JP2001193522A - Egr control device for internal combustion engine - Google Patents

Egr control device for internal combustion engine

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JP2001193522A
JP2001193522A JP2000006312A JP2000006312A JP2001193522A JP 2001193522 A JP2001193522 A JP 2001193522A JP 2000006312 A JP2000006312 A JP 2000006312A JP 2000006312 A JP2000006312 A JP 2000006312A JP 2001193522 A JP2001193522 A JP 2001193522A
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JP
Japan
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engine
intake air
air amount
egr
amount
Prior art date
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Application number
JP2000006312A
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Japanese (ja)
Inventor
Tomoyuki Ono
智幸 小野
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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    • F02M26/22Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
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  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To control EGR amount at a suitable value regardless of DPF collecting amount. SOLUTION: The amount of intake air of a diesel engine 1 is detected by an air flow meter 25, and the opening of EGR valve 23 is feedback-controlled to make the actual mount of intake air be a reference intake air amount settled according to an engine operating condition, in a reference state wherein particulate is not collected in a particulate filter (DPF) 43. Under this condition, actual intake pipe pressure PM is detected by an intake air pressure sensor 59. Then, the particulate collecting amount of the DPF is calculated on the basis of the detected PM and intake pipe pressure (reference intake pipe pressure) when the amount of intake air is controlled to be the reference intake air amount in the reference state. The EDR valve opening is feedback-controlled to make engine intake air amount be a target intake air amount settled by correcting the reference intake air amount on the basis of the collecting amount.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の排気の
一部を吸気系に還流させるEGR装置を備えた内燃機関
に関し、詳細には吸気系に還流する排気の流量を制御す
る内燃機関のEGR制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an internal combustion engine provided with an EGR device for recirculating a part of exhaust gas from an internal combustion engine to an intake system, and more particularly, to an internal combustion engine for controlling a flow rate of exhaust gas recirculated to the intake system. The present invention relates to an EGR control device.

【0002】[0002]

【従来の技術】内燃機関の排気通路と吸気通路とを接続
し、排気の一部を吸気系に還流させるEGR通路と、E
GR通路を通って吸気系に還流する排気流量を制御する
EGR弁とを備えた排気再循環(EGR)装置が知られ
ている。内燃機関の排気は酸素濃度が低く、燃焼に寄与
しない不活性気体として機能する。このため、燃焼室に
排気を供給することにより機関の燃焼空気過剰率が低下
して燃焼による窒素酸化物(NOX )の発生が抑制され
る。
2. Description of the Related Art An EGR passage which connects an exhaust passage and an intake passage of an internal combustion engine and recirculates a part of exhaust gas to an intake system, and an EGR passage.
2. Description of the Related Art An exhaust gas recirculation (EGR) device including an EGR valve for controlling a flow rate of exhaust gas returning to an intake system through a GR passage is known. The exhaust gas of the internal combustion engine has a low oxygen concentration and functions as an inert gas that does not contribute to combustion. Therefore, generation of nitrogen oxides by combustion air excess ratio is lowered combustion engine by supplying the exhaust to the combustion chamber (NO X) is suppressed.

【0003】一般に燃焼室に還流させる排気ガス量(E
GR量)が増加するにつれて発生するNOX 量は低下す
るが、EGR量を過度に増大すると燃焼室内の酸素量が
不足して燃焼状態が悪化する問題がある。特にディーゼ
ル機関では、EGR量が増大すると排気中のパティキュ
レートが増加したり、排気スモークが発生する等の問題
が生じる。
In general, the amount of exhaust gas (E
The amount of NO X generated as GR quantity) increases is reduced, but there is a problem of the lack of oxygen in the combustion chamber and to increase the EGR amount excessively the combustion state deteriorates. In particular, in a diesel engine, when the amount of EGR increases, problems such as an increase in particulates in exhaust gas and generation of exhaust smoke occur.

【0004】そこで、EGRにより排気中のNOX を抑
制する場合には、燃焼の悪化やパティキュレートの増大
が生じない範囲でNOX の抑制効果が最大になるように
EGR率(本明細書では、機関に吸入される吸気の質量
に占めるEGRガスの質量の割合、すなわちEGR質量
/(新気質量+EGR量)をEGR率と称する)を機関
運転状態に応じて正確に制御する必要がある。
[0004] Therefore, in the case of suppressing the NO X in the exhaust gas by the EGR, in the EGR rate (herein to inhibition effects of the NO X in the range of increase in the degradation and particulate combustion does not occur is maximized It is necessary to accurately control the ratio of the mass of EGR gas to the mass of intake air taken into the engine, that is, EGR mass / (new air mass + EGR amount is referred to as an EGR rate) in accordance with the engine operating state.

【0005】機関のEGR率を正確に制御する方法とし
ては、例えばエアフローメータなどにより実際の機関吸
入空気量(機関に吸入される新気の質量流量)を検出
し、検出した吸入空気量が機関負荷、回転数等の機関運
転状態に応じて予め定めた目標吸入空気量になるように
EGR弁開度をフィードバック制御する方法が考えられ
る。機関に吸入される吸気(新気とEGRガスとの混合
気)の体積流量は機関運転状態が定まれば運転状態に応
じたほぼ一定の値になる。このため、機関運転状態が一
定の状態では、吸気系に還流するEGRガス量を増大す
れば機関に吸入される新気の量は減少し、EGRガス量
を低減すれば機関に吸入される新気の量は増大する。従
って、機関に吸入される新気の量(質量流量)を検出
し、この質量流量が機関運転状態に応じて定まる目標値
になるようにEGR弁開度をフィードバック制御するこ
とにより、機関には運転状態に応じた最適な量の新気と
EGRガスとを供給することができる。これにより、機
関の吸気中の新気量とEGR率が運転状態に応じた最適
な値に制御されるようになり、排気中のパティキュレー
ト量の増大や排気スモークの発生を生じることなく排気
中のNOX を最大限に低減することが可能となる。
As a method of accurately controlling the EGR rate of an engine, for example, an actual engine intake air amount (mass flow rate of fresh air sucked into the engine) is detected by an air flow meter or the like, and the detected intake air amount is used as a value of the engine. A method is conceivable in which the EGR valve opening is feedback-controlled so that a predetermined target intake air amount is obtained according to the engine operation state such as the load and the number of revolutions. The volume flow rate of the intake air (a mixture of fresh air and EGR gas) taken into the engine has a substantially constant value according to the operating state if the operating state of the engine is determined. For this reason, when the engine operation state is constant, the amount of fresh air drawn into the engine decreases when the amount of EGR gas recirculated to the intake system increases, and the amount of fresh air drawn into the engine decreases when the amount of EGR gas decreases. The amount of qi increases. Therefore, the amount of fresh air (mass flow rate) sucked into the engine is detected, and the EGR valve opening is feedback-controlled so that the mass flow rate becomes a target value determined according to the operating state of the engine. An optimal amount of fresh air and EGR gas can be supplied according to the operation state. As a result, the amount of fresh air and the EGR rate in the intake air of the engine are controlled to optimal values according to the operating state, and the amount of particulates in the exhaust gas does not increase and the exhaust gas smoke does not occur. NO X can be reduced to the maximum.

【0006】実際のEGR装置の例としては、例えば特
開昭63−143373号公報に記載されたもの等があ
る。同公報の装置は、機関運転状態に基づいて予め定め
た関係から標準EGR量を設定するとともに、この標準
EGR量を実際の排気温度に基づいて補正した値に実際
のEGR量を制御するものである。すなわち、同公報の
装置は機関回転数と負荷とに基づいて、予め記憶した関
係から標準EGR量と標準排気温度とを設定する。そし
て、実際に検出した排気温度と上記標準排気温度との差
に基づいて標準EGR量を補正して目標EGR量を設定
するとともに、実際のEGR量がこの目標EGR量にな
るようにEGR弁開度を制御するようにしている。これ
により、同公報の装置ではEGR量は機関運転状態に応
じた適切な値に制御されるようになる。
As an example of an actual EGR device, there is one described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-143373. The device disclosed in the publication sets a standard EGR amount based on a predetermined relationship based on an engine operating state, and controls the actual EGR amount to a value obtained by correcting the standard EGR amount based on an actual exhaust gas temperature. is there. That is, the apparatus of the publication sets the standard EGR amount and the standard exhaust temperature from a relationship stored in advance based on the engine speed and the load. The standard EGR amount is corrected based on the difference between the actually detected exhaust gas temperature and the standard exhaust gas temperature to set the target EGR amount, and the EGR valve is opened so that the actual EGR amount becomes the target EGR amount. I try to control the degree. As a result, in the device of the publication, the EGR amount is controlled to an appropriate value according to the engine operating state.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところが、機関排気通
路に排気中のパティキュレートを捕集するパティキュレ
ートフィルタ(以下「DPF」と呼ぶ)を備えた機関に
おいては、DPFのパティキュレート捕集状態による排
気抵抗の変化のため前述した機関吸入空気量に基づくE
GRのフィードバック制御を行なってもEGR率を機関
運転状態に応じた最適な値に維持できなくなる問題が生
じる。
However, in an engine provided with a particulate filter (hereinafter referred to as "DPF") for collecting particulates in exhaust gas in the engine exhaust passage, the state of the DPF depends on the particulate collection state. Because of the change in exhaust resistance, E
Even if the GR feedback control is performed, there arises a problem that the EGR rate cannot be maintained at an optimal value according to the engine operating state.

【0008】DPFは、機関運転中に排気中のパティキ
ュレートを捕集するためパティキュレート捕集量が増大
するにつれてDPFの圧損は増大する。このため、DP
Fのパティキュレート捕集量が増大するにつれて機関の
排気背圧が増大するようになる。機関の排気背圧が増大
すると排気抵抗の増加により機関出力損失が増加するた
め、この出力損失を補うために機関への燃料供給量が増
大する。このため、同一の機関出力と外部負荷との状態
ではDPFのパティキュレート捕集量が増大するにつれ
て排気温度が上昇し、それに応じてEGR弁を通過する
EGRガス温度も上昇するようになる。このため、パテ
ィキュレートフィルタの捕集量が増大すると新気と混合
後の機関の実際の吸気温度も上昇するようになる。前述
したように、機関回転数等の運転条件が同一であれば吸
気の体積流量は同一となるが、機関吸気温度が上昇する
と体積流量は同一に維持されていてもも吸気の質量流量
は減少する。一方、前述のように機関吸入空気量に基づ
いてEGRのフィードバック制御を行なっていると、混
合後の吸気の質量流量が減少しても吸入空気(新気)の
質量流量は機関運転状態に応じた目標値に保持される。
このため、EGRガスの温度上昇による混合後の吸気の
質量流量の減少が生じると、この減少分はEGRガスの
質量流量の減少となって現れる。すなわち、機関吸入空
気量に基づくEGRのフィードバック制御を行なってい
る場合にはパティキュレートフィルタの捕集量増大が生
じると機関の吸入空気(新気)の質量流量は一定に維持
されるものの、EGRガスの質量流量は低下してしまう
ことになり機関運転状態に応じた所定のEGR率を得る
ことができなくなる問題が生じる。
Since the DPF collects particulates in the exhaust gas during operation of the engine, the pressure loss of the DPF increases as the amount of collected particulates increases. For this reason, DP
As the particulate collection amount of F increases, the exhaust back pressure of the engine increases. When the exhaust back pressure of the engine increases, the engine output loss increases due to the increase in exhaust resistance. Therefore, the amount of fuel supplied to the engine increases to compensate for the output loss. Therefore, at the same engine output and external load, the exhaust gas temperature rises as the amount of particulate trapped by the DPF increases, and accordingly the temperature of the EGR gas passing through the EGR valve also rises. Therefore, when the trapping amount of the particulate filter increases, the actual intake air temperature of the engine after mixing with fresh air also increases. As described above, if the operating conditions such as the engine speed are the same, the volume flow rate of the intake air is the same, but if the engine intake temperature rises, the mass flow rate of the intake air decreases even if the volume flow rate is maintained the same. I do. On the other hand, if the EGR feedback control is performed based on the engine intake air amount as described above, the mass flow rate of the intake air (fresh air) will depend on the operating state of the engine even if the mass flow rate of the intake air after mixing decreases. Is maintained at the target value.
For this reason, when the mass flow rate of the intake air after mixing due to the temperature rise of the EGR gas occurs, this decrease appears as a decrease in the mass flow rate of the EGR gas. In other words, when the EGR feedback control based on the engine intake air amount is performed, if the trapping amount of the particulate filter increases, the mass flow rate of the intake air (fresh air) of the engine is maintained constant, As a result, the mass flow rate of the gas decreases, and a problem arises in that a predetermined EGR rate cannot be obtained according to the operating state of the engine.

【0009】前述の特開昭63−143373号公報の
装置のように、実際の機関排気温度を検出し、検出した
機関排気温度に応じてEGR弁の開度を補正するように
すれば、或いはDPFの捕集量増大による排気温度上昇
がEGR量に与える影響を補正することが可能とも考え
られる。しかし、実際には、EGR量は機関排気圧力に
よっても影響を受け、DPFの捕集量が増大すると排気
温度のみならず排気圧力も上昇するため、上記公報の装
置のように排気温度のみに基づいてEGR量を補正した
のでは、DPFの捕集量が増大すると正確にEGR量を
制御することは困難になる。
If the actual exhaust gas temperature of the engine is detected and the opening of the EGR valve is corrected in accordance with the detected exhaust gas temperature, as in the apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-143373, or It is also considered possible to correct the effect of the increase in the exhaust gas temperature due to the increase in the DPF collection amount on the EGR amount. However, in practice, the EGR amount is also affected by the engine exhaust pressure, and when the amount of trapped DPF increases, not only the exhaust temperature but also the exhaust pressure rises. If the EGR amount is corrected in this manner, it becomes difficult to accurately control the EGR amount when the amount of collected DPF increases.

【0010】本発明は上記問題に鑑み、DPFのパティ
キュレート捕集による排気温度と排気圧力との変化に応
じてEGR弁開度を補正し、DPFのパティキュレート
捕集量にかかわらず正確に機関運転状態に応じた適切な
値にEGRガス量を制御することを可能とする内燃機関
のEGR制御装置を提供することを目的としている。
In view of the above problems, the present invention corrects the EGR valve opening in accordance with the change in the exhaust gas temperature and the exhaust pressure due to the collection of particulate matter in the DPF, and accurately corrects the engine regardless of the amount of particulate matter collected in the DPF. It is an object of the present invention to provide an EGR control device for an internal combustion engine, which is capable of controlling an EGR gas amount to an appropriate value according to an operation state.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明に
よれば、内燃機関の排気通路に配置され排気中のパティ
キュレートを捕集するパティキュレートフィルタと、機
関排気系と吸気系とを接続するEGR通路と、該EGR
通路に配置されEGR通路を通り機関吸気系に還流する
排気流量を制御するEGR弁と、を備えた内燃機関のE
GR制御装置であって、機関吸入空気量を検出するとと
もに、検出した機関吸入空気量が目標吸入空気量になる
ように前記EGR弁開度を制御する制御手段と、機関の
排気圧力と排気温度との両方に応じて、前記EGR通路
を通り機関吸気系に還流する還流排気流量が適切な値に
なるように、前記EGR弁開度を補正するEGR弁開度
補正手段と、を備えた内燃機関のEGR制御装置が提供
される。
According to the present invention, a particulate filter disposed in an exhaust passage of an internal combustion engine for collecting particulates in exhaust gas, an engine exhaust system and an intake system are provided. The EGR passage to be connected and the EGR
An EGR valve disposed in the passage to control the flow rate of exhaust gas returning to the engine intake system through the EGR passage.
A GR control device for detecting an engine intake air amount and controlling the EGR valve opening so that the detected engine intake air amount becomes a target intake air amount; exhaust pressure and exhaust temperature of the engine; An EGR valve opening correction means for correcting the EGR valve opening so that the recirculated exhaust gas flow returning to the engine intake system through the EGR passage becomes an appropriate value in accordance with both of the above. An EGR control device for an engine is provided.

【0012】すなわち、請求項1の発明ではEGR弁開
度補正手段によりEGR弁開度が、還流排気流量(EG
Rガス量)が機関の排気圧力と排気温度との両方に応じ
た適切な値になるように補正される。このため、パティ
キュレートフィルタのパティキュレート捕集量増大によ
り排気圧力と排気温度とが変化した場合にも、常に適切
なEGRガス量を得ることが可能となる。
That is, according to the first aspect of the present invention, the EGR valve opening degree is adjusted by the EGR valve opening degree correction means so that the recirculation exhaust gas flow rate (EG
R gas amount) is corrected to an appropriate value according to both the exhaust pressure and the exhaust temperature of the engine. For this reason, even when the exhaust pressure and the exhaust temperature change due to an increase in the particulate collection amount of the particulate filter, it is possible to always obtain an appropriate EGR gas amount.

【0013】請求項2に記載の発明によれば、前記EG
R弁開度補正手段は、機関運転状態を検出するととも
に、該検出した機関運転状態において、前記パティキュ
レートフィルタがパティキュレートを捕集していない基
準状態で前記還流排気流量が最適な値になるときの機関
吸入空気量と機関吸気管圧力とである基準吸入空気量と
基準吸気管圧力とを設定する基準値設定手段と、前記目
標吸入空気量を前記基準吸入空気量に設定して前記制御
手段によりEGR弁開度を制御したときの実際の吸気管
圧力を検出するとともに、検出した吸気管圧力と前記基
準吸気管圧力とに基づいて、現在のパティキュレートフ
ィルタのパティキュレート捕集状態において前記還流排
気流量が適切な値になるように前記基準吸入空気量を補
正する補正操作を行なう空気量補正手段と、前記空気量
補正手段による補正操作終了後、前記目標吸入空気量を
前記空気量補正手段により補正された後の基準吸入空気
量に設定する目標吸入空気量設定手段と、を備えた、請
求項1に記載の内燃機関のEGR制御装置が提供され
る。
According to the second aspect of the present invention, the EG
The R-valve opening correction means detects an engine operating state, and in the detected engine operating state, the recirculated exhaust gas flow rate becomes an optimum value in a reference state in which the particulate filter does not collect particulates. Reference value setting means for setting a reference intake air amount and a reference intake pipe pressure, which are an engine intake air amount and an engine intake pipe pressure at the time, and the control by setting the target intake air amount to the reference intake air amount. Means for detecting the actual intake pipe pressure when the EGR valve opening is controlled by the means, and based on the detected intake pipe pressure and the reference intake pipe pressure, in the current particulate collection state of the particulate filter, Air amount correction means for performing a correction operation for correcting the reference intake air amount so that the recirculated exhaust gas flow rate becomes an appropriate value, and correction by the air amount correction means 2. An EGR for an internal combustion engine according to claim 1, further comprising: target intake air amount setting means for setting the target intake air amount to a reference intake air amount corrected by the air amount correction means after completion of the operation. A control device is provided.

【0014】すなわち、請求項2の発明では実際の機関
吸入空気量(機関に吸入される新気の量)を検出し、検
出した吸入空気量が機関負荷、回転数等の機関運転状態
に応じて予め定めた基準吸入空気量になるようにEGR
弁開度がフィードバック制御される。前述したように、
このような実際の機関吸入空気量に基づくEGR弁開度
のフィードバック制御を実施していた場合でも、パティ
キュレートフィルタの捕集量増大による排気温度、圧力
の上昇が生じると機関のEGR率を正確に制御すること
ができなくなる。本発明では、機関吸入空気量に基づく
EGR弁開度のフィードバック制御により、機関吸入空
気量が基準吸入空気量に制御されているときに実際の機
関吸気管圧力を検出し、検出した機関吸気管圧力に基づ
いて基準吸入空気量を補正することにより、EGR率が
適正な値になるようにEGR弁開度を補正している。排
気温度と排気圧力の変化が生じた場合に、排気温度と排
気圧力を検出するセンサを設け実際に検出した排気温度
と圧力とに基づいてEGR弁開度を補正すれば、理論的
には排気温度と排気圧力とが変化した場合にもEGR率
を適正な値に維持することも或いは可能である。しか
し、排気通路に温度センサと圧力センサとを設置するこ
とは、装置の複雑化やコスト上昇を招き好ましくない。
本発明では、上記した方法により、排気温度センサや圧
力センサを設けることなく簡易かつ低コストに実際の排
気圧力と排気温度との両方に応じて適正なEGR率が得
られるようにEGR弁開度を補正している。
That is, according to the second aspect of the invention, the actual engine intake air amount (the amount of fresh air taken into the engine) is detected, and the detected intake air amount is determined according to the engine operating state such as the engine load and the engine speed. EGR so that the reference intake air amount becomes
The valve opening is feedback-controlled. As previously mentioned,
Even when the feedback control of the EGR valve opening based on the actual intake air amount of the engine is performed, if the exhaust gas temperature and the pressure increase due to the increase in the trapping amount of the particulate filter, the EGR rate of the engine can be accurately determined. Can no longer be controlled. According to the present invention, the actual engine intake pipe pressure is detected when the engine intake air amount is controlled to the reference intake air amount by feedback control of the EGR valve opening based on the engine intake air amount, and the detected engine intake pipe By correcting the reference intake air amount based on the pressure, the EGR valve opening is corrected so that the EGR rate becomes an appropriate value. If a change in the exhaust gas temperature and the exhaust pressure occurs, a sensor for detecting the exhaust gas temperature and the exhaust gas pressure is provided, and if the EGR valve opening is corrected based on the actually detected exhaust gas temperature and the pressure, the exhaust gas can be theoretically exhausted. It is also possible to maintain the EGR rate at an appropriate value even when the temperature and the exhaust pressure change. However, installing a temperature sensor and a pressure sensor in the exhaust passage is not preferable because it complicates the apparatus and increases the cost.
According to the present invention, the EGR valve opening degree can be easily and inexpensively reduced by providing the appropriate EGR rate according to both the actual exhaust pressure and the exhaust temperature without providing an exhaust temperature sensor or a pressure sensor. Has been corrected.

【0015】機関吸気管圧力は機関の実際の吸気の質量
流量に対応している。すなわち、同一の回転数では機関
の吸気質量流量が増大すれば吸気管圧力は上昇し、質量
流量が減少すれば吸気管圧力は低下する。このため、機
関吸入空気量(新気)の質量流量が一定に維持されてい
る状態で、排気温度上昇等によりEGRガス質量流量が
低下(すなわちEGR率が低下)したような場合には吸
気全体の質量流量が低下するため、吸気管圧力は低下す
る。また、排気圧力が増大したために逆にEGRガス質
量流量が増大(すなわちEGR率が増大)したような場
合には吸気全体の質量流量が増大するため吸気管圧力は
上昇する。
The engine intake pipe pressure corresponds to the actual intake mass flow of the engine. That is, at the same rotational speed, if the intake mass flow rate of the engine increases, the intake pipe pressure increases, and if the mass flow rate decreases, the intake pipe pressure decreases. For this reason, when the mass flow rate of the engine intake air amount (fresh air) is kept constant and the EGR gas mass flow rate decreases (that is, the EGR rate decreases) due to an increase in the exhaust gas temperature, etc. , The intake pipe pressure decreases. On the other hand, when the EGR gas mass flow rate increases (ie, the EGR rate increases) due to the increase in the exhaust pressure, the intake pipe pressure increases because the mass flow rate of the entire intake air increases.

【0016】本発明では、予めパティキュレートフィル
タがパティキュレートを捕集していない基準状態で機関
を運転し、最適なEGRガス量を与える機関吸入空気量
とそのときの機関吸気管圧力(すなわち基準吸入空気量
と基準吸気管圧力)とを求めてある。このため、実際の
機関運転時に機関吸入空気量を上記基準吸入空気量にな
るように制御した場合には、パティキュレートフィルタ
に全くパティキュレートが捕集されていない状態であれ
ば吸気管圧力は基準吸気管圧力に一致する。しかし、実
際には上述したようにパティキュレートフィルタのパテ
ィキュレート捕集量が増大するにつれてEGRガス質量
流量が低下するため、実際の機関吸入空気量がが基準吸
入空気量になっていても、パティキュレートフィルタの
捕集量増大につれて吸気管圧力は低下するようになる。
According to the present invention, the engine is operated in a reference state in which the particulate filter does not collect particulates in advance, and the engine intake air amount that provides an optimal EGR gas amount and the engine intake pipe pressure at that time (that is, the reference value). The intake air amount and the reference intake pipe pressure are determined. For this reason, when the engine intake air amount is controlled to be the above reference intake air amount during actual engine operation, the intake pipe pressure is set to the reference value if particulates are not collected at all in the particulate filter. Matches intake pipe pressure. However, as described above, since the mass flow rate of the EGR gas decreases as the particulate collection amount of the particulate filter increases, even if the actual engine intake air amount is the reference intake air amount, the As the trapping amount of the curable filter increases, the intake pipe pressure decreases.

【0017】すなわち、機関を基準吸入空気量で運転し
たときの実際の吸気管圧力の基準吸気管圧力からのずれ
の大きさはパティキュレートフィルタ捕集量の増大によ
り生じた排気温度、圧力の変化に起因するEGRガス質
量流量の変化を表すことになる。本発明では、予めパテ
ィキュレートフィルタのパティキュレート捕集量を変化
させ、それぞれの機関運転状態において基準吸入空気量
で機関を運転したときの実際の吸気管圧力の基準吸気管
圧力からの偏差を求めてある。補正手段は、各捕集量に
おけるそれぞれの機関運転状態での上記偏差と、パティ
キュレートフィルタのそれぞれのパティキュレート捕集
状態において、最適なEGR率を得るために必要とされ
る基準吸入空気量の補正量を記憶しており、実際の機関
運転中に、機関吸入空気量が基準吸入空気量に制御され
たときの機関吸気管圧力と、予め記憶した基準吸気管圧
力との偏差からパティキュレートフィルタのパティキュ
レート捕集量の程度を推定するとともに、このパティキ
ュレート捕集量下で適正なEGR率が得られるように基
準吸入空気量を補正して機関の目標吸入空気量を設定す
る。この、補正後の目標吸入空気量を用いて機関吸入空
気量に基づくEGR弁開度のフィードバック制御を行な
うことにより、パティキュレートフィルタの捕集量増大
により機関排気温度、圧力が変化した場合にも、それに
応じてEGRガス量は常に適正なEGR率を維持する値
に制御されるようになる。このため、実際に排気温度、
圧力を計測することなく、EGR弁開度が排気温度と圧
力との変化に応じて適正なEGR率が得られる値に補正
されるようになり、EGR率の変化によるNOX の増大
やパティキュレートの増大、スモークの発生等が防止さ
れる。
That is, when the engine is operated at the reference intake air amount, the magnitude of the deviation of the actual intake pipe pressure from the reference intake pipe pressure depends on the change in the exhaust gas temperature and pressure caused by the increase in the trapped amount of the particulate filter. , The change in the EGR gas mass flow rate. In the present invention, the particulate trapping amount of the particulate filter is changed in advance, and the deviation of the actual intake pipe pressure from the reference intake pipe pressure when the engine is operated with the reference intake air amount in each engine operating state is obtained. It is. The correction means calculates the deviation of the trapped amount in each engine operating state and the reference intake air amount required to obtain an optimal EGR rate in each of the particulate filter collecting states in the particulate filter. The correction amount is stored, and during actual engine operation, a particulate filter is obtained from a deviation between the engine intake pipe pressure when the engine intake air quantity is controlled to the reference intake air quantity and a previously stored reference intake pipe pressure. Is estimated, and the target intake air amount of the engine is set by correcting the reference intake air amount so that an appropriate EGR rate is obtained under the particulate collection amount. By performing the feedback control of the opening degree of the EGR valve based on the engine intake air amount using the corrected target intake air amount, even when the engine exhaust temperature and pressure change due to an increase in the trapping amount of the particulate filter. Accordingly, the EGR gas amount is always controlled to a value that maintains an appropriate EGR rate. For this reason, the exhaust temperature,
Without measuring the pressure, it becomes proper EGR rate EGR valve opening in accordance with a change in the exhaust temperature and pressure is corrected to a value obtained, increasing or particulates of the NO X due to the change in the EGR rate Increase, generation of smoke, and the like are prevented.

【0018】請求項3に記載の発明によれば、前記空気
量補正手段は、実際の機関吸気管圧力が前記目標圧力よ
り低いときには前記目標吸入空気量を減少する補正を行
い、実際の機関吸気管圧力が前記目標圧力より高いとき
には前記目標吸入空気量を増大する補正を行なう、請求
項2に記載の内燃機関のEGR制御装置が提供される。
According to the present invention, when the actual engine intake pipe pressure is lower than the target pressure, the air amount correcting means performs a correction for decreasing the target intake air amount, thereby realizing the actual engine intake air. 3. The EGR control device for an internal combustion engine according to claim 2, wherein a correction for increasing the target intake air amount is performed when a pipe pressure is higher than the target pressure.

【0019】すなわち、請求項3の発明では、空気量補
正手段は実際の吸気管圧力が基準吸気管圧力より低い場
合、すなわちEGRガスの質量流量が新気の質量流量に
対して適正なEGR率を与える量より低下した場合には
基準吸入空気量を減少する補正を行なう。これにより、
目標吸入空気量は基準吸入空気量より小さな値に設定さ
れ機関吸入空気量に基づくEGR弁開度フィードバック
制御ではEGR量が増大され、かつ機関吸入空気量(新
気量)が低減されるためEGR率が適正な値に制御され
る。また、空気量補正手段は同様に、実際の吸気管圧力
が基準吸気管圧力より高い場合、すなわちEGRガスの
質量流量が新気の質量流量に対して増大した場合には、
目標吸入空気量が基準吸入空気量より大きくなるように
基準吸入空気量の補正を行なう。これにより、EGR弁
開度フィードバック制御により機関吸入空気量が増加
し、EGR率が適正な値に制御される。
That is, according to the third aspect of the present invention, the air amount correcting means determines whether the actual intake pipe pressure is lower than the reference intake pipe pressure, that is, the EGR gas mass flow rate is appropriate for the fresh air mass flow rate. If the value is lower than the value that gives, the correction for reducing the reference intake air amount is performed. This allows
The target intake air amount is set to a value smaller than the reference intake air amount, and the EGR valve opening feedback control based on the engine intake air amount increases the EGR amount and reduces the engine intake air amount (new air amount), so that EGR The rate is controlled to an appropriate value. Similarly, when the actual intake pipe pressure is higher than the reference intake pipe pressure, that is, when the mass flow rate of the EGR gas increases with respect to the mass flow rate of the fresh air,
The reference intake air amount is corrected so that the target intake air amount becomes larger than the reference intake air amount. Thus, the engine intake air amount is increased by the EGR valve opening feedback control, and the EGR rate is controlled to an appropriate value.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、添付図面を用いて本発明の
実施形態について説明する。図1は、本発明を自動車用
ディーゼルエンジンに適用した実施形態の概略構成を説
明する図である。図1において、1はディーゼルエンジ
ン本体、2はエンジン1の吸気通路、20は吸気通路2
に設けられたサージタンク、21はサージタンク20と
各気筒の吸気ポートとを接続する吸気枝管である。本実
施形態では、吸気通路2には吸気通路2を流れる吸入空
気の流量を絞る吸気絞り弁27、および吸気を冷却する
インタクーラ26が設けられている。吸気絞り弁27は
ソレノイド、バキュームアクチュエータ等の適宜な形式
のアクチュエータ27aを備え、後述する電子制御ユニ
ット(ECU)30からの制御信号に応じた開度をと
る。本実施形態では、吸気絞り弁27は、例えば機関低
回転時等に吸気圧力を低下させて後述するEGR通路3
3を通ってサージタンク20に還流する排気(EGRガ
ス)量を増大させるために用いられる他、パティキュレ
ートフィルタ43に捕集されたパティキュレートを燃焼
(パティキュレートフィルタ43を再生)させる際に吸
気を絞り排気温度を上昇させるために用いられる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an embodiment in which the present invention is applied to an automobile diesel engine. 1, reference numeral 1 denotes a diesel engine main body, 2 denotes an intake passage of the engine 1, and 20 denotes an intake passage 2.
Is an intake branch pipe connecting the surge tank 20 and the intake port of each cylinder. In the present embodiment, the intake passage 2 is provided with an intake throttle valve 27 for reducing the flow rate of intake air flowing through the intake passage 2 and an intercooler 26 for cooling intake air. The intake throttle valve 27 includes an actuator 27a of an appropriate type such as a solenoid or a vacuum actuator, and takes an opening in accordance with a control signal from an electronic control unit (ECU) 30 described later. In the present embodiment, the intake throttle valve 27 reduces the intake pressure, for example, when the engine is running at a low speed, so that an EGR passage
In addition to being used to increase the amount of exhaust gas (EGR gas) recirculated to the surge tank 20 through the fuel tank 3, the intake air is used when burning the particulates collected by the particulate filter 43 (regenerating the particulate filter 43). Is used to raise the exhaust temperature.

【0021】図1に25で示すのは、吸気通路2の吸気
入口近傍に設けられたエアフローメータである。本実施
形態では、エアフローメータ25は熱線式流量計等のよ
うに、吸気通路2を流れる吸入空気の質量流量を直接測
定可能な形式のものが使用されている。吸気通路2に流
入した大気は、エアフローメータ25を通過した後、排
気過給機(ターボチャージャ)35の圧縮機により昇圧
され、吸気通路2に設けたインタクーラ26により冷却
された後サージタンク20、枝管21を経て各気筒に吸
入される。
In FIG. 1, reference numeral 25 denotes an air flow meter provided near the intake port of the intake passage 2. In the present embodiment, an air flow meter 25 such as a hot-wire flow meter that can directly measure the mass flow rate of the intake air flowing through the intake passage 2 is used. The air flowing into the intake passage 2 passes through an air flow meter 25, is pressurized by a compressor of an exhaust supercharger (turbocharger) 35, is cooled by an intercooler 26 provided in the intake passage 2, and It is sucked into each cylinder via the branch pipe 21.

【0022】図1に111で示すのは、各気筒内に直接
燃料を噴射する燃料噴射弁である。燃料噴射弁111
は、高圧燃料を貯留する共通の蓄圧室(コモンレール)
115に接続されている。機関1の燃料は高圧燃料ポン
プ113により昇圧されてコモンレール115に供給さ
れ、コモンレール115から各燃料噴射弁111を介し
て直接各気筒内に噴射される。
Reference numeral 111 in FIG. 1 denotes a fuel injection valve for directly injecting fuel into each cylinder. Fuel injection valve 111
Is a common accumulator (common rail) for storing high-pressure fuel
115. The fuel of the engine 1 is pressurized by the high-pressure fuel pump 113 and supplied to the common rail 115, and is directly injected from the common rail 115 into each cylinder via each fuel injection valve 111.

【0023】また、図1に31で示すのは各気筒の排気
ポートと排気通路3とを接続する排気マニホルド、35
で示すのはターボチャージャである。ターボチャージャ
35は排気通路3の排気により駆動される排気タービン
と、この排気タービンにより駆動される吸気圧縮機とを
備えている。また、本実施形態ではターボチャージャ3
5下流側の排気通路3上には、排気通路3を流れる排気
流量を絞るための排気絞り弁37が配置されている。排
気絞り弁37は、吸気絞り弁27と同様なアクチュエー
タ37aを備え、ECU30からの制御信号に応じた開
度をとる。本実施形態では排気絞り弁37は、パティキ
ュレートフィルタ43の再生のために排気温度を上昇さ
せる際に用いられる。
In FIG. 1, reference numeral 31 denotes an exhaust manifold for connecting an exhaust port of each cylinder to the exhaust passage 3;
Indicated by is a turbocharger. The turbocharger 35 includes an exhaust turbine driven by exhaust gas in the exhaust passage 3 and an intake compressor driven by the exhaust turbine. In this embodiment, the turbocharger 3
An exhaust throttle valve 37 for reducing the flow rate of exhaust gas flowing through the exhaust passage 3 is disposed on the exhaust passage 3 on the downstream side 5. The exhaust throttle valve 37 includes an actuator 37a similar to the intake throttle valve 27, and takes an opening degree according to a control signal from the ECU 30. In the present embodiment, the exhaust throttle valve 37 is used when raising the exhaust gas temperature for regeneration of the particulate filter 43.

【0024】更に、本実施形態ではエンジン排気の一部
を吸気系に還流させるEGR装置が設けられている。E
GR装置は、排気マニホルド31と吸気サージタンク2
0とを連通するEGR通路33、およびEGR通路33
上に配置されたEGR弁23、およびEGR弁23上流
側のEGR通路に設けられたEGRクーラ45を備えて
いる。EGR弁23は図示しないアクチュエータを備
え、ECU30からの制御信号に応じた開度をとり、E
GR通路33を通って吸気サージタンク20に還流する
EGRガス流量を制御する。本実施形態では、低負荷領
域から高負荷領域までの広い運転領域で比較的多量のE
GRガスを還流させるようにEGR弁23が制御され
る。このため、本実施形態では各気筒に吸入される吸気
には比較的多量のEGRガスが含まれるようになる。E
GRガスは気筒から排出された高温の排気であるため、
多量のEGRガスを吸気に還流させると吸気温度が上昇
してしまい、エンジンの吸気体積効率が低下することに
なる。本実施形態では、これを防止するために、EGR
弁23上流側のEGR通路33には水冷または空冷のE
GRクーラ45が設けられている。本実施形態では、E
GRクーラ45を用いて吸気系に還流するEGRガス温
度を低下させることにより、エンジンの吸気体積効率の
低下を抑制して比較的多量のEGRガスを還流させるこ
とが可能となっている。
Further, in this embodiment, an EGR device for recirculating a part of the engine exhaust gas to the intake system is provided. E
The GR device includes an exhaust manifold 31 and an intake surge tank 2
0 and an EGR passage 33 communicating with the EGR passage 33
An EGR valve 23 disposed above and an EGR cooler 45 provided in an EGR passage upstream of the EGR valve 23 are provided. The EGR valve 23 includes an actuator (not shown), and takes an opening degree in accordance with a control signal from the ECU 30.
The flow rate of the EGR gas that flows back to the intake surge tank 20 through the GR passage 33 is controlled. In the present embodiment, a relatively large amount of E in a wide operating range from a low load range to a high load range.
The EGR valve 23 is controlled to recirculate the GR gas. For this reason, in this embodiment, the intake air drawn into each cylinder contains a relatively large amount of EGR gas. E
Since GR gas is high-temperature exhaust gas discharged from a cylinder,
When a large amount of EGR gas is recirculated to the intake air, the intake air temperature rises, and the intake volume efficiency of the engine decreases. In the present embodiment, in order to prevent this, EGR
The EGR passage 33 upstream of the valve 23 has a water-cooled or air-cooled EGR passage.
A GR cooler 45 is provided. In the present embodiment, E
By using the GR cooler 45 to lower the temperature of the EGR gas recirculated to the intake system, it is possible to suppress a decrease in the intake volume efficiency of the engine and recirculate a relatively large amount of EGR gas.

【0025】図1に30で示すのは、エンジン1の電子
制御ユニット(ECU)である。本実施形態のECU3
0は、公知の構成のマイクロコンピュータとして構成さ
れ、CPU、RAM、ROM、入力ポート、出力ポート
を双方向性バスで相互に接続した構成とされている。E
CU30はエンジン1の燃料噴射制御、回転数制御等の
基本制御を行うほか、本実施形態では後述するように、
機関吸入空気量に基づくEGR弁23開度のフィードバ
ック制御、及び吸気管圧力に基づく目標吸入空気量の補
正を行なう。
Reference numeral 30 in FIG. 1 denotes an electronic control unit (ECU) of the engine 1. ECU 3 of the present embodiment
Reference numeral 0 denotes a microcomputer having a known configuration, in which a CPU, a RAM, a ROM, an input port, and an output port are mutually connected by a bidirectional bus. E
The CU 30 performs basic control such as fuel injection control and rotation speed control of the engine 1, and in the present embodiment, as described later,
Feedback control of the EGR valve 23 opening based on the engine intake air amount and correction of the target intake air amount based on the intake pipe pressure are performed.

【0026】これらの制御を行うため、ECU30の入
力ポートには、エンジン1のクランク軸近傍に配置され
た回転数センサ55からエンジン回転数NEに対応する
信号が入力されている他、エアフローメータ25からエ
ンジン吸入空気量Gnに相当する信号が、また、エンジ
ンアクセルペダル近傍に配置されたアクセル開度センサ
57から運転者のアクセルペダル踏み込み量(アクセル
開度)ACCPに対応する信号とEGR弁23に配置さ
れたEGR弁開度センサ51からEGR弁開度を表す信
号VEG、及び吸気サージタンク20に配置された吸気
圧センサ59から吸気管圧力PMを表す信号が、それぞ
れ入力されている。
In order to perform these controls, a signal corresponding to the engine speed NE is input to an input port of the ECU 30 from a speed sensor 55 disposed near the crankshaft of the engine 1, and an air flow meter 25 is provided. And a signal corresponding to the driver's accelerator pedal depression amount (accelerator opening) ACCP from the accelerator opening sensor 57 disposed near the engine accelerator pedal and the signal corresponding to the EGR valve 23. A signal VEG representing the EGR valve opening from the disposed EGR valve opening sensor 51 and a signal representing the intake pipe pressure PM from the intake pressure sensor 59 disposed in the intake surge tank 20 are input.

【0027】また、ECU30の出力ポートは、図示し
ない燃料噴射回路を介してエンジン1の燃料噴射弁11
1に接続され、燃料噴射弁111からの燃料噴射量と燃
料噴射時期を制御している。また、ECU30の出力ポ
ートは図示しない駆動回路を介してEGR弁23、吸気
絞り弁27および排気絞り弁37のアクチュエータに接
続され、それぞれの弁開度を制御している。
The output port of the ECU 30 is connected to a fuel injection valve 11 of the engine 1 through a fuel injection circuit (not shown).
1 and controls the fuel injection amount and fuel injection timing from the fuel injection valve 111. The output port of the ECU 30 is connected to actuators of the EGR valve 23, the intake throttle valve 27, and the exhaust throttle valve 37 via a drive circuit (not shown), and controls the respective valve openings.

【0028】更に、本実施形態では、排気通路3の排気
絞り弁下流側には、三元触媒等の公知の形式の排気浄化
触媒41およびパティキュレートフィルタ(DPF)4
3が配置されている。DPF43は、例えば金属メッシ
ュ、セラミック多孔質等のフィルタからなり、排気中の
パティキュレートを捕集する。本実施形態では、DPF
43としては、適宜な形式の公知のパティキュレートフ
ィルタを使用可能である。
Further, in the present embodiment, a known type of exhaust purification catalyst 41 such as a three-way catalyst and a particulate filter (DPF) 4 are disposed downstream of the exhaust throttle valve in the exhaust passage 3.
3 are arranged. The DPF 43 is formed of, for example, a filter such as a metal mesh or a ceramic porous material, and captures particulates in the exhaust gas. In this embodiment, the DPF
As the 43, a known particulate filter of an appropriate type can be used.

【0029】前述したように、DPF43にはエンジン
運転中排気中のパティキュレートが捕集され、徐々にD
PF43を流れる排気の圧損が増大する。このため、D
PFのパティキュレート捕集量が増大すると排気マニホ
ルド31内の排気圧力が増大し、背圧の増大によりエン
ジンの出力低下、燃料消費量の増大等が生じる。このた
め、本実施形態ではDPF43のパティキュレート捕集
量が増大した場合には、排気絞り弁37または吸気絞り
弁27、またはこれらの両方を閉弁して機関吸気量を低
下させ、排気温度を上昇させることによりDPF43の
再生操作を行なう。DPFの再生操作により、DPF4
3に捕集されたパティキュレートは燃焼しDPFから除
去されるため、DPF43の圧損は回復する。
As described above, the particulates in the exhaust gas during the operation of the engine are collected in the DPF 43, and gradually increased.
The pressure loss of the exhaust flowing through the PF 43 increases. For this reason, D
When the amount of particulate matter trapped by the PF increases, the exhaust pressure in the exhaust manifold 31 increases, and an increase in back pressure causes a decrease in engine output, an increase in fuel consumption, and the like. For this reason, in the present embodiment, when the amount of trapped particulates of the DPF 43 increases, the exhaust throttle valve 37 and / or the intake throttle valve 27 are closed to reduce the engine intake air amount and reduce the exhaust gas temperature. The DPF 43 is regenerated by raising it. By the DPF regeneration operation, DPF4
Since the particulates trapped in 3 are burned and removed from the DPF, the pressure loss of the DPF 43 recovers.

【0030】ところが、上記のように定期的にDPF4
3の再生操作を実施した場合には、DPF43の圧損は
機関運転中、パティキュレートの捕集とともに徐々に増
大し、再生操作の実行とともに低下(回復)する変動を
繰り返すことになる。後述するように、本実施形態では
ECU30はエアフローメータ25で検出した機関吸入
空気量(新気の質量流量)が機関運転状態に応じて定め
られた目標値になるようにEGR弁23開度を制御す
る、機関吸入空気量に基づくEGR弁開度のフィードバ
ック制御を行なっている。これにより、機関の運転状態
に応じた適切なEGR率(機関に吸入される吸気(新気
とEGRガスとの合計)の質量に占めるEGRガス質
量、すなわち、EGRガス質量/(新気質量+EGRガ
ス質量))が常に適切な値に維持されるようになり、パ
ティキュレートの増大やスモークの発生を防止しつつ排
気中のNOX が低減される。
However, as described above, the DPF 4
When the regeneration operation of No. 3 is performed, the pressure loss of the DPF 43 gradually increases as the particulates are collected during the operation of the engine, and decreases (recovers) repeatedly as the regeneration operation is performed. As will be described later, in the present embodiment, the ECU 30 adjusts the opening degree of the EGR valve 23 so that the engine intake air amount (mass flow rate of fresh air) detected by the air flow meter 25 becomes a target value determined according to the engine operating state. The feedback control of the EGR valve opening based on the controlled engine intake air amount is performed. Thereby, the EGR gas mass occupying the mass of the intake air (total of the fresh air and the EGR gas) sucked into the engine, that is, the EGR gas mass / (new air mass + EGR) appropriate for the operating state of the engine Gas mass)) is always maintained at an appropriate value, and NO X in the exhaust gas is reduced while preventing an increase in particulates and generation of smoke.

【0031】ところが、パティキュレートフィルタの捕
集量が増大して機関の排気背圧が変動すると、上記のよ
うに機関吸入空気量に基づくEGR弁開度のフィードバ
ック制御を行なっていると適正なEGR率が維持できな
くなる問題が生じる。機関の排気背圧が増大すると、そ
れに応じて排気温度が上昇するため、機関の吸気全体の
温度が上昇し、機関吸気の体積流量が一定に維持されて
いても機関吸気の質量流量は低下する。一方、上述のE
GR弁開度のフィードバック制御を行なっていると機関
吸入空気量(新気)の質量流量は一定に維持されるた
め、吸気の質量流量が低下した分だけEGRガスの質量
流量が減少することになり、EGR率が低下してしま
う。これを防止するためには、理論的には機関排気温度
を検出して排気温度に基づいてEGRガス量を補正すれ
ば良い。しかし、実際には機関排気背圧が増大すると排
気マニホルド圧力増大により気筒内に残留する既燃ガス
量が増大し内部EGR量が増大する。また、本実施形態
ではEGRガスを冷却するEGRクーラ45が設けられ
ているため、排気温度の上昇とEGRガス温度とは等し
くならない。このため、実際にはこれらの要因が複雑に
作用して排気温度を検出しただけではEGRガス量を適
切に補正することができない。
However, if the trapping amount of the particulate filter increases and the exhaust back pressure of the engine fluctuates, the proper EGR valve opening feedback control based on the engine intake air amount is performed as described above. There is a problem that the rate cannot be maintained. When the exhaust back pressure of the engine increases, the exhaust temperature rises accordingly, so that the temperature of the entire intake of the engine rises and the mass flow rate of the engine intake drops even if the volume flow rate of the engine intake is maintained constant. . On the other hand, E
When the feedback control of the opening degree of the GR valve is performed, the mass flow rate of the engine intake air amount (fresh air) is kept constant, so that the mass flow rate of the EGR gas is reduced by the decrease in the mass flow rate of the intake air. That is, the EGR rate decreases. To prevent this, it is theoretically sufficient to detect the engine exhaust gas temperature and correct the EGR gas amount based on the exhaust gas temperature. However, in practice, when the engine exhaust back pressure increases, the amount of burned gas remaining in the cylinder increases due to the increase of the exhaust manifold pressure, and the internal EGR amount increases. Further, in this embodiment, since the EGR cooler 45 for cooling the EGR gas is provided, the rise in the exhaust gas temperature is not equal to the EGR gas temperature. For this reason, in practice, these factors act in a complicated manner, and the EGR gas amount cannot be appropriately corrected only by detecting the exhaust gas temperature.

【0032】本実施形態では、吸気圧センサ59で検出
した機関吸気管圧力に基づいて、EGR弁開度のフィー
ドバック制御における目標吸入空気量を設定することに
よりこの問題を解決している。機関回転数が一定の状態
では、実際に機関に吸入される吸気(新気とEGRガス
との合計)の質量流量は吸気管圧力に対応した値とな
る。すなわち、機関回転数が一定の状態では、機関吸気
の質量流量が同一であれば吸気管圧力も同一になる。
今、DPFのパティキュレート捕集量がゼロの状態(基
準状態)を考える。この基準状態では、機関吸入空気
量、吸気管圧力、排気温度、排気背圧等のパラメータ
は、機関運転条件(回転数NE、アクセル開度ACC
P)とEGR率とが定まればそれに応じて一定の値にな
る。従って、基準状態では、各運転条件に応じて適正な
EGR率を与える機関吸入空気量(基準吸入空気量)を
予め求めておき、この基準吸入空気量になるようにEG
R弁をフィードバック制御すればEGR率は各運転条件
に応じた適正な一定の値になり、機関吸気管圧力も回転
数NE、アクセル開度ACCPに応じて定まる一定の値
(基準吸気管圧力)になる。
In this embodiment, this problem is solved by setting the target intake air amount in the feedback control of the EGR valve opening based on the engine intake pipe pressure detected by the intake pressure sensor 59. When the engine speed is constant, the mass flow rate of the intake air (sum of fresh air and EGR gas) actually taken into the engine has a value corresponding to the intake pipe pressure. That is, in a state where the engine speed is constant, the intake pipe pressure becomes the same if the mass flow rate of the engine intake is the same.
Now, consider a state in which the amount of trapped particulates in the DPF is zero (reference state). In this reference state, parameters such as the engine intake air amount, the intake pipe pressure, the exhaust temperature, and the exhaust back pressure depend on the engine operating conditions (rotational speed NE, accelerator opening ACC).
If P) and the EGR rate are determined, they will be constant values accordingly. Therefore, in the reference state, the engine intake air amount (reference intake air amount) that gives an appropriate EGR rate according to each operating condition is obtained in advance, and the engine intake air amount is set to the reference intake air amount.
If the R valve is feedback controlled, the EGR rate becomes an appropriate constant value according to each operating condition, and the engine intake pipe pressure is a constant value (reference intake pipe pressure) determined according to the rotational speed NE and the accelerator opening ACCP. become.

【0033】ところが、DPFのパティキュレート捕集
量が増大すると、機関吸入空気量を基準吸入空気量に制
御していても排気温度、排気背圧の変化によりEGR率
は最適値から変化し、吸気の質量流量の変化のため機関
吸気管圧力は基準吸気管圧力から変化するようになる。
機関吸入空気量を基準吸入空気量に保持した場合の機関
吸気管圧力の基準吸気管圧力からのずれ(偏差)は、D
PFのパティキュレート捕集量増大に応じて大きくなる
ため、上記偏差はDPFのパティキュレート捕集量を表
すパラメータとして用いることができる。また、各運転
状態において適正なEGR率を与える機関吸入空気量も
DPFのパティキュレート捕集量に応じて変化するた
め、DPFのパティキュレート捕集量が定まればそれに
応じて適正なEGR率を与える機関吸入空気量を決定す
る事ができる。
However, when the amount of trapped particulates in the DPF increases, the EGR rate changes from the optimum value due to changes in exhaust temperature and exhaust back pressure, even if the engine intake air amount is controlled to the reference intake air amount, and the intake air amount is reduced. , The engine intake pipe pressure changes from the reference intake pipe pressure.
The deviation (deviation) of the engine intake pipe pressure from the reference intake pipe pressure when the engine intake air quantity is maintained at the reference intake air quantity is D
Since the value increases as the amount of particulate matter trapped in the PF increases, the deviation can be used as a parameter representing the amount of particulate matter trapped in the DPF. In addition, since the amount of engine intake air that gives an appropriate EGR rate in each operation state also changes according to the amount of particulate matter trapped in the DPF, if the amount of particulate matter trapped in the DPF is determined, the appropriate EGR rate is adjusted accordingly. The amount of engine intake air to be given can be determined.

【0034】そこで、本実施形態では機関運転中に一定
時間毎に現在の機関運転条件(NE、ACCP)に応じ
た基準吸入空気量になるようにEGR弁開度を制御し
て、そのときの実際の吸気管圧力PMを検出するととも
に、検出した吸気管圧力PMと現在の機関運転条件にお
ける基準吸気管圧力PM0 との偏差に基づいて、DPF
のパティキュレート捕集量MDPを算出する。本実施形
態では、予めDPFのパティキュレート捕集量MDPが
異なる状態で、各機関運転条件毎に機関を基準吸入空気
量で運転し、そのときの実際の吸気管圧力PMと基準吸
気管圧力PM0 との偏差ΔPM(=PM0 −PM)を測
定しておき、捕集量MDPと機関運転条件(NE、AC
CP)とΔPMとの関係をECU30のROMに格納し
てある。そして、実際の機関運転時には、機関吸入空気
量を基準吸入空気量に制御したときの吸気管圧力偏差Δ
PMと、NE、ACCPとから上記関係に基づいてパテ
ィキュレート捕集量MDPが算出される。
Therefore, in this embodiment, the EGR valve opening is controlled so that the reference intake air amount according to the current engine operating conditions (NE, ACCP) is obtained at regular intervals during engine operation. An actual intake pipe pressure PM is detected, and a DPF is determined based on a deviation between the detected intake pipe pressure PM and a reference intake pipe pressure PM 0 under current engine operating conditions.
Is calculated. In the present embodiment, the engine is operated with the reference intake air amount for each engine operating condition with the particulate matter trapping amount MDP of the DPF being different in advance, and the actual intake pipe pressure PM and the reference intake pipe pressure PM at that time are operated. 0 deviation between the ΔPM (= PM 0 -PM) leave measure, collection amount MDP and the engine operating conditions (NE, AC
The relationship between CP) and ΔPM is stored in the ROM of the ECU 30. During actual engine operation, the intake pipe pressure deviation Δ when the engine intake air amount is controlled to the reference intake air amount
The particulate trapping amount MDP is calculated from PM, NE, and ACCP based on the above relationship.

【0035】また、本実施形態では上記により算出した
実際のパティキュレート捕集量MDPに基づいて、適正
なEGR率を与えるように各運転条件における基準吸入
空気量を補正した目標吸入空気量を算出する。本実施形
態では、予めDPFのパティキュレート捕集量MDPが
異なる状態で機関を運転し、各運転条件において最適な
EGR率が得られるように基準吸入空気量の補正量を予
め求めてあり、NE、ACCPとMDPとこの補正量と
の関係をECU30のROMに格納してある。実際の機
関運転時には、上記により求めたパティキュレート捕集
量MDPと、NE、ACCPとからこの補正量が算出さ
れる。
In this embodiment, based on the actual particulate matter collection amount MDP calculated as described above, the target intake air amount is calculated by correcting the reference intake air amount under each operating condition so as to give an appropriate EGR rate. I do. In this embodiment, the engine is operated in advance with the particulate matter trapping amount MDP of the DPF being different, and the correction amount of the reference intake air amount is obtained in advance so that an optimum EGR rate can be obtained under each operating condition. , ACCP, MDP, and the correction amount are stored in the ROM of the ECU 30. During actual engine operation, this correction amount is calculated from the particulate trapping amount MDP obtained as described above, and NE and ACCP.

【0036】次に、図2及び図3を用いて本実施形態に
おける上述のEGR制御を具体的に説明する。図2は、
機関吸入空気量に基づくEGR弁23開度のフィードバ
ック制御操作を説明するフローチャートである。本操作
は、ECU30により一定時間毎に実行されるルーチン
により行なわれる。
Next, the above-mentioned EGR control in this embodiment will be described in detail with reference to FIGS. FIG.
4 is a flowchart illustrating a feedback control operation of an EGR valve opening based on an engine intake air amount. This operation is performed by a routine executed by the ECU 30 at regular intervals.

【0037】図2において、ステップ201ではまず回
転数センサ55、エアフローメータ25及びアクセル開
度センサ57とから、エンジン回転数NEと吸入空気量
Gn及びアクセル開度ACCPが読み込まれる。そし
て、ステップ203では上記により読み込んだNEとA
CCPとから、現在の機関運転状態における基準吸入空
気量Gntが算出される。基準吸入空気量Gntの値
は、予めECU30のROMに機関回転数NEとアクセ
ル開度ACCPとを用いた二次元数値マップの形で格納
されている。
In FIG. 2, in step 201, the engine speed NE, the intake air amount Gn, and the accelerator opening ACCP are first read from the rotation speed sensor 55, the air flow meter 25, and the accelerator opening sensor 57. In step 203, NE and A read as described above are read.
From CCP, the reference intake air amount Gnt in the current engine operating state is calculated. The value of the reference intake air amount Gnt is stored in advance in the ROM of the ECU 30 in the form of a two-dimensional numerical map using the engine speed NE and the accelerator opening ACCP.

【0038】次いで、ステップ205ではフラグXの値
が1にセットされているか否かを判定する。フラグX
は、現在後述するDPF43のパティキュレート捕集量
MDPの算出操作(図3)が実行中であるか否かを表す
フラグである。ステップ205でX≠1であった場合、
すなわち現在MDPの算出操作を実行していない場合に
は、ステップ207で図3の操作で算出したパティキュ
レート捕集量MDPの値が読み込まれ、ステップ209
ではNE、ACCPと上記により読み込んだMDPの値
から現在の運転条件(NE、ACCP)における基準吸
入空気量の補正係数αの値が算出される。前述したよう
に、基準吸入空気量の補正係数αの値は、予め実験に基
づいて求められECU30のROMにNE、ACCP、
MDPの値を用いた3次元数値マップの形で格納されて
いる。
Next, at step 205, it is determined whether or not the value of the flag X is set to 1. Flag X
Is a flag indicating whether or not a calculation operation (FIG. 3) of the particulate matter trapping amount MDP of the DPF 43 described below is currently being executed. If X ≠ 1 in step 205,
That is, if the operation for calculating the MDP is not currently executed, the value of the particulate trapping amount MDP calculated by the operation in FIG.
In, the value of the correction coefficient α of the reference intake air amount under the current operating conditions (NE, ACCP) is calculated from the values of NE, ACCP and the MDP read as described above. As described above, the value of the correction coefficient α of the reference intake air amount is obtained in advance by an experiment, and NE, ACCP,
It is stored in the form of a three-dimensional numerical map using MDP values.

【0039】ステップ209で現在の運転条件(NE、
ACCP)における現在のパティキュレート捕集量MD
Pに応じた補正係数αの値を算出後、次にステップ21
1では、ステップ203で算出した基準吸入空気量Gn
tの値に補正係数αが乗じられ、基準吸入空気量Gnt
の値がGnt×αに補正される。これにより、ステップ
213以下のEGR弁23開度のフィードバック制御操
作では、補正後の基準吸入空気量Gntの値が目標吸入
空気量として用いられる。
In step 209, the current operating conditions (NE,
(ACCP) Current particulate collection amount MD
After calculating the value of the correction coefficient α corresponding to P, next, at step 21
In step 1, the reference intake air amount Gn calculated in step 203 is set.
The value of t is multiplied by a correction coefficient α, and the reference intake air amount Gnt
Is corrected to Gnt × α. Thus, in the feedback control operation of the opening degree of the EGR valve 23 after step 213, the corrected value of the reference intake air amount Gnt is used as the target intake air amount.

【0040】一方、ステップ205で現在パティキュレ
ート捕集量MDPの算出操作実行中である場合(X=
1)には、ステップ203で算出した基準吸入空気量G
ntの値の補正係数αによる補正は行なわない。すなわ
ち、パティキュレート捕集量MDP算出操作実行中は、
ステップ203で算出した基準吸入空気量Gntの値を
そのまま目標吸入空気量として用いてステップ213以
下のEGR弁23開度のフィードバック制御が行なわれ
る。
On the other hand, if the calculation operation of the particulate trapping amount MDP is currently being executed in step 205 (X =
1) includes the reference intake air amount G calculated in step 203.
The correction of the value of nt by the correction coefficient α is not performed. That is, during the operation of calculating the particulate collection amount MDP,
Using the value of the reference intake air amount Gnt calculated in step 203 as it is as the target intake air amount, feedback control of the EGR valve 23 opening degree in step 213 and thereafter is performed.

【0041】ステップ213からステップ221は上記
により設定した目標吸入空気量Gntを用いた、機関吸
入空気量Gnに基づくEGR弁23開度のフィードバッ
ク制御操作を示している。すなわち、ステップ213で
は、まず実際の吸入空気量Gnが目標空気量Gntに対
して予め定めた正の一定値A以上大きいか否かが判定さ
れ、A以上大きい場合にはステップ215でEGR弁2
3の目標開度VEG0を一定量ΔVだけ増大設定すると
ともに、ステップ221で実際のEGR弁23開度VE
Gが目標開度VEG0 になるようにフィードバック制御
する。これにより、吸気系に還流するEGRガス量が増
大し、相対的にエンジンに吸入される新気の量Gnが減
少する。一方、ステップ213で、Gn−Gnt≦Aで
あった場合には、次にステップ217で実際の吸入空気
量Gnが目標空気量Gntに対してA以上小さいか否か
(Gn−Gnt<−Aか否か)が判定され、A以上小さ
い場合にはステップ219でEGR弁23の目標開度V
EG0 を一定量ΔVだけ減少させるとともに、ステップ
221で実際のEGR弁23開度VEGが目標開度VE
0 になるようにフィードバック制御する。これによ
り、吸気系に還流するEGRガス量は減少し、相対的に
エンジンに吸入される新気の量Gnが増大するようにな
る。すなわち、ステップ213から221を実行するこ
とにより、実際の吸入空気量Gnは目標吸入空気量Gn
tに対して±Aの範囲に制御されるようになる。
Steps 213 to 221 show a feedback control operation of the opening degree of the EGR valve 23 based on the engine intake air amount Gn using the target intake air amount Gnt set as described above. That is, in step 213, first, it is determined whether or not the actual intake air amount Gn is larger than the target air amount Gnt by a predetermined positive constant value A or more.
With a target opening VEG 0 increases set by a predetermined amount ΔV of 3, the actual EGR valve 23 opening VE at step 221
G is feedback controlled to the target opening VEG 0. As a result, the amount of EGR gas returning to the intake system increases, and the amount Gn of fresh air sucked into the engine relatively decreases. On the other hand, if Gn−Gnt ≦ A in step 213, then in step 217, it is determined whether the actual intake air amount Gn is smaller than the target air amount Gnt by A or more (Gn−Gnt <−A). If it is smaller than A, the target opening degree V of the EGR valve 23 is determined at step 219.
EG 0 is decreased by a fixed amount ΔV, and at step 221 the actual EGR valve 23 opening VEG is reduced to the target opening VE.
A feedback control so that the G 0. As a result, the amount of EGR gas recirculated to the intake system decreases, and the amount Gn of fresh air sucked into the engine relatively increases. That is, by executing steps 213 to 221, the actual intake air amount Gn becomes the target intake air amount Gn.
t is controlled within a range of ± A.

【0042】図3は、DPF43のパティキュレート捕
集量MDPの算出操作を示すフローチャートである。本
操作は、ECU30により一定時間毎に実行されるルー
チンにより行なわれる。図3、ステップ301ではカウ
ンタCTの値が所定値CT0 に到達したか否かが判定さ
れる。カウンタCTは、図3の操作実行毎に1ずつ増大
され、パティキュレート捕集量MDPの値の算出後ステ
ップ317でクリアされる。本操作は一定時間毎に実行
されるため、上記操作によりカウンタCTの値は前回パ
ティキュレート捕集量MDPの値の算出が完了してから
の経過時間を表すようになる。すなわち、ステップ30
1では前回MDPの値の算出操作が完了してから予め定
めた時間が経過したか否かが判定される。
FIG. 3 is a flowchart showing an operation for calculating the particulate trapping amount MDP of the DPF 43. This operation is performed by a routine executed by the ECU 30 at regular intervals. Figure 3, the value of the counter CT at step 301 whether or not has reached a predetermined value CT 0 is determined. The counter CT is incremented by one each time the operation in FIG. 3 is executed, and is cleared in step 317 after the value of the particulate trapping amount MDP is calculated. Since this operation is performed at regular intervals, the value of the counter CT indicates the elapsed time since the previous calculation of the value of the particulate collection amount MDP was completed by the above operation. That is, step 30
At 1, it is determined whether or not a predetermined time has elapsed since the last time the MDP value calculation operation was completed.

【0043】ステップ301でCT<CT0 であった場
合、すなわち前回MDP算出操作完了後所定時間が経過
していない場合には、本操作はステップ303以下のM
DP算出操作を実行することなくステップ319を実行
したのみで終了する。前述したように、MDPの値を算
出するためには、機関吸入空気量が無補正の基準吸入空
気量になるようにEGR弁23開度のフィードバック制
御を行なう必要がある。このため、基準状態以外ではM
DP算出操作時には機関EGR率は適正値に一致しない
場合が生じることになるので、あまりに短い間隔でMD
P算出操作を実行することは好ましくない。また、DP
Fのパティキュレート捕集量MDPは徐々に増大するも
のであるため、MDPの算出操作はそれほど短い間隔で
行なう必要はない。そこで、本実施形態では、ステップ
301におけるCT0 の値は比較的長い時間(例えば数
分から数十分)に相当する値に設定される。
If CT <CT 0 in step 301, that is, if the predetermined time has not elapsed since the completion of the previous MDP calculation operation, this operation is executed in step 303 and subsequent steps.
The processing ends only by executing step 319 without executing the DP calculation operation. As described above, in order to calculate the value of MDP, it is necessary to perform the feedback control of the opening degree of the EGR valve 23 so that the engine intake air amount becomes the uncorrected reference intake air amount. For this reason, M
At the time of the DP calculation operation, the engine EGR rate may not coincide with the appropriate value.
It is not preferable to perform the P calculation operation. Also, DP
Since the particulate collection amount MDP of F gradually increases, the calculation operation of MDP does not need to be performed at such short intervals. Therefore, in the present embodiment, the value of CT 0 in step 301 is set to a value corresponding to a relatively long time (for example, several minutes to several tens of minutes).

【0044】ステップ301で所定の時間が経過してい
た場合(CT≧CT0 )には、次いでステップ303か
ら317のMDP算出操作が実行される。この場合に
は、ステップ303で前述のフラグX(図2ステップ2
05)の値が1にセットされる。これにより、図2の操
作では無補正の基準吸入空気量Gntを使用してEGR
弁23開度のフィードバック制御が実行されるようにな
り、機関吸入空気量Gnは、図2ステップ203で機関
回転数NEとアクセル開度ACCPとに基づいて算出さ
れたGnt(無補正の基準吸入空気量)に対して±Aの
範囲に制御される。
If the predetermined time has elapsed in step 301 (CT ≧ CT 0 ), then the MDP calculation operations in steps 303 to 317 are executed. In this case, at step 303, the aforementioned flag X (step 2 in FIG. 2)
05) is set to 1. Thus, in the operation of FIG. 2, the EGR is performed using the uncorrected reference intake air amount Gnt.
The feedback control of the opening degree of the valve 23 is performed, and the engine intake air amount Gn is calculated based on the engine speed NE and the accelerator opening degree ACCP in step 203 of FIG. (Air amount) is controlled within a range of ± A.

【0045】次いで、ステップ305では、図2のフィ
ードバック制御により現在の機関吸入空気量Gnが無補
正の基準吸入空気量Gntに対して±Aの範囲に制御さ
れているか否かが判定され、Gnt±Aの範囲になって
いる場合にのみステップ307からステップ313でD
PF43のパティキュレート捕集量MDPの値が算出さ
れる。
Next, at step 305, it is determined whether or not the current engine intake air amount Gn is controlled within a range of ± A with respect to the uncorrected reference intake air amount Gnt by the feedback control of FIG. Only when the value is within the range of ± A, D in steps 307 to 313
The value of the particulate collection amount MDP of the PF 43 is calculated.

【0046】すなわち、ステップ307では現在の機関
回転数NE、アクセル開度ACCP、に加えて実際の機
関吸入空気量圧力PMが吸気圧センサ59から読み込ま
れる。そして、ステップ309ではNEとACCPとの
値を用いて基準吸気管圧力PM0 が算出される。前述し
たように、基準吸気管圧力PM0 は基準状態(DPFの
パティキュレート捕集量がゼロの状態)において、吸入
空気量Gnを無補正の基準吸入空気量(図2ステップ2
03で算出された値)に制御したときの吸気管圧力であ
り、実験により求められECU30のROMにNEとA
CCPとを用いた2次元数値マップの形で格納されてい
る。
That is, in step 307, the actual engine intake air amount pressure PM is read from the intake pressure sensor 59 in addition to the current engine speed NE and the accelerator opening ACCP. Then, the reference intake pipe pressure PM 0 is calculated using the values of step 309 in NE and ACCP. As described above, when the reference intake pipe pressure PM 0 is in the reference state (the state in which the particulate matter trapping amount of the DPF is zero), the intake air amount Gn is uncorrected to the reference intake air amount (step 2 in FIG. 2).
03 is the intake pipe pressure when controlled to NE), and NE and A are stored in the ROM of the ECU 30 by experiments.
It is stored in the form of a two-dimensional numerical map using CCP.

【0047】次いで、ステップ309では、ステップ3
07で読み込んだ実際の吸気管圧力PMとPM0 とから
偏差ΔPMが、ΔPM=PM−PM0 として算出され
る。前述したように、ΔPMはDPF43のパティキュ
レート捕集量MDPに対応した値になる。そして、ステ
ップ313ではNE、ACCPとΔPMとの値に基づい
て現在のDPF43のパティキュレート捕集量MDPの
値が算出される。パティキュレート捕集量MDPの値
は、実測により決定され、NEとACCP、ΔPMの値
を用いた3次元数値マップの形で予めECU30のRO
Mに格納されている。これにより、図2の操作では次に
ステップ207が実行されるときには最新のMDPの値
が読み込まれるようになる。
Next, in step 309, step 3
A deviation ΔPM is calculated as ΔPM = PM−PM 0 from the actual intake pipe pressure PM and PM 0 read at 07. As described above, ΔPM is a value corresponding to the particulate collection amount MDP of the DPF 43. Then, in step 313, the current value of the particulate trapping amount MDP of the DPF 43 is calculated based on the values of NE, ACCP, and ΔPM. The value of the particulate trapping amount MDP is determined by actual measurement, and the RO of the ECU 30 is previously determined in the form of a three-dimensional numerical map using the values of NE, ACCP, and ΔPM.
M. Thus, in the operation of FIG. 2, the next time step 207 is executed, the latest MDP value is read.

【0048】上記によりMDPの値の算出操作が完了す
ると、ステップ315ではフラグXの値が0にセットさ
れる。これにより、図2の操作ではステップ205の次
にステップ207から211の操作が実行されるように
なり、機関吸入空気量GnはDPF43の現在のパティ
キュレート捕集量に応じた値(補正後のGnt)に制御
されるようになり、機関EGR率が適正な値に制御され
る。また、ステップ317では、カウンタCTの値がク
リアされるため、ステップ319ではカウンタCTの値
はMDP算出操作完了後の経過時間を表すようになる。
When the operation of calculating the value of MDP is completed as described above, the value of the flag X is set to 0 in step 315. Accordingly, in the operation of FIG. 2, the operations of steps 207 to 211 are executed after step 205, and the engine intake air amount Gn is set to a value (corrected after correction) corresponding to the current particulate collection amount of the DPF 43. Gnt), and the engine EGR rate is controlled to an appropriate value. In step 317, the value of the counter CT is cleared, so in step 319, the value of the counter CT indicates the elapsed time after the completion of the MDP calculation operation.

【0049】上述のように、本実施形態では機関を基準
吸入空気量で運転したときの吸気管圧力に基づいてDP
Fのパティキュレート捕集量を算出するとともに、算出
した捕集量に基づいて基準吸入空気量を補正することに
より目標吸入空気量を設定するため、DPFのパティキ
ュレート捕集量にかかわらず常に適正なEGR率を得る
ことが可能となっている。
As described above, in this embodiment, the DP is determined based on the intake pipe pressure when the engine is operated at the reference intake air amount.
Since the amount of particulates collected by F is calculated and the target amount of intake air is set by correcting the reference amount of intake air based on the calculated amount of collected particulates, it is always appropriate regardless of the amount of particulates collected by the DPF. It is possible to obtain a high EGR rate.

【0050】[0050]

【発明の効果】各請求項に記載の発明によれば、排気温
度と排気圧力の両方に応じてEGR弁開度を補正するこ
とによりDPFのパティキュレート捕集量にかかわらず
正確に機関運転状態に応じた適切な値にEGR量を制御
することが可能となる共通の効果を奏する。
According to the invention described in each of the claims, the engine operation state can be accurately determined irrespective of the particulate matter trapping amount of the DPF by correcting the EGR valve opening in accordance with both the exhaust gas temperature and the exhaust gas pressure. Thus, a common effect is achieved that enables the EGR amount to be controlled to an appropriate value according to the above.

【0051】また、請求項2と請求項3に記載の発明に
よれば、上記共通の効果に加えて排気温度と圧力との両
方に応じてEGR弁開度を補正する際に、実際に排気温
度センサや排気圧力センサを設ける必要がないため、簡
易かつ低コストでDPFのパティキュレート捕集量にか
かわらず正確に機関運転状態に応じた適切な値にEGR
量を制御することが可能となる効果を奏する。
According to the second and third aspects of the present invention, when the EGR valve opening is corrected in accordance with both the exhaust gas temperature and the pressure in addition to the above-mentioned common effects, the exhaust gas is actually exhausted. Since there is no need to provide a temperature sensor or an exhaust pressure sensor, the EGR is easily and inexpensively and appropriately adjusted to an appropriate value according to the engine operating state regardless of the amount of particulate matter collected by the DPF.
This has the effect that the amount can be controlled.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明を車両用ディーゼル機関に適用した実施
形態の概略構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an embodiment in which the present invention is applied to a vehicle diesel engine.

【図2】図1の実施形態のEGR弁開度フィードバック
制御操作を説明するフローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart illustrating an EGR valve opening degree feedback control operation of the embodiment of FIG. 1;

【図3】図1の実施形態のDPFパティキュレート捕集
量算出操作を説明するフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart illustrating a DPF particulate collection amount calculation operation of the embodiment of FIG. 1;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…ディーゼルエンジン本体 2…吸気通路 3…排気通路 23…EGR弁 25…エアフローメータ 43…パティキュレートフィルタ 59…吸気圧センサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Diesel engine main body 2 ... Intake passage 3 ... Exhaust passage 23 ... EGR valve 25 ... Air flow meter 43 ... Particulate filter 59 ... Intake pressure sensor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3G062 AA01 AA05 BA04 BA06 EA04 ED08 FA05 FA09 GA01 GA02 GA04 GA09 GA21 GA22 3G301 HA02 HA11 HA13 HA14 JA24 JA25 KA24 LA00 LA03 LC07 MA11 NA08 NB02 NC01 NC02 NC08 ND01 NE23 PA04A PA04Z PA07Z PB09Z PD11Z PD14Z PD15Z PE01Z PF03Z ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 3G062 AA01 AA05 BA04 BA06 EA04 ED08 FA05 FA09 GA01 GA02 GA04 GA09 GA21 GA22 3G301 HA02 HA11 HA13 HA14 JA24 JA25 KA24 LA00 LA03 LC07 MA11 NA08 NB02 NC01 NC02 NC08 ND01 NE23 PA04Z PA09 PD11Z PD14Z PD15Z PE01Z PF03Z

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内燃機関の排気通路に配置され排気中の
パティキュレートを捕集するパティキュレートフィルタ
と、機関排気系と吸気系とを接続するEGR通路と、該
EGR通路に配置されEGR通路を通り機関吸気系に還
流する排気流量を制御するEGR弁と、を備えた内燃機
関のEGR制御装置であって、 機関吸入空気量を検出するとともに、検出した機関吸入
空気量が目標吸入空気量になるように前記EGR弁開度
を制御する制御手段と、 機関の排気圧力と排気温度との両方に応じて、前記EG
R通路を通り機関吸気系に還流する還流排気流量が適切
な値になるように、前記EGR弁開度を補正するEGR
弁開度補正手段と、 を備えた内燃機関のEGR制御装置。
1. A particulate filter disposed in an exhaust passage of an internal combustion engine for collecting particulates in exhaust gas, an EGR passage connecting an engine exhaust system and an intake system, and an EGR passage disposed in the EGR passage. An EGR control device for an internal combustion engine, comprising: an EGR valve that controls an exhaust gas flow rate recirculated to an engine intake system, wherein the engine intake air amount is detected and the detected engine intake air amount is set to a target intake air amount. Control means for controlling the opening degree of the EGR valve so as to obtain the EG according to both the exhaust pressure and the exhaust temperature of the engine.
EGR for correcting the opening degree of the EGR valve so that the recirculated exhaust gas flow returning to the engine intake system through the R passage becomes an appropriate value.
An EGR control device for an internal combustion engine, comprising: a valve opening correction means.
【請求項2】 前記EGR弁開度補正手段は、 機関運転状態を検出するとともに、該検出した機関運転
状態において、前記パティキュレートフィルタがパティ
キュレートを捕集していない基準状態で前記還流排気流
量が最適な値になるときの機関吸入空気量と機関吸気管
圧力とである基準吸入空気量と基準吸気管圧力とを設定
する基準値設定手段と、 前記目標吸入空気量を前記基準吸入空気量に設定して前
記制御手段によりEGR弁開度を制御したときの実際の
吸気管圧力を検出するとともに、検出した吸気管圧力と
前記基準吸気管圧力とに基づいて、現在のパティキュレ
ートフィルタのパティキュレート捕集状態において前記
還流排気流量が適切な値になるように前記基準吸入空気
量を補正する補正操作を行なう空気量補正手段と、 前記空気量補正手段による補正操作終了後、前記目標吸
入空気量を前記空気量補正手段により補正された後の基
準吸入空気量に設定する目標吸入空気量設定手段と、 を備えた、請求項1に記載の内燃機関のEGR制御装
置。
2. The EGR valve opening correction means detects an engine operation state, and in the detected engine operation state, the recirculation exhaust gas flow rate in a reference state in which the particulate filter does not collect particulates. Reference value setting means for setting a reference intake air amount and a reference intake pipe pressure which are an engine intake air amount and an engine intake pipe pressure when the target intake air amount becomes the optimum value; The control means detects the actual intake pipe pressure when the EGR valve opening is controlled by the control means, and based on the detected intake pipe pressure and the reference intake pipe pressure, the current particulate filter Air amount correction means for performing a correction operation for correcting the reference intake air amount so that the recirculated exhaust gas flow rate becomes an appropriate value in the curated collection state; And a target intake air amount setting means for setting the target intake air amount to a reference intake air amount corrected by the air amount correction means after completion of the correction operation by the air amount correction means. An EGR control device for an internal combustion engine according to claim 1.
【請求項3】 前記空気量補正手段は、実際の機関吸気
管圧力が前記基準吸気管圧力より低いときには前記基準
吸入空気量を減少する補正を行い、実際の機関吸気管圧
力が前記目標圧力より高いときには前記目標吸入空気量
を増大する補正を行なう、請求項2に記載の内燃機関の
EGR制御装置。
3. The air amount correction means performs a correction to reduce the reference intake air amount when the actual engine intake pipe pressure is lower than the reference intake pipe pressure, and makes the actual engine intake pipe pressure fall below the target pressure. 3. The EGR control device for an internal combustion engine according to claim 2, wherein a correction for increasing the target intake air amount is performed when the target intake air amount is high.
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