JP2002235606A - 内燃機関のｅｇｒ制御装置 - Google Patents
内燃機関のｅｇｒ制御装置Info
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- JP2002235606A JP2002235606A JP2001033623A JP2001033623A JP2002235606A JP 2002235606 A JP2002235606 A JP 2002235606A JP 2001033623 A JP2001033623 A JP 2001033623A JP 2001033623 A JP2001033623 A JP 2001033623A JP 2002235606 A JP2002235606 A JP 2002235606A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 目標開度へのオーバーシュートやアンダーシ
ュートを生じることなく、応答性を向上させると共に、
制御の安定においても十分な内燃機関のＥＧＲ制御装置
を提供する。 【解決手段】 ＥＧＲ制御バルブ開度を零点学習補正し
て得た有効実開度ＬＡＣＴの今回値をｌａｃｔ．０とし
（Ｓ２０）、要求開度との偏差ｄ１を算出し（Ｓ２
２）、偏差ｄ１と有効実開度の経時的変化量に基づいて
ＰＩＤ補正項ｄｄｂを算出し（Ｓ２４）、出力デューテ
ィ比基本値前回値ｄｂ１に加算してその今回値ｄｂを算
出し（Ｓ２６）、算出した今回値ｄｂにバッテリ電圧補
正項ＫＤＢＶＢを乗じて出力デューティ比ＤＯＵＴ（操
作量）を算出する（Ｓ４６からＳ４８）。
ュートを生じることなく、応答性を向上させると共に、
制御の安定においても十分な内燃機関のＥＧＲ制御装置
を提供する。 【解決手段】 ＥＧＲ制御バルブ開度を零点学習補正し
て得た有効実開度ＬＡＣＴの今回値をｌａｃｔ．０とし
（Ｓ２０）、要求開度との偏差ｄ１を算出し（Ｓ２
２）、偏差ｄ１と有効実開度の経時的変化量に基づいて
ＰＩＤ補正項ｄｄｂを算出し（Ｓ２４）、出力デューテ
ィ比基本値前回値ｄｂ１に加算してその今回値ｄｂを算
出し（Ｓ２６）、算出した今回値ｄｂにバッテリ電圧補
正項ＫＤＢＶＢを乗じて出力デューティ比ＤＯＵＴ（操
作量）を算出する（Ｓ４６からＳ４８）。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は内燃機関のＥＧＲ
（排気還流）制御装置に関する。
（排気還流）制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関のＥＧＲ制御装置としては、例
えば、特公平２−４６７８７号公報記載の技術が知られ
ており、その従来技術は、ＥＧＲ制御バルブの要求開度
マップから選択されたバルブ開度指令値（要求開度）が
零と判別される状態が所定時間にわたって継続したと
き、所定時間経過後の検出開度を新しい零規準位置とし
て学習して検出開度または要求開度に加算し、よって得
られた加算値に基づいてＥＧＲ制御バルブを制御するこ
とを提案している。
えば、特公平２−４６７８７号公報記載の技術が知られ
ており、その従来技術は、ＥＧＲ制御バルブの要求開度
マップから選択されたバルブ開度指令値（要求開度）が
零と判別される状態が所定時間にわたって継続したと
き、所定時間経過後の検出開度を新しい零規準位置とし
て学習して検出開度または要求開度に加算し、よって得
られた加算値に基づいてＥＧＲ制御バルブを制御するこ
とを提案している。
【０００３】また、特開平８−２００１６４号公報記載
の技術も知られており、その従来技術はディーゼル機関
を対象とし、その回転数および負荷に基づいてＥＧＲ制
御バルブの調節量の基本指令値を算出すると共に、基本
指令値の現在値および過去値に基づいてＥＧＲ系の遅れ
特性に対してその逆特性となるように基本指令値補正量
を算出し、それで基本指令値を補正することを提案して
いる。
の技術も知られており、その従来技術はディーゼル機関
を対象とし、その回転数および負荷に基づいてＥＧＲ制
御バルブの調節量の基本指令値を算出すると共に、基本
指令値の現在値および過去値に基づいてＥＧＲ系の遅れ
特性に対してその逆特性となるように基本指令値補正量
を算出し、それで基本指令値を補正することを提案して
いる。
【０００４】さらに、特開平７−２９３３５０号公報記
載の技術も知られており、その従来技術はＥＧＲ制御バ
ルブ駆動用のアクチュエータとしてリニアソレノイドを
用いると共に、ＥＧＲ制御バルブのバルブ位置を検出
し、検出した位置と、目標開度に対応する目標バルブ位
置とを比較し、比較結果に応じてリニアソレノイドに出
力するデューティ比を補正することを提案している。
載の技術も知られており、その従来技術はＥＧＲ制御バ
ルブ駆動用のアクチュエータとしてリニアソレノイドを
用いると共に、ＥＧＲ制御バルブのバルブ位置を検出
し、検出した位置と、目標開度に対応する目標バルブ位
置とを比較し、比較結果に応じてリニアソレノイドに出
力するデューティ比を補正することを提案している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来技術の
中、特公平２−４６７８７号公報記載の技術は零点学習
を提案するに止まり、また特開平８−２００１６４号公
報記載の技術も補正された基本指令値を用いてフィード
バック制御する場合、アクチュエータとして指令値とそ
れに対応するバルブ開度が一致するパルスモータを用い
るときは良好な応答性を達成することができるが、ＥＧ
Ｒ制御バルブ開度が零点学習されていないため、低流量
域で所望の精度を得ることができない不都合がある。
中、特公平２−４６７８７号公報記載の技術は零点学習
を提案するに止まり、また特開平８−２００１６４号公
報記載の技術も補正された基本指令値を用いてフィード
バック制御する場合、アクチュエータとして指令値とそ
れに対応するバルブ開度が一致するパルスモータを用い
るときは良好な応答性を達成することができるが、ＥＧ
Ｒ制御バルブ開度が零点学習されていないため、低流量
域で所望の精度を得ることができない不都合がある。
【０００６】さらに、特開平７−２９３３５０号公報記
載の技術は、排気系や吸気系の脈動による外乱が大きい
運転領域においては応答性や収束性において必ずしも十
分ではない不都合があり、よってエミッション性能や燃
費性能を十分に向上させることが困難であった。
載の技術は、排気系や吸気系の脈動による外乱が大きい
運転領域においては応答性や収束性において必ずしも十
分ではない不都合があり、よってエミッション性能や燃
費性能を十分に向上させることが困難であった。
【０００７】さらに、ＥＧＲ制御においてはＰＩ制御則
あるいはＰＩＤ制御則を用いて操作量を決定することも
良く行われるが、応答性を重視すると、オーバーシュー
トやアンダーシュートを招いて同様に十分な応答性や収
束性が得られない不都合があると共に、オーバーシュー
トやアンダーシュートを回避するように操作量を決定す
ると、目標値への収束に時間を要し、依然、応答性や収
束性の点で問題を生じていた。
あるいはＰＩＤ制御則を用いて操作量を決定することも
良く行われるが、応答性を重視すると、オーバーシュー
トやアンダーシュートを招いて同様に十分な応答性や収
束性が得られない不都合があると共に、オーバーシュー
トやアンダーシュートを回避するように操作量を決定す
ると、目標値への収束に時間を要し、依然、応答性や収
束性の点で問題を生じていた。
【０００８】尚、近時、エミッション性能と燃費性能の
向上を意図してガソリン燃料が気筒内に直接噴射される
筒内噴射型の火花点火式内燃機関が開発されているが、
この種の内燃機関にあっては成層燃焼では大量の還流ガ
スを導入する一方、均一燃焼では比較的少量の還流ガス
を導入するに止まると共に、運転状態に応じて燃焼が頻
繁に切り換えられるため、上記した問題が顕著となる。
従って、その種の機関においては、特に、目標値へのオ
ーバーシュートやアンダーシュートを生じることなく、
制御応答性を向上させると共に、制御の安定性において
も良好であることが要求される。
向上を意図してガソリン燃料が気筒内に直接噴射される
筒内噴射型の火花点火式内燃機関が開発されているが、
この種の内燃機関にあっては成層燃焼では大量の還流ガ
スを導入する一方、均一燃焼では比較的少量の還流ガス
を導入するに止まると共に、運転状態に応じて燃焼が頻
繁に切り換えられるため、上記した問題が顕著となる。
従って、その種の機関においては、特に、目標値へのオ
ーバーシュートやアンダーシュートを生じることなく、
制御応答性を向上させると共に、制御の安定性において
も良好であることが要求される。
【０００９】従って、この発明の目的は上記した不都合
を解消し、ＥＧＲ制御バルブ開度を零点学習して得た有
効実開度と要求開度との偏差を算出すると共に、前記偏
差と前記有効実開度の経時的変化量に基づいてＥＧＲ制
御バルブを駆動するアクチュエータの操作量を補正し、
よって目標開度へのオーバーシュートやアンダーシュー
トを生じることなく、制御の応答性と安定性を向上させ
るようにした内燃機関のＥＧＲ制御装置を提供すること
にある。
を解消し、ＥＧＲ制御バルブ開度を零点学習して得た有
効実開度と要求開度との偏差を算出すると共に、前記偏
差と前記有効実開度の経時的変化量に基づいてＥＧＲ制
御バルブを駆動するアクチュエータの操作量を補正し、
よって目標開度へのオーバーシュートやアンダーシュー
トを生じることなく、制御の応答性と安定性を向上させ
るようにした内燃機関のＥＧＲ制御装置を提供すること
にある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに請求項１項において、内燃機関の排気系と吸気系と
を連通するＥＧＲ通路と、前記ＥＧＲ通路を開閉するＥ
ＧＲ制御バルブと、前記ＥＧＲ制御バルブを駆動するア
クチュエータ、より具体的にはリニアソレノイド（ある
いはＤＣモータ）を備えると共に、前記アクチュエータ
に出力すべき操作量を周期的に算出する操作量算出手段
を備えた内燃機関のＥＧＲ制御装置において、前記操作
量算出手段が、少なくとも要求トルクに応じて前記ＥＧ
Ｒ制御バルブの要求開度を算出する要求開度算出手段、
前記ＥＧＲ制御バルブの実開度を検出する実開度検出手
段、前記算出された要求開度が所定時間にわたって零で
あるとき、前記ＥＧＲ制御バルブが零開度位置にあると
みなして前記検出された実開度を学習補正し、前記学習
補正された実開度に基づいて有効実開度を算出する有効
実開度算出手段、前記要求開度と前記有効実開度の偏差
を算出する偏差算出手段、前記算出された偏差と、前記
有効実開度の経時的変化量に基づき、前記操作量の補正
量を算出する補正操作量算出手段、前記操作量の前回の
出力値に前記補正量を加算して前記操作量の今回の出力
値を算出する操作量出力値算出手段、および前記出力値
を前記アクチュエータに出力する操作量出力手段を備え
る如く構成した。
めに請求項１項において、内燃機関の排気系と吸気系と
を連通するＥＧＲ通路と、前記ＥＧＲ通路を開閉するＥ
ＧＲ制御バルブと、前記ＥＧＲ制御バルブを駆動するア
クチュエータ、より具体的にはリニアソレノイド（ある
いはＤＣモータ）を備えると共に、前記アクチュエータ
に出力すべき操作量を周期的に算出する操作量算出手段
を備えた内燃機関のＥＧＲ制御装置において、前記操作
量算出手段が、少なくとも要求トルクに応じて前記ＥＧ
Ｒ制御バルブの要求開度を算出する要求開度算出手段、
前記ＥＧＲ制御バルブの実開度を検出する実開度検出手
段、前記算出された要求開度が所定時間にわたって零で
あるとき、前記ＥＧＲ制御バルブが零開度位置にあると
みなして前記検出された実開度を学習補正し、前記学習
補正された実開度に基づいて有効実開度を算出する有効
実開度算出手段、前記要求開度と前記有効実開度の偏差
を算出する偏差算出手段、前記算出された偏差と、前記
有効実開度の経時的変化量に基づき、前記操作量の補正
量を算出する補正操作量算出手段、前記操作量の前回の
出力値に前記補正量を加算して前記操作量の今回の出力
値を算出する操作量出力値算出手段、および前記出力値
を前記アクチュエータに出力する操作量出力手段を備え
る如く構成した。
【００１１】このようにＥＧＲ制御バルブ開度を零点学
習して得た有効実開度と要求開度との偏差を算出すると
共に、その偏差と有効実開度の経時的変化量に基づいて
補正量を算出し、操作量の前回の出力値に加算して今回
の出力値を算出するように構成したので、目標開度への
オーバーシュートやアンダーシュートを生じることな
く、制御の応答性と安定性を向上させることができる。
習して得た有効実開度と要求開度との偏差を算出すると
共に、その偏差と有効実開度の経時的変化量に基づいて
補正量を算出し、操作量の前回の出力値に加算して今回
の出力値を算出するように構成したので、目標開度への
オーバーシュートやアンダーシュートを生じることな
く、制御の応答性と安定性を向上させることができる。
【００１２】さらに、算出された要求開度が所定時間に
わたって零であるときにＥＧＲ制御バルブが零開度位置
にあるとみなして検出された実開度を学習補正し、学習
補正された実開度から有効実開度を算出する零点学習を
行っているので、特にＥＧＲ制御バルブの低開度領域に
おいて制御精度を向上させることができる。
わたって零であるときにＥＧＲ制御バルブが零開度位置
にあるとみなして検出された実開度を学習補正し、学習
補正された実開度から有効実開度を算出する零点学習を
行っているので、特にＥＧＲ制御バルブの低開度領域に
おいて制御精度を向上させることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に即してこの発明
の実施の形態を説明する。
の実施の形態を説明する。
【００１４】図１はこの発明の一つの実施の形態に係る
内燃機関のＥＧＲ制御装置を、筒内噴射型内燃機関を例
にとって全体的に示す概略図である。
内燃機関のＥＧＲ制御装置を、筒内噴射型内燃機関を例
にとって全体的に示す概略図である。
【００１５】図において、符号１０はＯＨＣ直列４気筒
の内燃機関（以下「エンジン」という）を示し、吸気管
１２の先端に配置されたエアクリーナ１４から導入され
た吸気は、サージタンク１６を通り、スロットルバルブ
１８でその流量を調節されつつ吸気（インテーク）マニ
ホルド２０を経て、２個の吸気バルブ（図示せず）を介
して第１（＃１）から第４（＃４）気筒（シリンダ）２
２に流入する。図１では１つの気筒のみ示す。
の内燃機関（以下「エンジン」という）を示し、吸気管
１２の先端に配置されたエアクリーナ１４から導入され
た吸気は、サージタンク１６を通り、スロットルバルブ
１８でその流量を調節されつつ吸気（インテーク）マニ
ホルド２０を経て、２個の吸気バルブ（図示せず）を介
して第１（＃１）から第４（＃４）気筒（シリンダ）２
２に流入する。図１では１つの気筒のみ示す。
【００１６】気筒２２のそれぞれにはピストン２４が移
動自在に設けられると共に、その頂部に凹部が形成さ
れ、ピストン２４の頂部とシリンダヘッド２６の内壁と
の間に、燃焼室２８が形成される。燃焼室２８に臨む位
置の中央付近には、インジェクタ（燃料噴射弁）３０が
設けられる。
動自在に設けられると共に、その頂部に凹部が形成さ
れ、ピストン２４の頂部とシリンダヘッド２６の内壁と
の間に、燃焼室２８が形成される。燃焼室２８に臨む位
置の中央付近には、インジェクタ（燃料噴射弁）３０が
設けられる。
【００１７】インジェクタ３０は燃料供給管３２を通じ
て燃料タンク３４に接続され、燃料タンク３４の内部に
配置された燃料ポンプ３４ａによって汲み上げられて高
圧ポンプおよびレギュレータ（共に図示せず）で所定の
高圧に調圧された燃料（ガソリン燃料）の供給を受け、
開弁するとき、燃料を燃焼室２８に噴射する。
て燃料タンク３４に接続され、燃料タンク３４の内部に
配置された燃料ポンプ３４ａによって汲み上げられて高
圧ポンプおよびレギュレータ（共に図示せず）で所定の
高圧に調圧された燃料（ガソリン燃料）の供給を受け、
開弁するとき、燃料を燃焼室２８に噴射する。
【００１８】気筒２２の燃焼室２８には点火プラグ３６
が配置される。点火プラグ３６は点火コイルを含む点火
装置３８から点火エネルギの供給を受け、所定の点火時
期において噴射燃料と吸入空気の混合気を点火する。点
火された混合気は燃焼して爆発し、ピストン２４を駆動
する。
が配置される。点火プラグ３６は点火コイルを含む点火
装置３８から点火エネルギの供給を受け、所定の点火時
期において噴射燃料と吸入空気の混合気を点火する。点
火された混合気は燃焼して爆発し、ピストン２４を駆動
する。
【００１９】このように、この実施の形態に係るエンジ
ン１０は、ガソリン燃料をインジェクタ３０を介して各
気筒２２の燃焼室２８に直接噴射する、筒内噴射型の火
花点火式の内燃機関である。
ン１０は、ガソリン燃料をインジェクタ３０を介して各
気筒２２の燃焼室２８に直接噴射する、筒内噴射型の火
花点火式の内燃機関である。
【００２０】燃焼後の排気ガスは、２個の排気バルブ
（図示せず）を介して排気（エキゾースト）マニホルド
４０に排出され、排気管４２を進んでＮＯｘ成分除去触
媒装置４４および三元触媒装置４６に達し、そこで浄化
されてエンジン１０外に排出される。
（図示せず）を介して排気（エキゾースト）マニホルド
４０に排出され、排気管４２を進んでＮＯｘ成分除去触
媒装置４４および三元触媒装置４６に達し、そこで浄化
されてエンジン１０外に排出される。
【００２１】排気マニホルド４０の下流において、排気
管４２はＥＧＲ管（ＥＧＲ通路）４８を介してスロット
ルバルブ１８の下流で吸気管１２に接続される。ＥＧＲ
管４８にはＥＧＲ制御バルブ５０が設けられてＥＧＲ管
４８を開閉する。即ち、ＥＧＲ制御バルブ５０は、所定
の運転状態において開放させられて流量（ＥＧＲ量）を
調節しつつ排気ガスの一部を吸気系に還流させる。
管４２はＥＧＲ管（ＥＧＲ通路）４８を介してスロット
ルバルブ１８の下流で吸気管１２に接続される。ＥＧＲ
管４８にはＥＧＲ制御バルブ５０が設けられてＥＧＲ管
４８を開閉する。即ち、ＥＧＲ制御バルブ５０は、所定
の運転状態において開放させられて流量（ＥＧＲ量）を
調節しつつ排気ガスの一部を吸気系に還流させる。
【００２２】より詳しくは、ＥＧＲ制御バルブ５０はバ
ルブ体５０ａを備え、バルブ体５０ａは、ＥＧＲ制御バ
ルブ５０に隣接して配置されたリニアソレノイド（アク
チュエータ）５２のプランジャにステムを介して取り付
けられる。ＥＧＲ管４８の延長部４８ａには開口が形成
され、リニアソレノイド５２への通電によってコア５２
ａが励磁されてプランジャが吸引されると、バルブ体５
０ａは図１において上方に駆動（リフト）されて図示位
置に移動して開口を開放し、排気ガスの一部をＥＧＲ管
４８を介して吸気系に還流（導入）させる。
ルブ体５０ａを備え、バルブ体５０ａは、ＥＧＲ制御バ
ルブ５０に隣接して配置されたリニアソレノイド（アク
チュエータ）５２のプランジャにステムを介して取り付
けられる。ＥＧＲ管４８の延長部４８ａには開口が形成
され、リニアソレノイド５２への通電によってコア５２
ａが励磁されてプランジャが吸引されると、バルブ体５
０ａは図１において上方に駆動（リフト）されて図示位
置に移動して開口を開放し、排気ガスの一部をＥＧＲ管
４８を介して吸気系に還流（導入）させる。
【００２３】他方、リニアソレノイド５２への通電停止
によってコア５２ａが消磁されると、プランジャはリタ
ーンスプリング５２ｂを介して下降して開口を閉鎖し、
排気ガスが吸気系に還流（導入）されるのを阻止する。
リニアソレノイド５２への通電は後述の如くデューティ
比（出力デューティ比ＤＯＵＴ）を介してデューティ制
御（ＰＷＭ制御）され、デューティ比に応じて全開開度
と全閉開度の間の目標開度に制御される。
によってコア５２ａが消磁されると、プランジャはリタ
ーンスプリング５２ｂを介して下降して開口を閉鎖し、
排気ガスが吸気系に還流（導入）されるのを阻止する。
リニアソレノイド５２への通電は後述の如くデューティ
比（出力デューティ比ＤＯＵＴ）を介してデューティ制
御（ＰＷＭ制御）され、デューティ比に応じて全開開度
と全閉開度の間の目標開度に制御される。
【００２４】ＥＧＲ制御バルブ５０の付近にはリフトセ
ンサ５０ｂが配置され、バルブ体５０ａのリフト量、よ
り詳しくはＥＧＲ制御バルブ５０の実開度ＬＩＦＴに応
じた信号を出力する。
ンサ５０ｂが配置され、バルブ体５０ａのリフト量、よ
り詳しくはＥＧＲ制御バルブ５０の実開度ＬＩＦＴに応
じた信号を出力する。
【００２５】また、燃料タンク３４の液面上方空間はキ
ャニスタ５４に接続され、蒸発燃料はキャニスタ５４に
送られ、そこに充填される活性炭に吸着される。キャニ
スタ５４はパージ管５６を介してスロットルバルブ１８
の下流で吸気管１２に接続される。パージ管５６にはキ
ャニスタパージ制御バルブ５８が設けられ、所定の運転
状態において開弁させられて流量（パージ流量）を調節
しつつ蒸発燃料の一部を吸気系にパージさせる。
ャニスタ５４に接続され、蒸発燃料はキャニスタ５４に
送られ、そこに充填される活性炭に吸着される。キャニ
スタ５４はパージ管５６を介してスロットルバルブ１８
の下流で吸気管１２に接続される。パージ管５６にはキ
ャニスタパージ制御バルブ５８が設けられ、所定の運転
状態において開弁させられて流量（パージ流量）を調節
しつつ蒸発燃料の一部を吸気系にパージさせる。
【００２６】また、スロットルバルブ１８は車両運転席
床面に配置されたアクセルペダル（図示せず）と機械的
に連結されず、スロットルバルブ１８はパルスモータ６
０に連結され、その出力で駆動されて吸気管１２を開閉
する。このように、スロットルバルブ１８は、ＤＢＷ方
式で駆動される。
床面に配置されたアクセルペダル（図示せず）と機械的
に連結されず、スロットルバルブ１８はパルスモータ６
０に連結され、その出力で駆動されて吸気管１２を開閉
する。このように、スロットルバルブ１８は、ＤＢＷ方
式で駆動される。
【００２７】ピストン２４はコンロッド６２を介してク
ランクシャフト６４に連結されると共に、クランクシャ
フト６４の付近にはクランク角センサ６６が配置され
る。クランク角センサ６６は、クランクシャフト６４に
取り付けられたパルサ６６ａおよびそれに対向配置され
た磁気ピックアップ６６ｂからなり、クランク角度７２
０度ごとに気筒判別用のＣＹＬ信号を、各気筒２２のＢ
ＴＤＣ所定クランク角度ごとにＴＤＣ信号を、ＴＤＣ信
号間隔を６個に細分したクランク角度３０度（以下「Ｓ
ＴＡＧＥ」という）ごとにＣＲＫ信号を出力する。
ランクシャフト６４に連結されると共に、クランクシャ
フト６４の付近にはクランク角センサ６６が配置され
る。クランク角センサ６６は、クランクシャフト６４に
取り付けられたパルサ６６ａおよびそれに対向配置され
た磁気ピックアップ６６ｂからなり、クランク角度７２
０度ごとに気筒判別用のＣＹＬ信号を、各気筒２２のＢ
ＴＤＣ所定クランク角度ごとにＴＤＣ信号を、ＴＤＣ信
号間隔を６個に細分したクランク角度３０度（以下「Ｓ
ＴＡＧＥ」という）ごとにＣＲＫ信号を出力する。
【００２８】パルスモータ６０にはスロットル開度セン
サ６８が接続され、パルスモータ開度を通じてスロット
ルバルブ１８の開度ＴＨに応じた信号を出力する。
サ６８が接続され、パルスモータ開度を通じてスロット
ルバルブ１８の開度ＴＨに応じた信号を出力する。
【００２９】吸気管１２のスロットルバルブ１８の配置
位置付近には絶対圧（ＭＡＰ）センサ７０が設けられ、
スロットル下流の吸気圧力を図示しない通路を介して導
入して吸気管内絶対圧ＰＢＡ（エンジン負荷）に応じた
信号を出力する。また、吸気管１２においてスロットル
バルブ１８の配置位置の上流側には吸気温センサ７２が
設けられ、吸入空気の温度ＴＡに応じた信号を出力す
る。
位置付近には絶対圧（ＭＡＰ）センサ７０が設けられ、
スロットル下流の吸気圧力を図示しない通路を介して導
入して吸気管内絶対圧ＰＢＡ（エンジン負荷）に応じた
信号を出力する。また、吸気管１２においてスロットル
バルブ１８の配置位置の上流側には吸気温センサ７２が
設けられ、吸入空気の温度ＴＡに応じた信号を出力す
る。
【００３０】また、気筒２２の付近には水温センサ７４
が設けられ、エンジン水温ＴＷに応じた信号を出力す
る。排気マニホルド４０の集合部下流で触媒装置４４，
４６の上流側において排気管４２には空燃比センサ７６
が１個設けられ、排気空燃比、より正確には排気ガス中
の酸素濃度に比例した信号を出力する。
が設けられ、エンジン水温ＴＷに応じた信号を出力す
る。排気マニホルド４０の集合部下流で触媒装置４４，
４６の上流側において排気管４２には空燃比センサ７６
が１個設けられ、排気空燃比、より正確には排気ガス中
の酸素濃度に比例した信号を出力する。
【００３１】また、触媒装置４４，４６の下流側にはＯ
2 センサ８０が設けられ、排気空燃比が理論空燃比に対
してリーンあるいはリッチ方向に変化する度に反転する
信号を出力する。
2 センサ８０が設けられ、排気空燃比が理論空燃比に対
してリーンあるいはリッチ方向に変化する度に反転する
信号を出力する。
【００３２】さらに、アクセルペダルの付近にはアクセ
ル開度センサ８２が設けられ、運転者により操作される
アクセル開度（アクセルペダル位置）ＡＰに応じた信号
を出力する。また、エンジン１０の適宜位置には大気圧
センサ８４が設けられ、エンジン１０が位置する場所の
大気圧ＰＡに応じた信号を出力する。
ル開度センサ８２が設けられ、運転者により操作される
アクセル開度（アクセルペダル位置）ＡＰに応じた信号
を出力する。また、エンジン１０の適宜位置には大気圧
センサ８４が設けられ、エンジン１０が位置する場所の
大気圧ＰＡに応じた信号を出力する。
【００３３】これらセンサ出力は、電子制御ユニット
（以下「ＥＣＵ」という）９０に送られる。ＥＣＵ９０
はマイクロコンピュータからなり、入力回路９０ａ、Ｃ
ＰＵ９０ｂ，メモリ９０ｃおよび出力回路９０ｄならび
にカウンタ（図示せず）を備える。
（以下「ＥＣＵ」という）９０に送られる。ＥＣＵ９０
はマイクロコンピュータからなり、入力回路９０ａ、Ｃ
ＰＵ９０ｂ，メモリ９０ｃおよび出力回路９０ｄならび
にカウンタ（図示せず）を備える。
【００３４】クランク角センサ６６が出力するＣＲＫ信
号は、カウンタでカウントされてエンジン回転数ＮＥが
検出されてメモリ９０ｃに記憶（格納）されると共に、
その他のセンサ出力はＡ／Ｄ変換処理などを経てメモリ
９０ｃに記憶（格納）される。ＥＣＵ９０は、検出され
たエンジン回転数ＮＥおよび入力したセンサ出力値に基
づいて後述のように燃料噴射量および点火時期を算出す
ると共に、ＥＧＲ（排気ガス還流）を制御する。
号は、カウンタでカウントされてエンジン回転数ＮＥが
検出されてメモリ９０ｃに記憶（格納）されると共に、
その他のセンサ出力はＡ／Ｄ変換処理などを経てメモリ
９０ｃに記憶（格納）される。ＥＣＵ９０は、検出され
たエンジン回転数ＮＥおよび入力したセンサ出力値に基
づいて後述のように燃料噴射量および点火時期を算出す
ると共に、ＥＧＲ（排気ガス還流）を制御する。
【００３５】図２は図１に示すＥＣＵ９０の動作を機能
的に示す機能ブロック図である。
的に示す機能ブロック図である。
【００３６】ＥＣＵ９０は、図示の如く、要求トルク算
出部１００と燃焼状態決定部１０２と運転パラメータ決
定部１０４を備える。要求トルク算出部１００は、検出
されたエンジン回転数ＮＥとアクセル開度ＡＰから、エ
ンジン１０に要求される要求トルク（目標エンジン負荷
あるいは運転者要求出力）ＰＭＣＭＤを算出する。
出部１００と燃焼状態決定部１０２と運転パラメータ決
定部１０４を備える。要求トルク算出部１００は、検出
されたエンジン回転数ＮＥとアクセル開度ＡＰから、エ
ンジン１０に要求される要求トルク（目標エンジン負荷
あるいは運転者要求出力）ＰＭＣＭＤを算出する。
【００３７】燃焼状態決定部１０２は、算出された要求
トルクＰＭＣＭＤとエンジン回転数ＮＥ、エンジン水温
ＴＷ、ＥＧＲ制御バルブ５０の有効実開度ＬＡＣＴ（後
述）などから、より具体的には、算出された要求トルク
ＰＭＣＭＤと検出されたエンジン回転数ＮＥから運転モ
ード（燃焼モード）を燃費性能およびエミッション性能
が最良となるように決定すると共に、目標空燃比ＫＣＭ
Ｄを設定（決定）する。
トルクＰＭＣＭＤとエンジン回転数ＮＥ、エンジン水温
ＴＷ、ＥＧＲ制御バルブ５０の有効実開度ＬＡＣＴ（後
述）などから、より具体的には、算出された要求トルク
ＰＭＣＭＤと検出されたエンジン回転数ＮＥから運転モ
ード（燃焼モード）を燃費性能およびエミッション性能
が最良となるように決定すると共に、目標空燃比ＫＣＭ
Ｄを設定（決定）する。
【００３８】具体的には、燃焼状態決定部１０２は、算
出された目標トルクＰＭＥが高負荷であるとき、運転モ
ードを、目標空燃比ＫＣＭＤを理論空燃比あるいはその
近傍、例えば、１２．０：１から１５．０：１に設定す
る理論空燃比運転モードに決定する。
出された目標トルクＰＭＥが高負荷であるとき、運転モ
ードを、目標空燃比ＫＣＭＤを理論空燃比あるいはその
近傍、例えば、１２．０：１から１５．０：１に設定す
る理論空燃比運転モードに決定する。
【００３９】また、燃焼状態決定部１０２は、算出され
た目標トルクＰＭＥが中負荷であるとき、運転モード
を、目標空燃比ＫＣＭＤを理論空燃比よりリーン側の空
燃比、例えば１５．０：１から２２．０：１に設定する
予混合リーン運転モードに決定すると共に、低負荷であ
るときは前記リーン側の空燃比よりさらにリーン側の空
燃比、例えば２２．０：１から６０．０：１に設定する
成層燃焼運転モードに決定する。
た目標トルクＰＭＥが中負荷であるとき、運転モード
を、目標空燃比ＫＣＭＤを理論空燃比よりリーン側の空
燃比、例えば１５．０：１から２２．０：１に設定する
予混合リーン運転モードに決定すると共に、低負荷であ
るときは前記リーン側の空燃比よりさらにリーン側の空
燃比、例えば２２．０：１から６０．０：１に設定する
成層燃焼運転モードに決定する。
【００４０】このように、エンジン１０は予混合リーン
運転モードおよび成層燃焼運転モードからなる２種の希
薄燃焼運転モードを備える。運転モードはラベルＳＴ．
ＥＭＯＤＥ０とフラグＦ．ＣＭＤで表現され、具体的に
は、Ｆ．ＣＭＤ＝１のときは２回噴射モード、Ｆ．ＣＭ
Ｄ＝０でＳＴ．ＥＭＯＤ０＝０のときは理論空燃比運転
モード、Ｆ．ＣＭＤ＝０でＳＴ．ＥＭＯＤ０＝１のとき
は予混合リーン運転モード、Ｆ．ＣＭＤ＝０でＳＴ．Ｅ
ＭＯＤ０＝２のときは成層燃焼運転モードを意味する。
運転モードおよび成層燃焼運転モードからなる２種の希
薄燃焼運転モードを備える。運転モードはラベルＳＴ．
ＥＭＯＤＥ０とフラグＦ．ＣＭＤで表現され、具体的に
は、Ｆ．ＣＭＤ＝１のときは２回噴射モード、Ｆ．ＣＭ
Ｄ＝０でＳＴ．ＥＭＯＤ０＝０のときは理論空燃比運転
モード、Ｆ．ＣＭＤ＝０でＳＴ．ＥＭＯＤ０＝１のとき
は予混合リーン運転モード、Ｆ．ＣＭＤ＝０でＳＴ．Ｅ
ＭＯＤ０＝２のときは成層燃焼運転モードを意味する。
【００４１】運転パラメータ決定部１０４は、検出され
たエンジン回転数ＮＥと吸気管内絶対圧（エンジン負
荷）ＰＢＡなどから出力燃料噴射量ＴＯＵＴを算出し、
決定された運転モードに基づき、理論空燃比運転モード
あるいは予混合リーン運転モードに決定されるときは吸
入行程の所定の噴射時期θｉｎｊ（運転状態に応じて決
定）でインジェクタ３０を介して燃料噴射を実行する。
噴射された燃料は吸入空気と一体化し、運転パラメータ
決定部１０４は、所定の点火時期θｉｇ（運転状態に応
じて）で点火装置３８と点火プラグ３６を期して点火し
て予混合燃焼（均質燃焼）を生じさせる。
たエンジン回転数ＮＥと吸気管内絶対圧（エンジン負
荷）ＰＢＡなどから出力燃料噴射量ＴＯＵＴを算出し、
決定された運転モードに基づき、理論空燃比運転モード
あるいは予混合リーン運転モードに決定されるときは吸
入行程の所定の噴射時期θｉｎｊ（運転状態に応じて決
定）でインジェクタ３０を介して燃料噴射を実行する。
噴射された燃料は吸入空気と一体化し、運転パラメータ
決定部１０４は、所定の点火時期θｉｇ（運転状態に応
じて）で点火装置３８と点火プラグ３６を期して点火し
て予混合燃焼（均質燃焼）を生じさせる。
【００４２】運転パラメータ決定部１０４は、成層燃焼
運転モードに決定されるときは、圧縮行程で燃料噴射を
実行して成層燃焼（Direct Injection Stratified Char
ge)を生じさせると共に、理論空燃比運転モードあるい
は予混合リーン運転モードに決定されるときは、吸入行
程で燃料噴射を実行して均一燃焼を生じさせる。
運転モードに決定されるときは、圧縮行程で燃料噴射を
実行して成層燃焼（Direct Injection Stratified Char
ge)を生じさせると共に、理論空燃比運転モードあるい
は予混合リーン運転モードに決定されるときは、吸入行
程で燃料噴射を実行して均一燃焼を生じさせる。
【００４３】尚、運転パラメータ決定部１０４は、点火
プラグ近傍の空燃比が運転モード（負荷）に関わらず１
２．０：１から１５．０：１となるように燃料噴射を実
行すると共に、算出した点火時期に相当するクランク角
度において点火装置３８および点火プラグ３６を介して
混合気を着火する。
プラグ近傍の空燃比が運転モード（負荷）に関わらず１
２．０：１から１５．０：１となるように燃料噴射を実
行すると共に、算出した点火時期に相当するクランク角
度において点火装置３８および点火プラグ３６を介して
混合気を着火する。
【００４４】さらに、運転パラメータ決定部１０４は、
パルスモータ６０への通電（スロットル開度）指令値Ｔ
ＨＣＭＤ、可変バルブタイミング機構（図示せず）の駆
動回路への指令値ＶＴＣＣＭＤなどを決定して出力する
と共に、検出されたエンジン回転数ＮＥと要求トルクＰ
ＭＣＭＤなどからＥＧＲ制御バルブ５０の要求開度ＬＣ
ＭＤの算出を含むＥＧＲ制御を行う。
パルスモータ６０への通電（スロットル開度）指令値Ｔ
ＨＣＭＤ、可変バルブタイミング機構（図示せず）の駆
動回路への指令値ＶＴＣＣＭＤなどを決定して出力する
と共に、検出されたエンジン回転数ＮＥと要求トルクＰ
ＭＣＭＤなどからＥＧＲ制御バルブ５０の要求開度ＬＣ
ＭＤの算出を含むＥＧＲ制御を行う。
【００４５】次いで、この実施の形態に係る内燃機関の
ＥＧＲ制御装置の動作を説明する。尚、この動作は具体
的にはＥＣＵ９０の動作であり、より具体的には運転パ
ラメータ決定部１０４の動作である。
ＥＧＲ制御装置の動作を説明する。尚、この動作は具体
的にはＥＣＵ９０の動作であり、より具体的には運転パ
ラメータ決定部１０４の動作である。
【００４６】図３はその動作を示すフロー・チャートで
ある。図示のプログラムは１０ｍｓｅｃごとの所定周期
で実行される。
ある。図示のプログラムは１０ｍｓｅｃごとの所定周期
で実行される。
【００４７】以下説明すると、先ずＳ１０においてＥＧ
Ｒ制御バルブ５０の要求開度ＬＣＭＤの値が０ではない
か否か判断する。尚、要求開度ＬＣＭＤは、上で述べた
ように、エンジン回転数ＮＥなどから決定（算出）され
る値であり、より詳しくは、図示しない別ルーチンにお
いて、検出されたエンジン回転数ＮＥと要求トルクＰＭ
ＣＭＤから予め設定された特性（マップ）を検索して決
定（算出）される。
Ｒ制御バルブ５０の要求開度ＬＣＭＤの値が０ではない
か否か判断する。尚、要求開度ＬＣＭＤは、上で述べた
ように、エンジン回転数ＮＥなどから決定（算出）され
る値であり、より詳しくは、図示しない別ルーチンにお
いて、検出されたエンジン回転数ＮＥと要求トルクＰＭ
ＣＭＤから予め設定された特性（マップ）を検索して決
定（算出）される。
【００４８】Ｓ１０で肯定されるときはＳ１２に進み、
出力デューティ比基本値前回値ｄｂ１（前回周期算出
値。出力デューティ比ＤＯＵＴの基本値ｄｂの前回プロ
グラムループで算出された値、即ち、操作量の前回の出
力値）が０ではないか否か判断し、肯定されるときはＳ
１４に進み、算出された要求開度ＬＣＭＤが、初期値判
断用所定値ＬＣＭＤＤＢＩＳを超えるか否か判断する。
出力デューティ比基本値前回値ｄｂ１（前回周期算出
値。出力デューティ比ＤＯＵＴの基本値ｄｂの前回プロ
グラムループで算出された値、即ち、操作量の前回の出
力値）が０ではないか否か判断し、肯定されるときはＳ
１４に進み、算出された要求開度ＬＣＭＤが、初期値判
断用所定値ＬＣＭＤＤＢＩＳを超えるか否か判断する。
【００４９】Ｓ１４で肯定されるときはＳ１６に進み、
出力デューティ比基本値前回値ｄｂ１を適宜設定された
高開度側の初期値ＤＢＩＳＨに置き換えると共に、否定
されるときはＳ１８に進み、出力デューティ比基本値前
回値ｄｂ１を適宜設定された低開度側の初期値ＤＢＩＳ
Ｌに置き換える。
出力デューティ比基本値前回値ｄｂ１を適宜設定された
高開度側の初期値ＤＢＩＳＨに置き換えると共に、否定
されるときはＳ１８に進み、出力デューティ比基本値前
回値ｄｂ１を適宜設定された低開度側の初期値ＤＢＩＳ
Ｌに置き換える。
【００５０】ここで、要求開度に応じて出力デューティ
比基本値前回値を所定の値に置き換えるのは、初期応答
性を向上させるためである。尚、Ｓ１２で否定されると
きはＳ１４からＳ１８までの処理をスキップする。
比基本値前回値を所定の値に置き換えるのは、初期応答
性を向上させるためである。尚、Ｓ１２で否定されると
きはＳ１４からＳ１８までの処理をスキップする。
【００５１】次いでＳ２０に進み、前記した特公平２−
４６７８７号公報で提案された技術に従って図示しない
別ルーチンにおいて、算出された要求開度ＬＣＭＤが所
定時間（例えば３ｓｅｃ）にわたって零であるとき、Ｅ
ＧＲ制御バルブ５０が零開度位置にあるとみなして検出
された実開度ＬＩＦＴを学習補正しておく。そして、学
習補正された実開度に基づいて有効実開度（以下「ＬＡ
ＣＴ」という）を算出すると共に、求めた有効実開度Ｌ
ＡＣＴを有効実開度今回値ｌａｃｔ．０と置き換える。
４６７８７号公報で提案された技術に従って図示しない
別ルーチンにおいて、算出された要求開度ＬＣＭＤが所
定時間（例えば３ｓｅｃ）にわたって零であるとき、Ｅ
ＧＲ制御バルブ５０が零開度位置にあるとみなして検出
された実開度ＬＩＦＴを学習補正しておく。そして、学
習補正された実開度に基づいて有効実開度（以下「ＬＡ
ＣＴ」という）を算出すると共に、求めた有効実開度Ｌ
ＡＣＴを有効実開度今回値ｌａｃｔ．０と置き換える。
【００５２】次いでＳ２２に進み、要求開度ＬＣＭＤか
ら有効実開度今回値ｌａｃｔ．０を減算して偏差ｄ１を
算出し、Ｓ２４に進み、図示の手法に従ってＰＩＤ補正
項を算出する。
ら有効実開度今回値ｌａｃｔ．０を減算して偏差ｄ１を
算出し、Ｓ２４に進み、図示の手法に従ってＰＩＤ補正
項を算出する。
【００５３】即ち、先ず、有効実開度今回値ｌａｃｔ．
０から有効実開度前回値ｌａｃｔ．１を減算し、よって
得た差（換言すれば有効実開度変化量）に適宜設定され
た比例ゲインＫＢＰＥ１を乗じて比例補正項ｄｂｐを算
出する。さらに、前記した偏差ｄ１に適宜設定された積
分ゲインＫＢＩＥ１を乗じて積分補正項ｄｂｉを算出す
る。
０から有効実開度前回値ｌａｃｔ．１を減算し、よって
得た差（換言すれば有効実開度変化量）に適宜設定され
た比例ゲインＫＢＰＥ１を乗じて比例補正項ｄｂｐを算
出する。さらに、前記した偏差ｄ１に適宜設定された積
分ゲインＫＢＩＥ１を乗じて積分補正項ｄｂｉを算出す
る。
【００５４】さらに、有効実開度今回値ｌａｃｔ．０か
ら、有効実開度前回値ｌａｃｔ．１を２倍した値に有効
実開度前々回値ｌａｃｔ．２を加算して得た積を減算
し、よって得た差（換言すれば有効実開度変化量）に適
宜設定された微分ゲインＫＢＤＥ１を乗じて微分補正項
ｄｂｄを算出する。
ら、有効実開度前回値ｌａｃｔ．１を２倍した値に有効
実開度前々回値ｌａｃｔ．２を加算して得た積を減算
し、よって得た差（換言すれば有効実開度変化量）に適
宜設定された微分ゲインＫＢＤＥ１を乗じて微分補正項
ｄｂｄを算出する。
【００５５】そして、図示の如く、算出した３種の補正
項からＰＩＤ補正項ｄｄｂを算出する。このように、Ｐ
ＩＤ補正項ｄｄｂは要求開度ＬＣＭＤと有効実開度（今
回値ｌａｃｔ．０）の偏差と有効実開度変化量に基づい
て算出すると共に、積分補正項から比例補正項と微分補
正項を減算するＩ−ＰＤ制御則から算出する。
項からＰＩＤ補正項ｄｄｂを算出する。このように、Ｐ
ＩＤ補正項ｄｄｂは要求開度ＬＣＭＤと有効実開度（今
回値ｌａｃｔ．０）の偏差と有効実開度変化量に基づい
て算出すると共に、積分補正項から比例補正項と微分補
正項を減算するＩ−ＰＤ制御則から算出する。
【００５６】次いでＳ２６に進み、算出したＰＩＤ補正
項ｄｄｂを出力デューティ比基本値前回値ｄｂ１に加算
し、よって得た和を出力デューティ比基本値今回値ｄｂ
とし、Ｓ２８以降に進み、出力デューティ比基本値今回
値ｄｂのリミットチェックを行う。
項ｄｄｂを出力デューティ比基本値前回値ｄｂ１に加算
し、よって得た和を出力デューティ比基本値今回値ｄｂ
とし、Ｓ２８以降に進み、出力デューティ比基本値今回
値ｄｂのリミットチェックを行う。
【００５７】即ち、先ず、Ｓ２８において出力デューテ
ィ比基本値今回値ｄｂが適宜設定された上限値ＤＢＬＭ
ＴＨを超えるか、あるいは出力デューティ比基本値今回
値ｄｂが適宜設定された下限値ＤＢＬＭＴＬ未満か否か
判断し、肯定されるときはＳ３０に進み、出力デューテ
ィ比基本値今回値ｄｂが上限値ＤＢＬＭＴＨを超えるか
否か再び判断し、肯定されるときはＳ３２に進み、出力
デューティ比基本値今回値ｄｂを上限値ＤＢＬＭＴＨに
置き換え、Ｓ３４に進み、次回の演算に備えて出力デュ
ーティ比基本値今回値ｄｂを上限値ＤＢＬＭＴＨに置き
換える。
ィ比基本値今回値ｄｂが適宜設定された上限値ＤＢＬＭ
ＴＨを超えるか、あるいは出力デューティ比基本値今回
値ｄｂが適宜設定された下限値ＤＢＬＭＴＬ未満か否か
判断し、肯定されるときはＳ３０に進み、出力デューテ
ィ比基本値今回値ｄｂが上限値ＤＢＬＭＴＨを超えるか
否か再び判断し、肯定されるときはＳ３２に進み、出力
デューティ比基本値今回値ｄｂを上限値ＤＢＬＭＴＨに
置き換え、Ｓ３４に進み、次回の演算に備えて出力デュ
ーティ比基本値今回値ｄｂを上限値ＤＢＬＭＴＨに置き
換える。
【００５８】他方、Ｓ３０で比例されるときはＳ３６に
進み、出力デューティ比基本値今回値ｄｂを下限値ＤＢ
ＬＭＴＬに置き換え、Ｓ３８に進み、同様に次回の演算
に備えて出力デューティ比基本値今回値ｄｂを下限値Ｄ
ＢＬＭＴＬに置き換える。尚、Ｓ２８で否定されるとき
はＳ３０からＳ３８までの処理をスキップする。
進み、出力デューティ比基本値今回値ｄｂを下限値ＤＢ
ＬＭＴＬに置き換え、Ｓ３８に進み、同様に次回の演算
に備えて出力デューティ比基本値今回値ｄｂを下限値Ｄ
ＢＬＭＴＬに置き換える。尚、Ｓ２８で否定されるとき
はＳ３０からＳ３８までの処理をスキップする。
【００５９】尚、Ｓ１０で否定されるときはＳ４０に進
み、出力デューティ比基本値今回値ｄｂを０とし、Ｓ４
２に進み、出力デューティ比基本値前回値ｄｂ１を０と
し、Ｓ４４に進み、ＰＩＤ補正項ｄｄｂを０とする。
み、出力デューティ比基本値今回値ｄｂを０とし、Ｓ４
２に進み、出力デューティ比基本値前回値ｄｂ１を０と
し、Ｓ４４に進み、ＰＩＤ補正項ｄｄｂを０とする。
【００６０】次いでＳ４６に進み、車載バッテリ（図示
せず）の電圧を検出する電圧センサ（図１で図示省略）
からの入力（検出値）ＶＢＡＴから図４にその特性を示
すテーブルを検索してバッテリ電圧補正項ＫＤＢＶＢを
算出し、Ｓ４８に進み、出力デューティ比基本値今回値
ｄｂに乗じてバッテリ電圧補正を行い、よって得た積を
出力デューティ比今回値ＤＯＵＴとする。
せず）の電圧を検出する電圧センサ（図１で図示省略）
からの入力（検出値）ＶＢＡＴから図４にその特性を示
すテーブルを検索してバッテリ電圧補正項ＫＤＢＶＢを
算出し、Ｓ４８に進み、出力デューティ比基本値今回値
ｄｂに乗じてバッテリ電圧補正を行い、よって得た積を
出力デューティ比今回値ＤＯＵＴとする。
【００６１】尚、前記運転パラメータ決定部１０４は、
かく算出された出力デューティ比今回値ＤＯＵＴを操作
量として図示しない駆動回路を通じてリニアソレノイド
５２に出力（通電）し、ＥＧＲ制御バルブ５０を開弁方
向に駆動する。
かく算出された出力デューティ比今回値ＤＯＵＴを操作
量として図示しない駆動回路を通じてリニアソレノイド
５２に出力（通電）し、ＥＧＲ制御バルブ５０を開弁方
向に駆動する。
【００６２】次いでＳ５０に進み、次回の演算に備えて
出力デューティ比基本値今回値ｄｂをその前回値ｄｂ１
と置き換えると共に、有効実開度前回値ｌａｃｔ．１を
その前々回値ｌａｃｔ．２と、その今回値ｌａｃｔ．０
をその前回値ｌａｃｔ．１と書き替える。
出力デューティ比基本値今回値ｄｂをその前回値ｄｂ１
と置き換えると共に、有効実開度前回値ｌａｃｔ．１を
その前々回値ｌａｃｔ．２と、その今回値ｌａｃｔ．０
をその前回値ｌａｃｔ．１と書き替える。
【００６３】図５および図６はこの実施の形態に係る内
燃機関のＥＧＲ制御装置の効果を示す、シミュレーショ
ンデータ図である。図５はＥＧＲ制御バルブ５０が開放
方向に、図６は閉鎖方向に駆動される場合を示す。
燃機関のＥＧＲ制御装置の効果を示す、シミュレーショ
ンデータ図である。図５はＥＧＲ制御バルブ５０が開放
方向に、図６は閉鎖方向に駆動される場合を示す。
【００６４】図５および図６において、符合ａは要求開
度ＬＣＭＤを示す。また符合ｂはこの実施の形態に係る
制御で算出される有効実開度ＬＡＣＴを、符合ｃは従来
技術で算出される有効実開度ＬＡＣＴを示す。
度ＬＣＭＤを示す。また符合ｂはこの実施の形態に係る
制御で算出される有効実開度ＬＡＣＴを、符合ｃは従来
技術で算出される有効実開度ＬＡＣＴを示す。
【００６５】図５から明らかな如く、バルブ開放方向に
おいては、要求開度ＬＣＭＤに対し、従来技術で算出さ
れる有効実開度ＬＡＣＴはオーバーシュートを生じてい
るのに対し、この実施の形態に係る制御で算出される有
効実開度ＬＡＣＴはオーバーシュートを生じていない。
おいては、要求開度ＬＣＭＤに対し、従来技術で算出さ
れる有効実開度ＬＡＣＴはオーバーシュートを生じてい
るのに対し、この実施の形態に係る制御で算出される有
効実開度ＬＡＣＴはオーバーシュートを生じていない。
【００６６】また図６から明らかな如く、バルブ閉鎖方
向においても、要求開度ＬＣＭＤに対し、従来技術で算
出される有効実開度ＬＡＣＴはアンダーシュートを生じ
ているのに対し、この実施の形態に係るＩ−ＰＤ制御で
算出される有効実開度ＬＡＣＴはアンダーシュートを生
じていない。
向においても、要求開度ＬＣＭＤに対し、従来技術で算
出される有効実開度ＬＡＣＴはアンダーシュートを生じ
ているのに対し、この実施の形態に係るＩ−ＰＤ制御で
算出される有効実開度ＬＡＣＴはアンダーシュートを生
じていない。
【００６７】また、符合ｄはこの実施の形態に係る制御
で算出される出力デューティ比ＤＯＵＴを、符合ｅは従
来技術で算出される出力デューティ比ＤＯＵＴを示す。
で算出される出力デューティ比ＤＯＵＴを、符合ｅは従
来技術で算出される出力デューティ比ＤＯＵＴを示す。
【００６８】図５および図６から明らかな如く、バルブ
開放方向においてもバルブ閉鎖方向においても、この実
施の形態に係る制御で算出される出力デューティ比ＤＯ
ＵＴが、従来技術で算出されるそれに比して応答性が向
上している。
開放方向においてもバルブ閉鎖方向においても、この実
施の形態に係る制御で算出される出力デューティ比ＤＯ
ＵＴが、従来技術で算出されるそれに比して応答性が向
上している。
【００６９】この実施の形態にあっては上記のように、
ＥＧＲ制御バルブ５０の開度を零点学習して得た有効実
開度ＬＡＣＴ（ｌａｃｔ．０）と要求開度ＬＣＭＤとの
偏差ｄ１を算出すると共に、その偏差と有効実開度の経
時的変化量に基づいてＰＩＤ補正項ｄｄｂ（補正量）を
算出し、出力デューティ比基本値今回値ｄｂ（操作量の
前回の出力値）に加算し、次いでバッテリ電圧補正を行
って出力デューティ比今回値ＤＯＵＴ（操作量の今回の
出力値）を算出するように構成したので、目標開度への
オーバーシュートやアンダーシュートを生じることな
く、制御の応答性と安定性を向上させることができる。
ＥＧＲ制御バルブ５０の開度を零点学習して得た有効実
開度ＬＡＣＴ（ｌａｃｔ．０）と要求開度ＬＣＭＤとの
偏差ｄ１を算出すると共に、その偏差と有効実開度の経
時的変化量に基づいてＰＩＤ補正項ｄｄｂ（補正量）を
算出し、出力デューティ比基本値今回値ｄｂ（操作量の
前回の出力値）に加算し、次いでバッテリ電圧補正を行
って出力デューティ比今回値ＤＯＵＴ（操作量の今回の
出力値）を算出するように構成したので、目標開度への
オーバーシュートやアンダーシュートを生じることな
く、制御の応答性と安定性を向上させることができる。
【００７０】さらに、算出された要求開度ＬＣＭＤが所
定時間（例えば３ｓｅｃ）にわたって零であるときにＥ
ＧＲ制御バルブ５０が零開度位置にあるとみなして検出
された実開度ＬＩＦＴを学習補正しておき、学習補正さ
れた実開度に基づいて有効実開度ＬＡＣＴを算出する零
点学習を行っているので、特にＥＧＲ制御バルブの低開
度領域において制御精度を向上させることができる。
定時間（例えば３ｓｅｃ）にわたって零であるときにＥ
ＧＲ制御バルブ５０が零開度位置にあるとみなして検出
された実開度ＬＩＦＴを学習補正しておき、学習補正さ
れた実開度に基づいて有効実開度ＬＡＣＴを算出する零
点学習を行っているので、特にＥＧＲ制御バルブの低開
度領域において制御精度を向上させることができる。
【００７１】この実施の形態に係る内燃機関のＥＧＲ制
御装置は上記の如く、内燃機関（エンジン１０）の排気
系と吸気系とを連通するＥＧＲ通路（ＥＧＲ管４８）
と、前記ＥＧＲ通路を開閉するＥＧＲ制御バルブ５０
と、前記ＥＧＲ制御バルブを駆動するアクチュエータ、
より具体的にはリニアソレノイド５２を備えると共に、
前記アクチュエータに出力すべき操作量（出力デューテ
ィ比ＤＯＵＴ、より具体的には出力デューティ比基本値
ｄｂ）を周期的に算出する操作量算出手段（ＥＣＵ９
０、より具体的には運転パラメータ決定部１０４）を備
えた内燃機関のＥＧＲ制御装置において、前記操作量算
出手段が、少なくとも要求トルクＰＭＣＭＤ（より具体
的にはエンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＰＭＣＭ
Ｄ）に応じて前記ＥＧＲ制御バルブの要求開度ＬＣＭＤ
を算出する要求開度算出手段（ＥＣＵ９０，運転パラメ
ータ決定部１０４）、前記ＥＧＲ制御バルブの実開度Ｌ
ＩＦＴを検出する実開度検出手段（リフトセンサ５０
ｂ）、前記算出された要求開度が所定時間にわたって零
であるとき、前記ＥＧＲ制御バルブが零開度位置にある
とみなして前記検出された実開度を学習補正し、前記学
習補正された実開度に基づいて有効実開度ＬＡＣＴ（よ
り具体的には有効実開度今回値１ａｃｔ．０）を算出す
る有効実開度算出手段（Ｓ２０）、前記要求開度と前記
有効実開度の偏差ｄ１を算出する偏差算出手段（Ｓ２
２）、前記算出された偏差と、前記有効実開度の経時的
変化量（より具体的には前記有効実開度の今回値と前回
値の差および今回値から前回値に２を乗じて得た値と前
々回値の和を減算して得た差）に基づき、前記操作量の
補正量（ＰＩＤ補正項ｄｄｂ）を算出する補正操作量算
出手段（Ｓ２４）、前記操作量の前回の出力値（出力デ
ューティ比基本値今回値ｄｂ）に前記補正量を加算して
前記操作量の今回の出力値を算出する操作量出力値算出
手段（Ｓ２６）、および前記出力値を前記アクチュエー
タに出力する操作量出力手段（Ｓ２８，Ｓ４６からＳ４
８）を備える如く構成した。
御装置は上記の如く、内燃機関（エンジン１０）の排気
系と吸気系とを連通するＥＧＲ通路（ＥＧＲ管４８）
と、前記ＥＧＲ通路を開閉するＥＧＲ制御バルブ５０
と、前記ＥＧＲ制御バルブを駆動するアクチュエータ、
より具体的にはリニアソレノイド５２を備えると共に、
前記アクチュエータに出力すべき操作量（出力デューテ
ィ比ＤＯＵＴ、より具体的には出力デューティ比基本値
ｄｂ）を周期的に算出する操作量算出手段（ＥＣＵ９
０、より具体的には運転パラメータ決定部１０４）を備
えた内燃機関のＥＧＲ制御装置において、前記操作量算
出手段が、少なくとも要求トルクＰＭＣＭＤ（より具体
的にはエンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＰＭＣＭ
Ｄ）に応じて前記ＥＧＲ制御バルブの要求開度ＬＣＭＤ
を算出する要求開度算出手段（ＥＣＵ９０，運転パラメ
ータ決定部１０４）、前記ＥＧＲ制御バルブの実開度Ｌ
ＩＦＴを検出する実開度検出手段（リフトセンサ５０
ｂ）、前記算出された要求開度が所定時間にわたって零
であるとき、前記ＥＧＲ制御バルブが零開度位置にある
とみなして前記検出された実開度を学習補正し、前記学
習補正された実開度に基づいて有効実開度ＬＡＣＴ（よ
り具体的には有効実開度今回値１ａｃｔ．０）を算出す
る有効実開度算出手段（Ｓ２０）、前記要求開度と前記
有効実開度の偏差ｄ１を算出する偏差算出手段（Ｓ２
２）、前記算出された偏差と、前記有効実開度の経時的
変化量（より具体的には前記有効実開度の今回値と前回
値の差および今回値から前回値に２を乗じて得た値と前
々回値の和を減算して得た差）に基づき、前記操作量の
補正量（ＰＩＤ補正項ｄｄｂ）を算出する補正操作量算
出手段（Ｓ２４）、前記操作量の前回の出力値（出力デ
ューティ比基本値今回値ｄｂ）に前記補正量を加算して
前記操作量の今回の出力値を算出する操作量出力値算出
手段（Ｓ２６）、および前記出力値を前記アクチュエー
タに出力する操作量出力手段（Ｓ２８，Ｓ４６からＳ４
８）を備える如く構成した。
【００７２】尚、この発明の実施の形態を筒内噴射型の
火花点火式ガソリンエンジンを例にとって説明したが、
この発明は、その種のエンジンに応用すると極めて有効
であるものの、ガソリン燃焼を吸気弁の前に噴射する通
常のエンジンにも有効なものである。
火花点火式ガソリンエンジンを例にとって説明したが、
この発明は、その種のエンジンに応用すると極めて有効
であるものの、ガソリン燃焼を吸気弁の前に噴射する通
常のエンジンにも有効なものである。
【００７３】また、ＥＧＲ制御バルブ５０を駆動するア
クチュエータの例としてリニアソレノイドを例示した
が、ＤＣモータなど他の駆動手段を用いても良い。
クチュエータの例としてリニアソレノイドを例示した
が、ＤＣモータなど他の駆動手段を用いても良い。
【００７４】また、スロットルバルブ１８の駆動にパル
スモータ６０を使用したが、パルスモータ６０に代え、
トルクモータあるいはＤＣモータなどのアクチュエータ
を用いても良い。
スモータ６０を使用したが、パルスモータ６０に代え、
トルクモータあるいはＤＣモータなどのアクチュエータ
を用いても良い。
【００７５】
【発明の効果】請求項１項にあっては、ＥＧＲ制御バル
ブ開度を零点学習して得た有効実開度と要求開度との偏
差を算出すると共に、その偏差と有効実開度の経時的変
化量に基づいて補正量を算出し、操作量の前回の出力値
に加算して今回の出力値を算出するように構成したの
で、目標開度へのオーバーシュートやアンダーシュート
を生じることなく、制御の応答性と安定性を向上させる
ことができる。
ブ開度を零点学習して得た有効実開度と要求開度との偏
差を算出すると共に、その偏差と有効実開度の経時的変
化量に基づいて補正量を算出し、操作量の前回の出力値
に加算して今回の出力値を算出するように構成したの
で、目標開度へのオーバーシュートやアンダーシュート
を生じることなく、制御の応答性と安定性を向上させる
ことができる。
【００７６】さらに、算出された要求開度が所定時間に
わたって零であるときにＥＧＲ制御バルブが零開度位置
にあるとみなして検出された実開度を学習補正し、学習
補正された実開度に基づいて有効実開度を算出する零点
学習を行っているので、特にＥＧＲ制御バルブの低開度
領域において制御精度を向上させることができる。
わたって零であるときにＥＧＲ制御バルブが零開度位置
にあるとみなして検出された実開度を学習補正し、学習
補正された実開度に基づいて有効実開度を算出する零点
学習を行っているので、特にＥＧＲ制御バルブの低開度
領域において制御精度を向上させることができる。
【図１】この発明に係る内燃機関のＥＧＲ制御装置を全
体的に示す概略図である。
体的に示す概略図である。
【図２】図１装置の制御装置のＥＣＵの動作を、運転パ
ラメータ決定部などと表示しつつ、機能的に示す機能ブ
ロック図である。
ラメータ決定部などと表示しつつ、機能的に示す機能ブ
ロック図である。
【図３】図１装置の動作、より具体的には図２に示す運
転パラメータ決定部の動作を示すメインフロー・チャー
トである。
転パラメータ決定部の動作を示すメインフロー・チャー
トである。
【図４】図３フロー・チャートの中のバッテリ電圧補正
項ＫＤＢＶＢのテーブル特性を示す説明グラフである。
項ＫＤＢＶＢのテーブル特性を示す説明グラフである。
【図５】図１の装置によって算出（決定）される有効実
開度などを従来技術と対比して示すシミュレーションデ
ータ図である。
開度などを従来技術と対比して示すシミュレーションデ
ータ図である。
【図６】同様に図１の装置によって算出（決定）される
有効実開度などを従来技術と対比して示すシミュレーシ
ョンデータ図である。
有効実開度などを従来技術と対比して示すシミュレーシ
ョンデータ図である。
１０ 内燃機関（エンジン） １２ 吸気管 ２２ 気筒（シリンダ） ２８ 燃焼室 ４８ ＥＧＲ管 ５０ ＥＧＲ制御バルブ ５０ｂ リフトセンサ（実開度検出手段） ５２ リニアソレノイド（アクチュエータ） ６６ クランク角センサ ７０ 絶対圧（ＭＡＰ）センサ ９０ 電子制御ユニット（ＥＣＵ） １００ 要求トルク算出部 １０２ 燃焼状態決定部 １０４ 運転パラメータ決定部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小森谷 勲 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 江原 安則 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 Ｆターム(参考） 3G062 AA03 AA06 BA04 BA06 BA08 BA09 CA07 CA08 EA12 ED01 ED04 ED10 FA02 FA05 FA06 FA09 FA15 FA25 GA00 GA02 GA04 GA06 GA08 GA12 GA13 GA17 GA21 3G092 AA06 AA09 AA13 BA05 BA06 BA09 BB03 DA08 DC03 DC09 DE03S DE19S DG08 DG09 EA01 EA02 EA06 EA07 EB05 EC09 FA06 GA05 GA06 HA04Z HA05Z HA06Z HD05Z HD07Z HE01Z HE03Z HE08Z HF02Z HF08Z HG08Z
Claims (1)
- 【請求項１】 内燃機関の排気系と吸気系とを連通する
ＥＧＲ通路と、前記ＥＧＲ通路を開閉するＥＧＲ制御バ
ルブと、前記ＥＧＲ制御バルブを駆動するアクチュエー
タを備えると共に、前記アクチュエータに出力すべき操
作量を周期的に算出する操作量算出手段を備えた内燃機
関のＥＧＲ制御装置において、前記操作量算出手段が、 ａ．少なくとも要求トルクに応じて前記ＥＧＲ制御バル
ブの要求開度を算出する要求開度算出手段、 ｂ．前記ＥＧＲ制御バルブの実開度を検出する実開度検
出手段、 ｃ．前記算出された要求開度が所定時間にわたって零で
あるとき、前記ＥＧＲ制御バルブが零開度位置にあると
みなして前記検出された実開度を学習補正し、前記学習
補正された実開度に基づいて有効実開度を算出する有効
実開度算出手段、 ｄ．前記要求開度と前記有効実開度の偏差を算出する偏
差算出手段、 ｅ．前記算出された偏差と、前記有効実開度の経時的変
化量に基づき、前記操作量の補正量を算出する補正操作
量算出手段、 ｆ．前記操作量の前回の出力値に前記補正量を加算して
前記操作量の今回の出力値を算出する操作量出力値算出
手段、 および ｇ．前記出力値を前記アクチュエータに出力する操作量
出力手段、を備えることを特徴とする内燃機関のＥＧＲ
制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001033623A JP4441135B2 (ja) | 2001-02-09 | 2001-02-09 | 内燃機関のｅｇｒ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001033623A JP4441135B2 (ja) | 2001-02-09 | 2001-02-09 | 内燃機関のｅｇｒ制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002235606A true JP2002235606A (ja) | 2002-08-23 |
| JP4441135B2 JP4441135B2 (ja) | 2010-03-31 |
Family
ID=18897348
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001033623A Expired - Fee Related JP4441135B2 (ja) | 2001-02-09 | 2001-02-09 | 内燃機関のｅｇｒ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4441135B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004053322A1 (ja) * | 2002-12-11 | 2004-06-24 | Bosch Automotive Systems Corporation | 排気ガス再循環装置 |
| EP1452709A2 (en) | 2003-02-27 | 2004-09-01 | HONDA MOTOR CO., Ltd. | Control apparatus for exhaust gas recirculation valve |
| FR2878571A1 (fr) * | 2004-12-01 | 2006-06-02 | Renault Sas | Procede de correction de l'ouverture d'une vanne dans un circuit de recirculation des gaz d'echappement |
| WO2008081643A1 (ja) * | 2006-12-28 | 2008-07-10 | Mitsubishi Electric Corporation | Ｅｇｒバルブ制御装置 |
| CN102720603A (zh) * | 2011-03-30 | 2012-10-10 | 联创汽车电子有限公司 | Egr阀初始位置自学习方法 |
| CN114233502A (zh) * | 2021-12-23 | 2022-03-25 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种天然气发动机燃气比例阀控制方法和装置 |
| CN114233486A (zh) * | 2021-11-12 | 2022-03-25 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种egr阀的控制方法、装置及ecu |
| CN114678565A (zh) * | 2022-04-21 | 2022-06-28 | 北京亿华通科技股份有限公司 | 燃料电池热管理系统中电控三通阀的控制方法及驱动系统 |
-
2001
- 2001-02-09 JP JP2001033623A patent/JP4441135B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
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| US6922626B2 (en) | 2003-02-27 | 2005-07-26 | Honda Motor Co., Ltd. | Control apparatus for exhaust gas recirculation valve |
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| WO2006059044A2 (fr) * | 2004-12-01 | 2006-06-08 | Renault S.A.S | Procede de correction de l'ouverture d'une vanne dans un circuit de recirculation des gaz d'echappement |
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| JPWO2008081643A1 (ja) * | 2006-12-28 | 2010-04-30 | 三菱電機株式会社 | Ｅｇｒバルブ制御装置 |
| WO2008081643A1 (ja) * | 2006-12-28 | 2008-07-10 | Mitsubishi Electric Corporation | Ｅｇｒバルブ制御装置 |
| CN101573525B (zh) * | 2006-12-28 | 2011-06-15 | 三菱电机株式会社 | Egr阀控制装置 |
| US8150601B2 (en) | 2006-12-28 | 2012-04-03 | Mitsubishi Electric Corporation | EGR valve control system |
| KR101202575B1 (ko) * | 2006-12-28 | 2012-11-19 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | Ｅｇｒ 밸브 제어 장치 |
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| CN114233486A (zh) * | 2021-11-12 | 2022-03-25 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种egr阀的控制方法、装置及ecu |
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| CN114233502A (zh) * | 2021-12-23 | 2022-03-25 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种天然气发动机燃气比例阀控制方法和装置 |
| CN114233502B (zh) * | 2021-12-23 | 2023-12-15 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种天然气发动机燃气比例阀控制方法和装置 |
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