JPH0953519A - 内燃機関の排気還流制御装置 - Google Patents
内燃機関の排気還流制御装置Info
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- JPH0953519A JPH0953519A JP7209527A JP20952795A JPH0953519A JP H0953519 A JPH0953519 A JP H0953519A JP 7209527 A JP7209527 A JP 7209527A JP 20952795 A JP20952795 A JP 20952795A JP H0953519 A JPH0953519 A JP H0953519A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/52—Systems for actuating EGR valves
- F02M26/55—Systems for actuating EGR valves using vacuum actuators
- F02M26/56—Systems for actuating EGR valves using vacuum actuators having pressure modulation valves
- F02M26/57—Systems for actuating EGR valves using vacuum actuators having pressure modulation valves using electronic means, e.g. electromagnetic valves
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
- F02M26/04—EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
- F02M26/05—High pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust system upstream of the turbine and reintroduced into the intake system downstream of the compressor
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ＥＧＲ制御性能を改善する。
【解決手段】機関回転速度Ｎｅ，目標ＥＧＲ率Ｍｅｇ
ｒ，シリンダ吸入空気量Ｑａｃを読み込み、シリンダ吸
入空気量Ｑａｃに目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒを乗じてシリン
ダに吸入されるＥＧＲガス量Ｔｑｅｃ０を算出し、吸気
系容量分の進み処理を行うことにより、ＥＧＲ制御弁を
通過する部分でのシリンダ吸入ＥＧＲガス量Ｔｑｅｃを
算出し、機関回転速度Ｎｅと定数ＫＣＯＮ＃とを用いて
ＥＧＲ制御弁を流れる要求ＥＧＲ量Ｔｑｅを算出する。
ｒ，シリンダ吸入空気量Ｑａｃを読み込み、シリンダ吸
入空気量Ｑａｃに目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒを乗じてシリン
ダに吸入されるＥＧＲガス量Ｔｑｅｃ０を算出し、吸気
系容量分の進み処理を行うことにより、ＥＧＲ制御弁を
通過する部分でのシリンダ吸入ＥＧＲガス量Ｔｑｅｃを
算出し、機関回転速度Ｎｅと定数ＫＣＯＮ＃とを用いて
ＥＧＲ制御弁を流れる要求ＥＧＲ量Ｔｑｅを算出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の排気還
流 (ＥＧＲ) 制御装置に関する。
流 (ＥＧＲ) 制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の内燃機関のＥＧＲ制御装置の過渡
時の制御方式としては、特開昭５８−３５２５５号公報
に開示されたものがある。車両用ディーゼル機関におい
ては一般にＮＯｘ低減のためにＥＧＲ制御装置が採用さ
れている。前記ＥＧＲ制御装置では、例えば機関回転速
度と燃料噴射量，アクセル開度等の機関負荷とからなる
運転状態毎に目標ＥＧＲ率を設定し、該目標ＥＧＲ率と
なるように吸気系と排気系とを結ぶＥＧＲ通路に介装さ
れたＥＧＲ制御弁の開度を制御するようにしたものがあ
る。
時の制御方式としては、特開昭５８−３５２５５号公報
に開示されたものがある。車両用ディーゼル機関におい
ては一般にＮＯｘ低減のためにＥＧＲ制御装置が採用さ
れている。前記ＥＧＲ制御装置では、例えば機関回転速
度と燃料噴射量，アクセル開度等の機関負荷とからなる
運転状態毎に目標ＥＧＲ率を設定し、該目標ＥＧＲ率と
なるように吸気系と排気系とを結ぶＥＧＲ通路に介装さ
れたＥＧＲ制御弁の開度を制御するようにしたものがあ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例えば
吸入空気量は、低地と高地とでは同一の運転状態でも空
気の密度が変化するため変化する。したがって、運転状
態毎に設定された目標ＥＧＲ率となるようにＥＧＲ制御
弁開度を制御しようとしても、前記のような同一の運転
状態における空気密度の変化に対してＥＧＲ制御弁開度
は一定に維持されることとなるため、ＥＧＲ量が多過ぎ
てスモーク、ＰＭ (排気微粒子) が増加したり、ＥＧＲ
量が少なすぎて十分なＮＯｘ低減効果が得られなかった
りすることがあった。
吸入空気量は、低地と高地とでは同一の運転状態でも空
気の密度が変化するため変化する。したがって、運転状
態毎に設定された目標ＥＧＲ率となるようにＥＧＲ制御
弁開度を制御しようとしても、前記のような同一の運転
状態における空気密度の変化に対してＥＧＲ制御弁開度
は一定に維持されることとなるため、ＥＧＲ量が多過ぎ
てスモーク、ＰＭ (排気微粒子) が増加したり、ＥＧＲ
量が少なすぎて十分なＮＯｘ低減効果が得られなかった
りすることがあった。
【０００４】また、特に急加速時等で燃料噴射量が急増
するときにＥＧＲが行われると空気過剰率が大きく低下
してスモークや排気微粒子 (ＰＭ) が増大するという問
題がある。従来、このことを勘案して、急加速時のよう
に燃料噴射量が急激に増大し大幅な空気過剰率の低下が
生じやすいときにＥＧＲをカットするようにしている。
するときにＥＧＲが行われると空気過剰率が大きく低下
してスモークや排気微粒子 (ＰＭ) が増大するという問
題がある。従来、このことを勘案して、急加速時のよう
に燃料噴射量が急激に増大し大幅な空気過剰率の低下が
生じやすいときにＥＧＲをカットするようにしている。
【０００５】しかしながら、このような従来のＥＧＲ制
御方式にあっては、必要以上にＥＧＲをカットしたり、
また、逆にカットしなかったりして過渡時のＥＧＲの最
適制御が困難であり、必要以上にカットした場合はＥＧ
Ｒ不足によるＮＯｘの増加を招き、したりなかった場合
はＰＭの増加が未だに生じてしまうなど過渡運転時のＥ
ＧＲ最適化ができないという問題が判明した。また、過
給機付機関の場合は、オイル劣化等による過給機の作動
特性のバラツキ等も生じるため前記問題点がより顕著で
あることも判明した。
御方式にあっては、必要以上にＥＧＲをカットしたり、
また、逆にカットしなかったりして過渡時のＥＧＲの最
適制御が困難であり、必要以上にカットした場合はＥＧ
Ｒ不足によるＮＯｘの増加を招き、したりなかった場合
はＰＭの増加が未だに生じてしまうなど過渡運転時のＥ
ＧＲ最適化ができないという問題が判明した。また、過
給機付機関の場合は、オイル劣化等による過給機の作動
特性のバラツキ等も生じるため前記問題点がより顕著で
あることも判明した。
【０００６】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
なされたもので、定常運転時の環境変化に影響されるこ
となく、また、過渡運転時にも適正なＥＧＲ量に制御し
てスモーク，ＰＭ，ＮＯｘ等をバランス良く低減して良
好な排気浄化性能が得られるようにした内燃機関のＥＧ
Ｒ制御装置を提供することを目的とする。
なされたもので、定常運転時の環境変化に影響されるこ
となく、また、過渡運転時にも適正なＥＧＲ量に制御し
てスモーク，ＰＭ，ＮＯｘ等をバランス良く低減して良
好な排気浄化性能が得られるようにした内燃機関のＥＧ
Ｒ制御装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
図１に実線で示すように、機関の排気系と吸気系とを接
続するＥＧＲ通路に介装されたＥＧＲ制御弁を介して排
気の一部を吸気系に還流する内燃機関の排気還流制御装
置において、機関に吸入される空気流量を検出する吸入
空気流量検出手段と、機関の運転状態を検出する運転状
態検出手段と、前記検出された機関運転状態に基づいて
目標ＥＧＲ率を設定する目標ＥＧＲ率設定手段と、検出
された機関の吸入空気流量と設定された目標ＥＧＲ率と
に基づいてシリンダに吸入される目標ＥＧＲ量を設定す
る目標ＥＧＲ量設定手段と、前記設定された目標ＥＧＲ
量に基づいて前記ＥＧＲ制御弁の弁開度を制御する弁開
度制御手段と、を含んで構成したことを特徴とする。
図１に実線で示すように、機関の排気系と吸気系とを接
続するＥＧＲ通路に介装されたＥＧＲ制御弁を介して排
気の一部を吸気系に還流する内燃機関の排気還流制御装
置において、機関に吸入される空気流量を検出する吸入
空気流量検出手段と、機関の運転状態を検出する運転状
態検出手段と、前記検出された機関運転状態に基づいて
目標ＥＧＲ率を設定する目標ＥＧＲ率設定手段と、検出
された機関の吸入空気流量と設定された目標ＥＧＲ率と
に基づいてシリンダに吸入される目標ＥＧＲ量を設定す
る目標ＥＧＲ量設定手段と、前記設定された目標ＥＧＲ
量に基づいて前記ＥＧＲ制御弁の弁開度を制御する弁開
度制御手段と、を含んで構成したことを特徴とする。
【０００８】このようにすれば、環境変化、例えば低地
と高地とで同じ運転状態でも空気密度が変化することに
よって、吸入新気量が変化しても、該吸入新気量の変化
を吸入空気流量の変化として検出し、該吸入空気流量の
検出値に対して目標ＥＧＲ率が設定されるため、該目標
ＥＧＲ率は本来あるべきように、吸入新気量に対するＥ
ＧＲ量というＥＧＲ率として設定されることとなる。
と高地とで同じ運転状態でも空気密度が変化することに
よって、吸入新気量が変化しても、該吸入新気量の変化
を吸入空気流量の変化として検出し、該吸入空気流量の
検出値に対して目標ＥＧＲ率が設定されるため、該目標
ＥＧＲ率は本来あるべきように、吸入新気量に対するＥ
ＧＲ量というＥＧＲ率として設定されることとなる。
【０００９】したがって、同一の目標ＥＧＲ率でも空気
密度の変化等によって吸入新気量が変化すると目標ＥＧ
Ｒ量が変化し、ＥＧＲ制御弁開度も変化する。即ち、環
境が変化しても、目標ＥＧＲ量は変化するが目標ＥＧＲ
率は変化せず、最適なＥＧＲ率に制御することができ
る。請求項２に係る発明は、図１に点線で示すように、
前記弁開度制御手段が、前記目標ＥＧＲ量設定手段によ
り設定された目標ＥＧＲ量に対し、所定の進み処理を行
って、指令ＥＧＲ量を設定する指令ＥＧＲ量設定手段
と、前記指令ＥＧＲ量設定手段によって設定された指令
ＥＧＲ量に基づいてＥＧＲ制御弁の弁開度制御量を設定
する弁開度制御量設定手段と、を含んでいることを特徴
とする。
密度の変化等によって吸入新気量が変化すると目標ＥＧ
Ｒ量が変化し、ＥＧＲ制御弁開度も変化する。即ち、環
境が変化しても、目標ＥＧＲ量は変化するが目標ＥＧＲ
率は変化せず、最適なＥＧＲ率に制御することができ
る。請求項２に係る発明は、図１に点線で示すように、
前記弁開度制御手段が、前記目標ＥＧＲ量設定手段によ
り設定された目標ＥＧＲ量に対し、所定の進み処理を行
って、指令ＥＧＲ量を設定する指令ＥＧＲ量設定手段
と、前記指令ＥＧＲ量設定手段によって設定された指令
ＥＧＲ量に基づいてＥＧＲ制御弁の弁開度制御量を設定
する弁開度制御量設定手段と、を含んでいることを特徴
とする。
【００１０】このようにすれば、過渡運転時にはＥＧＲ
制御弁を通過するＥＧＲ量とシリンダに吸入するＥＧＲ
量との間の応答遅れを生じるが、目標ＥＧＲ量に対して
進み処理を行って指令ＥＧＲ量を設定することにより、
応答遅れの影響を抑制でき、過渡運転時にも良好なＥＧ
Ｒ率に制御することができる。また、請求項３に係る発
明は、前記指令ＥＧＲ量設定手段における前記所定の進
み処理は、ＥＧＲ制御弁からシリンダ入口までの吸気系
容量とシリンダ容量とに応じて該進み処理の時定数が決
定されることを特徴とする。
制御弁を通過するＥＧＲ量とシリンダに吸入するＥＧＲ
量との間の応答遅れを生じるが、目標ＥＧＲ量に対して
進み処理を行って指令ＥＧＲ量を設定することにより、
応答遅れの影響を抑制でき、過渡運転時にも良好なＥＧ
Ｒ率に制御することができる。また、請求項３に係る発
明は、前記指令ＥＧＲ量設定手段における前記所定の進
み処理は、ＥＧＲ制御弁からシリンダ入口までの吸気系
容量とシリンダ容量とに応じて該進み処理の時定数が決
定されることを特徴とする。
【００１１】このようにすれば、前記過渡運転時におけ
るＥＧＲ制御弁を通過するＥＧＲ量に対するシリンダ吸
入ＥＧＲ量の遅れを、前記動特性に基づく進み処理を行
うことにより効果的に抑制することができる。また、請
求項４に係る発明は、前記指令ＥＧＲ量設定手段が、前
記進み処理を次式により行って指令ＥＧＲ量を設定する
ことを特徴とする。
るＥＧＲ制御弁を通過するＥＧＲ量に対するシリンダ吸
入ＥＧＲ量の遅れを、前記動特性に基づく進み処理を行
うことにより効果的に抑制することができる。また、請
求項４に係る発明は、前記指令ＥＧＲ量設定手段が、前
記進み処理を次式により行って指令ＥＧＲ量を設定する
ことを特徴とする。
【００１２】 Ｔｑｅｃ＝ＧＫＱＥ×Ｔｑｅｃｏ＋ (ＧＫＱＥ−１) ×Ｒｑｅｃn-1 Ｒｑｅｃ＝Ｒｑｅｃn-1 × (１−Ｋｖ) ＋Ｔｑｅｃｏ×Ｋｖ Ｋｖ＝ＮＶ×ＶＣ／ＶＭ／ＣＹＬ Ｔｑｅｃ：指令ＥＧＲ量 ＧＫＱＥ：進みゲイン (定数) Ｔｑｅｃｏ：目標ＥＧＲ量 ＮＶ：体積効率相当値 ＶＣ：シリンダ容積 ＶＭ：吸気系容積 ＣＹＬ：シリンダ数 このようにすれば、前記動特性に基づく進み処理を高精
度に行うことができる。
度に行うことができる。
【００１３】また、請求項５に係る発明は、図１に一点
鎖線で示すように、前記指令ＥＧＲ量設定手段は、前記
シリンダに吸入させたい目標ＥＧＲ量と実際にシリンダ
に吸入されるＥＧＲ量との間の応答特性を設定する応答
特性設定手段と、ＥＧＲガスが前記ＥＧＲ制御弁からシ
リンダに吸入されるまでの動特性を推定する動特性推定
手段と、を含み、前記設定された応答特性となるように
前記推定された動特性に基づいて目標ＥＧＲ量に対して
進み処理を行ってＥＧＲ制御弁を通過させたい指令ＥＧ
Ｒ量を設定するものであることを特徴とする。
鎖線で示すように、前記指令ＥＧＲ量設定手段は、前記
シリンダに吸入させたい目標ＥＧＲ量と実際にシリンダ
に吸入されるＥＧＲ量との間の応答特性を設定する応答
特性設定手段と、ＥＧＲガスが前記ＥＧＲ制御弁からシ
リンダに吸入されるまでの動特性を推定する動特性推定
手段と、を含み、前記設定された応答特性となるように
前記推定された動特性に基づいて目標ＥＧＲ量に対して
進み処理を行ってＥＧＲ制御弁を通過させたい指令ＥＧ
Ｒ量を設定するものであることを特徴とする。
【００１４】このようにすれば、前記動特性を考慮して
設定された応答特性となるように進み処理を行うことが
できる。また、請求項６に係る発明は、前記動特性推定
手段が、機関回転速度と体積効率とＥＧＲ制御弁からシ
リンダ入口までの吸気系容量とシリンダ容量とに応じて
動特性の時定数を推定し、前記応答特性設定手段は、該
応答特性の時定数を前記動特性の時定数より小さい正数
に設定することを特徴とする。
設定された応答特性となるように進み処理を行うことが
できる。また、請求項６に係る発明は、前記動特性推定
手段が、機関回転速度と体積効率とＥＧＲ制御弁からシ
リンダ入口までの吸気系容量とシリンダ容量とに応じて
動特性の時定数を推定し、前記応答特性設定手段は、該
応答特性の時定数を前記動特性の時定数より小さい正数
に設定することを特徴とする。
【００１５】このようにすれば、オーバーシュート，ア
ンダーシュートによりハンチングを生じることなく、応
答遅れをより可及的に小さくすることができる。また、
請求項７に係る発明は、図１に二点鎖線で示すように、
吸気圧を検出する吸気圧検出手段と、排気圧を検出する
排気圧検出手段と、を備え、前記弁開度制御量設定手段
は、前記設定された指令ＥＧＲ量と検出された吸気圧及
び排気圧とに基づいてＥＧＲ要求流路面積を演算し、該
ＥＧＲ要求流路面積に対応する目標弁開度を設定し、該
目標弁開度に所定の進み処理を行って弁開度制御量を設
定することを特徴とする。
ンダーシュートによりハンチングを生じることなく、応
答遅れをより可及的に小さくすることができる。また、
請求項７に係る発明は、図１に二点鎖線で示すように、
吸気圧を検出する吸気圧検出手段と、排気圧を検出する
排気圧検出手段と、を備え、前記弁開度制御量設定手段
は、前記設定された指令ＥＧＲ量と検出された吸気圧及
び排気圧とに基づいてＥＧＲ要求流路面積を演算し、該
ＥＧＲ要求流路面積に対応する目標弁開度を設定し、該
目標弁開度に所定の進み処理を行って弁開度制御量を設
定することを特徴とする。
【００１６】このようにすれば、指令ＥＧＲ量と、吸気
圧と排気圧との差圧と、に応じてＥＧＲ要求流路面積を
精度良く算出でき、かつ、ＥＧＲ制御弁の作動遅れ等に
対応する所定進み処理によって弁開度制御量を高精度に
設定することができる。
圧と排気圧との差圧と、に応じてＥＧＲ要求流路面積を
精度良く算出でき、かつ、ＥＧＲ制御弁の作動遅れ等に
対応する所定進み処理によって弁開度制御量を高精度に
設定することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図に
基づいて説明する。一実施形態の全体構成を示す図２に
おいて、過給機１は、エアフィルタ２でダストを除去さ
れて吸気通路３に吸入された空気を吸気コンプレッサ１
Ａにより圧縮過給して下流側の吸気マニホールド４へ送
り込む。
基づいて説明する。一実施形態の全体構成を示す図２に
おいて、過給機１は、エアフィルタ２でダストを除去さ
れて吸気通路３に吸入された空気を吸気コンプレッサ１
Ａにより圧縮過給して下流側の吸気マニホールド４へ送
り込む。
【００１８】一方、機関５の燃焼室に装着された燃料噴
射ノズル６には、噴射ポンプ７から各気筒に分配して燃
料が圧送供給され、該燃料噴射ノズル６から燃焼室に向
けて燃料が噴射され、該噴射された燃料は圧縮行程末期
に着火して燃焼される。また、排気マニホールド８と吸
気マニホールド４とを結んでＥＧＲ制御弁９を介装した
ＥＧＲ通路１０が接続されると共に、前記吸気通路３の
吸気コンプレッサ１Ａの上流側にＥＧＲ制御時に吸気を
絞って排気圧と吸気圧との差圧を拡大してＥＧＲしやす
くするためのスロットル弁３１が介装され、主としてア
イドル時や低負荷時に排気改善，騒音対策のために前記
スロットル弁３１を絞ると同時にＥＧＲ制御弁９の開度
を制御してＥＧＲ制御を行う。具体的には、バキューム
ポンプ１１からの負圧を電磁弁３２を介してダイアフラ
ム装置３３に導いて前記絞り弁３１を絞ると同時に、前
記負圧をデューティ制御される電磁弁１２で大気との希
釈割合を制御することによって前記ＥＧＲ制御弁９の圧
力室に導かれる圧力を制御し、もって開度を制御するこ
とによりＥＧＲ率を制御している。これらＥＧＲ率や燃
料噴射制御は、コントロールユニット１３により行われ
る。
射ノズル６には、噴射ポンプ７から各気筒に分配して燃
料が圧送供給され、該燃料噴射ノズル６から燃焼室に向
けて燃料が噴射され、該噴射された燃料は圧縮行程末期
に着火して燃焼される。また、排気マニホールド８と吸
気マニホールド４とを結んでＥＧＲ制御弁９を介装した
ＥＧＲ通路１０が接続されると共に、前記吸気通路３の
吸気コンプレッサ１Ａの上流側にＥＧＲ制御時に吸気を
絞って排気圧と吸気圧との差圧を拡大してＥＧＲしやす
くするためのスロットル弁３１が介装され、主としてア
イドル時や低負荷時に排気改善，騒音対策のために前記
スロットル弁３１を絞ると同時にＥＧＲ制御弁９の開度
を制御してＥＧＲ制御を行う。具体的には、バキューム
ポンプ１１からの負圧を電磁弁３２を介してダイアフラ
ム装置３３に導いて前記絞り弁３１を絞ると同時に、前
記負圧をデューティ制御される電磁弁１２で大気との希
釈割合を制御することによって前記ＥＧＲ制御弁９の圧
力室に導かれる圧力を制御し、もって開度を制御するこ
とによりＥＧＲ率を制御している。これらＥＧＲ率や燃
料噴射制御は、コントロールユニット１３により行われ
る。
【００１９】前記ＥＧＲ制御弁９には、弁体のリフト量
を検出するリフトセンサ３４が設置されている。燃焼後
の排気は、排気マニホールド８より前記過給機１の排気
タービン１Ｂを回転駆動させた後、排気中に含まれるＰ
Ｍ等がフィルタ１４で捕集され、マフラー１５で消音さ
れた後に大気中に放出される。
を検出するリフトセンサ３４が設置されている。燃焼後
の排気は、排気マニホールド８より前記過給機１の排気
タービン１Ｂを回転駆動させた後、排気中に含まれるＰ
Ｍ等がフィルタ１４で捕集され、マフラー１５で消音さ
れた後に大気中に放出される。
【００２０】前記過給機１の吸気コンプレッサ１Ａ上流
の吸気通路３には、吸入空気流量を検出するエアフロー
メータ１６が設けられ、また、機関回転速度Ｎｅを検出
する回転速度センサ１７、前記燃料噴射ポンプ７のコン
トロールレバー開度を検出するレバー開度センサ１８、
水温を検出する水温センサ１９等が設けられ、これらの
検出値に基づいて吸気系圧力，排気系圧力を検出しつつ
シリンダ吸入空気量に見合った燃料の許容最大噴射量が
後述するようにして設定される。
の吸気通路３には、吸入空気流量を検出するエアフロー
メータ１６が設けられ、また、機関回転速度Ｎｅを検出
する回転速度センサ１７、前記燃料噴射ポンプ７のコン
トロールレバー開度を検出するレバー開度センサ１８、
水温を検出する水温センサ１９等が設けられ、これらの
検出値に基づいて吸気系圧力，排気系圧力を検出しつつ
シリンダ吸入空気量に見合った燃料の許容最大噴射量が
後述するようにして設定される。
【００２１】以下、コントロールユニット１３による各
種演算について説明する。まず、吸気系圧力 (以下吸気
圧という) Ｐｍの演算のルーチンを、図３のフローチャ
ートに従って説明する。尚、このルーチンが吸気圧検出
手段に相当する。ステップ (図ではＳと記す。以下同
様) １では、それぞれ後述する別ルーチンで演算された
１シリンダ当りの吸入空気量Ｑａｃ，１シリンダ当りの
吸入ＥＧＲ量Ｑｅｃ，吸気温度Ｔａ，ＥＧＲ温度Ｔｅ，
体積効率相当値Ｋｉｎを入力する。
種演算について説明する。まず、吸気系圧力 (以下吸気
圧という) Ｐｍの演算のルーチンを、図３のフローチャ
ートに従って説明する。尚、このルーチンが吸気圧検出
手段に相当する。ステップ (図ではＳと記す。以下同
様) １では、それぞれ後述する別ルーチンで演算された
１シリンダ当りの吸入空気量Ｑａｃ，１シリンダ当りの
吸入ＥＧＲ量Ｑｅｃ，吸気温度Ｔａ，ＥＧＲ温度Ｔｅ，
体積効率相当値Ｋｉｎを入力する。
【００２２】ステップ２では、ステップ１で入力した各
値と、予め分かっている容積比 (１シリンダ当りの容積
／吸気系のコレクタ容積) Ｋｖｏｌと、に基づいて次式
により吸気圧Ｐｍを演算する。 Ｐｍ＝Ｒ／Ｋｖｏｌ／Ｋｉｎ× (Ｑａｃ×Ｔａ＋Ｑｅｃ
×Ｔｅ) 次に、排気系圧力 (ＥＧＲ取出口の圧力，以下排気圧と
いう) Ｐｅｘｈの演算のルーチンを、図４のフローチャ
ートに従って説明する。尚、このルーチンが排気圧検出
手段に相当する。
値と、予め分かっている容積比 (１シリンダ当りの容積
／吸気系のコレクタ容積) Ｋｖｏｌと、に基づいて次式
により吸気圧Ｐｍを演算する。 Ｐｍ＝Ｒ／Ｋｖｏｌ／Ｋｉｎ× (Ｑａｃ×Ｔａ＋Ｑｅｃ
×Ｔｅ) 次に、排気系圧力 (ＥＧＲ取出口の圧力，以下排気圧と
いう) Ｐｅｘｈの演算のルーチンを、図４のフローチャ
ートに従って説明する。尚、このルーチンが排気圧検出
手段に相当する。
【００２３】ステップ11では、それぞれ後述する別ルー
チンで演算された１シリンダから排出される排気量Ｑｅ
ｘｈと、１シリンダ当りの吸入ＥＧＲ量Ｑｅｃ，排気温
度Ｔｅｘｈ，機関回転速度Ｎｅを入力する。ステップ12
では、ステップ11で入力した各値と、定数Ｋｐｅｘｈ，
Ｏｐｅｘｈと、に基づいて次式により排気圧力Ｐｅｘｈ
を演算する。
チンで演算された１シリンダから排出される排気量Ｑｅ
ｘｈと、１シリンダ当りの吸入ＥＧＲ量Ｑｅｃ，排気温
度Ｔｅｘｈ，機関回転速度Ｎｅを入力する。ステップ12
では、ステップ11で入力した各値と、定数Ｋｐｅｘｈ，
Ｏｐｅｘｈと、に基づいて次式により排気圧力Ｐｅｘｈ
を演算する。
【００２４】Ｐｅｘｈ＝ (Ｑｅｘｈ−Ｑｅ) ×Ｔｅｘｈ
×Ｎｅ×Ｋｐｅｘｈ＋Ｏｐｅｘｈ 図５は、１シリンダ当りの吸入空気量 (以下シリンダ吸
入空気量という) Ｑａｃを演算するフローチャートを示
す。ステップ21では、前記エアフローメータ１６による
吸入空気流量の出力値 (電圧) Ｑ0 を読み込む。
×Ｎｅ×Ｋｐｅｘｈ＋Ｏｐｅｘｈ 図５は、１シリンダ当りの吸入空気量 (以下シリンダ吸
入空気量という) Ｑａｃを演算するフローチャートを示
す。ステップ21では、前記エアフローメータ１６による
吸入空気流量の出力値 (電圧) Ｑ0 を読み込む。
【００２５】ステップ22では、前記出力値Ｑ0 から変換
テーブルにより吸入空気流量Ｑａｓｍを求める。尚、前
記エアフローメータ１６と該ステップ22の機能とが吸入
空気流量検出手段を構成する。ステップ23では、前記吸
入空気流量Ｑａｓｍに対して加重平均処理を行ってＱａ
ｓ０を求める。
テーブルにより吸入空気流量Ｑａｓｍを求める。尚、前
記エアフローメータ１６と該ステップ22の機能とが吸入
空気流量検出手段を構成する。ステップ23では、前記吸
入空気流量Ｑａｓｍに対して加重平均処理を行ってＱａ
ｓ０を求める。
【００２６】ステップ24では、回転速度センサ１７によ
り検出される機関回転速度Ｎｅを読み込む。ステップ25
では、前記吸入空気流量の加重平均値Ｑａｓ０と機関回
転速度Ｎｅと定数Ｋｃとから次式により、エアフローメ
ータ１６で検出された吸入空気流量に対するシリンダ吸
入空気量Ｑａｃ０を演算する。
り検出される機関回転速度Ｎｅを読み込む。ステップ25
では、前記吸入空気流量の加重平均値Ｑａｓ０と機関回
転速度Ｎｅと定数Ｋｃとから次式により、エアフローメ
ータ１６で検出された吸入空気流量に対するシリンダ吸
入空気量Ｑａｃ０を演算する。
【００２７】Ｑａｃ０＝Ｑａｓ０／Ｎｅ×Ｋｃ ステップ26では、前記シリンダ当りの吸入空気量Ｑａｃ
０のｎ回演算分のディレイ処理を行い、吸気コレクタ入
口部の吸入空気量Ｑａｃｎを演算する。具体的には、最
新から過去ｎ回前までのＱａｃ０を記憶しておき、ｎ回
前のＱａｃ０値をＱａｃｎとして取り出す。
０のｎ回演算分のディレイ処理を行い、吸気コレクタ入
口部の吸入空気量Ｑａｃｎを演算する。具体的には、最
新から過去ｎ回前までのＱａｃ０を記憶しておき、ｎ回
前のＱａｃ０値をＱａｃｎとして取り出す。
【００２８】ステップ27では、定数Ｋｖｏｌ (＝Ｖｃ／
Ｖｍ，Ｖｃ：１シリンダ容積，Ｖｍ：吸気系容積) と、
後述するようにして求められる体積効率相当値Ｋｉｎと
を用いて次式によりシリンダ当りの吸入空気量Ｑａｃを
演算する。 Ｑａｃ＝Ｑａｃn-1 × (１−Ｋｖｏｌ×Ｋｉｎ)＋Ｑａ
ｃｎ×Ｋｖｏｌ×Ｋｉｎ これは一次遅れの式であり、Ｋｖｏｌ×ＫｉｎはＱａｃ
ｎ (吸気コレクタに入った新気) の中の何％がシリンダ
に入るかを表し、したがって後の項は今回シリンダに入
った新気量を表し、前の項は前回までにシリンダに入っ
た新気量を表すのでこれらを加算することにより、現在
のシリンダ吸入空気Ｑａｃが求められることとなる。
Ｖｍ，Ｖｃ：１シリンダ容積，Ｖｍ：吸気系容積) と、
後述するようにして求められる体積効率相当値Ｋｉｎと
を用いて次式によりシリンダ当りの吸入空気量Ｑａｃを
演算する。 Ｑａｃ＝Ｑａｃn-1 × (１−Ｋｖｏｌ×Ｋｉｎ)＋Ｑａ
ｃｎ×Ｋｖｏｌ×Ｋｉｎ これは一次遅れの式であり、Ｋｖｏｌ×ＫｉｎはＱａｃ
ｎ (吸気コレクタに入った新気) の中の何％がシリンダ
に入るかを表し、したがって後の項は今回シリンダに入
った新気量を表し、前の項は前回までにシリンダに入っ
た新気量を表すのでこれらを加算することにより、現在
のシリンダ吸入空気Ｑａｃが求められることとなる。
【００２９】このようにして、シリンダ当りの吸入空気
量Ｑａｃを精度良く求めることができる。次にＥＧＲ制
御時にシリンダ当りの吸入ＥＧＲ量を演算するルーチン
を、図６のフローチャートに従って説明する。ステップ
３１では、後述するルーチンによって演算される吸気系
へのＥＧＲ流量Ｑｅを入力する。
量Ｑａｃを精度良く求めることができる。次にＥＧＲ制
御時にシリンダ当りの吸入ＥＧＲ量を演算するルーチン
を、図６のフローチャートに従って説明する。ステップ
３１では、後述するルーチンによって演算される吸気系
へのＥＧＲ流量Ｑｅを入力する。
【００３０】ステップ３２では、機関回転速度Ｎｅを読
み込む。ステップ３３では、前記ＥＧＲ量Ｑｅと機関回
転速度Ｎｅと定数ＫＣＯＮ♯とから、吸気コレクタ部へ
吸入されるシリンダ容積当りのＥＧＲ量Ｑｅｃｎを次式
により演算する。 Ｑｅｃｎ＝Ｑｅ／Ｎｅ×ＫＣＯＮ♯ ステップ３４では、定数Ｋｖｏｌと、体積効率相当値Ｋ
ｉｎとを用いて次式によりシリンダに吸入されるシリン
ダＥＧＲ量Ｑｅｃを演算する。
み込む。ステップ３３では、前記ＥＧＲ量Ｑｅと機関回
転速度Ｎｅと定数ＫＣＯＮ♯とから、吸気コレクタ部へ
吸入されるシリンダ容積当りのＥＧＲ量Ｑｅｃｎを次式
により演算する。 Ｑｅｃｎ＝Ｑｅ／Ｎｅ×ＫＣＯＮ♯ ステップ３４では、定数Ｋｖｏｌと、体積効率相当値Ｋ
ｉｎとを用いて次式によりシリンダに吸入されるシリン
ダＥＧＲ量Ｑｅｃを演算する。
【００３１】Ｑｅｃ＝Ｑｅｃn-1 × (１−Ｋｖｏｌ×Ｋ
ｉｎ)＋Ｑｅｃｎ×Ｋｖｏｌ×Ｋｉｎ 図７は、吸入空気 (ＥＧＲガスを含まない新気) の温度
Ｔａを演算するルーチンのフローチャートである。尚、
この処理は、吸気温度を直接検出するセンサを有する場
合は、不要である。
ｉｎ)＋Ｑｅｃｎ×Ｋｖｏｌ×Ｋｉｎ 図７は、吸入空気 (ＥＧＲガスを含まない新気) の温度
Ｔａを演算するルーチンのフローチャートである。尚、
この処理は、吸気温度を直接検出するセンサを有する場
合は、不要である。
【００３２】ステップ41では、前回求められた吸気圧力
Ｐｍn-1 を入力する。ステップ42では、次式により断熱
変化の関係から吸入空気温度Ｔａを演算する。 Ｔａ＝ＴＡ♯× (Ｐｍn-1 ／ＰＡ♯）(K-1)/K ＋ＴＯＦ
Ｆ♯ ここで、ＴＡ♯，ＰＡ♯は標準状態の温度，圧力、Ｋは
空気の比熱比であり、ＴＯＦＦ♯は大気から吸気コレク
タに空気が入るまでの吸気圧上昇による温度上昇分であ
るが、これらの値を水温の上昇によって比例的に増大す
る補正係数Ｋt A ，ＫtOFFを乗じること等によって補正
してもよい。
Ｐｍn-1 を入力する。ステップ42では、次式により断熱
変化の関係から吸入空気温度Ｔａを演算する。 Ｔａ＝ＴＡ♯× (Ｐｍn-1 ／ＰＡ♯）(K-1)/K ＋ＴＯＦ
Ｆ♯ ここで、ＴＡ♯，ＰＡ♯は標準状態の温度，圧力、Ｋは
空気の比熱比であり、ＴＯＦＦ♯は大気から吸気コレク
タに空気が入るまでの吸気圧上昇による温度上昇分であ
るが、これらの値を水温の上昇によって比例的に増大す
る補正係数Ｋt A ，ＫtOFFを乗じること等によって補正
してもよい。
【００３３】図８は、ＥＧＲガスの吸気コレクタへの導
入口における温度Ｔｅを演算するルーチンのフローチャ
ートである。ステップ51では、後述するルーチンで求め
られた排気温度Ｔｅｘｈを入力する。ステップ52では、
次式によりＥＧＲ温度Ｔｅを演算する。
入口における温度Ｔｅを演算するルーチンのフローチャ
ートである。ステップ51では、後述するルーチンで求め
られた排気温度Ｔｅｘｈを入力する。ステップ52では、
次式によりＥＧＲ温度Ｔｅを演算する。
【００３４】Ｔｅ＝Ｔｅｘｈ×ＫＴＬＯＳ♯ ＫＴＬＯＳ♯は、ＥＧＲ通路によるＥＧＲの温度低下係
数である。図９は体積効率相当値Ｋｉｎを演算するルー
チンのフローチャートである。。ステップ61では、前回
求められた吸気圧Ｐｍn-1 を入力する。ステップ62で
は、前記吸気圧Ｐｍn-1 から、図10に示すようなテーブ
ルを用いて圧力補正係数Ｋｉｎｐを演算する。
数である。図９は体積効率相当値Ｋｉｎを演算するルー
チンのフローチャートである。。ステップ61では、前回
求められた吸気圧Ｐｍn-1 を入力する。ステップ62で
は、前記吸気圧Ｐｍn-1 から、図10に示すようなテーブ
ルを用いて圧力補正係数Ｋｉｎｐを演算する。
【００３５】ステップ63では、機関回転速度Ｎｅから、
図11に示すようなテーブルを用いて回転補正係数Ｋｉｎ
ｎを演算する。ステップ64では、前記圧力補正係数Ｋｉ
ｎｐ及び回転補正係数Ｋｉｎｎを用いて、体積効率Ｋｉ
ｎを次式により演算する。 Ｋｉｎ＝Ｋｉｎｐ×Ｋｉｎｎ 尚、吸気ポートにスワールコントロールバルブ (ＳＣ
Ｖ) を介在したものでは、ＳＣＶの開度に比例的に設定
されるＳＣＶ補正係数Ｋｉｎｓを更に乗じて体積効率Ｋ
ｉｎを演算すればよい。
図11に示すようなテーブルを用いて回転補正係数Ｋｉｎ
ｎを演算する。ステップ64では、前記圧力補正係数Ｋｉ
ｎｐ及び回転補正係数Ｋｉｎｎを用いて、体積効率Ｋｉ
ｎを次式により演算する。 Ｋｉｎ＝Ｋｉｎｐ×Ｋｉｎｎ 尚、吸気ポートにスワールコントロールバルブ (ＳＣ
Ｖ) を介在したものでは、ＳＣＶの開度に比例的に設定
されるＳＣＶ補正係数Ｋｉｎｓを更に乗じて体積効率Ｋ
ｉｎを演算すればよい。
【００３６】図12はＥＧＲ出口部の排気温度Ｔｅｘｈを
演算するルーチンのフローチャートである。尚、この処
理は、排気温度を直接検出するセンサを有する場合は、
不要である。ステップ71では、吸気行程で燃料が噴射さ
れてから排気行程までのサイクル遅れ分遡って噴射され
た燃料噴射量Ｑｆｏを入力する。
演算するルーチンのフローチャートである。尚、この処
理は、排気温度を直接検出するセンサを有する場合は、
不要である。ステップ71では、吸気行程で燃料が噴射さ
れてから排気行程までのサイクル遅れ分遡って噴射され
た燃料噴射量Ｑｆｏを入力する。
【００３７】ステップ72では、前記同様のサイクル遅れ
分遡って演算された吸気温度Ｔｎｏを入力する。ステッ
プ73では、前記図５で演算された排気圧力Ｐｅｘｈn-1
を入力する。ステップ74では、前記サイクル遅れ燃料噴
射量Ｑｆｏから図13に示すようなテーブルから基本排気
温度Ｔｅｘｈｂを検索する。
分遡って演算された吸気温度Ｔｎｏを入力する。ステッ
プ73では、前記図５で演算された排気圧力Ｐｅｘｈn-1
を入力する。ステップ74では、前記サイクル遅れ燃料噴
射量Ｑｆｏから図13に示すようなテーブルから基本排気
温度Ｔｅｘｈｂを検索する。
【００３８】ステップ75では、前記吸気温度Ｔｎｏから
次式により吸気温度補正係数Ｋｔｅｈｘｈ１を演算す
る。 Ｋｔｅｘｈ１＝ (Ｔｎｏ／ＴＡ♯）KN 吸気温度補正係数Ｋｔｅｈｘｈ１は、上記のように標準
温度ＴＡ♯に対する吸気温度Ｔｎｏの比のＫＮ乗として
求められるものであり、吸気温度上昇による排気温度の
上昇割合を示すものである。
次式により吸気温度補正係数Ｋｔｅｈｘｈ１を演算す
る。 Ｋｔｅｘｈ１＝ (Ｔｎｏ／ＴＡ♯）KN 吸気温度補正係数Ｋｔｅｈｘｈ１は、上記のように標準
温度ＴＡ♯に対する吸気温度Ｔｎｏの比のＫＮ乗として
求められるものであり、吸気温度上昇による排気温度の
上昇割合を示すものである。
【００３９】ステップ76では、前記排気圧力Ｐｅｘｈ
n-1 から断熱変化の関係により排気圧力上昇による排気
温度上昇割合である温度上昇補正係数Ｋｔｅｘｈ２を演
算する。 Ｋｔｅｘｈ２＝ (Ｐｎｅｈｘn-1 ／ＰＡ♯）(Ke-1)/Ke ステップ77では、前記基本排気温度Ｔｅｘｈｂ，吸気温
度補正係数Ｋｔｅｘｈ１，温度上昇補正係数Ｋｔｅｈｘ
ｈ２により、次式により排気温度Ｔｅｘｈを次式により
演算する。
n-1 から断熱変化の関係により排気圧力上昇による排気
温度上昇割合である温度上昇補正係数Ｋｔｅｘｈ２を演
算する。 Ｋｔｅｘｈ２＝ (Ｐｎｅｈｘn-1 ／ＰＡ♯）(Ke-1)/Ke ステップ77では、前記基本排気温度Ｔｅｘｈｂ，吸気温
度補正係数Ｋｔｅｘｈ１，温度上昇補正係数Ｋｔｅｈｘ
ｈ２により、次式により排気温度Ｔｅｘｈを次式により
演算する。
【００４０】 Ｔｅｘｈ＝Ｔｅｘｈｂ×Ｋｔｅｘｈ１×Ｋｔｅｘｈ２ 図14は、ＥＧＲ流量Ｑｅを演算するルーチンのフローチ
ャートである。。ステップ81では、吸気圧Ｐｍ，排気圧
Ｐｅｘｈ，ＥＧＲ制御弁の実リフト量Ｌｉｆｔｓを入力
する。ステップ82では、前記実リフト量Ｌｉｆｔｓから
ＥＧＲ通路の開口面積ＡＶｅを例えば図15に示したよう
なテーブルから検索する。
ャートである。。ステップ81では、吸気圧Ｐｍ，排気圧
Ｐｅｘｈ，ＥＧＲ制御弁の実リフト量Ｌｉｆｔｓを入力
する。ステップ82では、前記実リフト量Ｌｉｆｔｓから
ＥＧＲ通路の開口面積ＡＶｅを例えば図15に示したよう
なテーブルから検索する。
【００４１】ステップ83では、次式によりＥＧＲ流量Ｑ
ｅを演算する。 Ｑｅ＝Ａｖｅ× (Ｐｅｘｈ−Ｐｍ) 1/2 ×ＫＲ♯ ここで、ＫＲ♯は定数で、前後差圧ΔＰにおける流速ｑ
の式ｑ＝ (ΔＰ・２ρ) 1/2 から略 (２ρ) 1/2 に等し
い値である (但し、ρは排気の密度) 。図16はシリンダ
吸入空気量，燃料噴射量，シリンダ吸気温度のサイクル
処理ルーチンのフローチャートを示す。
ｅを演算する。 Ｑｅ＝Ａｖｅ× (Ｐｅｘｈ−Ｐｍ) 1/2 ×ＫＲ♯ ここで、ＫＲ♯は定数で、前後差圧ΔＰにおける流速ｑ
の式ｑ＝ (ΔＰ・２ρ) 1/2 から略 (２ρ) 1/2 に等し
い値である (但し、ρは排気の密度) 。図16はシリンダ
吸入空気量，燃料噴射量，シリンダ吸気温度のサイクル
処理ルーチンのフローチャートを示す。
【００４２】ステップ91では、シリンダ吸入空気量Ｑａ
ｃ，燃料噴射量Ｑｓｏｌ，シリンダ吸気温度Ｔｎを入力
する。尚、シリンダ吸気温度Ｔｎは例えば次式により演
算することができる。 (Ｑａｃ×Ｔａ＋Ｑｅｃ×Ｔｅ) ／ (Ｑａｃ＋Ｑｅｃ) ステップ92では、前記Ｑａｃ，Ｑｓｏｌ，Ｔｎにサイク
ル処理を施す。排気行程との位相合わせのため、吸気行
程におけるＱａｃ，Ｔｎについてはシリンダ数から１を
引いた分、圧縮行程におけるＱｓｏｌについてはシリン
ダ数から２を引いた分のディレイ処理を行い、夫々Ｑｅ
ｘｈ，Ｔｎｏ，Ｑｆｏとし処理を終了する。
ｃ，燃料噴射量Ｑｓｏｌ，シリンダ吸気温度Ｔｎを入力
する。尚、シリンダ吸気温度Ｔｎは例えば次式により演
算することができる。 (Ｑａｃ×Ｔａ＋Ｑｅｃ×Ｔｅ) ／ (Ｑａｃ＋Ｑｅｃ) ステップ92では、前記Ｑａｃ，Ｑｓｏｌ，Ｔｎにサイク
ル処理を施す。排気行程との位相合わせのため、吸気行
程におけるＱａｃ，Ｔｎについてはシリンダ数から１を
引いた分、圧縮行程におけるＱｓｏｌについてはシリン
ダ数から２を引いた分のディレイ処理を行い、夫々Ｑｅ
ｘｈ，Ｔｎｏ，Ｑｆｏとし処理を終了する。
【００４３】図17，図19，図20は、実際のＥＧＲ制御の
フローチャートを示したものである。図17は、ＥＧＲ制
御弁の指令リフト量Ｌｉｆｔｔを演算するルーチンのフ
ローチャートである。ステップ101 では、吸気圧Ｐｍ，
排気圧Ｐｅｘｈ，要求ＥＧＲ流量Ｔｑｅを入力する。
フローチャートを示したものである。図17は、ＥＧＲ制
御弁の指令リフト量Ｌｉｆｔｔを演算するルーチンのフ
ローチャートである。ステップ101 では、吸気圧Ｐｍ，
排気圧Ｐｅｘｈ，要求ＥＧＲ流量Ｔｑｅを入力する。
【００４４】ステップ102 では、次式によりＥＧＲ制御
弁の要求流路面積Ｔａｖを演算する。ここで、ＫＲ♯は
前記図15のステップ83で用いたものである。ステップ10
3 では、前記Ｔａｖより例えば図18に示したような流路
面積とリフト量との関係を示すテーブルから目標リフト
量Ｍｌｉｆｔを演算する。ステップ104 では、前記目標
リフト量Ｍｌｉｆｔに弁の作動遅れ分の進み処理を行
い、その値を指令リフト量Ｌｉｆｔｔとして出力する。
弁の要求流路面積Ｔａｖを演算する。ここで、ＫＲ♯は
前記図15のステップ83で用いたものである。ステップ10
3 では、前記Ｔａｖより例えば図18に示したような流路
面積とリフト量との関係を示すテーブルから目標リフト
量Ｍｌｉｆｔを演算する。ステップ104 では、前記目標
リフト量Ｍｌｉｆｔに弁の作動遅れ分の進み処理を行
い、その値を指令リフト量Ｌｉｆｔｔとして出力する。
【００４５】図19は、要求ＥＧＲ流量Ｔｑｅを演算する
フローチャートである。ステップ111 では、機関回転速
度Ｎｅ, 目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒ, シリンダ吸入空気量Ｑ
ａｃを入力する。ステップ112 では、シリンダ吸入空気
量Ｑａｃに目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒを乗じることによりシ
リンダへの目標ＥＧＲ量Ｔｑｅｃ０を求める。このステ
ップ112の機能が目標ＥＧＲ量設定手段を構成する。
フローチャートである。ステップ111 では、機関回転速
度Ｎｅ, 目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒ, シリンダ吸入空気量Ｑ
ａｃを入力する。ステップ112 では、シリンダ吸入空気
量Ｑａｃに目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒを乗じることによりシ
リンダへの目標ＥＧＲ量Ｔｑｅｃ０を求める。このステ
ップ112の機能が目標ＥＧＲ量設定手段を構成する。
【００４６】ステップ113 では、前記吸入ＥＧＲ量Ｔｑ
ｅｃ０に吸気系容積分の進み処理を進み処理を行い (後
述の図25参照) 、指令ＥＧＲ量Ｔｑｅｃを求める。この
ステップ113 の機能が指令ＥＧＲ量設定手段を構成す
る。ステップ114 では、前記指令ＥＧＲ量Ｔｑｅｃと機
関回転速度Ｎｅと定数ＫＣＯＮ♯から要求ＥＧＲ流量Ｔ
ｑｅを求める。
ｅｃ０に吸気系容積分の進み処理を進み処理を行い (後
述の図25参照) 、指令ＥＧＲ量Ｔｑｅｃを求める。この
ステップ113 の機能が指令ＥＧＲ量設定手段を構成す
る。ステップ114 では、前記指令ＥＧＲ量Ｔｑｅｃと機
関回転速度Ｎｅと定数ＫＣＯＮ♯から要求ＥＧＲ流量Ｔ
ｑｅを求める。
【００４７】図20は、前記目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒを演算
するルーチンのフローチャートである。尚、このルーチ
ンが目標ＥＧＲ率設定手段を構成する。ステップ121 で
は、機関回転速度Ｎｅ, 燃料噴射量Ｑｓｏｌを入力す
る。ステップ122 では、機関回転速度Ｎｅと負荷の代表
値である燃料噴射量Ｑｓｏｌとに基づいて、例えば図21
に示すようなテーブルから目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒを検索
する。
するルーチンのフローチャートである。尚、このルーチ
ンが目標ＥＧＲ率設定手段を構成する。ステップ121 で
は、機関回転速度Ｎｅ, 燃料噴射量Ｑｓｏｌを入力す
る。ステップ122 では、機関回転速度Ｎｅと負荷の代表
値である燃料噴射量Ｑｓｏｌとに基づいて、例えば図21
に示すようなテーブルから目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒを検索
する。
【００４８】図22は、燃料噴射量Ｑｓｏｌを演算するル
ーチンのフローチャートである。ステップ131 では、機
関回転速度Ｎｅ及びコントロールレバー開度ＣＬを読み
込む。ステップ132 では、機関回転速度Ｎｅとコントロ
ールレバー開度ＣＬとから基本燃料噴射量Ｍｑｄｒｖ
を、例えば図23に示すようなテーブルから検索する。
ーチンのフローチャートである。ステップ131 では、機
関回転速度Ｎｅ及びコントロールレバー開度ＣＬを読み
込む。ステップ132 では、機関回転速度Ｎｅとコントロ
ールレバー開度ＣＬとから基本燃料噴射量Ｍｑｄｒｖ
を、例えば図23に示すようなテーブルから検索する。
【００４９】ステップ133 では、前記基本燃料噴射量Ｍ
ｑｄｒｖを水温等の各種補正係数によって補正してＱｓ
ｏｌｌを求める。ステップ134 では、最大燃料噴射量の
制限を行い、Ｑｓｏｌとして出力する。図25は、図17の
ステップ104 において、指令リフト量Ｌｉｆｔｔを目標
リフト量Ｍｌｉｆｔに対して進み処理を行って設定する
ルーチンのフローチャートである。
ｑｄｒｖを水温等の各種補正係数によって補正してＱｓ
ｏｌｌを求める。ステップ134 では、最大燃料噴射量の
制限を行い、Ｑｓｏｌとして出力する。図25は、図17の
ステップ104 において、指令リフト量Ｌｉｆｔｔを目標
リフト量Ｍｌｉｆｔに対して進み処理を行って設定する
ルーチンのフローチャートである。
【００５０】ステップ145 では、目標リフト量Ｍｉｆｔ
ｔを読み込む。ステップ146 では、読み込んだ目標リフ
ト量Ｍｌｉｆｔを前回値Ｍｌｉｆｔ１と比較する。そし
て、今回値Ｍｌｉｆｔの方が前回値Ｍｌｉｆｔ１以上で
あればステップ147 へ進んでリフト量小から大への作動
時の時定数ＴＣＬ１♯を時定数ＴＣＬ１として設定し、
今回値Ｍｌｉｆｔの方が小さければステップ148 へ進ん
でリフト量大から小への作動時の時定数ＴＣＬ２♯を時
定数ＴＣｌとして設定する。
ｔを読み込む。ステップ146 では、読み込んだ目標リフ
ト量Ｍｌｉｆｔを前回値Ｍｌｉｆｔ１と比較する。そし
て、今回値Ｍｌｉｆｔの方が前回値Ｍｌｉｆｔ１以上で
あればステップ147 へ進んでリフト量小から大への作動
時の時定数ＴＣＬ１♯を時定数ＴＣＬ１として設定し、
今回値Ｍｌｉｆｔの方が小さければステップ148 へ進ん
でリフト量大から小への作動時の時定数ＴＣＬ２♯を時
定数ＴＣｌとして設定する。
【００５１】ステップ149 では、次式により進み処理を
行い、指令リフト量Ｌｉｆｔｔを演算する。 Ｌｉｆｔｔ＝ＧＫＬ♯×Ｍｌｉｆｔ− (ＧＫＬ♯−１) ×Ｒｌｉｆｔn-1 但し、Ｒｌｉｆｔn ＝Ｒｌｉｆｔn-1 × (１−Ｔｃｌ) ＋Ｍｌｉｆｔ×Ｔｃｌ 図24は、図19のステップ113 において、指令ＥＧＲ量Ｔ
ｑｅｃを目標ＥＧＲ量Ｔｑｅ０に対して進み処理を行っ
て設定するルーチンのフローチャートである。
行い、指令リフト量Ｌｉｆｔｔを演算する。 Ｌｉｆｔｔ＝ＧＫＬ♯×Ｍｌｉｆｔ− (ＧＫＬ♯−１) ×Ｒｌｉｆｔn-1 但し、Ｒｌｉｆｔn ＝Ｒｌｉｆｔn-1 × (１−Ｔｃｌ) ＋Ｍｌｉｆｔ×Ｔｃｌ 図24は、図19のステップ113 において、指令ＥＧＲ量Ｔ
ｑｅｃを目標ＥＧＲ量Ｔｑｅ０に対して進み処理を行っ
て設定するルーチンのフローチャートである。
【００５２】ステップ151 では、目標ＥＧＲ量Ｔｑｅｏ
を読み込む。ステップ152 では、次式により進み処理を
行い、指令ＥＧＲ量Ｔｑｅｃを演算する。 Ｔｑｅｃ＝ＧＫＱＥ♯×Ｔｑｅ０＋ (ＧＫＱＥ♯−１) ×Ｒｑｅn-1 Ｒｑｅ＝Ｒｑｅn-1 × (１−Ｋｖ) ＋Ｔｑｅ０×Ｋｖ Ｋｖ＝Ｋｉｎ×Ｖｃ／Ｖｍ／ＣＹＬＮ♯ このように、エアフローメータによって検出された吸入
空気流量を用いて目標のＥＧＲ量を算出し、各遅れ分の
進み処理を行う一方、吸気圧と排気圧とからＥＧＲ通路
の要求流路面積を求め、その値からＥＧＲ制御弁の制御
値を求めるようにしたことにより、運転の仕方や各種バ
ラツキ等によらず、最適にＥＧＲを制御可能となるた
め、定常運転時の環境バラツキを吸収できると共に、過
渡運転時の最適化により、全運転領域にわたって排気浄
化性能を良好に維持することができる。
を読み込む。ステップ152 では、次式により進み処理を
行い、指令ＥＧＲ量Ｔｑｅｃを演算する。 Ｔｑｅｃ＝ＧＫＱＥ♯×Ｔｑｅ０＋ (ＧＫＱＥ♯−１) ×Ｒｑｅn-1 Ｒｑｅ＝Ｒｑｅn-1 × (１−Ｋｖ) ＋Ｔｑｅ０×Ｋｖ Ｋｖ＝Ｋｉｎ×Ｖｃ／Ｖｍ／ＣＹＬＮ♯ このように、エアフローメータによって検出された吸入
空気流量を用いて目標のＥＧＲ量を算出し、各遅れ分の
進み処理を行う一方、吸気圧と排気圧とからＥＧＲ通路
の要求流路面積を求め、その値からＥＧＲ制御弁の制御
値を求めるようにしたことにより、運転の仕方や各種バ
ラツキ等によらず、最適にＥＧＲを制御可能となるた
め、定常運転時の環境バラツキを吸収できると共に、過
渡運転時の最適化により、全運転領域にわたって排気浄
化性能を良好に維持することができる。
【００５３】次に、請求項５に係る発明の実施形態につ
いて説明する。前記第１の実施形態の概要を説明する
と、シリンダに吸入させたい目標ＥＧＲ量を設定し、機
関回転速度Ｎｅと推定された体積効率とからＥＧＲ制御
弁からシリンダまでのＥＧＲガスの動特性の時定数を推
定し、前記目標ＥＧＲ量と時定数とから進み処理を行っ
てＥＧＲ制御弁を通過させたい目標ＥＧＲ量を演算し、
該目標ＥＧＲ量に対応する目標ＥＧＲ制御弁リフト量
(開度) を演算して、該リフト量が得られるように制御
する。
いて説明する。前記第１の実施形態の概要を説明する
と、シリンダに吸入させたい目標ＥＧＲ量を設定し、機
関回転速度Ｎｅと推定された体積効率とからＥＧＲ制御
弁からシリンダまでのＥＧＲガスの動特性の時定数を推
定し、前記目標ＥＧＲ量と時定数とから進み処理を行っ
てＥＧＲ制御弁を通過させたい目標ＥＧＲ量を演算し、
該目標ＥＧＲ量に対応する目標ＥＧＲ制御弁リフト量
(開度) を演算して、該リフト量が得られるように制御
する。
【００５４】この際の前記動特性の時定数をτａとする
と、ＥＧＲ制御弁を通過させたい第２の目標ＥＧＲ量を
ラプラス変換演算式 (以下ｓはラプラス演算子を表す)
で示すと、次のようになる。 Ｍ2 Ｑｅ＝｛ (１＋Ｇ・τａ・ｓ) ／ (１＋τａ・ｓ) ｝・ＭＱｃｅ・・(1) 但し、ＥＧＲ制御弁からシリンダまでの動特性 ：τａ (ｓｃｅ） ＥＧＲ制御弁を通過させたい目標ＥＧＲ量 ：Ｍ2 Ｑｅ (ｋｇ／ｓｔ) 進みゲイン ：Ｇ シリンダに吸入させたい目標ＥＧＲ量 ：ＭＱｃｅ (ｋｇ／ｓｔ) この結果、実際にシリンダに吸入されたＥＧＲ量Ｑｃｅ
は、近似的に次式を用いて表される。このとき、ＥＧＲ
制御弁を通過させたい目標ＥＧＲ量と実際にＥＧＲ制御
弁を通過するＥＧＲ量とは等しいものとする。
と、ＥＧＲ制御弁を通過させたい第２の目標ＥＧＲ量を
ラプラス変換演算式 (以下ｓはラプラス演算子を表す)
で示すと、次のようになる。 Ｍ2 Ｑｅ＝｛ (１＋Ｇ・τａ・ｓ) ／ (１＋τａ・ｓ) ｝・ＭＱｃｅ・・(1) 但し、ＥＧＲ制御弁からシリンダまでの動特性 ：τａ (ｓｃｅ） ＥＧＲ制御弁を通過させたい目標ＥＧＲ量 ：Ｍ2 Ｑｅ (ｋｇ／ｓｔ) 進みゲイン ：Ｇ シリンダに吸入させたい目標ＥＧＲ量 ：ＭＱｃｅ (ｋｇ／ｓｔ) この結果、実際にシリンダに吸入されたＥＧＲ量Ｑｃｅ
は、近似的に次式を用いて表される。このとき、ＥＧＲ
制御弁を通過させたい目標ＥＧＲ量と実際にＥＧＲ制御
弁を通過するＥＧＲ量とは等しいものとする。
【００５５】 Ｑｃｅ＝｛ (１＋Ｇ・τａ) ／ (１＋τａ) 2 ｝・ＭＱｃｅ・・・(2） この方式では、進みゲインＧの選び方によっては、実際
にシリンダに吸入されるＥＧＲ量Ｑｃｅが、シリンダに
吸入させたい目標ＥＧＲ量に対してオーバーシュートし
てしまうことがあり、該オーバーシュートを減らそうと
すると、応答性が悪化するという問題がある。
にシリンダに吸入されるＥＧＲ量Ｑｃｅが、シリンダに
吸入させたい目標ＥＧＲ量に対してオーバーシュートし
てしまうことがあり、該オーバーシュートを減らそうと
すると、応答性が悪化するという問題がある。
【００５６】シリンダに吸入させたい目標ＥＧＲ量をス
テップ入力としたときの、(1) 式による処理を行ったと
きのシリンダに吸入されるＥＧＲ量と、(1) 式による処
理を行わなかったときのシリンダに吸入されるＥＧＲ量
のシミュレーション結果を図26に示す。図26から(1) 式
による処理を行うことによって、Ｇ＞１ではオーバーシ
ュートを起こし、Ｇ＜１では応答性が悪化することがわ
かる。
テップ入力としたときの、(1) 式による処理を行ったと
きのシリンダに吸入されるＥＧＲ量と、(1) 式による処
理を行わなかったときのシリンダに吸入されるＥＧＲ量
のシミュレーション結果を図26に示す。図26から(1) 式
による処理を行うことによって、Ｇ＞１ではオーバーシ
ュートを起こし、Ｇ＜１では応答性が悪化することがわ
かる。
【００５７】本実施形態は、上記の点を対策したもので
ある。本実施形態のシステム構成を図27のブロック図に
示す。シリンダ目標ＥＧＲ量設定部31は、シリンダに吸
入させたい第１の目標ＥＧＲ量を設定する。τｓ設定部
32は、前記第１の目標ＥＧＲ量と実際に吸入されるＥＧ
Ｒ量との間の応答特性 (時定数) を設定する。
ある。本実施形態のシステム構成を図27のブロック図に
示す。シリンダ目標ＥＧＲ量設定部31は、シリンダに吸
入させたい第１の目標ＥＧＲ量を設定する。τｓ設定部
32は、前記第１の目標ＥＧＲ量と実際に吸入されるＥＧ
Ｒ量との間の応答特性 (時定数) を設定する。
【００５８】τａ推定部33は、前記回転速度センサ17に
よって検出された機関回転速度Ｎｅと体積効率推定部34
によって推定された体積効率とに基づいて、ＥＧＲガス
がＥＧＲ制御弁からシリンダに吸入されるまでの動特性
(時定数) を推定する。進み処理演算部35は、前記設定
されたシリンダ吸入ＥＧＲ量応答特性となるように、前
記推定されたＥＧＲ動特性に基づいて進み処理を行って
第１の目標ＥＧＲ量からＥＧＲ制御弁を通過させたい第
２の目標ＥＧＲ量を算出する。
よって検出された機関回転速度Ｎｅと体積効率推定部34
によって推定された体積効率とに基づいて、ＥＧＲガス
がＥＧＲ制御弁からシリンダに吸入されるまでの動特性
(時定数) を推定する。進み処理演算部35は、前記設定
されたシリンダ吸入ＥＧＲ量応答特性となるように、前
記推定されたＥＧＲ動特性に基づいて進み処理を行って
第１の目標ＥＧＲ量からＥＧＲ制御弁を通過させたい第
２の目標ＥＧＲ量を算出する。
【００５９】目標ＥＧＲ制御弁開口面積演算部36は、前
記第２の目標ＥＧＲ量から、目標ＥＧＲ制御弁開口面積
(リフト量) を算出する。体積効率推定部34は、機関回
転速度Ｎｅとコレクタ内圧を用いてシリンダ体積効率を
推定する。図28に示すようなマップからの検索により行
ってもよい。次に、作用を４気筒ディーゼル機関を想定
して説明する。
記第２の目標ＥＧＲ量から、目標ＥＧＲ制御弁開口面積
(リフト量) を算出する。体積効率推定部34は、機関回
転速度Ｎｅとコレクタ内圧を用いてシリンダ体積効率を
推定する。図28に示すようなマップからの検索により行
ってもよい。次に、作用を４気筒ディーゼル機関を想定
して説明する。
【００６０】τｓ設定部32において前記第１の目標ＥＧ
Ｒ量と実際に吸入されるＥＧＲ量との間の応答特性の時
定数τｓを設定するが、そのとき(3) 式に示すように、
τａ推定部33で推定されるＥＧＲ制御弁９からシリンダ
までの動特性の時定数τａより小さい正数となるように
設定する。 ０＜τｓ＜τａ・・・(3) また、進み処理演算部35での前記進み処理は、応答特性
の時定数τｓと、動特性の時定数τａと、第１の目標Ｅ
ＧＲ量とを用いて、例えば(4) 式のような演算式を用い
て行う。
Ｒ量と実際に吸入されるＥＧＲ量との間の応答特性の時
定数τｓを設定するが、そのとき(3) 式に示すように、
τａ推定部33で推定されるＥＧＲ制御弁９からシリンダ
までの動特性の時定数τａより小さい正数となるように
設定する。 ０＜τｓ＜τａ・・・(3) また、進み処理演算部35での前記進み処理は、応答特性
の時定数τｓと、動特性の時定数τａと、第１の目標Ｅ
ＧＲ量とを用いて、例えば(4) 式のような演算式を用い
て行う。
【００６１】 ＭＱｅ＝｛ (１＋τａ・ｓ) ／ (１＋τｓ・ｓ) ｝・ＭＱｃｅ・・(4) このとき、実際にシリンダに吸入されるＥＧＲ量は近似
的に(5) 式を用いて表される。但し、ＥＧＲ制御弁を通
過させたい第２の目標ＥＧＲ量と実際にＥＧＲ制御弁を
通過するＥＧＲ量は等しいものとする。 Ｑｃｅ＝｛１／ (１＋τｓ・ｓ) ｝・ＭＱｃｅ・・・(5) シリンダに吸入させたい第１の目標ＥＧＲ量をステップ
入力としたときの、前記(4) 式による処理を行ったとき
のシリンダに吸入されるＥＧＲ量と、該処理を行わなか
ったときのリンダに吸入されるＥＧＲ量 (これは第１の
実施形態で(1)式の処理を行わなかったときのシリンダ
に吸入されるＥＧＲ量と等しい) のシミュレーション結
果を図29に示す (τｓを０．０５ｓｅｃとし、τａを
０．１３ｓｅｃとした) 。
的に(5) 式を用いて表される。但し、ＥＧＲ制御弁を通
過させたい第２の目標ＥＧＲ量と実際にＥＧＲ制御弁を
通過するＥＧＲ量は等しいものとする。 Ｑｃｅ＝｛１／ (１＋τｓ・ｓ) ｝・ＭＱｃｅ・・・(5) シリンダに吸入させたい第１の目標ＥＧＲ量をステップ
入力としたときの、前記(4) 式による処理を行ったとき
のシリンダに吸入されるＥＧＲ量と、該処理を行わなか
ったときのリンダに吸入されるＥＧＲ量 (これは第１の
実施形態で(1)式の処理を行わなかったときのシリンダ
に吸入されるＥＧＲ量と等しい) のシミュレーション結
果を図29に示す (τｓを０．０５ｓｅｃとし、τａを
０．１３ｓｅｃとした) 。
【００６２】図29から、(4) 式による処理を行うことに
よって、応答性が向上していることがわかる。また、τ
ｓを小さくするほど応答性は向上するが、τｓを小さく
しすぎると算出される第２の目標ＥＧＲ量 (＝実際にＥ
ＧＲ制御弁を通過するＥＧＲ量) の振幅が大きくなり、
ＥＧＲ制御弁に要求される開度幅が大きくなりすぎて限
界をオーバーしてしまうことがあるので、該限界内でτ
ｓをできるだけ小さく設定すればよい。
よって、応答性が向上していることがわかる。また、τ
ｓを小さくするほど応答性は向上するが、τｓを小さく
しすぎると算出される第２の目標ＥＧＲ量 (＝実際にＥ
ＧＲ制御弁を通過するＥＧＲ量) の振幅が大きくなり、
ＥＧＲ制御弁に要求される開度幅が大きくなりすぎて限
界をオーバーしてしまうことがあるので、該限界内でτ
ｓをできるだけ小さく設定すればよい。
【図１】本発明の構成・機能を示すブロック図。
【図２】本発明の第１の実施形態のシステム構成を示す
図。
図。
【図３】同上実施例の吸気系圧力を演算するルーチンの
フローチャート。
フローチャート。
【図４】同じく排気系圧力を演算するルーチンのフロー
チャート。
チャート。
【図５】同じくシリンダ吸入空気量を演算するルーチン
のフローチャート。
のフローチャート。
【図６】同じくシリンダ吸入ＥＧＲ量を演算するルーチ
ンのフローチャート。
ンのフローチャート。
【図７】同じく吸入空気温度を演算するルーチンのフロ
ーチャート。
ーチャート。
【図８】同じくＥＧＲ温度を演算するルーチンのフロー
チャート。
チャート。
【図９】同じく体積効率相当値を演算するルーチンのフ
ローチャート。
ローチャート。
【図10】前記体積効率相当値の演算に使用する圧力補正
テーブル。
テーブル。
【図11】同じく回転補正テーブル。
【図12】同じく排気温度を演算するルーチンのフローチ
ャート。
ャート。
【図13】前記排気温度の演算に使用する基本排気温度の
テーブル。
テーブル。
【図14】同じくＥＧＲ流量を演算するルーチンのフロー
チャート。
チャート。
【図15】前記ＥＧＲ流量演算に使用する弁リフト流路面
積特性テーブル。
積特性テーブル。
【図16】同じく各値のサイクル処理ルーチンを示すフロ
ーチャート。
ーチャート。
【図17】同じく指令ＥＧＲ弁リフト量を演算するルーチ
ンのフローチャート。
ンのフローチャート。
【図18】前記指令ＥＧＲ弁リフト量の演算に使用する流
路面積リフト特性テーブル。
路面積リフト特性テーブル。
【図19】同じく要求ＥＧＲ量を演算するルーチンのフロ
ーチャート。
ーチャート。
【図20】同じく目標ＥＧＲ率を演算するルーチンのフロ
ーチャート。
ーチャート。
【図21】前記目標ＥＧＲ率の演算に使用する目標ＥＧＲ
率マップテーブル。
率マップテーブル。
【図22】同じく燃料噴射量を演算するルーチンのフロー
チャート。
チャート。
【図23】前記燃料噴射量の演算に使用する燃料噴射量マ
ップテーブル。
ップテーブル。
【図24】指令リフト量を演算するルーチンのフローチャ
ート。
ート。
【図25】指令ＥＧＲ量を演算するルーチンのフローチャ
ート。
ート。
【図26】第１の実施形態のシミュレーション結果を示す
図。
図。
【図27】第２の実施形態のシステム構成を示すブロック
図。
図。
【図28】体積効率の設定マップ。
【図29】第２の実施形態のシミュレーション結果を示す
図。
図。
５ ディーゼル機関 ６ 燃料噴射ノズル ７ 燃料噴射ポンプ ９ ＥＧＲ制御弁 １３ コントロールユニット １６ エアフローメータ １７ 回転速度センサ １８ レバー開度センサ １９ 水温センサ ３１ スロットル弁 ３４ リフトセンサ
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｄ 45/00 ３６６ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３６６Ｆ
Claims (7)
- 【請求項１】機関の排気系と吸気系とを接続するＥＧＲ
通路に介装されたＥＧＲ制御弁を介して排気の一部を吸
気系に還流する内燃機関の排気還流制御装置において、 機関に吸入される空気流量を検出する吸入空気流量検出
手段と、 機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、 前記検出された機関運転状態に基づいて目標ＥＧＲ率を
設定する目標ＥＧＲ率設定手段と、 検出された機関の吸入空気流量と設定された目標ＥＧＲ
率とに基づいてシリンダに吸入される目標ＥＧＲ量を設
定する目標ＥＧＲ量設定手段と、 前記設定された目標ＥＧＲ量に基づいて前記ＥＧＲ制御
弁の弁開度を制御する弁開度制御手段と、 を含んで構成したことを特徴とする内燃機関の排気還流
制御装置。 - 【請求項２】前記弁開度制御手段は、 前記目標ＥＧＲ量設定手段により設定された目標ＥＧＲ
量に対し、所定の進み処理を行って、指令ＥＧＲ量を設
定する指令ＥＧＲ量設定手段と、 前記指令ＥＧＲ量設定手段によって設定された指令ＥＧ
Ｒ量に基づいてＥＧＲ制御弁の弁開度制御量を設定する
弁開度制御量設定手段と、 を含んでいることを特徴とする請求項１に記載の内燃機
関の排気還流制御装置。 - 【請求項３】前記指令ＥＧＲ量設定手段における前記所
定の進み処理は、ＥＧＲ制御弁からシリンダ入口までの
吸気系容量とシリンダ容量とに応じて該進み処理の時定
数が決定されることを特徴とする請求項２に記載の内燃
機関の排気還流制御装置。 - 【請求項４】前記指令ＥＧＲ量設定手段は、前記進み処
理を次式により行って指令ＥＧＲ量を設定することを特
徴とする請求項３に記載の内燃機関の排気還流制御装
置。 Ｔｑｅｃ＝ＧＫＱＥ×Ｔｑｅｃｏ＋ (ＧＫＱＥ−１) ×Ｒｑｅｃn-1 Ｒｑｅｃ＝Ｒｑｅｃn-1 × (１−Ｋｖ) ＋Ｔｑｅｃｏ×Ｋｖ Ｋｖ＝ＮＶ×ＶＣ／ＶＭ／ＣＹＬ Ｔｑｅｃ：指令ＥＧＲ量 ＧＫＱＥ：進みゲイン (定数) Ｔｑｅｃｏ：目標ＥＧＲ量 ＮＶ：体積効率相当値 ＶＣ：シリンダ容積 ＶＭ：吸気系容積 ＣＹＬ：シリンダ数 - 【請求項５】前記指令ＥＧＲ量設定手段は、前記シリン
ダに吸入させたい目標ＥＧＲ量と実際にシリンダに吸入
されるＥＧＲ量との間の応答特性を設定する応答特性設
定手段と、ＥＧＲガスが前記ＥＧＲ制御弁からシリンダ
に吸入されるまでの動特性を推定する動特性推定手段
と、を含み、前記設定された応答特性となるように前記
推定された動特性に基づいて目標ＥＧＲ量に対して進み
処理を行ってＥＧＲ制御弁を通過させたい指令ＥＧＲ量
を設定するものであることを特徴とする請求項２に記載
の内燃機関の排気還流制御装置。 - 【請求項６】前記動特性推定手段は、機関回転速度と体
積効率とＥＧＲ制御弁からシリンダ入口までの吸気系容
量とシリンダ容量とに応じて動特性の時定数を推定し、
前記応答特性設定手段は、該応答特性の時定数を前記動
特性の時定数より小さい正数に設定することを特徴とす
る請求項５に記載の内燃機関の排気還流制御装置。 - 【請求項７】吸気圧を検出する吸気圧検出手段と、 排気圧を検出する排気圧検出手段と、 を備え、 前記弁開度制御量設定手段は、前記設定された指令ＥＧ
Ｒ量と検出された吸気圧及び排気圧とに基づいてＥＧＲ
要求流路面積を演算し、該ＥＧＲ要求流路面積に対応す
る目標弁開度を設定し、該目標弁開度に所定の進み処理
を行って弁開度制御量を設定することを特徴とする請求
項２〜請求項６のいずれか１つに記載の内燃機関の排気
還流制御装置。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20952795A JP3237480B2 (ja) | 1995-08-17 | 1995-08-17 | 内燃機関の排気還流制御装置 |
| US08/678,590 US5918582A (en) | 1995-07-13 | 1996-07-12 | Integrated internal combustion engine control system with high-precision emission controls |
| DE19628235A DE19628235C2 (de) | 1995-07-13 | 1996-07-12 | Integrierte Verbrennungsmotorsteuerung mit einer Kraftfahrzeug-Abgasregelvorrichtung |
| DE19655217A DE19655217B4 (de) | 1995-07-13 | 1996-07-12 | Integrierte Verbrennungsmotorsteuerung mit einer Kraftfahrzeug-Abgasregelung |
| DE19655231A DE19655231B4 (de) | 1995-07-13 | 1996-07-12 | Dieselmotor-Steuervorrichtung mit einer Abgasregeleinrichtung |
| US09/081,027 US6032656A (en) | 1995-07-13 | 1998-05-19 | Integrated internal combustion engine control system with high-precision emission controls |
| US09/447,661 US6170469B1 (en) | 1995-07-13 | 1999-11-23 | Integrated internal combustion engine control system with high-precision emission controls |
| US09/447,662 US6230697B1 (en) | 1995-07-13 | 1999-11-23 | Integrated internal combustion engine control system with high-precision emission controls |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20952795A JP3237480B2 (ja) | 1995-08-17 | 1995-08-17 | 内燃機関の排気還流制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0953519A true JPH0953519A (ja) | 1997-02-25 |
| JP3237480B2 JP3237480B2 (ja) | 2001-12-10 |
Family
ID=16574271
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20952795A Expired - Lifetime JP3237480B2 (ja) | 1995-07-13 | 1995-08-17 | 内燃機関の排気還流制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3237480B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003222041A (ja) * | 2002-01-31 | 2003-08-08 | Nissan Motor Co Ltd | 排気浄化装置 |
| US6868329B2 (en) | 2002-10-30 | 2005-03-15 | Komatsu Ltd. | Control method of EGR system of engine |
| US8074630B2 (en) | 2008-04-24 | 2011-12-13 | Denso Corporation | Internal combustion engine control device and internal combustion engine control system |
| EP2581589A1 (fr) * | 2011-10-12 | 2013-04-17 | IFP Energies Nouvelles | Procédé de contrôle d'un moteur à combustion à partir d'une estimation de la fraction massique de gaz brûlés dans le collecteur d'admission |
| JP2013083261A (ja) * | 2011-10-12 | 2013-05-09 | IFP Energies Nouvelles | 燃焼エンジンのｅｇｒ回路に一体化されているｅｇｒ弁を制御する方法 |
-
1995
- 1995-08-17 JP JP20952795A patent/JP3237480B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003222041A (ja) * | 2002-01-31 | 2003-08-08 | Nissan Motor Co Ltd | 排気浄化装置 |
| US6868329B2 (en) | 2002-10-30 | 2005-03-15 | Komatsu Ltd. | Control method of EGR system of engine |
| US8074630B2 (en) | 2008-04-24 | 2011-12-13 | Denso Corporation | Internal combustion engine control device and internal combustion engine control system |
| EP2581589A1 (fr) * | 2011-10-12 | 2013-04-17 | IFP Energies Nouvelles | Procédé de contrôle d'un moteur à combustion à partir d'une estimation de la fraction massique de gaz brûlés dans le collecteur d'admission |
| JP2013083260A (ja) * | 2011-10-12 | 2013-05-09 | IFP Energies Nouvelles | 吸気マニフォールド内の燃焼気体質量分率の予測から燃焼エンジンを制御する方法 |
| JP2013083261A (ja) * | 2011-10-12 | 2013-05-09 | IFP Energies Nouvelles | 燃焼エンジンのｅｇｒ回路に一体化されているｅｇｒ弁を制御する方法 |
| US9488118B2 (en) | 2011-10-12 | 2016-11-08 | IFP Energies Nouvelles | Method of controlling a combustion engine from estimation of the burnt gas mass fraction in the intake manifold |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3237480B2 (ja) | 2001-12-10 |
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Legal Events
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