述のルーチンにおいて、燃料噴射量TAU
が演算されると、燃料噴射11TAUがダウンカウンタ
108にプリセットされると共にフリップフロップ10
9もセットされる。この結果、駆動回路110が燃料噴
射弁7の付勢を開始する。他方、ダウンカウンタ108
がクロック信号(図示せず)を計数して最後にそのボロ
ーアウト端子が“1”レベルとなったときに、フリップ
フロップ109がセットされて駆動回路110は燃料噴
射弁7の付勢を停止する。つまり、上述の燃料噴射1T
ALIだけ燃料噴射弁7は付勢され、従って、燃料噴射
量TAUに応じた量の燃料が機関本体1の燃焼室に送り
込まれることになる。
なお、CPU 103の割り込み発生は、A/D変換器
101のA/D変換終了時、入出力インターフェイス1
02がクランク角センサ6のパルス信号を受信した時、
クロック発生回路107からの割り込み信号を受信した
時、等である。
圧力センサ3の吸入空気圧データPMおよび水温センサ
9の冷却水温データT HWは所定時間毎に実行される
A/D変換ルーチンによって取り込まれてRAM 10
5の所定領域に格納される。つまり、RAM 105に
おけるデータPMおよびTHWは所定時間毎に更新され
ている。また、回転速度データNeはクランク角センサ
6の30@CA毎に割り込みによって演算されてRAM
 105の所定領域に格納される。
以下、第3図の制御回路工0の動作を説明する。
第4図は平均有効トルク演算ルーチンであって、所定時
間毎に実行される。すなわち、第4図のルーチンは第5
図に示す複数のクランク角位置ATDC5’ CA (
上死点後5’ ) 、  ATDC20°CA 。
ATDC35” CA、  ATDC50’ CAの4
点における燃焼圧P、、P、、P、、P、を演算し、こ
れらの瞬時の燃焼圧を加算することにより得られる平均
有効燃焼圧をトルク代用値TRQとするのもである。
なお、この演算方法については本願出願人は既に特開昭
63−61129号公報に提案している。
すなわち、ステップ401〜405にてクランク角位置
がBTDC160°CA (上死点前160°) 、 
ATDC5゜CA 、  ATDC20’ CA、八T
DC35°CA、もしくはATDC50°CAか否かを
判別する。いずれのクランク角1位置でもなければステ
ップ417に直接進む。
クランク角変位1iBTDc 160’ CAであれば
ステップ406に進み、燃焼圧センサ11の燃焼圧をA
/D変換して取り込み、■。とじてRAM 105に格
納する。なお、吸気下死点付近の値■。は燃焼圧センサ
11の温度等による出力ドリフト、オフセット電圧のば
らつき等を吸収するために、他のクランク位置での燃焼
圧の基準値とするものである。
クランク角位置がATDC5°CAであればステップ4
07に進み、燃焼圧センサ11の燃焼圧をA/D変換し
てVIとして取り込む。次に、ステップ408ニテ、基
準値v0を減算した値P、(=v。
■。)をATDC5@CAでの燃焼圧として演算してR
AM 105に格納する。
クランク角位置がATDC20’ CAであればステ・
ンブ409に進み、燃焼圧センサ11の燃焼圧をA/D
変換して右として取り込む。次に、ステップ410にて
、基準値■。を減算した値Pz(”’V2−VO)をA
TDC20°CAでの燃焼圧として演算してRAM 1
05に格納する。
クランク角イ立置がATDC35’ CAであればステ
ップ411に進み、燃焼圧センサ11の燃焼圧をA/D
変換して■、として取り込む。次に、ステップ412に
て、基準値V0を減算した値P3(=V、−■。)をA
TDC35°CAでの燃焼圧として演算してRAM 1
05に格納する。
クランク角位置がATDC50’ CAであればステッ
プ413に進み、燃焼圧センサ11の燃焼圧をA/D変
換して■4として取り込む0次に、ステップ417にて
、基準値■。を減算した値P4(=V4V、)をATD
C50’ CAでの燃焼圧として演算してRAM 10
5に格納する。次に、ステップ414にて平均有効トル
ク値TRQを、 RQ ←0.5・PI+2.o・p、+3.0・P3+4.0
・P4により演算し、次に、ステップ416にてEGR
率を演算する。なお、ステップ416については後述す
る。
そして、ステップ417にてこのルーチンは終了する。
なお、第4図のルーチンは所定時間毎に実行されるよう
に構成しているが、実際には、クランク角センサ6の3
0’CA信号の割り込みによって行われる30°CA割
り込みルーチンによって行われる。この場合には、第5
図に示すごとく、720 ’CA信号に応じてクリアさ
れ、30’CA割り込み毎にカウントアツプするアング
ルカウンタNAを設け、アングルカウンタNAの値に応
じて燃焼圧をA/D変換するものであるが、ATDC5
’ CA 。
ATDC35″’ CAの位置は30 ’ CA割り込
み時点と一致しない。したがって、へTDC5’C八、
  ATDC35”CAでのA/D変換はその直前の3
0°CA割り込み時点(NA=“0°°、°“1′”)
で15°C八時間を演算してタイマに設定し、タイマに
よってCPIJ 103に割り込ませることにより行う
また、平均有効トルク値として燃焼圧を用いたが、トル
クセンサを設けて直接得ることもできる。
第6図は第4図のEGR率演算演算ステップ416細な
フローチャートである。すなわち、ステップ601では
、リーンミクスチャセンサ14(もしくは02センサ)
の出力にもとづく図示しない空燃比フィードバック制御
ルーチンにおいて行われている制御空燃比が所定範囲内
か否かたとえば理論空燃比±αの範囲か否かを判別する
。また、スチップ602では、所定の2つのクランク位
置における燃焼圧の圧力差により点火時期がMBT進角
範囲内(MBT±β)に保持されているか否かを判別す
る。なお、MBT進角制御は、図示しないルーチンにお
いて、2つの所定クランク角位置における燃焼圧の圧力
差を所定値にすることにより点火時期が理想状態となる
ようにしたものである。
この結果、制御空燃比が所定範囲(たとえば理論空燃比
±α)内且つ点火時期が所定範囲(たとえばMBT±β
)内のときのみ、ステップ603に進む。ステップ60
3では、RAM 105より現在の回転速度Ne、吸気
管圧力PMを読出し、ROM 104に格納された2次
元マツプによりあらかじめ記憶されている基準値Tを補
間計算により求める。
なお、この基準値Tは経時変化等により変化する場合が
ある。このため、EGRが行われない運転領域たとえば
軽負荷時(PM=P月1)及び高負荷時(P?l−PM
j)における基準値Tを学習しておき、EGRが行われ
る運転領域(PM=PM2  、I’M3  、・・・
PMj −+)における基準値TをEGRが行われない
領域の基準値(ROM値)とその学習値(バックアツプ
RAM値)との差に応じて補正することもできる。
次にステップ604にて、トルクTRQと基4ζ値Tか
らEGR率 により計算する。
そして、ステップ605にてこのルーチンは終了する。
上述のごと< EGR率が検出されると、これにもとづ
いて種々の制御が可能となり、ドライバビリティ燃費、
エミッション等の性能向上が可能となる。たとえばEG
R弁15のEGR率フシフイードバック制御り、NOx
エミツシヨン低減、ドライバビリティの悪化を防止でき
る。またEGRシステムの異常検出により、ドライバビ
リティの悪化を防止できる。
なお、EGR率フシフイードバック制御例は第7図に示
される。すなわち、ステップ701では、所定運転状態
パラメータによりEGR実行条件か否かを判別する。た
とえば、加速運転時、部分負荷運転時等のNOX ミッ
ション発生の多い状態を吸気圧データPM、回転速度デ
ータNe等により判別する。EGR実行条件であれば、
ステップ702に進み、たとえばリーンミクスチャセン
サ14の出力電流値■8を取込み、ROM 104に格
納されて1次元マツプEGR0=r (Im )を用い
て補間計算して目標EGR値EGR,を求める。この結
果、ステップ703〜705により、EGR率が目標E
GR値となるようにアクチュエータ16のオンデユーテ
イ比EGRDが制御される。他方、ステップ701にて
EGR実行条件でなければ、ステップ706にて、EG
RDを0とする。つまり、EGR制御を行わないように
する。
そして、ステップ707にてこのルーチンは終了する。
なお、オンデユーテイ比EGRDは図示しないルーチン
によりアクチュエータ16を駆動するために第8図に示
すデユーティ比信号を発生するのに用いられる。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、エアフローセンサ
を有しないD−J燃料噴射システムにおいても、リアル
タイムにEGR率が検出可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の詳細な説明するための全体ブロック図
、 第2図はEGR率とトルク低下率との関係を示すグラフ
、 第3図は本発明に系る内燃機関のEGR率検比検出装置
実施例を示す全体概略図、 第4図、第6図、第7図は第3図の制御回路の動作を説
明するためのフローチャート、第5図は第4図のフロー
チャートを補足説明するためのタイミング図、 第8図は第6図のフローチャートを補正説明するための
タイミング図である。 1・・・機関本体、    3・・・圧力センサ、4・
・・ディストリビュータ、 5.6・・・クランク角センサ、 10・・・制御回路、    11・・・燃焼圧センサ
、13・・・触媒コンバータ、15・・・EGR弁。 第 図 第 因 第8図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、内燃機関の空燃比が所定範囲内か否かを判別する空
    燃比判別手段と、 前記機関が最大トルクが得られる点火時期 (MBT)で制御されているか否かを判別する点火時期
    判別手段と、 前記機関のトルク(TRQ)を検出するトルク検出手段
    と、 前記機関の空燃比が所定範囲内であり且つ前記機関が最
    大トルクが得られる点火時期(MBT)で制御されてい
    るときに、前記検出されたトルク(TRQ)と前記機関
    のEGR率が0である場合のトルク基準値(T)との偏
    差を演算するトルク偏差演算手段と を具備し、前記偏差により前記機関のEGR率を検出す
    るようにした内燃機関のEGR率検出装置。
JP1040318A 1989-02-22 1989-02-22 内燃機関のegr率検出装置 Expired - Lifetime JP2570417B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1040318A JP2570417B2 (ja) 1989-02-22 1989-02-22 内燃機関のegr率検出装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1040318A JP2570417B2 (ja) 1989-02-22 1989-02-22 内燃機関のegr率検出装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH02221668A true JPH02221668A (ja) 1990-09-04
JP2570417B2 JP2570417B2 (ja) 1997-01-08

Family

ID=12577264

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1040318A Expired - Lifetime JP2570417B2 (ja) 1989-02-22 1989-02-22 内燃機関のegr率検出装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2570417B2 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2698407A1 (fr) * 1992-11-24 1994-05-27 Renault Procédé de contrôle du système de recirculation des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne.
KR100349844B1 (ko) * 1999-10-11 2002-08-22 현대자동차주식회사 댐퍼 클러치 제어방법
JP2008232107A (ja) * 2007-03-23 2008-10-02 Toyota Motor Corp 内燃機関装置およびその制御方法
CN110966110A (zh) * 2019-12-20 2020-04-07 潍柴动力股份有限公司 一种发动机废气再循环方法及装置
JP2023022872A (ja) * 2021-08-04 2023-02-16 三菱自動車工業株式会社 故障判定装置

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2698407A1 (fr) * 1992-11-24 1994-05-27 Renault Procédé de contrôle du système de recirculation des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne.
EP0599729A1 (fr) * 1992-11-24 1994-06-01 Société Anonyme dite: REGIE NATIONALE DES USINES RENAULT Procédé de contrôle du système de recirculation des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne
US5385130A (en) * 1992-11-24 1995-01-31 Societe Anonyme Dite Regie Nationale Des Usines Renault Process for controlling the exhaust gas recirculation system of an internal combustion engine
KR100349844B1 (ko) * 1999-10-11 2002-08-22 현대자동차주식회사 댐퍼 클러치 제어방법
JP2008232107A (ja) * 2007-03-23 2008-10-02 Toyota Motor Corp 内燃機関装置およびその制御方法
CN110966110A (zh) * 2019-12-20 2020-04-07 潍柴动力股份有限公司 一种发动机废气再循环方法及装置
JP2023022872A (ja) * 2021-08-04 2023-02-16 三菱自動車工業株式会社 故障判定装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2570417B2 (ja) 1997-01-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5698776A (en) Method and apparatus for detecting combustion conditions of an internal combustion engine, and engine control method using the detection method, and engine control apparatus using the detection apparatus
JPH03164537A (ja) 内燃機関のバルブタイミング制御装置
JPS601340A (ja) 内燃機関の空燃比制御装置
JPH0634491A (ja) イオン電流によるリーン限界検出方法
JPH02218832A (ja) 内燃機関の空燃比制御装置
JPH0412151A (ja) 内燃機関の空燃比制御装置
JP3314294B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JPH03944A (ja) 内燃機関の空燃比制御装置
JPH06108903A (ja) 内燃機関の燃焼制御装置
JPH02221668A (ja) 内燃機関のegr率検出装置
JPH0819870B2 (ja) リ−ンバ−ンエンジンの空燃比制御装置
JP2623761B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JPH02153243A (ja) 内燃機関の空燃比制御装置
JP2623755B2 (ja) 内燃機関のトルク変動量検出装置
JP3709595B2 (ja) 筒内直接噴射式火花点火エンジンの制御装置
JP2599761B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JPH0631156Y2 (ja) 内燃機関の空燃比制御装置
JPH06108901A (ja) 内燃機関の空燃比制御装置
JP2560443B2 (ja) 内燃機関の空燃比制御装置
JPS6321351A (ja) 内燃機関の吸入空気量検出装置
JPH0278749A (ja) 内燃機関の制御装置
JPH0326847A (ja) 内燃機関の空燃比制御装置
JP2623763B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JPS61108857A (ja) 内燃エンジンの排気還流量制御方法
JPH072998Y2 (ja) 内燃機関の制御装置