JP2001280201A - Exhaust gas recirculation system - Google Patents

Exhaust gas recirculation system

Info

Publication number
JP2001280201A
JP2001280201A JP2000099217A JP2000099217A JP2001280201A JP 2001280201 A JP2001280201 A JP 2001280201A JP 2000099217 A JP2000099217 A JP 2000099217A JP 2000099217 A JP2000099217 A JP 2000099217A JP 2001280201 A JP2001280201 A JP 2001280201A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
egr
target
amount
egr valve
cylinder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000099217A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Mushigami
広志 虫上
Tamon Tanaka
多聞 田中
Setsuo Nishihara
節雄 西原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Motors Corp
Original Assignee
Mitsubishi Motors Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Motors Corp filed Critical Mitsubishi Motors Corp
Priority to JP2000099217A priority Critical patent/JP2001280201A/en
Publication of JP2001280201A publication Critical patent/JP2001280201A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/45Sensors specially adapted for EGR systems
    • F02M26/46Sensors specially adapted for EGR systems for determining the characteristics of gases, e.g. composition
    • F02M26/47Sensors specially adapted for EGR systems for determining the characteristics of gases, e.g. composition the characteristics being temperatures, pressures or flow rates
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/04Cooling of air intake supply
    • F02B29/0406Layout of the intake air cooling or coolant circuit
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/02EGR systems specially adapted for supercharged engines
    • F02M26/04EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
    • F02M26/05High 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/17Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories in relation to the intake system
    • F02M26/21Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories in relation to the intake system with EGR valves located at or near the connection to the intake system

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exhaust gas recirculation system equipped with precise controllability for the EGR(exhaust gas recirculation) by using proper sampling data about the EGR valve position and presuming accurately the actual excess air ratio in each cylinder. SOLUTION: The target excess air ratio (target λ) is set, and the intra- cylinder EGR amount of an internal combustion engine is derived from the degree of opening of an EGR valve 25 at the intake stroke of the applicable cylinder which is sensed and the differential pressure between in front of and after the EGR valve 25, and the intra-cylinder actual excess air ratio (actual λ) is presumed from the obtained EGR amount, the fuel supply amount into the engine cylinder, and the suction amount of fresh air, and a target EGR amount setting means 45 sets the target EGR amount on the basis of the target and actual excess air ratios while an EGR valve opening controlling means 46 drives the EGR valve 25 on the basis of the set target EGR 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、ディーゼルエンジ
ンに用いて好適の、排気ガス再循環装置に関する。
[0001] The present invention relates to an exhaust gas recirculation device suitable for use in a diesel engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、ディーゼルエンジンでは、排ガ
ス中のN0xを低減するために排ガス再循環(EGR)
を導入している。しかしながら、このEGRの導入量を
増加すると排ガス中のN0xは低減できるものの、排ガ
ス中のパティキュレートマター(PM)を増大させてし
まう。つまり、EGRの導入量に関して、排ガス中のN
0x量とPM量との間には、トレードオフの関係があ
る。
2. Description of the Related Art Generally, in a diesel engine, exhaust gas recirculation (EGR) is performed to reduce NOx in exhaust gas.
Has been introduced. However, when the amount of EGR introduced is increased, NOx in the exhaust gas can be reduced, but the particulate matter (PM) in the exhaust gas increases. That is, regarding the amount of EGR introduced, N
There is a trade-off relationship between the 0x amount and the PM amount.

【0003】EGR量の制御は、一般にEGRバルブの
開度調整により行なっているが、上述のように互いにト
レードオフの関係にあるN0x量とPM量とを効率良く
低減するには、筒内空気過剰率(λ)をパラメータとし
てEGRバルブの開度を制御する技術が開発されてい
る。この技術では、エンジンの運転状態(例えばエンジ
ン回転数やエンジン負荷)に応じて筒内空気過剰率の目
標値(目標λ)を設定し、実際の筒内(実λ)がこの目
標λになるように、EGRバルブの開度をフィードバッ
ク制御する。
[0003] The control of the EGR amount is generally performed by adjusting the opening degree of the EGR valve. As described above, in order to efficiently reduce the NOx amount and the PM amount, which are in a trade-off relationship with each other, it is necessary to control the air in the cylinder. Techniques have been developed for controlling the degree of opening of the EGR valve using the excess ratio (λ) as a parameter. In this technique, a target value (target λ) of the in-cylinder excess ratio is set according to the operating state of the engine (for example, engine speed and engine load), and the actual cylinder (actual λ) becomes the target λ. Thus, the opening degree of the EGR valve is feedback-controlled.

【0004】この場合、実λは排気通路にリニア空燃比
センサ(LAFS)を設けてこのセンサ出力から求める
ことができるが、ディーゼルエンジンの場合、排気中の
PM等の影響によってセンサが劣化しやすいことや、燃
焼室内での空気過剰率(即ち、筒内空気過剰率)の変化
に対して排気通路のLAFSの反応が遅れるため、加減
速時のような過渡状態では実λに誤差が生じてしまうこ
とから、EGR量の制御を適切に行なえないおそれもあ
る。
In this case, the actual λ can be obtained from the output of a linear air-fuel ratio sensor (LAFS) provided in an exhaust passage, but in the case of a diesel engine, the sensor is easily deteriorated by the influence of PM in the exhaust gas. In addition, since the response of the LAFS in the exhaust passage is delayed with respect to the change in the excess air ratio (that is, the excess air ratio in the cylinder) in the combustion chamber, an error occurs in the actual λ in a transient state such as acceleration or deceleration. Therefore, the EGR amount may not be properly controlled.

【0005】そこで、実λを、吸入空気量(新気量)と
燃料噴射量とEGR量とから算出する技術が例えば特開
平10-318047に提案されている。
Therefore, a technique for calculating the actual λ from the intake air amount (new air amount), the fuel injection amount, and the EGR amount has been proposed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-318047.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
に実λを算出する場合、吸入空気量,燃料噴射量,EG
R量を求めることが必要になる。このうち、吸入空気量
はエアフローセンサやブースト圧センサにより把握で
き、燃料噴射量はインジェクタの駆動指令値として把握
できる。そして、EGR量はEGRバルブ開度に基づい
て導出することができる。
When the actual λ is calculated as described above, the intake air amount, the fuel injection amount, the EG
It is necessary to determine the R amount. Among them, the intake air amount can be grasped by an air flow sensor or a boost pressure sensor, and the fuel injection amount can be grasped as a drive command value of the injector. Then, the EGR amount can be derived based on the EGR valve opening.

【0007】この場合、EGRバルブ開度はEGRバル
ブにポジションセンサ(これをEGRポジションセンサ
という)を付設して、このEGRポジションセンサで所
定周期毎にEGRバルブ位置をサンプリングすれば求め
ることができる。こうして、EGRポジションセンサで
サンプリングした値を用いてEGRポジションセンサの
サンプリングタイミングでEGR量を導出することがで
きる。
In this case, the opening degree of the EGR valve can be obtained by attaching a position sensor (hereinafter referred to as an EGR position sensor) to the EGR valve and sampling the position of the EGR valve at predetermined intervals by the EGR position sensor. Thus, the EGR amount can be derived at the sampling timing of the EGR position sensor using the value sampled by the EGR position sensor.

【0008】一方、実λの算出に必要な燃料噴射量は各
気筒の圧縮行程において算出される。一般に制御精度を
高めようとすると、実λを算出(推定)する際に、EG
Rバルブ位置データや燃料噴射量等にはできるだけ直近
のデータを用いることが常套手段となるが、これによれ
ば、ある対象気筒の実λを算出する場合、その気筒の圧
縮行程において算出された燃料噴射量とこの直近に得ら
れたEGRバルブ位置等に基づいてその気筒の実λを算
出することになる。
On the other hand, the fuel injection amount necessary for calculating the actual λ is calculated in the compression stroke of each cylinder. Generally, in order to increase the control accuracy, when calculating (estimating) the actual λ, EG
It is customary to use the most recent data as possible for the R valve position data, fuel injection amount, and the like. According to this, when calculating the actual λ of a certain target cylinder, it is calculated in the compression stroke of that cylinder. The actual λ of the cylinder is calculated based on the fuel injection amount, the EGR valve position, and the like obtained most recently.

【0009】ところで、EGRポジションセンサによる
サンプリング周期は、EGRバルブの応答性に応じて設
定している。エンジン回転速度にもよるが、一般には一
行程内に数回のサンプリング周期が存在する程度にその
サンプリング周期を設定する。例えば図4は、4気筒エ
ンジンにEGRバルブ位置等のデータのサンプリングタ
イミング及び燃料噴射量の算出タイミングを、エンジン
のクランク角度(各行程)と対応させて示す図である。
図4において、EPS1〜EPS9は各サンプリングタ
イミングで得られるEGRバルブ位置データを示し、λ
r1〜λr9は各EGRバルブ位置データに対応して得
られる実λの推定値を示している。
The sampling period of the EGR position sensor is set according to the response of the EGR valve. Although depending on the engine speed, the sampling period is generally set to such an extent that several sampling periods exist in one stroke. For example, FIG. 4 is a diagram showing a sampling timing of data such as an EGR valve position and a calculation timing of a fuel injection amount in a four-cylinder engine in association with an engine crank angle (each stroke).
In FIG. 4, EPS1 to EPS9 indicate EGR valve position data obtained at each sampling timing.
r1 to λr9 indicate estimated values of the actual λ obtained corresponding to the respective EGR valve position data.

【0010】図4に示すように、例えばB105[圧縮
上死点前105°(クランク角度)]において燃料噴射
量が算出されるようになっていれば、ここで算出された
燃料噴射量(これをQ1とする)に基づいて燃料噴射が
行なわれる気筒のこのときの筒内空気過剰率は、このB
105で算出された燃料噴射量とこの直後に得られたE
GRバルブ位置のデータ(例えばEPS5又はEPS
6)等から算出された実λの推定値(例えばλr5又は
λr6)を用いることになる。
As shown in FIG. 4, if the fuel injection amount is calculated at, for example, B105 [105 ° before the compression top dead center (crank angle)], the fuel injection amount calculated here (this Is assumed to be Q1).
105 and the fuel injection amount obtained immediately after this.
GR valve position data (eg, EPS5 or EPS
6), the estimated value of the actual λ (for example, λr5 or λr6) is used.

【0011】しかしながら、このような実λの推定値
(λr5又はλr6)を算出するには、燃料噴射量につ
いては適正値が採用されるが、EGRバルブ位置のデー
タについては当該気筒に実際にEGRの吸気が行なわれ
る吸気行程の検出データではなく、圧縮行程の検出デー
タが用いられることになり、不適正なデータが用いられ
てしまい、実λの正確な推定値が得られないという課題
が生じてしまう。
However, to calculate such an estimated value (λr5 or λr6) of the actual λ, an appropriate value is adopted for the fuel injection amount, but for the data of the EGR valve position, the EGR value is actually stored in the cylinder. The detection data of the compression stroke is used instead of the detection data of the intake stroke in which the intake of air is performed, and the inappropriate data is used, so that an accurate estimated value of the actual λ cannot be obtained. Would.

【0012】本発明は、上述の課題に鑑み創案されたも
ので、EGRバルブ位置に関して適正なサンプリングデ
ータを用いるようにして筒内の実際の空気過剰率を精度
よく推定できるようにすることで、EGR(排気ガス再
循環)を高精度で制御することができるようにした、排
気ガス再循環装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an accurate excess air ratio in a cylinder can be accurately estimated by using appropriate sampling data with respect to an EGR valve position. An object of the present invention is to provide an exhaust gas recirculation device capable of controlling EGR (exhaust gas recirculation) with high accuracy.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】このため、請求項1記載
の本発明の排気ガス再循環装置では、EGRバルブの開
度を調整することにより、EGR通路を通じて内燃機関
の排気通路内の排気ガスを吸気通路内に還流させるが、
このとき、目標空気過剰率設定手段が運転状態検出手段
により検出された運転状態に対応する筒内の目標空気過
剰率を設定する。この一方、EGR量導出手段が、開度
検出手段により検出された対象気筒の吸気行程時におけ
るEGRバルブの開度検出値からEGR量を導出し、実
空気過剰率推定手段が、EGR量導出手段により導出さ
れたEGR量と内燃機関の筒内への燃料噴射量,新気吸
入量とから筒内の実空気過剰率を推定する。そして、目
標EGR量設定手段が目標空気過剰率設定手段により設
定された目標空気過剰率と実空気過剰率推定手段により
推定された実空気過剰率とに基づいて目標EGR量を設
定して、EGRバルブ開度制御手段が目標EGR量設定
手段により設定された目標EGR量に基づいて、EGR
バルブを駆動する。
Therefore, in the exhaust gas recirculation apparatus according to the present invention, the exhaust gas in the exhaust passage of the internal combustion engine is controlled through the EGR passage by adjusting the opening of the EGR valve. Is returned to the intake passage,
At this time, the target excess air ratio setting means sets the target excess air rate in the cylinder corresponding to the operation state detected by the operation state detection means. On the other hand, the EGR amount deriving means derives the EGR amount from the detected value of the opening degree of the EGR valve during the intake stroke of the target cylinder detected by the opening degree detecting means. The actual excess air ratio in the cylinder is estimated from the EGR amount derived from the above, the fuel injection amount into the cylinder of the internal combustion engine, and the fresh air intake amount. Then, the target EGR amount setting means sets a target EGR amount based on the target excess air rate set by the target excess air ratio setting means and the actual excess air rate estimated by the actual excess air rate estimating means, and Based on the target EGR amount set by the target EGR amount setting means, the valve opening control
Drive the valve.

【0014】請求項2記載の本発明の排気ガス再循環装
置では、該EGR量導出手段は、対象気筒の吸気行程時
におけるEGRバルブの開度検出値として、該対象気筒
の吸気行程時に開度検出手段により周期的に得られる複
数のサンプリングデータの平均値を用いて、EGR量の
導出を行なう。
In the exhaust gas recirculation system according to the present invention, the EGR amount deriving means detects the opening degree of the target cylinder during the intake stroke as the detected value of the opening degree of the EGR valve during the intake stroke of the target cylinder. The EGR amount is derived using an average value of a plurality of sampling data periodically obtained by the detecting means.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、図面により、本発明の実施
の形態について説明すると、図1〜図4は本発明の一実
施形態としての排気ガス再循環装置に関して示すもので
ある。まず、本排気ガス再循環装置をそなえるエンジン
(内燃機関)について説明すると、図1に示すように、
このエンジン1は直噴式のディーゼルエンジンであり、
シリンダ2の上部には、高圧噴射ノズル3が噴射口を燃
焼室4内に臨むように配設されており、高圧噴射ノズル
3から燃焼室4内に直接噴射するようになっている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIGS. 1 to 4 show an exhaust gas recirculation apparatus as an embodiment of the present invention. First, an engine (internal combustion engine) provided with the exhaust gas recirculation device will be described. As shown in FIG.
This engine 1 is a direct-injection diesel engine,
A high-pressure injection nozzle 3 is arranged above the cylinder 2 so that the injection port faces the inside of the combustion chamber 4, and the high-pressure injection nozzle 3 directly injects the fuel into the combustion chamber 4.

【0016】吸気通路11には、上流端にエアクリーナ
(図示略)が装備され、さらに、上流側から、ターボチ
ャージャ(過給機)30のコンプレッサ部,インタクー
ラ13,吸気絞り弁14,サージタンク15,吸気弁1
6が介装されている。排気通路21には、上流側から、
排気弁22,ターボチャージャ30のタービン部,ディ
ーゼル用酸化触媒(図示略)等が介装されている。
The intake passage 11 is provided with an air cleaner (not shown) at an upstream end. Further, from the upstream side, a compressor section of a turbocharger (supercharger) 30, an intercooler 13, an intake throttle valve 14, a surge tank 15 , Intake valve 1
6 are interposed. In the exhaust passage 21, from the upstream side,
An exhaust valve 22, a turbine section of the turbocharger 30, an oxidation catalyst for diesel (not shown), and the like are interposed.

【0017】また、排気通路21と吸気通路11との間
には排気を還流する排気再循環装置(EGR)23が設
けられている。このEGR23は、排気通路21の上流
部(例えば排気マニホルド)から吸気通路11の下流部
(ここでは、吸気絞り弁14とサージタンク15との間
の部分)にわたって設けられたEGR通路(排気再循環
用通路)24と、このEGR通路24の開度を制御する
EGRバルブ25とから構成されている。
An exhaust gas recirculation device (EGR) 23 for recirculating exhaust gas is provided between the exhaust passage 21 and the intake passage 11. The EGR 23 is an EGR passage (exhaust recirculation) provided from an upstream portion (for example, an exhaust manifold) of the exhaust passage 21 to a downstream portion (here, a portion between the intake throttle valve 14 and the surge tank 15) of the intake passage 11. ), And an EGR valve 25 for controlling the opening of the EGR passage 24.

【0018】この実施形態では、EGRバルブ25は、
バキュームポンプ26からの負圧によって開放する負圧
式に構成されている。EGRバルブ25の開度調整は、
バキュームポンプ26からの配管の途中に介装されたE
GRソレノイド27を開度調整(例えばデューティ制御
による開度調整)することでEGRバルブ24の負圧状
態を制御することにより行なうようになっている。
In this embodiment, the EGR valve 25 is
It is configured as a negative pressure type that is opened by the negative pressure from the vacuum pump 26. The opening adjustment of the EGR valve 25
E inserted in the middle of the pipe from the vacuum pump 26
The adjustment is performed by controlling the negative pressure state of the EGR valve 24 by adjusting the opening of the GR solenoid 27 (for example, adjusting the opening by duty control).

【0019】このEGRソレノイド27,高圧噴射ノズ
ル3及び吸気絞り弁14は、制御手段としてのECU
(エンジンコントロールユニット)40によって制御さ
れるようになっている。つまり、ECU40には、クラ
ンク角センサ61により検出されるエンジン回転速度
(回転数)Neと、アクセルポジションセンサ(AP
S)62により検出されるアクセル開度(APS)、ブ
ーストセンサ63により検出されるブースト圧(吸気管
内圧力)Pbと、ブースト温度センサ64により検出さ
れるブースト温度(吸気管内温度)Tbと、開度検出手
段としてのEGRポジションセンサ(EPS)65によ
り検出されるEGRバルブ開度(実EPS)と圧力セン
サ66により検出されるEGRバルブ25の上流圧Peg
rと、が入力されるようになっており、EGRソレノイ
ド26及び高圧噴射ノズル3はこれらの検出情報に基づ
いて制御される。なお、クランク角センサ61及びアク
セルポジションセンサ(APS)62は内燃機関の運転
状態を検出する運転状態検出手段に相当する。
The EGR solenoid 27, the high-pressure injection nozzle 3 and the intake throttle valve 14 are controlled by an ECU as control means.
(Engine control unit) 40. That is, the ECU 40 includes the engine speed (rotation speed) Ne detected by the crank angle sensor 61 and the accelerator position sensor (AP).
S) Accelerator opening (APS) detected by 62, boost pressure (intake pipe pressure) Pb detected by boost sensor 63, boost temperature (intake pipe temperature) Tb detected by boost temperature sensor 64, open EGR valve opening (actual EPS) detected by an EGR position sensor (EPS) 65 as a degree detecting means and the upstream pressure Peg of the EGR valve 25 detected by a pressure sensor 66
r is input, and the EGR solenoid 26 and the high-pressure injection nozzle 3 are controlled based on these detection information. Note that the crank angle sensor 61 and the accelerator position sensor (APS) 62 correspond to operating state detecting means for detecting the operating state of the internal combustion engine.

【0020】ECU40内のEGRソレノイド27及び
吸気絞り弁14を制御する機能について説明すると、図
2に示すように、ECU40には、筒内の目標空気過剰
率(目標筒内空気過剰率、以下、目標λともいう)を設
定する目標空気過剰率設定手段41と、EGR質量(E
GR量)Grcngを導出(算出)するEGR量導出手段4
2Aと、実空気過剰率(実筒内空気過剰率、以下、実λ
ともいう)を推定する実空気過剰率推定手段42と、E
GRバルブ開度の基本位置を設定するEGRバルブ基本
位置設定手段43と、目標λと実λとの差(実λ−目標
λ)をPI演算するPI演算手段44と、EGRバルブ
の目標位置を設定するEGRバルブ目標位置設定手段
(目標EGR量設定手段)45と、この目標位置に基づ
いてEGRバルブ25に指令信号を出力するEGRバル
ブ指令手段(EGRバルブ開度制御手段)46と、EG
Rバルブ25の前後差圧DEPを算出する差圧算出手段
47と、差圧算出手段47により算出されたEGRバル
ブ25の前後差圧DEPが所定値以下のときに、吸気絞
り弁14を通じて増加させる差圧増加制御手段48とを
そなえている。
The function of controlling the EGR solenoid 27 and the intake throttle valve 14 in the ECU 40 will be described. As shown in FIG. 2, the ECU 40 is provided with a target excess air ratio in the cylinder (a target excess air ratio in the cylinder; A target excess air ratio setting means 41 for setting a target excess air ratio (also referred to as a target λ).
EGR amount deriving means 4 for deriving (calculating) GRcng
2A and the actual excess air ratio (the actual excess air ratio in the cylinder, hereinafter, the actual λ
Actual air excess ratio estimating means 42 for estimating
EGR valve basic position setting means 43 for setting a basic position of the GR valve opening, PI calculating means 44 for performing PI calculation of a difference between the target λ and the actual λ (actual λ−target λ), and a target position of the EGR valve. EGR valve target position setting means (target EGR amount setting means) 45 to be set, EGR valve command means (EGR valve opening degree control means) 46 for outputting a command signal to EGR valve 25 based on the target position, EG
A differential pressure calculating means 47 for calculating the differential pressure DEP before and after the R valve 25, and the pressure difference is increased through the intake throttle valve 14 when the differential pressure DEP before and after the EGR valve 25 calculated by the differential pressure calculating means 47 is equal to or less than a predetermined value. A differential pressure increase control means 48 is provided.

【0021】なお、EGR量導出手段42Aには、EG
R流量推定手段42A´が備えられ、このEGR流量推
定手段42A´で推定されたEGR流量Vegrに基づい
てEGR質量Grcngを算出するようになっている。この
EGR流量推定手段42A´には、EGRポジションセ
ンサ(EPS)65により検出されるEGRバルブ開度
(実EPS)の検出データ(EGRバルブポジションサ
ンプリングデータ)をEGR流量の推定に先立ち処理す
るEGRバルブ位置データ処理手段42Bがそなえられ
ている。さらに、吸気絞り弁14と差圧増加制御手段4
8とから差圧増加手段49が構成される。
The EGR amount deriving means 42A includes EG
An R flow rate estimating means 42A 'is provided, and the EGR mass Grcng is calculated based on the EGR flow rate VEgr estimated by the EGR flow rate estimating means 42A'. The EGR flow rate estimating means 42A 'includes an EGR valve that processes detection data (EGR valve position sampling data) of the EGR valve opening (actual EPS) detected by the EGR position sensor (EPS) 65 prior to estimating the EGR flow rate. A position data processing means 42B is provided. Further, the intake throttle valve 14 and the differential pressure increase control means 4
8 constitutes a differential pressure increasing means 49.

【0022】目標空気過剰率設定手段41では、エンジ
ン回転数Neと筒内への燃料噴射量(エンジン負荷に相
当する量)Qとから、予め用意された目標λ設定マップ
によって、目標空気過剰率(目標λ)を設定する。EG
R流量推定手段42Aでは、開度検出手段としてのEG
Rポジションセンサ(EPS)65により検出されるE
GRバルブ開度(実EPS)と、後述する差圧算出手段
47により検出されたEGRバルブ25の前後差圧とか
らエンジンの筒内へのEGR流量を推定して、推定結果
を実空気過剰率推定のために出力する。ただし、実EP
S(EGRバルブ位置)には、EGRバルブ位置データ
処理手段42Bで処理された値が用いられるようになっ
ている。
The target excess air ratio setting means 41 calculates the target excess air ratio from the engine rotational speed Ne and the fuel injection amount (amount corresponding to the engine load) Q into the cylinder using a target λ setting map prepared in advance. (Target λ) is set. EG
In the R flow rate estimating means 42A, EG as an opening degree detecting means is used.
E detected by the R position sensor (EPS) 65
The EGR flow rate into the cylinder of the engine is estimated from the GR valve opening (actual EPS) and the differential pressure across the EGR valve 25 detected by the differential pressure calculating means 47 described later, and the estimation result is calculated as the actual excess air ratio. Output for estimation. However, actual EP
For S (EGR valve position), the value processed by the EGR valve position data processing means 42B is used.

【0023】このEGRバルブ位置データ処理手段42
Bでは、推定しようとする気筒の燃焼行程(爆発行程)
の直前の吸気行程においてサンプリングした全てのEG
Rバルブ位置サンプリングデータを平均化処理(ここで
は、単純平均とする)して、この値がEGR流量を推定
の用いられるようになっているのである。例えば既に説
明した図4に破線で示すように、ある対象気筒の圧縮行
程、ここではB105[圧縮上死点前105°(クラン
ク角度)]において燃料噴射量が算出されるのに対し
て、EGRバルブ位置としては、この対象気筒の吸気行
程、即ち、B360〜B180[圧縮上死点前360〜
180°(クランク角度)]で、サンプリングした複数
のデータ(図4では3つ)の平均値EPSAV(=ΣEP
n+1〜EPSn+k/k)を算出して、この平均値EPS
AVを、実EPS(EGRバルブ位置)とするのである。
図4では、各平均値をEPSAV1〜EPSAV3で示し、平
均値EPSAV1,EPSAV2と対応して算出された実λを
λrAV1〜λrA Vで示している。
This EGR valve position data processing means 42
In B, the combustion stroke (explosion stroke) of the cylinder to be estimated
All EGs sampled in the intake stroke immediately before
The averaging process (here, simple averaging) is performed on the R valve position sampling data, and this value is used for estimating the EGR flow rate. For example, as shown by the broken line in FIG. 4 described above, while the fuel injection amount is calculated in the compression stroke of a certain target cylinder, here B105 [105 ° before compression top dead center (crank angle)], EGR is performed. As the valve position, the intake stroke of this target cylinder, that is, B360-B180 [360-360 before compression top dead center]
180 ° (crank angle)], the average value EPS AV (= ΣEP) of a plurality of sampled data (three in FIG. 4)
S n + 1 to EPS n + k / k), and calculates the average value EPS
AV is the actual EPS (EGR valve position).
FIG. 4 shows the respective mean values shown in EPS AV1 ~EPS AV3, the actual calculated to correspond to the average value EPS AV1, EPS AV2 lambda at λr AV1 ~λr A V.

【0024】実空気過剰率推定手段42では、シリンダ
吸入空気量(筒内吸入空気量)Gaと筒内への燃料噴射
量Qとから、次式(1)により実空気過剰率(実λ)を
算出する。 実λ=Ga/Q/理論空燃比 ・・・(1) ここで、燃料噴射量Qは例えば高圧噴射ノズル3からの
燃料噴射量の目標値として与えることができ、シリンダ
吸入空気量Gaは、シリンダへの全吸気量Geから、E
GRで導入されるEGR質量Grcngを減算することによ
り算出することができる(Ga=Ge−Grcng)。
The actual excess air ratio estimating means 42 calculates the actual excess air ratio (actual λ) from the cylinder intake air amount (in-cylinder intake air amount) Ga and the fuel injection amount Q into the cylinder by the following equation (1). Is calculated. Actual λ = Ga / Q / theoretical air-fuel ratio (1) Here, the fuel injection amount Q can be given as a target value of the fuel injection amount from the high-pressure injection nozzle 3, for example, and the cylinder intake air amount Ga is From the total intake amount Ge to the cylinder, E
It can be calculated by subtracting the EGR mass Grcng introduced by GR (Ga = Ge-Grcng).

【0025】このうち、シリンダへの全吸気量Geは、
次式(2)のようにエンジン回転数Neとブースト圧P
bとブースト温度Tbとから算出することができる。な
お、次式(2)において、Vhはエンジン行程容積、η
vは体積効率、γbはブースト圧Pbと大気圧Paとブ
ースト温度Tbとから求められる比重量である。 Ge∝〔Ne×Vh×ηv×γb(Pb,Pa,Tb)〕・・・(2) また、EGR質量Grcngは、EGR流量推定手段42A
で算出されるが、EGR流量推定手段42Aでは、実E
PSとEGRバルブ25の前後差圧DEPとから算出で
きるEGRバルブ通過流量Vegrと、燃料噴射量Qとエ
ンジン温度(一般にはエンジンの冷却水温度)Twとか
ら算出できるEGRガス密度ρegrとの積として算出さ
れるEGR質量値Grを、次式(3)のように、排ガス
中の新気質量割合Raで補正してEGR質量Grcngを得
ることができる。
Of these, the total intake amount Ge to the cylinder is:
As shown in the following equation (2), the engine speed Ne and the boost pressure P
b and the boost temperature Tb. In the following equation (2), Vh is the engine stroke volume, η
v is the volume efficiency, and γb is the specific weight determined from the boost pressure Pb, the atmospheric pressure Pa, and the boost temperature Tb. Ge∝ [Ne × Vh × ηv × γb (Pb, Pa, Tb)] (2) Further, the EGR mass Grcng is obtained by the EGR flow rate estimation means 42A.
In the EGR flow rate estimation means 42A, the actual E
As the product of the EGR valve passage flow rate VEgr which can be calculated from the PS and the differential pressure DEP before and after the EGR valve 25, and the EGR gas density ρegr which can be calculated from the fuel injection amount Q and the engine temperature (generally, engine coolant temperature) Tw. The EGR mass Grcng can be obtained by correcting the calculated EGR mass value Gr with the fresh air mass ratio Ra in the exhaust gas as in the following equation (3).

【0026】 Grcng=Gr*(1−Ra) ・・・(3) ただし、Gr=Vegr*ρegr ここで、EGRバルブ通過流量(EGR流量)Vegr
は、EGR流量推定手段42A´により推定される。つ
まり、EGR流量推定手段42A´では、EPS65に
より検出された実EPSのサンプリングデータをEGR
バルブ位置データ処理手段42Bにより平均化処理した
値と、差圧算出手段47により算出されるEGRバルブ
25の前後差圧DEPとから、図3に示すような対応関
係の三次元マップによってEGR流量を推定できる。
Grcng = Gr * (1-Ra) (3) where Gr = Vegr * ρegr where, the EGR valve passage flow rate (EGR flow rate) VEgr
Is estimated by the EGR flow rate estimation means 42A '. That is, the EGR flow rate estimating means 42A 'converts the sampling data of the actual EPS detected by the EPS 65 into the EGR data.
From the value averaged by the valve position data processing means 42B and the differential pressure DEP before and after the EGR valve 25 calculated by the differential pressure calculating means 47, the EGR flow rate is determined by a three-dimensional map having a correspondence relationship as shown in FIG. Can be estimated.

【0027】なお、差圧算出手段47では、ブーストセ
ンサ63により検出されるブースト圧(吸気管内圧力)
Pbと圧力センサ66により検出されるEGRバルブ2
5の上流圧Pegrとの差(=Pegr−Pb)を算出する。
このとき、算出に用いるブースト圧Pb及びEGRバル
ブ25の上流圧Pegrについても、EGRバルブ位置の
サンプリングデータ処理と同様に、その対象気筒の吸気
行程において得られたデータを平均化したものを用いる
ようにする。
In the differential pressure calculating means 47, the boost pressure (intake pipe pressure) detected by the boost sensor 63 is used.
EGR valve 2 detected by Pb and pressure sensor 66
5 (= Pegr−Pb) is calculated.
At this time, as for the boost pressure Pb and the upstream pressure Pegr of the EGR valve 25 used for the calculation, similarly to the sampling data processing of the EGR valve position, data obtained by averaging data obtained in the intake stroke of the target cylinder is used. To

【0028】また、EGRガス密度ρegrは燃料噴射量
Qとエンジン温度(一般にはエンジンの冷却水温度)T
wとから算出できる。一方、EGRバルブ基本位置設定
手段43では、エンジン回転数Neと筒内への燃料噴射
量(エンジン負荷に相当する量)Qとから、予め用意さ
れた基本EGRバルブ位置設定マップによって、EGR
バルブ基本位置を設定する。
The EGR gas density ρegr is determined by the fuel injection amount Q and the engine temperature (generally, the engine coolant temperature) T
and w. On the other hand, the EGR valve basic position setting means 43 uses the basic EGR valve position setting map prepared in advance, based on the engine speed Ne and the amount of fuel injection (an amount corresponding to the engine load) Q into the cylinder, to obtain an EGR valve basic position.
Set the basic valve position.

【0029】また、PI演算手段44では、目標空気過
剰率設定手段41で設定された目標λと、実空気過剰率
推定手段42で推定された実λとの偏差(=目標λ−実
λ)を、PI演算処理する。EGRバルブ目標位置設定
手段45では、EGRバルブ基本位置設定手段43で設
定されたEGRバルブ基本位置とPI演算手段44でP
I演算処理された値とを加算して、EGRバルブ目標位
置EPStを設定する。
In the PI calculating means 44, the deviation between the target λ set by the target excess air ratio setting means 41 and the actual λ estimated by the actual excess air ratio estimating means 42 (= target λ−actual λ) Is subjected to PI calculation processing. In the EGR valve target position setting means 45, the EGR valve basic position set by the EGR valve basic position setting means 43 and the PI
The EGR valve target position EPSt is set by adding the I-processed value.

【0030】EGRバルブ指令手段46では、EGRバ
ルブ目標位置設定手段45により設定されたEGRバル
ブ目標位置EPStと現在のEGRバルブ位置ESPと
に基づいてEGRバルブ25に指令信号(=EPSt−
ESP)を出力する。差圧増加制御手段48では、差圧
算出手段47により算出されたEGRバルブ25の前後
差圧DEPを所定値と比較して、前後差圧DEPが所定
値以下のときに、吸気絞り弁14を絞ってEGRバルブ
25の前後差圧を増加させる。これは、EGR流量を適
正に把握できるようにして、EGRを高精度で制御でき
るようにするためである。
The EGR valve command means 46 sends a command signal (= EPSt-) to the EGR valve 25 based on the EGR valve target position EPSt set by the EGR valve target position setting means 45 and the current EGR valve position ESP.
ESP). The differential pressure increase control means 48 compares the differential pressure DEP of the EGR valve 25 calculated by the differential pressure calculating means 47 with a predetermined value, and when the differential pressure DEP is equal to or less than the predetermined value, the intake throttle valve 14 is activated. The differential pressure across the EGR valve 25 is increased by squeezing. This is because the EGR flow rate can be properly grasped, and the EGR can be controlled with high accuracy.

【0031】つまり、本装置では、前述のように、EG
R流量(EGRバルブ通過流量)VegrをEPS65に
より検出される実EPS(EGRバルブ25の開度)と
差圧算出手段47により算出されるEGRバルブ25の
前後差圧DEPとから図3に示すような対応関係のマッ
プによって推定して求めている。なお、図3において、
ΔPi(即ち、ΔP1〜ΔP11)はEGR前後差圧を示
し、ΔP1,ΔP2,ΔP2・・・・ΔP11の順に(iの
値が大きくなるほど)EGRの前後差圧が大きい。ま
た、隣接する前後差圧間の圧力差については、ΔP 1
ΔP2との間の差,ΔP2とΔP3との間の差,ΔP3とΔ
4との間の差はいずれも5mmHgであり、ΔP4とΔ
5との間の差,ΔP5とΔP6との間の差,ΔP6とΔP
7との間の差はいずれも10mmHgであり、ΔP7以降
は隣接する前後差圧間の圧力差が次第に大きくなってい
る。
That is, in the present apparatus, as described above, the EG
R flow rate (EGR valve passing flow rate) Vegr to EPS65
Actual EPS (opening of EGR valve 25) detected from
The EGR valve 25 calculated by the differential pressure calculating means 47
The correspondence map shown in FIG.
Estimated by the group. In FIG. 3,
ΔPi (ie, ΔP1~ ΔP11) Indicates the differential pressure across EGR
And ΔP1, ΔPTwo, ΔPTwo..... DELTA.P11In the order of (i
The greater the value, the greater the differential pressure across EGR. Ma
In addition, the pressure difference between adjacent pressure differentials is ΔP 1When
ΔPTwo, ΔPTwoAnd ΔPThree, ΔPThreeAnd Δ
PFourAre 5 mmHg, ΔPFourAnd Δ
PFive, ΔPFiveAnd ΔP6, ΔP6And ΔP
7Are 10 mmHg, ΔP7Or later
Indicates that the pressure difference between adjacent pressure differentials is
You.

【0032】しかしながら、EGR要求の高い低負荷域
においては、図3に領域Aで示すように、EGRバルブ
の前後差圧が例えば数mmHg程度と非常に小さく、し
かも、大量EGRを要求されていることから、EGRバ
ルブ開度は全開に近い状態にあるため、EGRバルブの
前後差圧の変化に対してEGR流量の変化は敏感とな
り、EGRバルブの前後差圧の僅かな誤差が推定するE
GR流量を大きく狂わせてしまう。
However, in the low load region where the EGR requirement is high, as shown by a region A in FIG. 3, the differential pressure across the EGR valve is very small, for example, about several mmHg, and a large amount of EGR is required. Therefore, since the EGR valve opening degree is almost fully opened, the change in the EGR flow rate is sensitive to the change in the differential pressure across the EGR valve, and a small error in the differential pressure across the EGR valve is estimated.
The GR flow rate is greatly changed.

【0033】そこで、この場合、吸気絞り弁14を絞っ
てEGRバルブ25の前後差圧を増加させることにより
EGRバルブの前後差圧の変化に対してEGR流量の変
化は敏感とならない領域を用いて、EGRバルブの前後
差圧に誤差が生じても、推定するEGR流量が大きく狂
わないようにして、EGR流量を適正に把握することが
できるようにしているのである。なお、吸気絞り弁14
は本来エンジンの運転状態に応じた状態に制御される
が、差圧増加制御手段48では、エンジンの運転状態に
応じた吸気絞り弁14の目標開度を絞り側に補正するこ
とで、差圧増加を行なうようにしている。
Therefore, in this case, the intake throttle valve 14 is throttled to increase the differential pressure across the EGR valve 25 so that the change in the EGR flow is not sensitive to the change in the differential pressure across the EGR valve. Even if an error occurs in the differential pressure between the EGR valve and the EGR valve, the estimated EGR flow rate is not greatly deviated, so that the EGR flow rate can be properly grasped. The intake throttle valve 14
Is controlled to a state corresponding to the operating state of the engine, but the differential pressure increase control means 48 corrects the target opening of the intake throttle valve 14 to the throttle side in accordance with the operating state of the engine, thereby increasing the differential pressure. Try to increase.

【0034】本発明の一実施形態としての排気ガス再循
環装置は、上述のように構成されているので、目標空気
過剰率設定手段41がエンジンの運転状態に応じて目標
λを設定し、実空気過剰率推定手段42が実λを推定す
ると、PI演算手段44がこれらの目標λと実λとの差
分をPI演算する。一方、EGRバルブ基本位置設定手
段43がEGRバルブ基本位置を設定すると、EGRバ
ルブ目標位置設定手段45が、設定したEGRバルブ基
本位置と上記のPI演算処理値とを加算して、EGRバ
ルブの目標位置を設定して、EGRバルブ指令手段46
が目標位置と実際のEGRバルブの位置とに基づいてE
GRバルブ25に指令信号を出力する。
Since the exhaust gas recirculation system as one embodiment of the present invention is configured as described above, the target excess air ratio setting means 41 sets the target λ according to the operating state of the engine, and When the excess air ratio estimating means 42 estimates the actual λ, the PI calculating means 44 calculates the difference between the target λ and the actual λ by PI. On the other hand, when the EGR valve basic position setting means 43 sets the EGR valve basic position, the EGR valve target position setting means 45 adds the set EGR valve basic position and the PI calculation processing value, and sets the EGR valve target position. The position is set and the EGR valve command means 46 is set.
Is based on the target position and the actual EGR valve position.
A command signal is output to the GR valve 25.

【0035】実λの推定時に、EGR量を求めるために
EGR流量(EGRバルブ通過流量)Vegrが用いら
れ、EGR流量を求める際に、EGRバルブ位置データ
処理手段42Bで処理されたEGRバルブ開度(EGR
バルブ位置)及び差圧算出手段47により算出されたE
GRバルブ25の前後差圧DEPが用いられる。このと
き、EGRバルブ位置データ処理手段42Bでは、EG
R流量を推定しようとする気筒の燃焼行程(爆発行程)
の直前の吸気行程において得られたサンプリングデータ
を平均化処理して、この値がEGR流量推定に用いられ
るようになっているので、当該気筒に実際にEGRの吸
気が行なわれる時(吸気行程中)のEGRバルブ位置デ
ータが、適切に用いられることになる。
At the time of estimating the actual λ, the EGR flow rate (EGR valve passing flow rate) Vegr is used to obtain the EGR amount. When the EGR flow rate is obtained, the EGR valve opening degree processed by the EGR valve position data processing means 42B is used. (EGR
Valve position) and E calculated by the differential pressure calculating means 47.
The differential pressure DEP before and after the GR valve 25 is used. At this time, the EGR valve position data
Combustion stroke (explosion stroke) of the cylinder whose R flow rate is to be estimated
The sampling data obtained in the intake stroke immediately before is averaged, and this value is used for EGR flow rate estimation. Therefore, when the EGR intake is actually performed in the cylinder (in the intake stroke). The EGR valve position data of (2) will be used appropriately.

【0036】したがって、EGR量を精度よく推定する
ことができ、実λの正確な推定値が得られるようにな
り、EGR(排気ガス再循環)を高精度で制御できるよ
うになるのである。さらに、EGR要求の高い低負荷域
においては、図3に領域Aで示すように、EGRバルブ
の前後差圧が例えば数mmHg程度と非常に小さく、し
かも、大量EGRを要求されていることからEGRバル
ブ開度は全開に近い状態にあるため、このままでは、E
GRバルブの前後差圧の僅かな誤差が推定するEGR流
量を大きく狂わせてしまうが、本装置には差圧増加手段
49が設けられているので、このような不具合が回避さ
れる効果がある。
Therefore, the EGR amount can be accurately estimated, an accurate estimated value of the actual λ can be obtained, and the EGR (exhaust gas recirculation) can be controlled with high accuracy. Further, in a low load region where the EGR requirement is high, as shown by a region A in FIG. 3, the differential pressure across the EGR valve is very small, for example, about several mmHg, and a large amount of EGR is required. Since the opening degree of the valve is close to the full opening, E
Although a slight error in the differential pressure between the front and rear of the GR valve causes the estimated EGR flow rate to be largely deviated, the present apparatus is provided with the differential pressure increasing means 49, so that such a problem can be avoided.

【0037】つまり、EGRバルブの前後差圧が所定圧
以下の場合には、吸気絞り弁14を絞ってEGRバルブ
25の前後差圧を増加させているため、図3に示すよう
に、EGRバルブ25の前後差圧がより高圧なライン上
に従ってEGR流量を推定することになる。そして、例
えば目標EGR流量が図3に目標EGR流量と示すレベ
ルにあれば、通常、この近傍に実際のEGR流量が存在
するが、EGRバルブ25の前後差圧を増加させること
によって、図3中に矢印(右側の●から左側の●に向か
う矢印)で示すように、EGRバルブ25の開度を比較
的小さくしながらEGR流量を確保することができる。
That is, when the differential pressure across the EGR valve is equal to or lower than the predetermined pressure, the intake throttle valve 14 is throttled to increase the differential pressure across the EGR valve 25, and as shown in FIG. The EGR flow rate is estimated according to a line having a higher differential pressure of 25 before and after. For example, if the target EGR flow rate is at the level shown as the target EGR flow rate in FIG. 3, the actual EGR flow rate usually exists in the vicinity thereof, but by increasing the differential pressure across the EGR valve 25 in FIG. As shown by an arrow (arrow from right ● to left ●), the EGR flow rate can be ensured while the opening of the EGR valve 25 is relatively small.

【0038】このように、EGRバルブ25の前後差圧
が比較的大きく、EGRバルブ25の開度があまり大き
くない領域では、EGRバルブの前後差圧の誤差に対し
てEGR流量の変化は少なくなるので、EGRバルブの
前後差圧の算出値に多少の誤差があっても、EGR流量
の推定値への影響は少なく、EGR量を適正に把握する
ことができるのである。
As described above, in a region where the differential pressure across the EGR valve 25 is relatively large and the opening of the EGR valve 25 is not so large, the change in the EGR flow with respect to the error in the differential pressure across the EGR valve is small. Therefore, even if there is some error in the calculated value of the differential pressure across the EGR valve, the influence on the estimated value of the EGR flow rate is small, and the EGR amount can be properly grasped.

【0039】これにより、筒内空気過剰率λをパラメー
タとしたEGRバルブのフィードバック制御を精度良く
行なうことができ、EGR制御を適正に行なうことがで
きるようになる。なお、本発明は上述の実施形態に限定
されるものではなく、種々変形して適用することができ
る。
Thus, the feedback control of the EGR valve using the in-cylinder excess ratio λ as a parameter can be accurately performed, and the EGR control can be appropriately performed. Note that the present invention is not limited to the above embodiment, and can be applied in various modifications.

【0040】例えば、上述の実施形態では、EGR流量
の推定に、推定対象の気筒の吸気行程において得られた
サンプリングデータを単純平均化処理したものを用いて
いるが、平均化は適当な加重平均としてもよく、また、吸
気行程において得られたサンプリングデータの代表値を
1つだけ用いてEGR流量を推定しても、EGR流量の
推定精度をある程度向上させることができる。
For example, in the above-described embodiment, the EGR flow rate is estimated by simply averaging sampling data obtained in the intake stroke of the cylinder to be estimated. Also, even if the EGR flow rate is estimated using only one representative value of the sampling data obtained in the intake stroke, the estimation accuracy of the EGR flow rate can be improved to some extent.

【0041】また、上述の実施形態では、差圧増加手段
49に吸気絞り弁14を利用しているが、VGターボを
そなえたエンジンならば、VGターボの可変ベーンを絞
ることで差圧増加を行なうようにすることができる。さ
らに、上述の実施形態では、差圧増加手段49に吸気絞
り弁14を利用しているが、VGターボをそなえたエン
ジンならば、VGターボの可変ベーンを絞ることで差圧
増加を行なうようにすることができる。
In the above-described embodiment, the intake throttle valve 14 is used as the differential pressure increasing means 49. However, if the engine is equipped with a VG turbo, the differential pressure can be increased by reducing the variable vanes of the VG turbo. You can do it. Further, in the above-described embodiment, the intake throttle valve 14 is used as the differential pressure increasing means 49. However, if the engine has a VG turbo, the differential pressure is increased by reducing the variable vanes of the VG turbo. can do.

【0042】また、EGRバルブの前後差圧に代えて、
EGRバルブの上流圧を用いてEGR流量を推定するこ
とも考えられる。さらに、上述の実施形態はターボ過給
機を備えたディーゼルエンジンに本発明を適用したもの
であるが、自然吸気のディーゼルエンジンや希薄燃焼方
式のガソリンエンジン等にも好適である。更に、エンジ
ン制御システムの具体的構成や制御手順等についても、
本発明の主旨を逸脱しない範囲で変更することが可能で
ある。
Also, instead of the differential pressure across the EGR valve,
It is also conceivable to estimate the EGR flow rate using the upstream pressure of the EGR valve. Further, in the above-described embodiment, the present invention is applied to a diesel engine provided with a turbocharger, but is also suitable for a naturally-aspirated diesel engine, a lean-burn gasoline engine, and the like. Furthermore, regarding the specific configuration and control procedure of the engine control system,
Changes can be made without departing from the spirit of the present invention.

【0043】[0043]

【発明の効果】以上詳述したように、請求項1記載の本
発明の排気ガス再循環装置によれば、実空気過剰率の推
定にあたって用いるEGR量を、推定対象の気筒の吸気
行程におけるEGRバルブの開度検出値を用いて推定す
るので、EGR量を適切に推定することができ、実空気
過剰率の推定精度が向上し、EGRの制御をより精度良
く行なえるようになる。
As described in detail above, according to the exhaust gas recirculation system of the present invention, the EGR amount used for estimating the actual excess air ratio is determined by the EGR amount in the intake stroke of the cylinder to be estimated. Since the estimation is performed using the detected value of the opening of the valve, the EGR amount can be appropriately estimated, the accuracy of estimating the actual excess air ratio is improved, and the EGR control can be performed more accurately.

【0044】また、請求項2記載の本発明の排気ガス再
循環装置によれば、対象気筒の吸気行程時に開度検出手
段により周期的に得られる複数のサンプリングデータの
平均値を用いて、EGR流量の推定を行なうので、EG
R量をより一層適切に推定することができ、実空気過剰
率の推定精度がさらに向上し、EGRの制御をより一層
精度良く行なえるようになる。
Further, according to the exhaust gas recirculation apparatus of the present invention, the EGR is performed by using the average value of a plurality of sampling data periodically obtained by the opening degree detecting means during the intake stroke of the target cylinder. Since the flow rate is estimated, EG
The R amount can be more appropriately estimated, the estimation accuracy of the actual excess air ratio is further improved, and the EGR control can be performed with higher accuracy.

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

【図1】本発明の一実施形態としての排気ガス再循環装
置をそなえた内燃機関を示す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an internal combustion engine provided with an exhaust gas recirculation device as one embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施形態としての排気ガス再循環装
置による制御を説明するブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram illustrating control by an exhaust gas recirculation device as one embodiment of the present invention.

【図3】本発明の課題を説明するとともに本発明の一実
施形態としての排気ガス再循環装置の作用について説明
するためのEGRバルブの前後差圧とEGRバルブ開度
とEGR流量との関係を示す図である。
FIG. 3 illustrates the relationship between the differential pressure across the EGR valve, the EGR valve opening, and the EGR flow rate for explaining the problem of the present invention and explaining the operation of the exhaust gas recirculation device as one embodiment of the present invention. FIG.

【図4】本発明の課題を説明するとともに本発明の一実
施形態としての排気ガス再循環装置の作用について説明
するタイムチャートである。
FIG. 4 is a time chart explaining the problem of the present invention and explaining the operation of the exhaust gas recirculation device as one embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 吸気通路 21 排気通路 23 排気再循環装置(EGR) 24 EGR通路 25 EGRバルブ 41 目標空気過剰率設定手段 42 実空気過剰率推定手段 42A EGR量導出手段 42A´ EGR流量推定手段 42B EGRバルブ位置データ処理手段 45 EGRバルブ目標位置設定手段(目標EGR量設
定手段) 46 EGRバルブ指令手段(EGRバルブ開度制御手
段) 47 差圧算出手段 49 差圧増加手段 61 運転状態検出手段としてのクランク角センサ 62 運転状態検出手段としてのアクセルポジションセ
ンサ(APS) 65 開度検出手段
Reference Signs List 11 intake passage 21 exhaust passage 23 exhaust recirculation device (EGR) 24 EGR passage 25 EGR valve 41 target excess air ratio setting means 42 actual excess air ratio estimation means 42A EGR amount derivation means 42A 'EGR flow rate estimation means 42B EGR valve position data Processing means 45 EGR valve target position setting means (target EGR amount setting means) 46 EGR valve command means (EGR valve opening degree control means) 47 Differential pressure calculating means 49 Differential pressure increasing means 61 Crank angle sensor as operating state detecting means 62 Accelerator position sensor (APS) as operating state detecting means 65 Opening degree detecting means

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F02M 25/07 580 F02M 25/07 580H F02D 41/04 355 F02D 41/04 355 43/00 301 43/00 301H 301N 301W (72)発明者 西原 節雄 東京都港区芝五丁目33番8号 三菱自動車 工業株式会社内 Fターム(参考) 3G062 AA01 AA03 AA05 BA02 BA04 BA06 EA08 ED01 ED04 FA02 FA04 FA05 FA06 FA09 FA13 GA02 GA04 GA06 GA12 GA15 GA21 GA23 3G084 AA01 AA03 BA05 BA08 BA13 BA20 DA10 EA05 EA11 EB12 EC01 EC03 FA02 FA10 FA11 FA13 FA33 FA37 3G301 HA02 HA04 HA06 HA11 HA13 JA21 KA06 KA23 LA03 LB11 LC03 LC07 MA11 NA08 NB03 NC02 ND02 PA07Z PA10Z PA11Z PB08Z PD14Z PD15Z PE01Z PF03Z PF16Z ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) F02M 25/07 580 F02M 25/07 580H F02D 41/04 355 F02D 41/04 355 43/00 301 43/00 301H 301N 301W (72) Inventor Setsuo Nishihara 5-33-8 Shiba, Minato-ku, Tokyo Mitsubishi Motors Corporation F-term (reference) 3G062 AA01 AA03 AA05 BA02 BA04 BA06 EA08 ED01 ED04 FA02 FA04 FA05 FA06 FA09 FA13 GA02 GA04 GA06 GA12 GA15 GA21 GA23 3G084 AA01 AA03 BA05 BA08 BA13 BA20 DA10 EA05 EA11 EB12 EC01 EC03 FA02 FA10 FA11 FA13 FA33 FA37 3G301 HA02 HA04 HA06 HA11 HA13 JA21 KA06 KA23 LA03 LB11 LC03 LC07 MA11 NA08 NB03 NC02 PD02 PA03 PDZ PF16Z

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内燃機関の排気通路と吸気通路とを連通
して該排気通路内の排気ガスを該吸気通路内に還流させ
るEGR通路と、 該EGR通路に設けられ該吸気通路内に還流する排気ガ
スの量を調整するEGRバルブとを有する排気ガス再循
環装置において、 該内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、 該運転状態検出手段により検出された運転状態に対応す
る筒内の目標空気過剰率を設定する目標空気過剰率設定
手段と、 該EGRバルブの開度を検出する開度検出手段と、 該開度検出手段により検出された対象気筒の吸気行程時
における該EGRバルブの開度検出値に基づいて該内燃
機関の筒内へのEGR量を導出するEGR量導出手段
と、 該EGR量導出手段により導出されたEGR量と該気筒
への燃料噴射量と該気筒への新気吸入量とから筒内の実
空気過剰率を推定する実空気過剰率推定手段と、 該目標空気過剰率設定手段により設定された目標空気過
剰率と該実空気過剰率推定手段により推定された実空気
過剰率とに基づいて目標EGR量を設定する目標EGR
量設定手段と、 該目標EGR量設定手段により設定された目標EGR量
に基づいて該EGRバルブを駆動させるEGRバルブ開
度制御手段とをそなえていることを特徴とする、排気ガ
ス再循環装置。
1. An EGR passage which communicates an exhaust passage of an internal combustion engine with an intake passage to recirculate exhaust gas in the exhaust passage into the intake passage, and is provided in the EGR passage to recirculate into the intake passage. In an exhaust gas recirculation device having an EGR valve for adjusting an amount of exhaust gas, an operating state detecting means for detecting an operating state of the internal combustion engine, and an in-cylinder corresponding to an operating state detected by the operating state detecting means Target excess air ratio setting means for setting the target excess air ratio, opening degree detecting means for detecting the opening degree of the EGR valve, and the EGR valve during the intake stroke of the target cylinder detected by the opening degree detecting means An EGR amount deriving unit that derives an EGR amount into the cylinder of the internal combustion engine based on the detected opening degree of the internal combustion engine; an EGR amount derived by the EGR amount deriving unit; a fuel injection amount to the cylinder; of Actual air excess ratio estimating means for estimating the actual excess air ratio in the cylinder from the fresh air intake amount; and a target excess air ratio set by the target excess air ratio setting device and the actual excess air ratio estimating device. Target EGR for setting the target EGR amount based on the actual excess air ratio
An exhaust gas recirculation apparatus comprising: an amount setting unit; and an EGR valve opening control unit that drives the EGR valve based on a target EGR amount set by the target EGR amount setting unit.
【請求項2】 該EGR量導出手段は、該対象気筒の吸
気行程時における該EGRバルブの開度検出値として、
該対象気筒の吸気行程時に該開度検出手段により周期的
に得られる複数のサンプリングデータの平均値を用い
て、該EGR量の導出を行なうことを特徴とする、請求
項1記載の排気ガス再循環装置。
2. The EGR amount deriving means, as an opening detection value of the EGR valve during an intake stroke of the target cylinder,
2. The exhaust gas recirculation system according to claim 1, wherein the EGR amount is derived by using an average value of a plurality of sampling data periodically obtained by the opening degree detection means during an intake stroke of the target cylinder. Circulation device.
JP2000099217A 2000-03-31 2000-03-31 Exhaust gas recirculation system Pending JP2001280201A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000099217A JP2001280201A (en) 2000-03-31 2000-03-31 Exhaust gas recirculation system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000099217A JP2001280201A (en) 2000-03-31 2000-03-31 Exhaust gas recirculation system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001280201A true JP2001280201A (en) 2001-10-10

Family

ID=18613594

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000099217A Pending JP2001280201A (en) 2000-03-31 2000-03-31 Exhaust gas recirculation system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001280201A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7031824B2 (en) 2004-04-07 2006-04-18 General Motors Corporation Multivariable actuator control for an internal combustion engine
JP2012031740A (en) * 2010-07-28 2012-02-16 Yanmar Co Ltd Emission recirculation system of engine device
JP2014505818A (en) * 2010-10-05 2014-03-06 ルノー エス.ア.エス. Method for determining the ratio of recirculated exhaust gas at the inlet of a cylinder of an internal combustion engine and engine implementing such a method

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7031824B2 (en) 2004-04-07 2006-04-18 General Motors Corporation Multivariable actuator control for an internal combustion engine
JP2012031740A (en) * 2010-07-28 2012-02-16 Yanmar Co Ltd Emission recirculation system of engine device
JP2014505818A (en) * 2010-10-05 2014-03-06 ルノー エス.ア.エス. Method for determining the ratio of recirculated exhaust gas at the inlet of a cylinder of an internal combustion engine and engine implementing such a method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3995239B2 (en) Control method of engine EGR system
EP1362174B1 (en) Diesel engine control system and control method
US9885303B2 (en) Control device for diesel engine
EP2128407A1 (en) Egr controller for internal combustion engine
JP4495204B2 (en) EGR device abnormality determination device
US20150260114A1 (en) Controlling apparatus for engine
JP2009513875A (en) Exhaust gas recirculation system
EP1917426B1 (en) Boost pressure control
JP2005220888A (en) Supercharging pressure presuming device of internal combustion engine with supercharger
JP2001280202A (en) Exhaust gas recirculation system
US6640775B2 (en) Air-fuel ratio control system for internal combustion engine
JP2002180889A (en) Detection method of intake temperature after supercharging, operation controller and cooling abnormality detector for intercooler in supercharging internal combustion engine system
US7574298B2 (en) Fuel injection controller
JP4250824B2 (en) Control device for turbocharged engine
JP3493981B2 (en) Supercharging pressure control device for internal combustion engine with EGR control device
JP2002332872A (en) Controller of internal combustion engine
JPH1162720A (en) Egr controller for engine
JP2001280201A (en) Exhaust gas recirculation system
JP2001295702A (en) Exhaust gas recirculation device
JP2009191660A (en) Control device of internal combustion engine
US20120022763A1 (en) Internal exhaust gas recirculation control in an internal combustion engine
JP2000205055A (en) Turbocharged engine control system
JP3358449B2 (en) Exhaust system pressure estimation device for internal combustion engine
JP3395782B2 (en) Intake system pressure estimation device for internal combustion engine
JP2008248855A (en) Fuel injection quantity control device of internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060309

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060322

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060522

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20061212