JP2008157187A - Egr control device for engine - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an EGR control device for an engine, capable of controlling an exhaust circulation quantity with favorable precision, even with an engine having a particulate filter. <P>SOLUTION: When forced regeneration of the particulate filter 34 is not being executed, correction coefficient Kc to charging efficiency is set in accordance with a result of comparison of exhaust pressure with reference exhaust pressure as exhaust pressure in a reference state where no particulates are accumulated on the particulate filter 34. The charging efficiency determined in accordance with operation states of the engine 1 is corrected by the correction coefficient Kc to determine corrected charging efficiency. Theoretical air feed quantity into the cylinder of the engine 1 is determined based on the corrected charging efficiency, and an EGR valve 26 is controlled based on the theoretical air feed quantity. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明はエンジンのEGR制御装置に関し、特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が排気通路に設けられたエンジンのEGR制御装置に関する。   The present invention relates to an engine EGR control device, and more particularly to an engine EGR control device in which a particulate filter for collecting particulates in exhaust gas is provided in an exhaust passage.

従来より、エンジンの吸気通路と排気通路とを連通するEGR通路を設け、エンジンの排気の一部をEGR通路から吸気側に還流することにより、燃焼室内の燃焼温度を低下させると共にエンジンの空気過剰率を低下させてエンジンのNOx(窒素酸化物)の排出を抑制するようにしたEGR装置が用いられている。
EGR通路を介して排気の還流を行う際に排気還流量が過大になると、燃焼室内の酸素量が不足して燃焼が悪化し、ディーゼルエンジンの場合には排気中のパティキュレートが増大したり、スモークが発生したりするといった問題が生じる。また、排気還流量が不十分な場合には、NOxの排出を十分に抑制できないという問題が生じる。
Conventionally, an EGR passage that connects an intake passage and an exhaust passage of an engine is provided, and a part of the exhaust of the engine is recirculated from the EGR passage to the intake side, thereby lowering the combustion temperature in the combustion chamber and excessive engine air. An EGR device is used in which the NOx (nitrogen oxide) emission of the engine is suppressed by reducing the rate.
If the exhaust gas recirculation amount becomes excessive when performing exhaust gas recirculation through the EGR passage, the amount of oxygen in the combustion chamber becomes insufficient and combustion deteriorates. In the case of a diesel engine, the particulates in the exhaust gas increase, Problems such as smoke may occur. Further, when the exhaust gas recirculation amount is insufficient, there arises a problem that NOx emission cannot be sufficiently suppressed.

このような問題を防止するには、EGR通路に設けたEGR弁を、適正な排気還流量が得られるように制御する必要がある。
EGR通路を介して排気還流を行っている場合にエンジンの各気筒に供給される気体の量である理論給気量は、大気中からエンジンに吸入される空気である新気の量と、EGR通路を介して還流される排気の量の和となる。即ち、一定の運転状態のもとでは排気還流量が増大すれば新気の吸入量は減少し、排気還流量が減少すれば新気の吸入量が増大することになる。
In order to prevent such a problem, it is necessary to control the EGR valve provided in the EGR passage so as to obtain an appropriate exhaust gas recirculation amount.
When exhaust gas recirculation is performed through the EGR passage, the theoretical air supply amount, which is the amount of gas supplied to each cylinder of the engine, is equal to the amount of fresh air that is air taken into the engine from the atmosphere, and EGR This is the sum of the amount of exhaust gas recirculated through the passage. That is, when the exhaust gas recirculation amount increases under a constant operation state, the fresh air intake amount decreases, and when the exhaust gas recirculation amount decreases, the fresh air intake amount increases.

そこで、負荷や回転数などのエンジンの運転状態に基づきエンジンの理論給気量を求めると共に、エアフローメータなどを用いて新気の吸入量を検出すれば、そのときの実際の排気還流量を求めることが可能となる。従って、理論給気量と新気の吸入量とに基づき、排気還流量や空気過剰率がエンジンの運転状態に応じた適正量となるようにEGR弁を制御すれば、上述したような問題を解決することができる。   Therefore, the theoretical air supply amount of the engine is obtained based on the engine operating state such as the load and the rotational speed, and if the intake amount of fresh air is detected using an air flow meter or the like, the actual exhaust gas recirculation amount at that time is obtained. It becomes possible. Therefore, if the EGR valve is controlled so that the exhaust gas recirculation amount and the excess air ratio become appropriate amounts according to the operating state of the engine based on the theoretical air supply amount and the fresh air intake amount, the above-described problems can be solved. Can be solved.

一方、ディーゼルエンジンなどでは、排気中に含まれるパティキュレートを除去して排気を浄化するため、パティキュレートフィルタを排気通路に配設し、パティキュレートフィルタ内に排気を流動させることにより排気中のパティキュレートを捕集するようにしている。
この場合、パティキュレートフィルタによりパティキュレートが捕集され、パティキュレートフィルタにパティキュレートが堆積していくに従い、パティキュレートフィルタにおける排気抵抗が増大し、パティキュレートフィルタ上流側の排気圧力が増大していく。このため、理論給気量を算出するのに用いるエンジンの運転状態が同一であっても、実際にエンジンの各気筒に供給される気体の量は排気圧力の増大に伴って減少し、算出された理論給気量との間に誤差を生じることになる。この結果、このような理論給気量に基づいてEGR弁を制御しても、適正な排気還流量が得られなくなるという問題が生じる。
On the other hand, in a diesel engine or the like, in order to purify the exhaust gas by removing the particulates contained in the exhaust gas, a particulate filter is disposed in the exhaust passage, and the exhaust gas flows into the particulate filter to flow the particulates in the exhaust gas. I try to collect curates.
In this case, the particulates are collected by the particulate filter, and as the particulates accumulate on the particulate filter, the exhaust resistance in the particulate filter increases and the exhaust pressure upstream of the particulate filter increases. . For this reason, even if the engine operating state used to calculate the theoretical air supply amount is the same, the amount of gas actually supplied to each cylinder of the engine decreases as the exhaust pressure increases and is calculated. There will be an error with the theoretical air supply. As a result, there arises a problem that even if the EGR valve is controlled based on such a theoretical air supply amount, an appropriate exhaust gas recirculation amount cannot be obtained.

そこで、このような問題を解消するため、パティキュレートの堆積による排気圧力の変化を加味し、排気還流量を制御するようにしたEGR制御装置が特許文献1によって提案されている。
特許文献1のEGR制御装置では、パティキュレートフィルタにパティキュレートが堆積していない基準状態において適正な排気還流量が得られる場合のエンジンの吸入空気量である基準吸入空気量をエンジンの運転状態に応じて設定し、実際の吸入空気量が基準空気量になるようにEGR弁を制御する。このとき、上記基準状態でエンジンの吸入空気量を基準吸入空気量とした場合の基準吸気管圧力と実際の吸気管圧力との偏差に基づきパティキュレートフィルタにおけるパティキュレートの堆積量を求め、この堆積量に基づき基準吸入空気量を補正する。
Therefore, in order to solve such a problem, Patent Document 1 proposes an EGR control device that controls the exhaust gas recirculation amount in consideration of the change in the exhaust pressure due to the accumulation of particulates.
In the EGR control device of Patent Document 1, a reference intake air amount that is an intake air amount of the engine when an appropriate exhaust gas recirculation amount is obtained in a reference state in which no particulates are accumulated on the particulate filter is set to the engine operating state. The EGR valve is controlled so that the actual intake air amount becomes the reference air amount. At this time, the accumulated amount of particulates in the particulate filter is obtained based on the deviation between the reference intake pipe pressure and the actual intake pipe pressure when the intake air amount of the engine is set as the reference intake air amount in the reference state. The reference intake air amount is corrected based on the amount.

このようにして基準吸入空気量を補正することにより、パティキュレートフィルタへのパティキュレートの堆積に伴う基準吸入空気量の誤差を修正し、パティキュレートフィルタにパティキュレートが堆積している状態であっても排気還流量を適正に制御できるようにしている。
特開2001−193522号公報
By correcting the reference intake air amount in this manner, the error in the reference intake air amount accompanying the accumulation of particulates on the particulate filter is corrected, and the particulates are accumulated on the particulate filter. Also, the exhaust gas recirculation amount can be appropriately controlled.
JP 2001-193522 A

しかしながら、上記特許文献1のEGR制御装置では、吸気管圧力に基づきパティキュレートフィルタにおけるパティキュレートの堆積量を求めている。吸気管圧力はパティキュレートの堆積に伴う排気圧力の変動に応じて変動するものの、排気圧力の変化に対して遅れがあると共に、排気圧力以外の要因によっても変動するため、必ずしも適正にパティキュレートの堆積量を求めることはできない。従って、上記特許文献1のEGR制御装置では精度よく排気還流量を制御することができない場合があるという問題が生じる。   However, the EGR control device disclosed in Patent Document 1 determines the amount of particulates accumulated in the particulate filter based on the intake pipe pressure. Although the intake pipe pressure fluctuates according to fluctuations in the exhaust pressure accompanying the accumulation of particulates, there is a delay with respect to changes in the exhaust pressure and also fluctuates due to factors other than the exhaust pressure. The amount of deposition cannot be determined. Therefore, there is a problem that the exhaust gas recirculation amount may not be accurately controlled in the EGR control device of Patent Document 1.

また、パティキュレートフィルタでは、捕集したパティキュレートがパティキュレートフィルタ内に堆積することにより次第に排気抵抗が増大するので、パティキュレートの堆積量が所定量に達したときにパティキュレートフィルタを昇温し、パティキュレートを強制的に焼却してパティキュレートフィルタを強制再生することにより、パティキュレートフィルタの排気浄化機能を維持するようにしている。   In addition, in the particulate filter, the exhaust resistance gradually increases as the collected particulate matter accumulates in the particulate filter. Therefore, when the particulate accumulation amount reaches a predetermined amount, the temperature of the particulate filter is increased. The exhaust gas purification function of the particulate filter is maintained by forcibly incinerating the particulate filter and forcibly regenerating the particulate filter.

このような強制再生が行われると、パティキュレートフィルタに堆積していたパティキュレートが焼却除去されるため、パティキュレートフィルタの排気抵抗が急速に減少し、排気圧力が急変する。
ところが、上記特許文献1のEGR制御装置では、パティキュレートフィルタの強制再生による排気圧力の急変を考慮しておらず、強制再生が実行されたか否かにかかわらず、常に基準吸気管圧力と実際の吸気管圧力との偏差に応じて基準吸入空気量が補正されるようになっている。そのため、パティキュレートフィルタの強制再生のような、吸入空気量を制限したりする特殊なエンジン運転状態では、基準吸入空気量を適正に補正することができず、適正な排気還流量を得られなくなるという問題が生じる。
When such forced regeneration is performed, the particulates accumulated on the particulate filter are incinerated and removed, so that the exhaust resistance of the particulate filter rapidly decreases and the exhaust pressure changes suddenly.
However, the EGR control device of Patent Document 1 does not take into account the sudden change in exhaust pressure due to the forced regeneration of the particulate filter, and the reference intake pipe pressure is always set to the actual intake pressure regardless of whether or not the forced regeneration is performed. The reference intake air amount is corrected according to the deviation from the intake pipe pressure. For this reason, in a special engine operating state in which the intake air amount is limited, such as forced regeneration of the particulate filter, the reference intake air amount cannot be properly corrected, and an appropriate exhaust gas recirculation amount cannot be obtained. The problem arises.

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、パティキュレートフィルタを有するエンジンにおいても精度よく排気還流量を制御することが可能なエンジンのEGR制御装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide an engine EGR control device capable of accurately controlling the exhaust gas recirculation amount even in an engine having a particulate filter. There is to do.

上記の目的を達成するため、本発明のエンジンのEGR制御装置は、エンジンの排気通路に配設され、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、上記エンジンの吸気通路と上記排気通路とを連通するEGR通路と、上記EGR通路に配設され、上記EGR通路を介して上記排気通路から上記吸気通路に還流される排気の流量を調整するEGR弁と、上記排気通路内の排気圧力を検出する排気圧検出手段と、上記エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、上記パティキュレートフィルタの強制再生を行う強制再生手段と、上記運転状態検出手段によって検出された上記エンジンの運転状態に基づき、上記エンジンの充填効率を求める充填効率演算手段と、上記パティキュレートフィルタがパティキュレートの堆積していない基準状態にあるときの上記排気圧力を、上記運転状態検出手段によって検出された上記エンジンの運転状態に基づき基準排気圧力として求める基準圧力演算手段と、上記強制再生手段による上記パティキュレートフィルタの強制再生が実行されていないときに、上記排気圧検出手段によって検出された上記排気圧力と、上記基準圧力演算手段によって求められた基準排気圧力との比較結果に応じ、上記充填効率演算手段によって求められた上記充填効率に対する補正係数を設定する補正係数設定手段と、上記充填効率演算手段によって求められた上記充填効率を、上記補正係数設定手段によって設定された上記補正係数で補正して補正充填効率を求める充填効率補正手段と、上記充填効率補正手段によって求められた上記補正充填効率に基づき、上記エンジンの気筒内に供給される理論給気量を求める理論給気量演算手段と、上記理論給気量演算手段によって求められた上記理論給気量に基づき上記EGR弁を制御するEGR制御手段とを備えることを特徴とする(請求項1)。   In order to achieve the above object, an EGR control device for an engine according to the present invention includes a particulate filter that is disposed in an exhaust passage of an engine and collects particulates in exhaust, an intake passage of the engine, and an exhaust passage. An EGR passage communicating with the EGR passage, an EGR valve disposed in the EGR passage, for adjusting a flow rate of exhaust gas recirculated from the exhaust passage to the intake passage through the EGR passage, and an exhaust pressure in the exhaust passage Exhaust pressure detecting means for detecting the operating condition detecting means for detecting the operating condition of the engine, forced regeneration means for forcibly regenerating the particulate filter, and operation of the engine detected by the operating condition detecting means The charging efficiency calculating means for determining the charging efficiency of the engine based on the state, and the particulate filter comprises the particulate Reference pressure calculation means for obtaining the exhaust pressure when the engine is in a reference state that is not deposited as reference exhaust pressure based on the operating state of the engine detected by the operating state detection means, and the particulates by the forced regeneration means The charging efficiency calculating means according to a comparison result between the exhaust pressure detected by the exhaust pressure detecting means and the reference exhaust pressure obtained by the reference pressure calculating means when forced regeneration of the filter is not executed. Correction coefficient setting means for setting a correction coefficient for the filling efficiency obtained by the above, and correction by correcting the filling efficiency obtained by the filling efficiency calculation means with the correction coefficient set by the correction coefficient setting means. A filling efficiency correction means for determining a filling efficiency, and the compensation obtained by the filling efficiency correction means. Based on the charging efficiency, the theoretical air supply amount calculating means for obtaining the theoretical air supply amount supplied into the cylinder of the engine, and the EGR valve based on the theoretical air supply amount determined by the theoretical air supply amount calculating means. EGR control means for controlling is provided (claim 1).

このように構成されたエンジンのEGR制御装置によれば、エンジンの運転状態に基づき、充填効率演算手段によってエンジンの充填効率が求められると共に、パティキュレートフィルタがパティキュレートの堆積していない基準状態にあるときの排気圧力が、エンジンの運転状態に基づき基準圧力演算手段によって基準排気圧力として求められる。
そして、強制再生手段によるパティキュレートフィルタの強制再生が実行されていないときに、補正係数設定手段が、排気圧検出手段によって検出された排気圧力と上記基準排気圧力との比較結果に応じて充填効率に対する補正係数を設定し、充填効率補正手段が充填効率演算手段によって求められた充填効率を上記補正係数により補正して補正充填効率を求める。更に、理論給気量演算手段が、このようにして求められた補正充填効率に基づき、エンジンの気筒内に供給される理論給気量を求め、EGR制御手段がこの理論給気量に基づきEGR弁を制御する。
According to the engine EGR control apparatus configured as described above, the charging efficiency of the engine is obtained by the charging efficiency calculation means based on the operating state of the engine, and the particulate filter is brought into a reference state in which no particulates are accumulated. The exhaust pressure at a certain time is obtained as the reference exhaust pressure by the reference pressure calculation means based on the operating state of the engine.
Then, when the forced regeneration of the particulate filter is not executed by the forced regeneration means, the correction coefficient setting means determines the charging efficiency according to the comparison result between the exhaust pressure detected by the exhaust pressure detection means and the reference exhaust pressure. The correction efficiency is set, and the filling efficiency correction means corrects the filling efficiency obtained by the filling efficiency calculation means with the correction coefficient to obtain the corrected filling efficiency. Further, the theoretical air supply amount calculating means obtains the theoretical air supply amount supplied into the cylinder of the engine based on the corrected charging efficiency thus obtained, and the EGR control means calculates the EGR based on the theoretical air supply amount. Control the valve.

また、上記エンジンのEGR制御装置において、上記補正係数設定手段は、上記強制再生手段による上記強制再生が実行されていないときには、上記排気圧検出手段によって検出された上記排気圧力と、上記基準圧力演算手段によって求められた基準排気圧力との比較結果に応じて上記補正係数を繰り返し更新して設定し、上記強制再生手段による上記強制再生が実行されると、上記強制再生が開始される直前に設定した上記補正係数を予め定められた増加量で漸増させていくことにより、上記強制再生が実行されている間の上記補正係数を設定することを特徴とする(請求項2)。   In the EGR control apparatus for the engine, the correction coefficient setting means may be configured to calculate the exhaust pressure detected by the exhaust pressure detection means and the reference pressure calculation when the forced regeneration by the forced regeneration means is not executed. The correction coefficient is repeatedly updated and set according to the comparison result with the reference exhaust pressure obtained by the means, and is set immediately before the forced regeneration is started when the forced regeneration by the forced regeneration means is executed. The correction coefficient is set while the forced regeneration is being executed by gradually increasing the correction coefficient by a predetermined increase amount (claim 2).

このように構成されたエンジンのEGR制御装置によれば、強制再生手段によるパティキュレートフィルタの強制再生が実行されていないときには、補正係数設定手段が排気圧検出手段によって検出された排気圧力と、基準排気圧力との比較結果に応じて補正係数を繰り返し更新して設定する。
一方、パティキュレートフィルタの強制再生が実行されると、補正係数設定手段は、繰り返し更新されて設定されていた補正係数のうち当該強制再生が開始される直前に設定した補正係数を、予め定められた増加量で漸増させていくことにより、強制再生が実行されている間の補正係数を設定する。
According to the engine EGR control device configured as described above, when the forced regeneration of the particulate filter by the forced regeneration means is not being executed, the correction coefficient setting means detects the exhaust pressure detected by the exhaust pressure detection means and the reference The correction coefficient is repeatedly updated and set according to the comparison result with the exhaust pressure.
On the other hand, when the forced regeneration of the particulate filter is executed, the correction coefficient setting means predetermines a correction coefficient set immediately before the forced regeneration is started, among the correction coefficients that have been repeatedly updated and set. The correction coefficient is set while the forced regeneration is being executed by gradually increasing the increase amount.

そして、このようにして求められた補正係数により、充填効率演算手段で求めた充填効率が補正されて補正充填効率が求められ、この補正充填効率とエンジンの運転状態とに基づき求められた理論給気量に基づいてEGR弁が制御される。
また、上記エンジンのEGR制御装置において、上記補正係数設定手段は、上記強制再生手段による上記強制再生が終了すると、上記補正係数を初期値に設定した後、上記排気圧検出手段によって検出された上記排気圧力と、上記基準圧力演算手段によって求められた基準排気圧力との比較結果に応じて上記補正係数を繰り返し更新して設定し、上記強制再生終了後の上記補正係数の最初の更新値を、上記強制再生手段による次回の強制再生が終了した際の上記補正係数の初期値とすることを特徴とする(請求項3)。
The correction efficiency obtained in this way is used to correct the filling efficiency obtained by the filling efficiency calculation means to obtain the corrected filling efficiency. The theoretical supply obtained based on the corrected filling efficiency and the engine operating state is obtained. The EGR valve is controlled based on the air volume.
In the engine EGR control device, when the forced regeneration by the forced regeneration means is completed, the correction coefficient setting means sets the correction coefficient to an initial value and then detects the exhaust pressure detection means. The correction coefficient is repeatedly updated and set in accordance with the comparison result between the exhaust pressure and the reference exhaust pressure obtained by the reference pressure calculation means, and the first update value of the correction coefficient after the forced regeneration is finished, The initial value of the correction coefficient when the next forced regeneration by the forced regeneration means is completed (claim 3).

このように構成されたエンジンのEGR制御装置によれば、補正係数設定手段は、パティキュレートフィルタの強制再生が終了すると、補正係数を初期値に設定した後、排気圧力と基準排気圧力との比較結果に応じて補正係数を繰り返し更新して設定する。そして、このときに繰り返し更新されていく補正係数のうちの最初の更新値を、次の強制再生が実行されて終了したときの補正係数の初期値とする。   According to the engine EGR control apparatus configured as described above, the correction coefficient setting means sets the correction coefficient to the initial value when the forced regeneration of the particulate filter is completed, and then compares the exhaust pressure with the reference exhaust pressure. The correction coefficient is repeatedly updated and set according to the result. Then, the first updated value of the correction coefficients that are repeatedly updated at this time is set as the initial value of the correction coefficient when the next forced regeneration is completed.

また、上記エンジンのEGR制御装置において、上記補正係数設定手段によって設定された上記補正係数の大きさに基づき上記パティキュレートフィルタの劣化を判定する劣化判定手段を更に備えることを特徴とする(請求項4)。
このように構成されたエンジンのEGR制御装置によれば、補正係数設定手段によって設定された補正係数の大きさに基づき、劣化判定手段がパティキュレートフィルタの劣化を判定する。
The engine EGR control device further includes a deterioration determination unit that determines deterioration of the particulate filter based on the magnitude of the correction coefficient set by the correction coefficient setting unit. 4).
According to the engine EGR control device configured as described above, the deterioration determining means determines the deterioration of the particulate filter based on the magnitude of the correction coefficient set by the correction coefficient setting means.

本発明のエンジンのEGR制御装置によれば、強制再生手段によってパティキュレートフィルタの強制再生が行われていないときに、パティキュレートフィルタがパティキュレートの堆積していない基準状態にあるときの排気圧力である基準排気圧力と、実際の排気圧力との比較結果に応じて設定された補正係数によりエンジンの充填効率を補正して補正充填効率を求め、この補正充填効率から求められた理論給気量に基づいてEGR弁が制御される。   According to the EGR control apparatus for an engine of the present invention, when the forced regeneration of the particulate filter is not performed by the forced regeneration means, the exhaust pressure when the particulate filter is in a reference state in which no particulate is deposited is obtained. The corrected charging efficiency of the engine is corrected by a correction coefficient set according to the comparison result between a certain reference exhaust pressure and the actual exhaust pressure, and the corrected charging efficiency is obtained. Based on this, the EGR valve is controlled.

従って、パティキュレートフィルタの強制再生に影響されることなく補正係数により充填効率を補正してEGR弁を適正に制御することができる。
また、エンジンの充填効率は、パティキュレートフィルタへのパティキュレートの堆積によって排気圧力が変化した場合に直接的に影響を受けるが、エンジンの運転状態に基づき求めた充填効率を、このようにして基準排気圧力と実際の排気圧量との比較結果に応じて求めた補正係数で補正することにより、パティキュレートの堆積に伴う排気圧力の変化に対応した補正充填効率を精度よく求めることが可能となる。
Therefore, the EGR valve can be appropriately controlled by correcting the filling efficiency by the correction coefficient without being affected by the forced regeneration of the particulate filter.
In addition, the charging efficiency of the engine is directly affected when the exhaust pressure changes due to the accumulation of particulates on the particulate filter. In this way, the charging efficiency obtained based on the operating state of the engine is used as a reference. By correcting with the correction coefficient obtained according to the comparison result between the exhaust pressure and the actual exhaust pressure amount, it becomes possible to accurately obtain the correction filling efficiency corresponding to the change in the exhaust pressure accompanying the accumulation of particulates. .

この結果、この補正充填効率に基づいて理論給気量も精度よく求めることができ、このような理論給気量に基づくEGR弁の制御により、適正な排気還流量を得てエンジンの排気特性を良好に維持することができる。
また、請求項2のエンジンのEGR制御装置によれば、パティキュレートフィルタの強制再生が実行されると、強制再生が実行されていないときに繰り返し更新されて設定されていた補正係数のうち当該強制再生が開始される直前に設定した補正係数を、予め定められた増加量で漸増させていくことにより、強制再生が実行されている間の補正係数を設定する。
As a result, the theoretical air supply amount can be obtained accurately based on the corrected charging efficiency, and an appropriate exhaust gas recirculation amount can be obtained by controlling the EGR valve based on the theoretical air supply amount, so that the exhaust characteristics of the engine can be improved. It can be maintained well.
According to the engine EGR control device of claim 2, when the forced regeneration of the particulate filter is executed, the forced correction among the correction coefficients that have been repeatedly updated and set when the forced regeneration is not executed. The correction coefficient set during the forced regeneration is set by gradually increasing the correction coefficient set immediately before the reproduction is started by a predetermined increase amount.

従って、パティキュレートフィルタの強制再生に伴って変化する排気圧力の変化に近似して補正係数を変化させることが可能となり、例えばパティキュレートフィルタの強制再生を行っているときの排気圧力の標準的な変化を予め把握しておき、この排気圧力の変化に対応するように補正係数の増加量を設定するようにすれば、強制再生を実施中であっても、実際のエンジンの充填効率にほぼ近似した補正充填効率を求めることが可能となる。この結果、強制再生を実施中であっても理論給気量を精度よく求めることが可能となり、適正な排気還流量を得ることができる。   Therefore, the correction coefficient can be changed to approximate the change in the exhaust pressure that changes with the forced regeneration of the particulate filter. For example, a standard exhaust pressure during the forced regeneration of the particulate filter can be changed. By grasping the change in advance and setting the amount of increase in the correction coefficient so as to correspond to this change in exhaust pressure, even if forced regeneration is being performed, it is approximately approximate to the actual engine charging efficiency It is possible to obtain the corrected filling efficiency. As a result, even when the forced regeneration is being performed, the theoretical air supply amount can be accurately obtained, and an appropriate exhaust gas recirculation amount can be obtained.

また、請求項3のエンジンのEGR制御装置によれば、パティキュレートフィルタの強制再生が終了後、排気圧力と基準排気圧力との比較結果に応じて補正係数を繰り返し更新して設定する。そして、このときに繰り返し更新されていく補正係数のうちの最初の更新値を、次の強制再生が実行されて終了したときの補正係数の初期値とする。
強制再生終了直後のパティキュレートフィルタの状態は常に一定の状態となるわけではなく、経年変化によって変動していく。強制再生終了後の最初の補正係数の更新値は、強制再生終了直後のパティキュレートフィルタの状態に対応した補正係数としてその時点で最も信頼性の高いものであり、これを次の強制再生が実行されて終了したときの補正係数の初期値とすることにより、常に一定値を初期値とするものに比べ、より精度よく補正充填効率を得ることができる。従って、パティキュレートフィルタの強制再生を終了後、直ちに適正な排気還流量を得ることが可能となる。
According to the engine EGR control apparatus of claim 3, after the forced regeneration of the particulate filter is completed, the correction coefficient is repeatedly updated and set according to the comparison result between the exhaust pressure and the reference exhaust pressure. Then, the first updated value of the correction coefficients that are repeatedly updated at this time is set as the initial value of the correction coefficient when the next forced regeneration is completed.
The state of the particulate filter immediately after the end of forced regeneration does not always become a constant state, but varies with aging. The updated value of the first correction coefficient after the end of forced regeneration is the most reliable correction coefficient corresponding to the state of the particulate filter immediately after the end of forced regeneration, and the next forced regeneration is executed. By using the initial value of the correction coefficient when the process is completed, the correction filling efficiency can be obtained with higher accuracy than when the constant value is always a constant value. Therefore, an appropriate exhaust gas recirculation amount can be obtained immediately after the forced regeneration of the particulate filter is completed.

また、請求項4のエンジンのEGR制御装置によれば、補正係数の大きさに基づき、パティキュレートフィルタの劣化が判定されるが、補正係数による補正の度合いが大きいほどパティキュレートフィルタの状態が基準状態とはかけ離れていることになるため、補正係数の大きさによってパティキュレートフィルタの劣化を精度よく判定することが可能となる。   According to the engine EGR control apparatus of the fourth aspect, the deterioration of the particulate filter is determined based on the magnitude of the correction coefficient. The larger the degree of correction by the correction coefficient, the more the state of the particulate filter becomes the reference. Since it is far from the state, it is possible to accurately determine the deterioration of the particulate filter depending on the magnitude of the correction coefficient.

以下、図面に基づき本発明の一実施形態に係るエンジンのEGR制御装置について説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係るEGR制御装置が適用される4気筒のディーゼルエンジン(以下、エンジンという)のシステム構成図を示しており、図1に基づき本発明に係るEGR制御装置の構成を説明する。
An engine EGR control apparatus according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a system configuration diagram of a four-cylinder diesel engine (hereinafter referred to as an engine) to which an EGR control device according to an embodiment of the present invention is applied. The EGR control device according to the present invention is based on FIG. The structure of will be described.

エンジン1は各気筒共通の高圧蓄圧室(以下コモンレールという)2を備えており、図示しない燃料噴射ポンプから供給されてコモンレール2に蓄えられた高圧の燃料である軽油を、各気筒に設けられたインジェクタ4に供給し、各インジェクタ4からそれぞれの気筒内に軽油が噴射される。
吸気管6にはターボチャージャ8が装備されており、図示しないエアクリーナから吸入された吸気は、吸気管6からターボチャージャ8のコンプレッサ8aへと流入し、コンプレッサ8aで過給された吸気はインタークーラ10及び吸気制御弁12を介して吸気マニホールド(吸気通路)14に導入される。
The engine 1 includes a high pressure accumulator chamber (hereinafter referred to as a common rail) 2 common to each cylinder, and light oil that is high pressure fuel supplied from a fuel injection pump (not shown) and stored in the common rail 2 is provided in each cylinder. The fuel oil is supplied to the injectors 4 and light oil is injected from the injectors 4 into the respective cylinders.
The intake pipe 6 is equipped with a turbocharger 8. The intake air drawn from an air cleaner (not shown) flows into the compressor 8a of the turbocharger 8 from the intake pipe 6, and the intake air supercharged by the compressor 8a is intercooler. 10 and an intake control valve 12 to be introduced into an intake manifold (intake passage) 14.

吸気管6のコンプレッサ8aより上流側には、大気からエンジン1に吸入される空気、即ち新気の量を検出するための吸気量センサ16が設けられている。また、吸気制御弁12と吸気マニホールド14との間には、エンジン1の吸気に関し、吸気圧力を検出する吸気圧センサ18と吸気温度を検出する吸気温センサ20とが設けられている。
一方、エンジン1の各気筒から排気が排出される排気ポート(図示せず)は、排気マニホールド(排気通路)22を介して排気管24に接続されている。なお、排気マニホールド22と吸気マニホールド14との間には、EGR弁26を介して排気マニホールド22と吸気マニホールド14とを連通するEGR通路28が設けられており、EGR弁26の開度を変更することにより排気マニホールド22から吸気マニホールド14への排気還流量を調整可能となっている。
An intake air amount sensor 16 for detecting the amount of air sucked into the engine 1 from the atmosphere, that is, the amount of fresh air, is provided upstream of the compressor 8a of the intake pipe 6. Between the intake control valve 12 and the intake manifold 14, an intake pressure sensor 18 that detects the intake pressure and an intake temperature sensor 20 that detects the intake air temperature are provided for intake air of the engine 1.
On the other hand, an exhaust port (not shown) through which exhaust is discharged from each cylinder of the engine 1 is connected to an exhaust pipe 24 via an exhaust manifold (exhaust passage) 22. An EGR passage 28 is provided between the exhaust manifold 22 and the intake manifold 14 to connect the exhaust manifold 22 and the intake manifold 14 via the EGR valve 26, and the opening degree of the EGR valve 26 is changed. Thus, the exhaust gas recirculation amount from the exhaust manifold 22 to the intake manifold 14 can be adjusted.

排気管24は、ターボチャージャ8のタービン8bを経た後、排気後処理装置30に接続されている。また、タービン8bの回転軸はコンプレッサ8aの回転軸と連結されており、タービン8bが排気管20内を流動する排気を受けてコンプレッサ8aを駆動するようになっている。
排気後処理装置30には、NOx吸蔵触媒32が収容されると共に、このNOx吸蔵触媒32の下流側に、排気中のパティキュレートを捕集することによりエンジン1の排気を浄化するパティキュレートフィルタ(以下フィルタという)34が収容されている。
The exhaust pipe 24 is connected to the exhaust aftertreatment device 30 after passing through the turbine 8 b of the turbocharger 8. The rotating shaft of the turbine 8b is connected to the rotating shaft of the compressor 8a so that the turbine 8b receives the exhaust flowing in the exhaust pipe 20 and drives the compressor 8a.
The exhaust after-treatment device 30 contains a NOx storage catalyst 32, and a particulate filter that purifies the exhaust of the engine 1 by collecting particulates in the exhaust downstream of the NOx storage catalyst 32 ( 34) is housed.

このNOx吸蔵触媒32は、流入する排気中の酸素濃度が高い酸化雰囲気にあるときに排気中のNOxを吸蔵し、流入する排気中の酸素濃度が低くHCやCO等の還元成分が排気中に含まれる還元雰囲気にあるときに、吸蔵しているNOxを放出して還元する機能を有している。
フィルタ34はハニカム型のセラミック体からなり、上流側と下流側とを連通する通路が多数並設されると共に、通路の上流側開口と下流側開口とが交互に閉鎖されており、エンジン1の排気が内部を流通することによって排気中のパティキュレートを捕集する。
The NOx occlusion catalyst 32 occludes NOx in the exhaust gas when the oxygen concentration in the inflowing exhaust gas is high, and a reducing component such as HC or CO in the inflowing exhaust gas has a low oxygen concentration in the exhaust gas. It has a function of releasing and reducing the stored NOx when it is in a reducing atmosphere.
The filter 34 is made of a honeycomb-type ceramic body, and a large number of passages that connect the upstream side and the downstream side are arranged side by side, and the upstream side opening and the downstream side opening of the passage are alternately closed. Particulates in the exhaust are collected as the exhaust flows inside.

NOx吸蔵触媒32へのNOx吸蔵量が限界量を超えて吸蔵されなくなった排気中のNOxはフィルタ34に流入し、フィルタ34に捕捉されて堆積したパティキュレートに対して酸化剤として作用することにより、パティキュレートを酸化してフィルタ34から除去し、フィルタ34を連続再生すると共にNとなって大気中に排出される。
フィルタ34の上流側には、フィルタ34に流入する排気の温度を検出する排気温センサ36、及びフィルタ34に流入する排気の圧力を検出する排気圧センサ(排気圧検出手段)38が設けられている。また、フィルタ34の下流側には、フィルタ34から流出する排気の圧力を検出する出口側排気圧センサ40が設けられている。
NOx in the exhaust gas that has been stored in the NOx storage catalyst 32 after the NOx storage amount exceeds the limit amount flows into the filter 34, and acts as an oxidant on the particulates trapped and accumulated in the filter 34. The particulates are oxidized and removed from the filter 34, and the filter 34 is continuously regenerated and becomes N 2 and discharged into the atmosphere.
An exhaust temperature sensor 36 for detecting the temperature of the exhaust gas flowing into the filter 34 and an exhaust pressure sensor (exhaust pressure detection means) 38 for detecting the pressure of the exhaust gas flowing into the filter 34 are provided on the upstream side of the filter 34. Yes. An outlet side exhaust pressure sensor 40 that detects the pressure of the exhaust gas flowing out from the filter 34 is provided on the downstream side of the filter 34.

ECU42は、エンジン1の運転制御をはじめとして総合的な制御を行うための制御装置であり、CPU、メモリ、タイマカウンタなどから構成され、様々な制御量の演算を行うと共に、その制御量に基づき各種デバイスの制御を行っている。
ECU42の入力側には、各種制御に必要な情報を収集するため、上述した吸気量センサ16、吸気圧センサ18、吸気温センサ20、排気温センサ36、排気圧センサ38及び出口側排気圧センサ40のほか、エンジン回転数を検出する回転数センサ44、及びアクセルペダル(図示せず)の踏込量を検出するアクセル開度センサ46などの各種センサ類が接続されており、出力側には演算した制御量に基づき制御が行われる各気筒のインジェクタ4、吸気制御弁12及びEGR弁26などの各種デバイス類が接続されている。
The ECU 42 is a control device for performing comprehensive control including operation control of the engine 1, and includes a CPU, a memory, a timer counter, and the like. The ECU 42 calculates various control amounts and based on the control amounts. Controls various devices.
On the input side of the ECU 42, in order to collect information necessary for various controls, the intake air amount sensor 16, the intake air pressure sensor 18, the intake air temperature sensor 20, the exhaust gas temperature sensor 36, the exhaust gas pressure sensor 38, and the outlet side exhaust gas pressure sensor described above. In addition to 40, various sensors such as an engine speed sensor 44 for detecting the engine speed and an accelerator opening sensor 46 for detecting the amount of depression of an accelerator pedal (not shown) are connected. Various devices such as the injector 4, the intake control valve 12, and the EGR valve 26 of each cylinder to be controlled based on the controlled amount are connected.

エンジン1の各気筒への燃料供給量の演算、及び演算した燃料供給量に基づくインジェクタ4からの燃料供給制御もECU42によって行われる。エンジン1の運転に必要な燃料供給量(主噴射量)は、回転数センサ44によって検出されたエンジン回転数とアクセル開度センサ46によって検出されたアクセルペダルの踏込量とに基づき、予め記憶しているマップから読み出して決定する。各気筒に供給される燃料の量は、インジェクタ4の開弁時間によって調整され、決定された燃料量に対応した駆動時間で各インジェクタ4が開弁駆動され、各気筒に主噴射が行われることにより、エンジン1の運転に必要な燃料量が供給される。   The ECU 42 also calculates the fuel supply amount to each cylinder of the engine 1 and controls the fuel supply from the injector 4 based on the calculated fuel supply amount. The fuel supply amount (main injection amount) necessary for the operation of the engine 1 is stored in advance based on the engine speed detected by the speed sensor 44 and the accelerator pedal depression amount detected by the accelerator opening sensor 46. It is determined by reading from the map. The amount of fuel supplied to each cylinder is adjusted by the valve opening time of the injector 4, and each injector 4 is driven to open in a driving time corresponding to the determined fuel amount, and main injection is performed in each cylinder. Thus, the amount of fuel necessary for the operation of the engine 1 is supplied.

ECU42は、このような各気筒への燃料供給制御のほか、フィルタ34を強制再生して機能回復させるための制御も行う。
フィルタ34に堆積したパティキュレートは、前述したようにNOx吸蔵触媒32に吸蔵されずにフィルタ34に流入するNOxとの反応による連続再生によって酸化除去されるが、排気温度が低い運転状態が長時間続いた場合などでは、このような連続再生だけでは堆積したパティキュレートが十分に酸化除去されない場合がある。このような状態が継続すると、フィルタ34内にパティキュレートが過剰に堆積し、フィルタ34が目詰まりを起こすおそれがあるため、フィルタ34におけるパティキュレートの堆積状況に応じ、適宜フィルタ34の強制再生が行われる。
In addition to the fuel supply control to each cylinder, the ECU 42 also performs control for forcibly regenerating the filter 34 to restore its function.
Particulates deposited on the filter 34 are oxidized and removed by continuous regeneration by reaction with NOx flowing into the filter 34 without being occluded by the NOx occlusion catalyst 32 as described above. In such a case, the accumulated particulates may not be sufficiently removed by oxidation only by such continuous regeneration. If such a state continues, particulates excessively accumulate in the filter 34 and the filter 34 may be clogged. Therefore, the filter 34 may be forcibly regenerated as appropriate depending on the particulate accumulation state in the filter 34. Done.

パティキュレートの堆積状況は、フィルタ34の上流側及び下流側にそれぞれ設けられた排気圧センサ38及び出口側排気圧センサ40や吸気量センサ16の検出値などに基づき推定され、フィルタ34へのパティキュレート堆積量が所定量に達したと判断したときに強制再生の制御が開始される。
この強制再生制御では、排気温センサ36が検出したフィルタ34に流入する排気の温度に基づき、吸気制御弁12を閉方向に制御して排気温度を上昇させると共に、インジェクタ4から主噴射より遅角されたポスト噴射をエンジン1の膨張行程や排気行程で行い、フィルタ34に堆積したパティキュレートを焼却することが可能な温度までフィルタ34を昇温する。即ち、インジェクタ4からのポスト噴射によって排気中に供給されたHCはNOx吸蔵触媒32に達し、NOx吸蔵触媒32でのHCの酸化反応によって更に温度が上昇した高温の排気がフィルタ34内に流入する。フィルタ34に堆積したパティキュレートは、このようにして高温となった排気により焼却され、フィルタ34が強制再生される。従って、本実施形態においては、エンジン1の各気筒に設けられたインジェクタ4或いは吸気制御弁12が本発明の強制再生手段に相当する。
The accumulation state of the particulates is estimated based on the detection values of the exhaust pressure sensor 38, the outlet side exhaust pressure sensor 40 and the intake air amount sensor 16 provided on the upstream side and the downstream side of the filter 34, respectively. When it is determined that the curated deposition amount has reached a predetermined amount, the forced regeneration control is started.
In this forced regeneration control, the intake control valve 12 is controlled in the closing direction based on the temperature of the exhaust gas flowing into the filter 34 detected by the exhaust temperature sensor 36 to raise the exhaust gas temperature, and the injector 4 is retarded from the main injection. The post-injection thus performed is performed in the expansion stroke and exhaust stroke of the engine 1, and the temperature of the filter 34 is raised to a temperature at which the particulates accumulated on the filter 34 can be incinerated. That is, the HC supplied into the exhaust gas by the post injection from the injector 4 reaches the NOx storage catalyst 32, and the high temperature exhaust gas whose temperature has further increased due to the oxidation reaction of HC in the NOx storage catalyst 32 flows into the filter 34. . The particulates deposited on the filter 34 are incinerated by the exhaust gas that has become high in this manner, and the filter 34 is forcibly regenerated. Therefore, in this embodiment, the injector 4 or the intake control valve 12 provided in each cylinder of the engine 1 corresponds to the forced regeneration means of the present invention.

更にECU42は、EGR通路28に設けられたEGR弁26の開度を調整し、排気マニホールド22から吸気マニホールド14に還流される排気の量を制御することにより、エンジン1の空気過剰率を目標空気過剰率に制御する。
この目標空気過剰率は、エンジン1の各燃焼室における燃焼状態を悪化させることなくNOxの発生を抑制可能な空気過剰率として予めエンジン1の回転数や主噴射による燃料噴射量に基づき制御マップとして記憶されているものである。
Further, the ECU 42 adjusts the opening degree of the EGR valve 26 provided in the EGR passage 28 and controls the amount of exhaust gas recirculated from the exhaust manifold 22 to the intake manifold 14, thereby setting the excess air ratio of the engine 1 to the target air. Control excess rate.
This target excess air ratio is a control map based on the number of revolutions of the engine 1 and the fuel injection amount by main injection in advance as an excess air ratio that can suppress the generation of NOx without deteriorating the combustion state in each combustion chamber of the engine 1. It is something that is remembered.

ECU42は、吸気量センサ16が検出したエンジン1が吸入する新気量のほか、主噴射によりインジェクタ4から燃焼室に供給された燃料噴射量、及びEGR通路28を介して還流された排気中に含まれる空気量に基づき、実際の空気過剰率を繰り返し演算する。
このとき、EGR通路28を介して還流された排気に含まれる空気量は、エンジン1の燃焼室に供給される気体の量である理論給気量から吸気量センサ16が検出したエンジン1の吸入新気量を減じることによって求められる排気還流量と、前回演算された実際の空気過剰率とに基づき求められる。
In addition to the fresh air amount sucked by the engine 1 detected by the intake air amount sensor 16, the ECU 42 includes the fuel injection amount supplied from the injector 4 to the combustion chamber by the main injection and the exhaust gas recirculated through the EGR passage 28. Based on the amount of air contained, the actual excess air ratio is repeatedly calculated.
At this time, the amount of air contained in the exhaust gas recirculated through the EGR passage 28 is the intake amount of the engine 1 detected by the intake air amount sensor 16 from the theoretical supply amount that is the amount of gas supplied to the combustion chamber of the engine 1. This is obtained based on the exhaust gas recirculation amount obtained by reducing the new air amount and the actual excess air ratio calculated last time.

また、このような演算で使用される理論給気量は、エンジン1の回転数や負荷などの運転状態に応じて定まるエンジン1の充填効率、吸気圧センサ18によって検出された吸気圧力、及び吸気温センサ20によって検出された吸気温度に基づいて求められる。
ECU42は、このようにして求められた実際の空気過剰率が目標空気過剰率と等しくなるようにEGR弁26の開度を制御する。
Further, the theoretical air supply amount used in such calculation is the charging efficiency of the engine 1 determined according to the operating state such as the rotation speed and load of the engine 1, the intake pressure detected by the intake pressure sensor 18, and the intake air pressure. It is obtained based on the intake air temperature detected by the air temperature sensor 20.
The ECU 42 controls the opening degree of the EGR valve 26 so that the actual excess air ratio thus obtained becomes equal to the target excess air ratio.

ここで、エンジン1の排気側にはフィルタ34が設けられており、フィルタ34にパティキュレートが堆積していくに従い排気抵抗が増大するため、エンジン1の回転数や負荷が同じ運転状態であっても排気圧力はパティキュレートの堆積と共に上昇していくことになる。このような排気圧力の上昇に従い、エンジン1の充填効率が低下していくため、ECU42はフィルタ34におけるパティキュレートの堆積状態を考慮してEGR弁26の開度を制御する。   Here, a filter 34 is provided on the exhaust side of the engine 1, and the exhaust resistance increases as particulates accumulate on the filter 34, so that the engine 1 has the same rotational speed and load. However, the exhaust pressure will increase with the accumulation of particulates. As the exhaust pressure increases, the charging efficiency of the engine 1 decreases. Therefore, the ECU 42 controls the opening degree of the EGR valve 26 in consideration of the particulate accumulation state in the filter 34.

以下では、ECU42によって行われるEGR弁26の制御について、図面に基づき詳細に説明する。
図2は、本実施形態におけるEGR弁26の制御に対応したECU42の機能構成図である。
ECU42では、回転数センサ44によって検出されたエンジン1の回転数と、ECU42内で演算された主噴射、パイロット噴射及びポスト噴射による燃料噴射量とに基づき、充填効率演算部(充填効率演算手段)48が、フィルタ34にパティキュレートの堆積していない基準状態にあるときのエンジン1の充填効率を、予め記憶したマップから読み出して求める。従って、本実施形態では回転数センサ44及びECU42が本発明の運転状態検出手段に相当する。
Hereinafter, control of the EGR valve 26 performed by the ECU 42 will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 2 is a functional configuration diagram of the ECU 42 corresponding to the control of the EGR valve 26 in the present embodiment.
In the ECU 42, based on the number of revolutions of the engine 1 detected by the number of revolutions sensor 44 and the fuel injection amounts by main injection, pilot injection, and post injection calculated in the ECU 42, a charging efficiency calculation unit (charging efficiency calculation means). 48, the filling efficiency of the engine 1 when the filter 34 is in a reference state in which no particulates are accumulated is read out from a previously stored map. Therefore, in the present embodiment, the rotation speed sensor 44 and the ECU 42 correspond to the driving state detection means of the present invention.

一方、基準圧力演算部(基準圧力演算手段)50は、フィルタ34が上記基準状態にあるときのフィルタ34上流側の排気圧力をエンジン1の回転数と上記燃料噴射量とに応じて予めマップに記憶しており、回転数センサ44によって検出されたエンジン1の回転数と、ECU42内で演算された上記燃料噴射量とに対応する排気圧力を基準排気圧力としてマップから読み出して求める。   On the other hand, the reference pressure calculation unit (reference pressure calculation means) 50 maps the exhaust pressure upstream of the filter 34 when the filter 34 is in the reference state in advance according to the rotational speed of the engine 1 and the fuel injection amount. The exhaust pressure corresponding to the rotational speed of the engine 1 detected by the rotational speed sensor 44 and the fuel injection amount calculated in the ECU 42 is read out from the map and obtained as a reference exhaust pressure.

このようにして基準圧力演算部50で求められた基準排気圧力は補正係数設定部(補正係数設定手段)52に送られ、排気圧センサ38によって検出されたフィルタ34上流側における実際の排気圧力と基準排気圧力との差に基づき、充填効率演算部48で求められた充填効率に対する補正係数Kcが求められる。
補正係数設定部52における補正係数Kcの設定方法については詳細を後述するが、フィルタ34の強制再生が行われていない状態では、前述したようにパティキュレートの堆積量が増大するのに従い、フィルタ34上流側の排気圧力が上昇してエンジン1の充填効率が低下していくことから、実際の排気圧力と基準排気圧力との差が大きいほど、充填効率演算手段48で求められた充填効率をより一層減少させるように補正係数Kcが設定される。
The reference exhaust pressure obtained in this way by the reference pressure calculation unit 50 is sent to the correction coefficient setting unit (correction coefficient setting means) 52, and the actual exhaust pressure upstream of the filter 34 detected by the exhaust pressure sensor 38 is detected. Based on the difference from the reference exhaust pressure, a correction coefficient Kc for the charging efficiency determined by the charging efficiency calculation unit 48 is determined.
The method of setting the correction coefficient Kc in the correction coefficient setting unit 52 will be described in detail later. In the state where the filter 34 is not forcibly regenerated, as described above, the filter 34 increases as the amount of accumulated particulates increases. Since the upstream exhaust pressure increases and the charging efficiency of the engine 1 decreases, the larger the difference between the actual exhaust pressure and the reference exhaust pressure, the more the charging efficiency calculated by the charging efficiency calculation means 48. The correction coefficient Kc is set so as to further decrease.

一方、フィルタ34の強制再生が行われている状態では、強制再生によってパティキュレートの焼却除去に従いフィルタ34上流側の排気圧力が低下していくので、フィルタ34の強制再生が行われていないときに減少方向に補正されていた充填効率を元に戻す方向に補正係数Kcが設定される。
充填効率補正部(充填効率補正手段)54は、充填効率演算部48で求められた充填効率と、補正係数設定部52で設定された補正係数Kcとを乗算することにより補正充填効率を求め、理論給気量演算部(理論給気量演算手段)56に出力する。
On the other hand, in the state in which the filter 34 is forcibly regenerated, the exhaust pressure on the upstream side of the filter 34 decreases according to the incineration removal of the particulates due to the forced regeneration, and therefore, when the filter 34 is not forcibly regenerated. A correction coefficient Kc is set in a direction in which the charging efficiency corrected in the decreasing direction is restored.
The filling efficiency correction unit (filling efficiency correction means) 54 obtains the correction filling efficiency by multiplying the filling efficiency obtained by the filling efficiency calculation unit 48 and the correction coefficient Kc set by the correction coefficient setting unit 52, Output to the theoretical air supply amount calculation unit (theoretical air supply amount calculation means) 56.

理論給気量演算部56には、充填効率補正部54で求められた補正充填効率のほか、回転数センサ44によって検出されたエンジン1の回転数、吸気圧センサ18によって検出されたエンジン1の吸気圧力、及び吸気温センサ20によって検出されたエンジン1の吸気温度が入力される。
理論給気量演算部56は、これらの入力に基づき、エンジン1の各気筒内に単位時間あたりに供給される気体の量として理論給気量を求める。即ち、エンジン1の吸気圧力及び吸気温度から求まる空気密度と、予め記憶したエンジン1の行程容積と、充填効率補正部54で求められた補正充填効率とから、EGR通路28を介した排気還流量を含みエンジン1に供給される気体の量として理論給気量を求める。
In addition to the corrected charging efficiency obtained by the charging efficiency correction unit 54, the theoretical air supply amount calculation unit 56 includes the rotation speed of the engine 1 detected by the rotation speed sensor 44 and the engine 1 detected by the intake pressure sensor 18. The intake pressure and the intake air temperature of the engine 1 detected by the intake air temperature sensor 20 are input.
Based on these inputs, the theoretical air supply amount calculation unit 56 obtains the theoretical air supply amount as the amount of gas supplied into each cylinder of the engine 1 per unit time. That is, the exhaust gas recirculation amount via the EGR passage 28 is calculated from the air density obtained from the intake pressure and intake air temperature of the engine 1, the stroke volume of the engine 1 stored in advance, and the corrected charging efficiency determined by the charging efficiency correction unit 54. The theoretical air supply amount is obtained as the amount of gas supplied to the engine 1 including

このようにして求められた理論給気量はEGR制御部(EGR制御手段)58に出力され、EGR制御部58では、この理論給気量と吸気量センサ16によって検出されたエンジン1の吸入新気量とに基づきEGR制御弁26の開度を制御する。
即ち、理論給気量演算部56で求められた理論給気量は、エンジン1に吸入される新気の量とEGR通路26を介して排気マニホールド28から吸気マニホールド14に還流される排気の量との和であることから、理論給気量から吸気量センサ16によって検出されたエンジン1の吸入新気量を減じることにより、排気還流量を求めることができる。
The theoretical air supply amount obtained in this way is output to an EGR control unit (EGR control means) 58, and the EGR control unit 58 detects the intake air amount of the engine 1 detected by the theoretical air supply amount and the intake air amount sensor 16. The opening degree of the EGR control valve 26 is controlled based on the air volume.
That is, the theoretical air supply amount obtained by the theoretical air supply amount calculation unit 56 is the amount of fresh air sucked into the engine 1 and the amount of exhaust gas recirculated from the exhaust manifold 28 to the intake manifold 14 via the EGR passage 26. Therefore, the exhaust gas recirculation amount can be obtained by subtracting the intake fresh air amount of the engine 1 detected by the intake air amount sensor 16 from the theoretical intake air amount.

また、EGR制御部58は、吸気量センサ16が検出したエンジン1の吸入新気量、主噴射等によりインジェクタ4から燃焼室に供給された上記燃料噴射量、及びEGR通路28を介して還流された排気中に含まれる空気量に基づき、エンジン1の実際の空気過剰率を繰り返し演算する。
このとき、EGR通路28を介して還流された排気中に含まれる空気量は、上述のようにして求められた排気還流量と、前回演算された実際の空気過剰率とに基づいて求められる。
Further, the EGR control unit 58 is recirculated through the intake air amount detected by the intake air amount sensor 16, the fuel injection amount supplied from the injector 4 to the combustion chamber by the main injection and the like, and the EGR passage 28. The actual excess air ratio of the engine 1 is repeatedly calculated based on the amount of air contained in the exhaust gas.
At this time, the amount of air contained in the exhaust gas recirculated through the EGR passage 28 is obtained based on the exhaust gas recirculation amount obtained as described above and the actual excess air ratio calculated last time.

また、EGR制御部58は、エンジン1の各燃焼室における燃焼状態を悪化させることなくNOxの発生を適正に抑制可能な空気過剰率として、目標空気過剰率をエンジン1の回転数及び主噴射等による上記燃料噴射量に基づき予めマップとして記憶しており、ECU42内で求められた主噴射等の上記燃料噴射量と、回転数センサ44で検出されたエンジン1の回転数とに対応する目標充填効率をマップから読み出して設定する。   Further, the EGR control unit 58 sets the target excess air ratio as the excess air ratio that can appropriately suppress the generation of NOx without deteriorating the combustion state in each combustion chamber of the engine 1, the target excess air ratio, the engine speed, the main injection, and the like. Is stored in advance as a map on the basis of the fuel injection amount by the engine, and the target charging corresponding to the fuel injection amount such as the main injection obtained in the ECU 42 and the rotational speed of the engine 1 detected by the rotational speed sensor 44 is stored. The efficiency is read from the map and set.

そしてEGR制御部58は、上述のようにして求められた実際の空気過剰率が、マップから読み出して設定した目標空気過剰率と等しくなるようにEGR弁26の開度を制御する。
このようにしてEGR弁26の開度が制御されることにより、エンジン1の空気過剰率が、エンジン1の各燃焼室における燃焼状態を悪化させることなくNOxの発生を適正に抑制可能な空気過剰率とされ、エンジン1の排気性能を良好に維持することができる。
Then, the EGR control unit 58 controls the opening degree of the EGR valve 26 so that the actual excess air ratio obtained as described above becomes equal to the target excess air ratio read and set from the map.
By controlling the opening degree of the EGR valve 26 in this way, the excess air ratio of the engine 1 can appropriately suppress the generation of NOx without deteriorating the combustion state in each combustion chamber of the engine 1. The exhaust performance of the engine 1 can be maintained satisfactorily.

また、実際の空気過剰率を求める際に用いられる理論給気量の演算において、フィルタ34へのパティキュレートの堆積状況に応じて変化する排気圧力と基準排気圧力との偏差に基づき、エンジン1の充填効率を補正するようにしたので、フィルタ34へのパティキュレートの堆積に伴い排気圧力が増大するような場合や、フィルタ34の強制再生が行われて排気圧力が急速に低下していくような場合でも、精度よく理論給気量を求めることが可能となり、エンジン1の空気過剰率を適正に維持することができる。   Further, in the calculation of the theoretical air supply amount that is used when determining the actual excess air ratio, the engine 1 of the engine 1 is based on the deviation between the exhaust pressure that changes in accordance with the particulate accumulation state on the filter 34 and the reference exhaust pressure. Since the filling efficiency is corrected, the exhaust pressure increases as the exhaust pressure increases with the accumulation of particulates on the filter 34, or the exhaust pressure decreases rapidly due to the forced regeneration of the filter 34. Even in this case, the theoretical air supply amount can be obtained with high accuracy, and the excess air ratio of the engine 1 can be properly maintained.

以下では、補正係数設定部52で行われる補正係数Kcの設定制御の詳細について図面に基づき説明する。
図3は、本実施形態において、補正係数設定部52で行われる補正係数設定制御のフローチャートである。
補正係数設定制御は、エンジン1の始動と共に開始され、エンジン1が停止するまでの間、図3のフローチャートに従って所定の制御周期で繰り返し実行される。
Hereinafter, details of the setting control of the correction coefficient Kc performed by the correction coefficient setting unit 52 will be described with reference to the drawings.
FIG. 3 is a flowchart of the correction coefficient setting control performed by the correction coefficient setting unit 52 in the present embodiment.
The correction coefficient setting control is started at the start of the engine 1 and is repeatedly executed at a predetermined control period according to the flowchart of FIG. 3 until the engine 1 is stopped.

エンジン1が始動され補正係数設定制御が開始されると、ステップS1でフィルタ34の強制再生を実行中であるか否かを判定する。
ここでは、エンジン1始動後の最初の制御周期であると共にフィルタ34の強制再生が実行されていないとすると、ステップS1の判定により処理はステップS2に進み、フラグF1の値が1であるか否かを判定する。フラグF1は、値が0であることによってフィルタ34の強制再生が終了した後の最初の制御周期であることを示すものであり、初期値は0となっている。
When the engine 1 is started and correction coefficient setting control is started, it is determined in step S1 whether or not forced regeneration of the filter 34 is being executed.
Here, if it is the first control period after the engine 1 is started and the forced regeneration of the filter 34 is not executed, the process proceeds to step S2 by the determination of step S1, and whether or not the value of the flag F1 is 1 or not. Determine whether. The flag F1 indicates that it is the first control cycle after the forced regeneration of the filter 34 is ended when the value is 0, and the initial value is 0.

従って、ステップS2でフラグF1の値が0であると判定すると、ステップS3に進んでこのフラグF1の値を1とし、更に次のステップS4では後述するフラグF2の値を0にリセットし、次いでステップS5では後述するカウンタの値Ndを0にリセットする。
更に次のステップS6では、補正係数Kcの初期値を前回の制御周期で記憶した補正係数Kcの値に設定するが、エンジン1を始動した最初の制御周期の場合には、前回の制御周期が存在しないため、前回エンジン1が運転していたときに記憶した補正係数Kcの値を用いる。即ち、前回エンジン1が運転していたときに、エンジン1の停止直前に求められた補正係数Kcをエンジン1の停止時に記憶し、今回のステップS6において補正係数Kcの初期値として用いる。
Accordingly, if it is determined in step S2 that the value of the flag F1 is 0, the process proceeds to step S3, where the value of the flag F1 is set to 1, and in the next step S4, the value of the flag F2 described later is reset to 0, and then In step S5, a counter value Nd described later is reset to zero.
In the next step S6, the initial value of the correction coefficient Kc is set to the value of the correction coefficient Kc stored in the previous control cycle. In the case of the first control cycle when the engine 1 is started, the previous control cycle is Since it does not exist, the value of the correction coefficient Kc stored when the engine 1 was operating last time is used. That is, when the engine 1 was operating last time, the correction coefficient Kc obtained immediately before the engine 1 was stopped is stored when the engine 1 is stopped, and is used as the initial value of the correction coefficient Kc in this step S6.

こうして初期値が設定された補正係数Kcが充填効率補正部54で充填効率の補正に使用されるようになり、補正係数設定制御では今回の制御周期を終了して次の制御周期で再びステップS1から処理を開始する。
次の制御周期でも引き続きフィルタ34の強制再生が行われていないとすると、処理はステップS1からステップS2に進むが、最初の制御周期でフラグF1の値が1とされているため、今回から後では、フラグF1の値が再び0にリセットされない限り制御周期毎に処理がステップS2からステップS7に進むことになる。
The correction coefficient Kc having the initial value set in this way is used for the correction of the charging efficiency by the charging efficiency correction unit 54. In the correction coefficient setting control, the current control cycle is terminated and step S1 is performed again in the next control cycle. Start processing from.
If the forced regeneration of the filter 34 is not continuously performed in the next control cycle, the process proceeds from step S1 to step S2, but since the value of the flag F1 is 1 in the first control cycle, Then, unless the value of the flag F1 is reset to 0 again, the process proceeds from step S2 to step S7 every control cycle.

ステップS7では、エンジン1が定常運転状態にあるか否かを判定する。具体的には、回転数センサ44で検出されたエンジン1の回転数の変化率と、ECU42で設定される主噴射等の上記燃料噴射量の変化率とに基づき、これら変化率がそれぞれ所定の判定値より小さいときにエンジン1が定常運転状態にあると判定する。
ステップS7でエンジン1が定常運転状態にあると判定した場合にはステップS8に進み、EGR弁26を全閉として排気還流を停止しているか否かを判定する。
In step S7, it is determined whether or not the engine 1 is in a steady operation state. Specifically, based on the rate of change of the rotational speed of the engine 1 detected by the rotational speed sensor 44 and the rate of change of the fuel injection amount such as the main injection set by the ECU 42, the rate of change is predetermined. When the value is smaller than the determination value, it is determined that the engine 1 is in a steady operation state.
If it is determined in step S7 that the engine 1 is in a steady operation state, the process proceeds to step S8, and it is determined whether the exhaust gas recirculation is stopped by fully closing the EGR valve 26.

ステップS7でエンジン1が定常運転状態にないと判定された場合、或いはステップS8で排気還流を停止中ではないと判定した場合には、その後は何もせずにその制御周期を終了し、次の制御周期で再びステップS1から処理を開始する。即ち、エンジン1が定常運転状態にない場合や排気還流を行っている場合には、精度よく補正係数を演算することができないため、このように補正係数の演算を行うことなくその制御周期を終えるようにしている。   If it is determined in step S7 that the engine 1 is not in a steady operation state, or if it is determined in step S8 that exhaust gas recirculation is not stopped, then the control cycle is terminated without doing anything, and the next The process starts again from step S1 in the control cycle. That is, when the engine 1 is not in a steady operation state or when exhaust gas recirculation is being performed, the correction coefficient cannot be calculated with high accuracy, and thus the control cycle ends without calculating the correction coefficient in this way. I am doing so.

一方、ステップS8で排気還流を停止中であると判定した場合には、ステップS9に進んで排気圧センサ36で検出されたフィルタ34上流側の実際の排気圧力を取り込み、次のステップS10に進む。
ステップS10では、ステップS9で取り込んだ実際の排気圧力と、フィルタ34がパティキュレートの堆積していない基準状態にあるときのフィルタ34上流側の排気圧力として基準圧力演算部50で前述したようにして求められた基準排気圧力とを比較し、実際の排気圧力と基準排気圧力との偏差に基づき、予め記憶したマップから仮補正係数Kmを読み出して設定する。
On the other hand, if it is determined in step S8 that exhaust gas recirculation is stopped, the process proceeds to step S9, the actual exhaust pressure upstream of the filter 34 detected by the exhaust pressure sensor 36 is taken in, and the process proceeds to the next step S10. .
In step S10, the actual exhaust pressure taken in in step S9 and the exhaust pressure upstream of the filter 34 when the filter 34 is in the reference state where particulates are not accumulated are as described above in the reference pressure calculation unit 50. The obtained reference exhaust pressure is compared, and a temporary correction coefficient Km is read from a previously stored map and set based on the deviation between the actual exhaust pressure and the reference exhaust pressure.

この仮補正係数Kmのマップは、予め実験等で排気圧力の変化に対応して変化するエンジン1の充填効率を求め、このようにして求めた充填効率と基準排気圧力における充填効率との比に基づき、仮補正係数Kmを実際の排気圧力と基準排気圧力との偏差に対応して記憶したものである。
更に、ステップS10では、このようにして求めた仮補正係数Kmを記憶し、次回以降の各制御周期で同様にして繰り返し求められる仮補正係数Kmを順次積算して積算値ΣKmを求める。
This temporary correction coefficient Km map obtains the charging efficiency of the engine 1 that changes in accordance with the change of the exhaust pressure in advance through experiments or the like, and shows the ratio between the charging efficiency thus obtained and the charging efficiency at the reference exhaust pressure. Based on this, the temporary correction coefficient Km is stored corresponding to the deviation between the actual exhaust pressure and the reference exhaust pressure.
Further, in step S10, the temporary correction coefficient Km obtained in this way is stored, and the temporary correction coefficient Km repeatedly obtained in the same manner in each control cycle and subsequent times is sequentially integrated to obtain an integrated value ΣKm.

次に処理がステップS11に進むと、カウンタ値Ndに1を加算して新たなカウンタ値Ndとする。
カウンタ値Ndは、前述したように最初の制御周期で0にリセットされており、その後カウンタ値Ndがリセットされない限り、このステップS11に処理が進む度に1が加算されていくことから、このカウンタ値NdはステップS10で積算された仮補正係数Kmの数を示すことになる。
Next, when the process proceeds to step S11, 1 is added to the counter value Nd to obtain a new counter value Nd.
Since the counter value Nd is reset to 0 in the first control cycle as described above, 1 is added every time the process proceeds to step S11 unless the counter value Nd is reset thereafter. The value Nd indicates the number of temporary correction coefficients Km accumulated in step S10.

次のステップS12では、カウンタ値Ndがnとなったか否かを判定する。即ち、ステップS10で積算された仮補正係数Kmの数がn個になったか否かを判定する。そして、カウンタ値Ndがまだnとなっていない場合には、その制御周期を終了し、次の制御周期で再びステップS1から処理を開始する。
制御周期毎にステップS10におけるカウンタ値Ndの積算が繰り返され、n個の仮補正係数Kmが積算されてカウンタ値Ndがnになると処理はステップS13に進み、n個の仮補正係数Kmの積算値ΣKmをnで除することにより、充填効率補正部54での充填効率の補正に用いる補正係数Kcを求める。そして、それまで充填効率補正部54で使用していた補正係数Kcを、このようにして求めた補正係数Kcに置き換える。
In the next step S12, it is determined whether or not the counter value Nd has reached n. That is, it is determined whether or not the number of provisional correction coefficients Km accumulated in step S10 has reached n. If the counter value Nd is not yet n, the control cycle is ended, and the process is started again from step S1 in the next control cycle.
The integration of the counter value Nd in step S10 is repeated every control cycle, and when the n temporary correction coefficients Km are integrated and the counter value Nd becomes n, the process proceeds to step S13, and the integration of the n temporary correction coefficients Km is performed. By dividing the value ΣKm by n, a correction coefficient Kc used to correct the charging efficiency in the charging efficiency correction unit 54 is obtained. Then, the correction coefficient Kc that has been used in the charging efficiency correction unit 54 until then is replaced with the correction coefficient Kc thus obtained.

次のステップS14ではフラグF2の値が0であるか否かを判定する。このフラグF2はその値が0であることにより、ステップS13で行われた補正係数Kcの演算が、フィルタ34の強制再生終了後の最初の演算であることを示すものである。
このフラグF2は、前述したようにフラグF1の値が0であるとステップS2で判定したときの制御周期におけるステップS4で値が0にリセットされてからその値を変更されていないため、ここではフラグF2の値が0であると判定してステップS15に処理が進む。
In the next step S14, it is determined whether or not the value of the flag F2 is zero. This flag F2 indicates that the value of 0 indicates that the calculation of the correction coefficient Kc performed in step S13 is the first calculation after the forced regeneration of the filter 34 is completed.
Since the flag F2 has not been changed since the value was reset to 0 in step S4 in the control cycle when it was determined in step S2 that the value of the flag F1 was 0 as described above, It is determined that the value of the flag F2 is 0, and the process proceeds to step S15.

ステップS15では、ステップS13で求められた補正係数Kcを記憶する。ここで記憶した補正係数Kcは、この後フィルタ34の強制再生が再び実行された場合に、その強制再生が終了した後の補正係数Kcの初期値として前述したステップS6で使用される。
次に処理がステップS16に進むと、フラグF2の値を1として、その制御周期を終了し、次の制御周期で再びステップS1から処理を開始する。
In step S15, the correction coefficient Kc obtained in step S13 is stored. The correction coefficient Kc stored here is used in step S6 described above as the initial value of the correction coefficient Kc after the forced regeneration is completed when the forced regeneration of the filter 34 is executed again.
Next, when the process proceeds to step S16, the value of the flag F2 is set to 1, the control cycle is ended, and the process is started again from step S1 in the next control cycle.

次の制御周期以降においてもフィルタ34の強制再生が実行されないとすると、フラグF1の値が1のままであるため、エンジン1が定常運転状態にあって、排気還流が停止中である限りは、ステップS9乃至ステップS12の処理が制御周期毎に繰り返される。
そして、ステップS10で積算された仮補正係数Kmの数がn個になるたびにステップS13に進み、n個の仮補正係数Kmの積算値ΣKmの平均値として補正係数Kcが求められる。
If the forced regeneration of the filter 34 is not executed after the next control cycle, the value of the flag F1 remains 1, so that the engine 1 is in a steady operation state and the exhaust gas recirculation is stopped. The process of step S9 thru | or step S12 is repeated for every control period.
Then, whenever the number of provisional correction coefficients Km accumulated in step S10 becomes n, the process proceeds to step S13, and the correction coefficient Kc is obtained as an average value of the integrated values ΣKm of the n provisional correction coefficients Km.

更に、ステップS13からステップS14に処理が進むと、フラグF2の値が0であるか否かを判定するが、フラグF2の値は前述したように既にステップS16で1とされているので、ステップS14ではフラグF2の値が0ではないと判定して、その制御周期を終了する。
このように、フィルタ34の強制再生が実行されておらず、エンジン1が定常運転状態にあって排気還流が停止中の場合には、制御周期毎に基準排気圧力と実際の排気圧力との偏差に応じて求められた仮補正係数Kmを積算し、積算された仮補正係数Kmの数がn個になるたびにn個分の仮補正係数Kmの平均値として補正係数Kcが求められ、こうして求められた補正係数Kcが充填効率補正部54で充填効率の補正に使用される。
Further, when the process proceeds from step S13 to step S14, it is determined whether or not the value of the flag F2 is 0. Since the value of the flag F2 has already been set to 1 in step S16 as described above, In S14, it is determined that the value of the flag F2 is not 0, and the control cycle ends.
As described above, when the forced regeneration of the filter 34 is not executed and the engine 1 is in a steady operation state and the exhaust gas recirculation is stopped, the deviation between the reference exhaust pressure and the actual exhaust pressure every control cycle. The temporary correction coefficients Km obtained according to the above are integrated, and the correction coefficient Kc is obtained as an average value of the n temporary correction coefficients Km every time the number of integrated temporary correction coefficients Km reaches n. The obtained correction coefficient Kc is used by the charging efficiency correction unit 54 to correct the charging efficiency.

ここで設定される補正係数Kcはn個の仮補正係数Kmの平均値であるが、仮補正係数Kmは、前述したように、排気圧力の変化に対応して変化するエンジン1の充填効率と、フィルタ34が基準状態にあるときの基準排気圧力における充填効率との比に基づき予めマップに記憶されているものであって、フィルタ34上流側の実際の排気圧力と基準排気圧力との偏差に応じてこのマップから求められるものである。   The correction coefficient Kc set here is an average value of the n temporary correction coefficients Km. The temporary correction coefficient Km is, as described above, the charging efficiency of the engine 1 that changes in accordance with the change in the exhaust pressure. Based on the ratio of the charging efficiency at the reference exhaust pressure when the filter 34 is in the reference state, it is stored in advance in the map, and the deviation between the actual exhaust pressure upstream of the filter 34 and the reference exhaust pressure is calculated. Accordingly, it is obtained from this map.

従って、充填効率演算部48が求めたフィルタ34が基準状態にあるときのエンジン1の充填効率を補正係数Kcの乗算により補正することで、実際の充填乗率にほぼ一致する補正充填効率を得ることができる。このため、理論給気量演算部56では精度よく理論給気量を求めることが可能となり、結果として排気還流量を精度よく制御してエンジン1の良好な排気特性を維持することが可能となる。   Therefore, by correcting the filling efficiency of the engine 1 when the filter 34 obtained by the filling efficiency calculation unit 48 is in the reference state by multiplying by the correction coefficient Kc, a corrected filling efficiency that substantially matches the actual filling factor is obtained. be able to. For this reason, the theoretical air supply amount calculation unit 56 can obtain the theoretical air supply amount with high accuracy, and as a result, the exhaust gas recirculation amount can be accurately controlled to maintain the good exhaust characteristics of the engine 1. .

また、仮補正係数Kmをn個積算し、その平均値を補正係数Kcとしているので、適正な補正係数Kcを精度よく求めることができる上、エンジン1が定常運転状態にない場合や排気還流を行っている場合には、仮補正係数Kmの演算を行わないようにしており、補正係数Kcの精度を高く維持することが可能となる。
ところで、フィルタ34にパティキュレートが堆積し、フィルタ34の強制再生が実行されると、ステップS1でフィルタ34の強制再生中であると判定して、処理はステップS17に進むようになる。
Further, since n temporary correction coefficients Km are integrated and the average value is used as the correction coefficient Kc, an appropriate correction coefficient Kc can be obtained with high accuracy, and when the engine 1 is not in a steady operation state or exhaust gas recirculation is performed. If so, the calculation of the temporary correction coefficient Km is not performed, and the accuracy of the correction coefficient Kc can be kept high.
When particulates accumulate on the filter 34 and forced regeneration of the filter 34 is executed, it is determined in step S1 that the filter 34 is being forcedly regenerated, and the process proceeds to step S17.

ステップS17ではフラグF1の値を0にリセットし、次のステップS18では、前回の制御周期で設定した補正係数Kcに、フィルタ34の強制再生を開始した後の時間の経過と共に漸増する係数Krampを乗算することにより、その制御周期の補正係数Kcを設定し、その制御周期を終了する。従って、フィルタ34の強制再生が開始されてから最初の制御周期では、フィルタ34の強制再生を開始する直前にステップS13で求められた補正係数Kcに、係数Krampを乗算してその制御周期の補正係数Kcを求める。   In step S17, the value of the flag F1 is reset to 0, and in the next step S18, the coefficient Kramp that gradually increases with the passage of time after the start of forced regeneration of the filter 34 is added to the correction coefficient Kc set in the previous control cycle. By multiplying, the correction coefficient Kc of the control cycle is set, and the control cycle is completed. Therefore, in the first control period after the forced regeneration of the filter 34 is started, the correction coefficient Kc obtained in step S13 immediately before the forced regeneration of the filter 34 is multiplied by the coefficient Kramp to correct the control period. A coefficient Kc is obtained.

充填効率補正部54では、このようにして設定された補正係数Kcを充填恋率演算部48で求められた充填効率に乗算して充填効率の補正を行って補正充填効率を求める。
ここで使用される係数Krampは、予め実験等によりフィルタ34の強制再生を行っているときのフィルタ34上流側の排気圧力の標準的な変化を予め把握しておき、この排気圧力の変化に対応して変化する値がマップに記憶されているものである。
The filling efficiency correction unit 54 multiplies the filling efficiency obtained by the filling love rate calculation unit 48 by the correction coefficient Kc set in this way to correct the filling efficiency to obtain the corrected filling efficiency.
The coefficient Kramp used here grasps in advance a standard change in the exhaust pressure upstream of the filter 34 when the filter 34 is forcibly regenerated by experiments or the like, and responds to this change in the exhaust pressure. The value that changes is stored in the map.

次の制御周期でもフィルタ34の強制再生が引き続き実行されているとすると、処理は再びステップS1からステップS17を経てステップS18に進み、前回の制御周期のステップS18で設定した補正係数Kcに係数Krampを乗算してその制御周期の補正係数Kcを設定する。
従って、フィルタ34の強制再生が実行されている間は、フィルタ34の強制再生開始直前に設定されていた補正係数Kcを初期値として、係数Krampに対応した増加量で補正係数Kcが漸増していき、このような補正係数Kcが充填効率補正部54で充填効率の補正に使用される。
Assuming that the forced regeneration of the filter 34 is continuously executed in the next control cycle, the process again proceeds from step S1 to step S17 to step S18, and the coefficient Kramp is added to the correction coefficient Kc set in step S18 of the previous control cycle. And a correction coefficient Kc for the control period is set.
Therefore, while the forced regeneration of the filter 34 is being executed, the correction coefficient Kc is gradually increased by an increase amount corresponding to the coefficient Kramp, with the correction coefficient Kc set immediately before the start of the forced regeneration of the filter 34 being an initial value. The correction coefficient Kc is used by the charging efficiency correction unit 54 to correct the charging efficiency.

上述したように、係数Krampはフィルタ34の強制再生を行っているときのフィルタ34上流側の排気圧力の標準的な変化に基づいて予め記憶されているものであることから、このようにして係数Krampを用いて補正係数Kcを設定することにより、フィルタ34の強制再生に伴って比較的急速に変化するフィルタ34上流側の排気圧力の変化に対応して補正係数Kcを変化させることが可能となる。   As described above, the coefficient Kramp is stored in advance based on the standard change in the exhaust pressure upstream of the filter 34 when the filter 34 is forcibly regenerated. By setting the correction coefficient Kc using Kramp, it is possible to change the correction coefficient Kc in response to a change in the exhaust pressure upstream of the filter 34 that changes relatively rapidly as the filter 34 is forcedly regenerated. Become.

従って、フィルタ34の強制再生を実施中であっても、充填効率補正部54では実際のエンジン1の充填効率にほぼ近似した補正充填効率を求めることが可能となり、理論給気量演算部56では理論給気量を精度よく求めることができる。この結果、フィルタ34の強制再生を実施中であっても適正な排気還流量を確保してエンジン1の排気特性を良好に維持することが可能となる。   Therefore, even when the filter 34 is being forcibly regenerated, the charging efficiency correction unit 54 can obtain a correction charging efficiency that is approximately approximate to the actual charging efficiency of the engine 1. The theoretical air supply amount can be obtained with high accuracy. As a result, even when the filter 34 is being forcibly regenerated, an appropriate exhaust gas recirculation amount can be secured and the exhaust characteristics of the engine 1 can be maintained well.

フィルタ34のパティキュレートが強制再生によって焼却除去され、フィルタ34の強制再生が終了すると、ステップS1ではフィルタ34の強制再生が実行されていないと判定して、処理はステップS2に進む。
ステップS2ではフラグF1の値が0であるか否かを判定するが、フラグF1の値はフィルタ34の強制再生が実行されているときにステップS18で0にリセットされているので、処理はステップS3に進む。
When the particulates of the filter 34 are incinerated and removed by forced regeneration and the forced regeneration of the filter 34 is completed, it is determined in step S1 that the forced regeneration of the filter 34 has not been executed, and the process proceeds to step S2.
In step S2, it is determined whether or not the value of the flag F1 is 0. However, since the value of the flag F1 is reset to 0 in step S18 when the forced regeneration of the filter 34 is being executed, the processing is performed in step S2. Proceed to S3.

ステップS3ではフラグF1の値を1とし、続くステップS4及びS5ではフラグF2の値を0にリセットすると共にカウンタ値Ndを0にリセットする。
そして、次のステップS6では、直前に実行されていたフィルタ34の強制再生の実行前にステップS15で記憶しておいた補正係数Kcをその制御周期の補正係数Kcとし、その制御周期を終了する。即ち、前回のフィルタ34の強制再生が終了した後、最初にステップS13で求められた補正係数KcがステップS15で記憶されており、ステップS6では、この補正係数Kcが今回のフィルタ34の強制再生終了直後の補正係数Kcの初期値として用いられる。
In step S3, the value of the flag F1 is set to 1. In subsequent steps S4 and S5, the value of the flag F2 is reset to 0 and the counter value Nd is reset to 0.
In the next step S6, the correction coefficient Kc stored in step S15 before the forced regeneration of the filter 34 that was executed immediately before is set as the correction coefficient Kc of the control period, and the control period ends. . That is, after the previous forced regeneration of the filter 34 is completed, the correction coefficient Kc first obtained in step S13 is stored in step S15, and in step S6, this correction coefficient Kc is the forced regeneration of the current filter 34. Used as the initial value of the correction coefficient Kc immediately after the end.

フィルタ34の強制再生直後は、実質的にフィルタ34にパティキュレートが堆積していない状態となるが、フィルタ34の経年変化によりフィルタ34上流側の排気圧力は必ずしも基準排気圧力に回復するわけではない。このため、フィルタ34の強制再生終了直後における補正係数Kcの初期値として常に同じ値を用いると、フィルタ34の経年変化によって、フィルタ34の強制再生終了直後の適正な補正係数Kcの値に対してずれが生じる。   Immediately after the forced regeneration of the filter 34, particulates are not substantially accumulated on the filter 34. However, the exhaust pressure upstream of the filter 34 does not necessarily recover to the reference exhaust pressure due to the aging of the filter 34. . For this reason, if the same value is always used as the initial value of the correction coefficient Kc immediately after the forced regeneration of the filter 34, the value of the correct correction coefficient Kc immediately after the forced regeneration of the filter 34 is changed due to the aging of the filter 34. Deviation occurs.

そこで、本実施形態ではフィルタ34の強制再生終了後にステップS13で求められる補正係数Kcの更新値を、次のフィルタ34の強制再生が実行されて終了したときの補正係数Kcの初期値とする。フィルタ34の強制再生終了後に最初に求められる補正係数Kcの更新値は、強制再生終了直後のフィルタ34の状態に対応した、その時点で最も信頼性の高い補正係数Kcであり、このような補正係数Kcを用いることにより、フィルタ34の経年変化を考慮した精度の高い充填効率を求めることができる。この結果、フィルタ34の強制再生を終了後、直ちに適正な排気還流量を得ることが可能となる。   Therefore, in this embodiment, the updated value of the correction coefficient Kc obtained in step S13 after the forced regeneration of the filter 34 is finished is set as the initial value of the correction coefficient Kc when the forced regeneration of the next filter 34 is finished. The updated value of the correction coefficient Kc that is first obtained after the forced regeneration of the filter 34 is the most reliable correction coefficient Kc at that time corresponding to the state of the filter 34 immediately after the forced regeneration is completed. By using the coefficient Kc, it is possible to obtain a highly accurate filling efficiency considering the secular change of the filter 34. As a result, an appropriate exhaust gas recirculation amount can be obtained immediately after the forced regeneration of the filter 34 is completed.

次の制御周期でもフィルタ34の強制再生が実行されていないとすると、処理はステップS1からステップS2に進み、フラグF1の値が0であるか否かを判定するが、フラグF1の値は前回の制御周期におけるステップS3で1とされているので、処理はステップS2からステップS7に進む。
従って、フィルタ34の強制再生が終了すると、その直後の制御周期では上述のようにして補正係数Kcを初期値に設定した後、次の制御周期以降ではエンジン1が定常運転状態にあって排気還流が停止している限り、前述のようにして、制御周期毎に基準排気圧力と実際の排気圧力との偏差に応じて求められた仮補正係数Kmを積算し、積算された仮補正係数Kmの数がn個になるたびにn個分の仮補正係数Kmの平均値として補正係数Kcが求められ、こうして求められた補正係数Kcが充填効率補正部54で充填効率の補正に使用される。
If the forced regeneration of the filter 34 is not executed even in the next control cycle, the process proceeds from step S1 to step S2 to determine whether or not the value of the flag F1 is 0. Since it is set to 1 in step S3 in the control cycle, the process proceeds from step S2 to step S7.
Accordingly, when the forced regeneration of the filter 34 is completed, the correction coefficient Kc is set to the initial value as described above in the control period immediately after that, and then the engine 1 is in a steady operation state in the subsequent control period and the exhaust gas recirculation. As long as the engine is stopped, the provisional correction coefficient Km obtained according to the deviation between the reference exhaust pressure and the actual exhaust pressure is integrated every control cycle as described above, and the integrated provisional correction coefficient Km When the number reaches n, the correction coefficient Kc is obtained as an average value of the n temporary correction coefficients Km, and the correction coefficient Kc thus obtained is used by the filling efficiency correction unit 54 to correct the filling efficiency.

そして、フィルタ34の強制再生終了後、最初にステップS13で求められた補正係数KcがステップS15で記憶され、次のフィルタ34の強制再生が行われて終了した際の補正係数Kcの初期値として用いられる。
以上のようにして補正係数設定制御が実行された場合の補正係数Kcの変化の一例を図4に示す。
After the forced regeneration of the filter 34 is completed, the correction coefficient Kc first obtained in step S13 is stored in step S15, and is used as an initial value of the correction coefficient Kc when the forced regeneration of the next filter 34 is completed. Used.
An example of the change in the correction coefficient Kc when the correction coefficient setting control is executed as described above is shown in FIG.

なお、補正係数Kcは充填効率演算部48で求められる充填効率に対する補正に使用されるものであり、充填効率演算部48で求められる充填効率はフィルタ34がパティキュレートの堆積していない基準状態にあるときのエンジン1の充填効率である。フィルタ34にパティキュレートが堆積していくと、フィルタ34上流側の排気圧力が上昇して充填効率が低下していくため、フィルタ34の強制再生が実行されていない場合に設定される補正係数Kcは、充填効率演算部48で求められる充填効率を減少方向に補正するものとなる。   The correction coefficient Kc is used to correct the filling efficiency obtained by the filling efficiency calculation unit 48, and the filling efficiency obtained by the filling efficiency calculation unit 48 is in a reference state where the particulate matter is not accumulated in the filter 34. This is the charging efficiency of the engine 1 at a certain time. As particulates accumulate on the filter 34, the exhaust pressure on the upstream side of the filter 34 increases and the charging efficiency decreases. Therefore, the correction coefficient Kc set when the filter 34 is not forcibly regenerated. This corrects the filling efficiency obtained by the filling efficiency calculation unit 48 in the decreasing direction.

従って、補正係数Kcは1以下となる正の値を有しており、フィルタ34へのパティキュレートの堆積に伴いフィルタ34上流側の排気圧力が上昇していくに従い、補正係数Kcは徐々に減少する方向に設定される。
図4の時間t1まではフィルタ34の強制再生が実行されていないとすると、時間t1までは、前述した図3のステップS9乃至S13の処理により、n個の仮補正係数Kmが積算されるたびに補正係数Kcが更新して設定されるので、補正係数Kcは段階的に減少していく。
Therefore, the correction coefficient Kc has a positive value of 1 or less, and the correction coefficient Kc gradually decreases as the exhaust pressure on the upstream side of the filter 34 increases with the accumulation of particulates on the filter 34. It is set to the direction to do.
If the forced regeneration of the filter 34 is not executed until time t1 in FIG. 4, every time n temporary correction coefficients Km are integrated by the processing in steps S9 to S13 in FIG. 3 described above until time t1. Since the correction coefficient Kc is updated and set, the correction coefficient Kc gradually decreases.

時間t1でフィルタ34の強制再生が開始されると、補正係数Kcは図3のステップS18で設定されるようになるため、フィルタ34の強制再生中は、強制再生開始直前に設定されていた補正係数Kcを初期値として、前述したように係数Krampに対応した増加量で補正係数Kcが漸増していく。
フィルタ34の強制再生が時間t2で終了すると、それまで行われていた強制再生の1回前の強制再生が終了した後に最初に図3のステップS13で求められた補正係数Kcを補正係数Kcの初期値とする。その後、n個の仮補正係数Kmの積算が行われ、時間t3で積算値ΣKmの平均値が求められると、この平均値で補正係数Kcを更新すると共に、この平均値を次にフィルタ34の強制再生が実行された後の補正係数Kcの初期値として記憶する。
When the forced regeneration of the filter 34 is started at time t1, the correction coefficient Kc is set in step S18 in FIG. 3, so that during the forced regeneration of the filter 34, the correction set immediately before the forced regeneration is started. Using the coefficient Kc as an initial value, the correction coefficient Kc gradually increases with an increase corresponding to the coefficient Kramp as described above.
When the forced regeneration of the filter 34 ends at time t2, the correction coefficient Kc first obtained in step S13 in FIG. 3 after the forced regeneration one time before the forced regeneration that has been performed is terminated. Use the initial value. Thereafter, the n temporary correction coefficients Km are integrated, and when the average value of the integrated values ΣKm is obtained at time t 3, the correction coefficient Kc is updated with this average value, and this average value is then converted to the filter 34. Stored as the initial value of the correction coefficient Kc after the forced regeneration is executed.

この後は、時間t4でフィルタ34の強制再生が開始されるまでの間、n個の仮補正係数Kmの積算が行われるたびに補正係数Kcの更新が行われ、フィルタ34へのパティキュレートの堆積に伴い、フィルタ34の上流側の排気圧力が上昇して行くに従って、補正係数Kcが段階的に増大していく。
時間t4でフィルタ34の強制再生が開始されると、前述したように、強制再生開始直前に設定されていた補正係数Kcを初期値として、時間t5でフィルタ34の強制再生が終了するまでの間、係数Krampに対応した増加量で補正係数Kcが漸増していく。
Thereafter, until the forced regeneration of the filter 34 is started at time t4, the correction coefficient Kc is updated each time n temporary correction coefficients Km are accumulated, and the particulates to the filter 34 are updated. As the exhaust pressure on the upstream side of the filter 34 increases with the accumulation, the correction coefficient Kc increases stepwise.
When the forced regeneration of the filter 34 is started at time t4, as described above, the correction coefficient Kc set immediately before the start of forced regeneration is used as an initial value until the forced regeneration of the filter 34 ends at time t5. The correction coefficient Kc gradually increases by an increase amount corresponding to the coefficient Kramp.

そして、時間t5でフィルタ34の強制再生が終了すると、時間t3の後で最初にn個の仮補正係数Kmの積算値ΣKmから求められて記憶された補正係数Kcが補正係数Kcの初期値として設定される。その後は、上述したようにしてn個の仮補正係数Kmの積算が行われるたびに補正係数Kcの更新が行われ、フィルタ34へのパティキュレートの堆積に伴い、フィルタ34の上流側の排気圧力が上昇して行くに従って、補正係数Kcが段階的に増大していく。   When the forced regeneration of the filter 34 is completed at time t5, the correction coefficient Kc first obtained from the integrated value ΣKm of the n temporary correction coefficients Km and stored after time t3 is used as the initial value of the correction coefficient Kc. Is set. Thereafter, the correction coefficient Kc is updated every time the n temporary correction coefficients Km are integrated as described above, and the exhaust pressure upstream of the filter 34 is increased with the accumulation of particulates on the filter 34. As the value increases, the correction coefficient Kc increases stepwise.

以上のようにして補正係数Kcが設定されることにより、フィルタ34の強制再生が行われていない場合には、フィルタ34へのパティキュレートの堆積に伴って上昇するフィルタ34上流側の排気圧力と基準排気圧力との偏差に対応して補正係数Kcを設定し、この補正係数Kcにより基準排気圧力に対応したエンジン1の充填効率を補正することで、実際のエンジン1の充填効率にほぼ等しい補正充填効率を求めることが可能となる。   By setting the correction coefficient Kc as described above, when the filter 34 is not forcibly regenerated, the exhaust pressure on the upstream side of the filter 34 that rises as particulates accumulate on the filter 34 is increased. A correction coefficient Kc is set corresponding to the deviation from the reference exhaust pressure, and the charging efficiency of the engine 1 corresponding to the reference exhaust pressure is corrected by this correction coefficient Kc, so that the correction is almost equal to the actual charging efficiency of the engine 1. It is possible to determine the filling efficiency.

このため、精度よく理論給気量を求めることが可能となり、結果として排気還流量を精度よく制御してエンジン1の良好な排気特性を維持することが可能となる。
また、フィルタ34の強制再生が行われている場合には、係数Krampを用いて補正係数Kcを漸増するように設定することにより、フィルタ34の強制再生に伴って比較的急速に変化するフィルタ34上流側の排気圧力の変化に対応して補正係数Kcを変化させることが可能となる。
For this reason, it is possible to accurately obtain the theoretical air supply amount, and as a result, it is possible to accurately control the exhaust gas recirculation amount and maintain good exhaust characteristics of the engine 1.
In addition, when the filter 34 is forcibly regenerated, the correction coefficient Kc is set so as to gradually increase using the coefficient Kramp, so that the filter 34 changes relatively rapidly as the filter 34 is forcibly regenerated. It is possible to change the correction coefficient Kc corresponding to the change in the upstream exhaust pressure.

従って、フィルタ34の強制再生を実施中であっても、実際のエンジン1の充填効率にほぼ近似した補正充填効率を求めることが可能となり、理論給気量を精度よく求めることができる。この結果、フィルタ34の強制再生を実施中であっても適正な排気還流量を確保してエンジン1の排気特性を良好に維持することが可能となる。
更に、フィルタ34の強制再生終了後に最初に求められる補正係数Kcの更新値を、次の強制再生終了後の補正係数Kcの初期値とするので、フィルタ34の経年変化を考慮して、フィルタ34の強制再生を終了後、直ちに適正な排気還流量を得ることができる。
Therefore, even when the filter 34 is being forcibly regenerated, it is possible to obtain a corrected charging efficiency that is approximately approximate to the actual charging efficiency of the engine 1, and to obtain the theoretical air supply amount with high accuracy. As a result, even when the filter 34 is being forcibly regenerated, an appropriate exhaust gas recirculation amount can be secured and the exhaust characteristics of the engine 1 can be maintained well.
Further, since the updated value of the correction coefficient Kc that is first obtained after the forced regeneration of the filter 34 is set as the initial value of the correction coefficient Kc after the next forced regeneration is completed, the filter 34 is considered in consideration of the secular change of the filter 34. An appropriate exhaust gas recirculation amount can be obtained immediately after the forced regeneration is completed.

なお、このようにしてフィルタ34の強制再生終了後に最初に求められる補正係数Kcの更新値は、フィルタ34の経年変化が反映されたものであり、フィルタ34の劣化と共にフィルタ34上流側の排気圧力が増大していくことから、徐々に小さな値に変化していく。そこでECU42は、フィルタ34の強制再生終了後に最初に求められる補正係数Kcの更新値が予め設定された判定値を下回ったときにフィルタ34が劣化していると判定し、フィルタ34の交換を促す表示を行うようにしている。従って、ECU42は本発明の劣化判定手段に相当する。   Note that the updated value of the correction coefficient Kc that is first obtained after the forced regeneration of the filter 34 in this way reflects the aging of the filter 34, and the exhaust pressure on the upstream side of the filter 34 as the filter 34 deteriorates. As the value increases, it gradually changes to a smaller value. Therefore, the ECU 42 determines that the filter 34 has deteriorated when the updated value of the correction coefficient Kc obtained first after the forced regeneration of the filter 34 falls below a preset determination value, and prompts replacement of the filter 34. Display is done. Therefore, the ECU 42 corresponds to the deterioration determination means of the present invention.

このようにしてフィルタ34の劣化を判定することにより、フィルタ34の経年変化に伴う劣化を適正に判断することが可能となる。
以上で、本発明の一実施形態に係るエンジンのEGR制御装置についての説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
例えば、上記実施形態では、フィルタ34の強制再生が実行されていない場合に、図3のステップS9で取り込んだ実際の排気圧力と、基準圧力演算部50で求めた基準排気圧力との偏差に応じた仮補正係数Kmをn個積算し、その平均値を補正係数Kcとしたが、ステップS9における実際の排気圧力の取り込みをn回行い、その平均値と基準排気圧力との偏差に基づきマップから直接補正係数Kcを求めるようにしてもよい。
By determining the deterioration of the filter 34 in this manner, it is possible to appropriately determine the deterioration accompanying the secular change of the filter 34.
This is the end of the description of the engine EGR control device according to one embodiment of the present invention, but the present invention is not limited to the above embodiment.
For example, in the above embodiment, when the filter 34 is not forcibly regenerated, the difference between the actual exhaust pressure taken in step S9 in FIG. 3 and the reference exhaust pressure obtained by the reference pressure calculation unit 50 is determined. The temporary correction coefficient Km is integrated n times, and the average value is set as the correction coefficient Kc. The actual exhaust pressure is taken in n times in step S9, and the map is based on the deviation between the average value and the reference exhaust pressure. The correction coefficient Kc may be obtained directly.

また、仮補正係数Kmをn個積算せずにそのまま補正係数Kcとしてもよい。但し、この場合は補正係数Kcの精度が幾分低下する。
更に、上記実施形態では、フィルタ34の強制再生を実行中の場合、補正係数Kcを係数Krampの乗算によりリニアに漸増させるようにしたが、フィルタ34の強制再生に伴うフィルタ34上流側の排気圧力の減少形態に応じ、補正係数Kcの漸増の形態も適宜変更が可能である。即ち、フィルタ34の強制再生に伴うフィルタ34上流側の排気圧力の減少形態を予め実験等で把握しておき、この変化形態に近似するように2次曲線的に補正係数Kcを漸増させたり、別の関数を設定し、その関数に従って補正係数Kcを漸増させたりしてもよい。
Further, the correction coefficient Kc may be used as it is without accumulating n temporary correction coefficients Km. However, in this case, the accuracy of the correction coefficient Kc is somewhat lowered.
Further, in the above embodiment, when the forced regeneration of the filter 34 is being executed, the correction coefficient Kc is gradually increased linearly by the multiplication of the coefficient Kramp, but the exhaust pressure upstream of the filter 34 accompanying the forced regeneration of the filter 34 is increased. According to the decrease form, the form of gradually increasing the correction coefficient Kc can be changed as appropriate. That is, the reduction form of the exhaust pressure on the upstream side of the filter 34 due to the forced regeneration of the filter 34 is grasped in advance by experiments or the like, and the correction coefficient Kc is gradually increased in a quadratic curve so as to approximate this change form. Another function may be set, and the correction coefficient Kc may be gradually increased according to the function.

また、上記実施形態では、充填効率演算部48で求められたエンジン1の充填効率に、補正係数設定部52で設定された補正係数Kcを乗算することにより補正充填効率を求めるようにしたが、補正係数Kcによる充填効率の補正の方法はこれに限られるものではなく、上記実施形態と同様に充填効率が補正されるものであればよい。
更に、上記実施形態では、理論給気量演算部56で求められた理論給気量からエンジン1の実際の空気過剰率を求め、この空気過剰率が目標空気過剰率となるようにEGR弁26を制御したが、理論給気量に基づいたEGR弁26の制御はこれに限られるものではない。例えば、制御を簡略化し、理論給気量から吸気量センサ16によって検出されたエンジン1の吸入新気量を減じて実際の排気還流量を求め、この排気還流量が目標排気還流量となるようにEGR弁26を制御するようにしてもよい。
In the above embodiment, the charging efficiency of the engine 1 calculated by the charging efficiency calculation unit 48 is multiplied by the correction coefficient Kc set by the correction coefficient setting unit 52 to determine the correction charging efficiency. The method of correcting the charging efficiency by the correction coefficient Kc is not limited to this, and any method may be used as long as the charging efficiency is corrected as in the above embodiment.
Further, in the above embodiment, the actual excess air ratio of the engine 1 is obtained from the theoretical supply air amount obtained by the theoretical air supply amount calculating section 56, and the EGR valve 26 is set so that this excess air ratio becomes the target excess air ratio. However, the control of the EGR valve 26 based on the theoretical air supply amount is not limited to this. For example, the control is simplified, and the actual exhaust gas recirculation amount is obtained by subtracting the fresh intake air amount of the engine 1 detected by the intake air amount sensor 16 from the theoretical air supply amount so that the exhaust gas recirculation amount becomes the target exhaust gas recirculation amount. Alternatively, the EGR valve 26 may be controlled.

また、上記実施形態では、エンジン1を4気筒のディーゼルエンジンとしたが、排気通路に排気中のパティキュレートを捕集するフィルタ34が設けられると共に、EGR通路28を介して排気還流を行うエンジンであれば、形式はどのようなものであってもよい。   In the above embodiment, the engine 1 is a four-cylinder diesel engine. However, the engine 1 is provided with a filter 34 that collects particulates in the exhaust gas in the exhaust passage and performs exhaust gas recirculation through the EGR passage 28. Any format can be used.

本発明の一実施形態に係るEGR制御装置が適用されるエンジンの全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of an engine to which an EGR control device according to an embodiment of the present invention is applied. 図1のEGR制御装置によって実行される制御に対応した機能構成図である。It is a functional block diagram corresponding to the control performed by the EGR control apparatus of FIG. 図1のEGR制御装置で行われる補正係数設定制御のフローチャートである。It is a flowchart of the correction coefficient setting control performed with the EGR control apparatus of FIG. 図1のEGR制御装置で行われる補正係数設定制御で設定される補正係数の時間的変化の一例を示すタイムチャートである。3 is a time chart showing an example of a temporal change of a correction coefficient set by correction coefficient setting control performed by the EGR control device of FIG. 1.

符号の説明Explanation of symbols

1 エンジン
4 インジェクタ(強制再生手段)
14 吸気マニホールド(吸気通路)
22 排気マニホールド(排気通路)
26 EGR弁
28 EGR通路
34 パティキュレートフィルタ
42 ECU(運転状態検出手段、劣化判定手段)
44 回転数センサ(運転状態検出手段)
48 充填効率演算部(充填効率演算手段)
50 基準圧力演算部(基準圧力演算手段)
52 補正係数設定部(補正係数設定手段)
54 充填効率補正部(充填効率補正手段)
56 理論給気量演算部(理論給気量演算手段)
58 EGR制御部(EGR制御手段)
1 Engine 4 Injector (Forced regeneration means)
14 Intake manifold (intake passage)
22 Exhaust manifold (exhaust passage)
26 EGR valve 28 EGR passage 34 Particulate filter 42 ECU (operating state detecting means, deterioration determining means)
44 Rotational speed sensor (Operating state detection means)
48 Filling efficiency calculation unit (filling efficiency calculation means)
50 Reference pressure calculator (reference pressure calculator)
52 Correction coefficient setting section (Correction coefficient setting means)
54. Filling efficiency correction unit (filling efficiency correction means)
56 Theoretical supply amount calculation unit (theoretical supply amount calculation means)
58 EGR control unit (EGR control means)

Claims (4)

エンジンの排気通路に配設され、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、
上記エンジンの吸気通路と上記排気通路とを連通するEGR通路と、
上記EGR通路に配設され、上記EGR通路を介して上記排気通路から上記吸気通路に還流される排気の流量を調整するEGR弁と、
上記排気通路内の排気圧力を検出する排気圧検出手段と、
上記エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、
上記パティキュレートフィルタの強制再生を行う強制再生手段と、
上記運転状態検出手段によって検出された上記エンジンの運転状態に基づき、上記エンジンの充填効率を求める充填効率演算手段と、
上記パティキュレートフィルタがパティキュレートの堆積していない基準状態にあるときの上記排気圧力を、上記運転状態検出手段によって検出された上記エンジンの運転状態に基づき基準排気圧力として求める基準圧力演算手段と、
上記強制再生手段による上記パティキュレートフィルタの強制再生が実行されていないときに、上記排気圧検出手段によって検出された上記排気圧力と、上記基準圧力演算手段によって求められた基準排気圧力との比較結果に応じ、上記充填効率演算手段によって求められた上記充填効率に対する補正係数を設定する補正係数設定手段と、
上記充填効率演算手段によって求められた上記充填効率を、上記補正係数設定手段によって設定された上記補正係数で補正して補正充填効率を求める充填効率補正手段と、
上記充填効率補正手段によって求められた上記補正充填効率に基づき、上記エンジンの気筒内に供給される理論給気量を求める理論給気量演算手段と、
上記理論給気量演算手段によって求められた上記理論給気量に基づき上記EGR弁を制御するEGR制御手段と
を備えることを特徴とするエンジンのEGR制御装置。
A particulate filter that is disposed in the exhaust passage of the engine and collects particulates in the exhaust;
An EGR passage communicating the intake passage of the engine and the exhaust passage;
An EGR valve that is disposed in the EGR passage and adjusts a flow rate of exhaust gas recirculated from the exhaust passage to the intake passage through the EGR passage;
Exhaust pressure detecting means for detecting the exhaust pressure in the exhaust passage;
An operating state detecting means for detecting the operating state of the engine;
Forced regeneration means for performing forced regeneration of the particulate filter;
A charging efficiency calculating means for determining a charging efficiency of the engine based on the operating state of the engine detected by the operating state detecting means;
A reference pressure calculating means for obtaining the exhaust pressure when the particulate filter is in a reference state in which no particulates are accumulated as a reference exhaust pressure based on the operating state of the engine detected by the operating state detecting means;
Comparison result between the exhaust pressure detected by the exhaust pressure detecting means and the reference exhaust pressure obtained by the reference pressure calculating means when the forced regeneration of the particulate filter is not executed by the forced regeneration means And a correction coefficient setting means for setting a correction coefficient for the filling efficiency obtained by the filling efficiency calculation means,
Filling efficiency correction means for correcting the filling efficiency obtained by the filling efficiency calculation means with the correction coefficient set by the correction coefficient setting means to obtain a corrected filling efficiency;
A theoretical air supply amount calculating means for determining a theoretical air supply amount supplied into the cylinder of the engine based on the corrected charging efficiency obtained by the charging efficiency correcting means;
An EGR control device for an engine, comprising: EGR control means for controlling the EGR valve based on the theoretical air supply amount obtained by the theoretical air supply amount calculating means.
上記補正係数設定手段は、上記強制再生手段による上記強制再生が実行されていないときには、上記排気圧検出手段によって検出された上記排気圧力と、上記基準圧力演算手段によって求められた基準排気圧力との比較結果に応じて上記補正係数を繰り返し更新して設定し、上記強制再生手段による上記強制再生が実行されると、上記強制再生が開始される直前に設定した上記補正係数を予め定められた増加量で漸増させていくことにより、上記強制再生が実行されている間の上記補正係数を設定することを特徴とする請求項1に記載のエンジンのEGR制御装置。   When the forced regeneration by the forced regeneration means is not executed, the correction coefficient setting means calculates the exhaust pressure detected by the exhaust pressure detecting means and the reference exhaust pressure obtained by the reference pressure calculating means. The correction coefficient is repeatedly updated and set according to the comparison result, and when the forced regeneration by the forced regeneration means is executed, the correction coefficient set immediately before the forced regeneration is started is increased by a predetermined amount. 2. The engine EGR control device according to claim 1, wherein the correction coefficient is set while the forced regeneration is being executed by gradually increasing the amount. 上記補正係数設定手段は、上記強制再生手段による上記強制再生が終了すると、上記補正係数を初期値に設定した後、上記排気圧検出手段によって検出された上記排気圧力と、上記基準圧力演算手段によって求められた基準排気圧力との比較結果に応じて上記補正係数を繰り返し更新して設定し、上記強制再生終了後の上記補正係数の最初の更新値を、上記強制再生手段による次回の強制再生が終了した際の上記補正係数の初期値とすることを特徴とする請求項1又は2に記載のエンジンのEGR制御装置。   When the forced regeneration by the forced regeneration means ends, the correction coefficient setting means sets the correction coefficient to an initial value, and then uses the exhaust pressure detected by the exhaust pressure detection means and the reference pressure computing means. The correction coefficient is repeatedly updated and set according to the result of comparison with the obtained reference exhaust pressure, and the first update value of the correction coefficient after the forced regeneration ends is set to the next forced regeneration by the forced regeneration means. The engine EGR control device according to claim 1, wherein the correction value is set to an initial value of the correction coefficient when the processing is finished. 上記補正係数設定手段によって設定された上記補正係数の大きさに基づき上記パティキュレートフィルタの劣化を判定する劣化判定手段を更に備えることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のエンジンのEGR制御装置。   The engine according to any one of claims 1 to 3, further comprising a deterioration determination unit that determines deterioration of the particulate filter based on the magnitude of the correction coefficient set by the correction coefficient setting unit. EGR control device.
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