JP2522348B2 - Exhaust gas recirculation control device - Google Patents

Exhaust gas recirculation control device

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JP2522348B2
JP2522348B2 JP63099326A JP9932688A JP2522348B2 JP 2522348 B2 JP2522348 B2 JP 2522348B2 JP 63099326 A JP63099326 A JP 63099326A JP 9932688 A JP9932688 A JP 9932688A JP 2522348 B2 JP2522348 B2 JP 2522348B2
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exhaust gas
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cylinders
gas recirculation
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宗一 松下
武史 小谷
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、排気ガスの一部を吸気系へ還流させて再燃
焼させる排気還流(EGR)装置に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an exhaust gas recirculation (EGR) device that recirculates a part of exhaust gas to an intake system and re-combusts it.

〔従来の技術および課題〕[Conventional technology and problems]

従来、EGR装置を備えた多気筒内燃機関において、各
気筒における燃焼圧とその平均値との偏差(すなわちエ
ンジンラフネス)が所定値以下になるようにEGR率を制
御する構成が知られている(特開昭59−46357号公
報)。ところが、この従来装置においては気筒毎に燃焼
圧センサを設ける必要があるため、装置全体が高価であ
り、また制御が複雑になるためにエンジン回転数が高く
なるに従って計算速度が相対的に遅れ、制御性が良くな
いという問題を有する。
Conventionally, in a multi-cylinder internal combustion engine equipped with an EGR device, a configuration is known in which the EGR rate is controlled so that the deviation between the combustion pressure in each cylinder and its average value (that is, engine roughness) becomes a predetermined value or less ( JP-A-59-46357). However, in this conventional device, since it is necessary to provide a combustion pressure sensor for each cylinder, the entire device is expensive, and the control becomes complicated, so that the calculation speed is relatively delayed as the engine speed increases, It has a problem of poor controllability.

本発明は、制御が簡単であり、エンジン回転数の大き
さに拘らず所定のEGR率を確実に得ることができる排気
還流制御装置を提供することを目的とする。
An object of the present invention is to provide an exhaust gas recirculation control device that is easy to control and can reliably obtain a predetermined EGR rate regardless of the engine speed.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明は第1図の発明の構成図に示すように、吸気系
と排気系を連結する排気還流通路に設けられた還流制御
弁37と、1つの気筒に設けられた燃焼圧センサ37と、各
気筒の出力トルク差を検出する手段Aと、出力トルク差
が実質的に除去されるように各気筒の出力トルクを調整
する手段Bと、出力トルクが調整された後、上記1つの
気筒の燃焼圧の変動の大きさに応じて上記還流制御弁の
開度を制御する手段Cとを備えることを特徴としてい
る。
As shown in the configuration diagram of the invention of FIG. 1, the present invention includes a recirculation control valve 37 provided in an exhaust gas recirculation passage connecting an intake system and an exhaust system, a combustion pressure sensor 37 provided in one cylinder, Means A for detecting the output torque difference of each cylinder, means B for adjusting the output torque of each cylinder so that the output torque difference is substantially eliminated, and after the output torque is adjusted, A means C for controlling the opening degree of the recirculation control valve according to the magnitude of the fluctuation of the combustion pressure is provided.

〔実施例〕〔Example〕

以下図示実施例により本発明を説明する。 The present invention will be described below with reference to illustrated embodiments.

第2図は本発明の一実施例を適用した4気筒エンジン
を示す。エンジン本体11には、1番〜4番気筒に対応し
て4つの点火プラグ21,22,23,24が取付けられ、またイ
ンテークマニホルド12とエキゾーストマニホルド13が連
結される。インテークマニホルド12の各枝管には燃料噴
射弁31,32,33,34が設けられる。すなわちこれらの燃料
噴射弁は各気筒毎に設けられ、相互に独立に制御され
る。1番気筒には燃焼圧力センサ35が設けられる。
FIG. 2 shows a 4-cylinder engine to which an embodiment of the present invention is applied. Four ignition plugs 21, 22, 23, and 24 are attached to the engine body 11 corresponding to the first to fourth cylinders, and the intake manifold 12 and the exhaust manifold 13 are connected. Each branch pipe of the intake manifold 12 is provided with a fuel injection valve 31, 32, 33, 34. That is, these fuel injection valves are provided for each cylinder and are controlled independently of each other. A combustion pressure sensor 35 is provided in the first cylinder.

インテークマニホルド12の上流側に連結された吸気通
路14内にはスロットル弁15が設けられ、このスロットル
弁15の弁軸にはスロットルセンサ16が連結される。スロ
ットルセンサ16はスロットル弁15が実質的に全閉状態の
ときオン信号を出力する。吸気通路14のスロットル弁15
より上流側にはエアフロメータ36が設けられ、さらにそ
の上流側にはエアクリーナ17が配設される。
A throttle valve 15 is provided in the intake passage 14 connected to the upstream side of the intake manifold 12, and a throttle sensor 16 is connected to the valve shaft of the throttle valve 15. The throttle sensor 16 outputs an ON signal when the throttle valve 15 is substantially fully closed. Throttle valve 15 in intake passage 14
An air flow meter 36 is provided on the upstream side, and an air cleaner 17 is provided on the upstream side.

インテークマニホルド12と、エキゾーストマニホルド
13の下流側の排気通路18は、排気還流(EGR)通路19に
より連結される。還流制御弁37はバタフライ弁であり、
EGR通路19に設けられ、制御回路41を介してモータ(図
示せず)により開閉制御されて排気還流量(EGR率)を
変化させる。開度センサ38は可変抵抗式のポジションセ
ンサであり、還流制御弁37の開度に応じた信号を出力す
る。
Intake manifold 12 and exhaust manifold
The exhaust passage 18 on the downstream side of 13 is connected by an exhaust gas recirculation (EGR) passage 19. The reflux control valve 37 is a butterfly valve,
It is provided in the EGR passage 19 and is controlled to open and close by a motor (not shown) via a control circuit 41 to change the exhaust gas recirculation amount (EGR rate). The opening sensor 38 is a variable resistance type position sensor, and outputs a signal according to the opening degree of the recirculation control valve 37.

排気通路18であってEGR通路19の連結部分よりもエキ
ゾーストマニホルド13側には酸素濃度センサ39が設けら
れる。酸素濃度センサ39は排気ガス中に含まれる酸素の
濃度(すなわち空燃比)に応じた信号を出力する。すな
わちこのセンサ39は、酸素濃度が一定の場合、第3図
(a)に示すような印加電圧と出力電流の関係を示し、
印加電圧をV0に固定させることにより、第3図(b)に
示すように酸素濃度に比例した電流を出力する。
An oxygen concentration sensor 39 is provided on the exhaust passage 18 closer to the exhaust manifold 13 than the connecting portion of the EGR passage 19. The oxygen concentration sensor 39 outputs a signal according to the concentration of oxygen contained in the exhaust gas (that is, the air-fuel ratio). That is, this sensor 39 shows the relationship between the applied voltage and the output current as shown in FIG. 3 (a) when the oxygen concentration is constant,
By fixing the applied voltage to V 0 , a current proportional to the oxygen concentration is output as shown in FIG. 3 (b).

ディストリビュータ25は図示しないカムシャフトによ
り回転駆動され、各点火プラグ21,22,23,24に高電流を
供給する。基準位置センサ26は、ディストリビュータ25
に取付けられ、720゜CA(クランク角)毎に基準位置信
号を出力する。またクランク角センサ27はディストリビ
ュータ25に取付けられ、30゜CA(クランク角)毎に信号
を出力する。
The distributor 25 is rotationally driven by a cam shaft (not shown) and supplies a high current to each spark plug 21, 22, 23, 24. The reference position sensor 26 is the distributor 25.
It is attached to and outputs a reference position signal every 720 ° CA (crank angle). The crank angle sensor 27 is attached to the distributor 25 and outputs a signal every 30 ° CA (crank angle).

制御回路41はマイクロコンピュータを備え、後述する
ように、各センサ16,26,27,38,39からの信号に基いて各
気筒のトルク差を検出し、各気筒に対する燃料噴射量を
算出する。制御回路41は第2図に示されるように、中央
演算処理装置(CPU)42と、メモリ43と、入力ポート44
と、出力ポート45とを有し、これらはバス46により連結
される。各センサ16,26,27,38,39は入力ポート44に、ま
た燃料噴射弁31,32,33,34の出力ポート45に接続され
る。
The control circuit 41 includes a microcomputer, detects the torque difference of each cylinder based on the signals from the sensors 16, 26, 27, 38, 39, and calculates the fuel injection amount for each cylinder, as described later. As shown in FIG. 2, the control circuit 41 includes a central processing unit (CPU) 42, a memory 43, and an input port 44.
And an output port 45, which are connected by a bus 46. Each sensor 16, 26, 27, 38, 39 is connected to an input port 44 and an output port 45 of the fuel injection valve 31, 32, 33, 34.

第4図は、制御回路41による各気筒間の出力トルク差
を検出するルーチンを示す。このルーチンは一定のクラ
ンク角毎に割込み処理されて実行される。
FIG. 4 shows a routine for detecting an output torque difference between the cylinders by the control circuit 41. This routine is interrupted and executed at every fixed crank angle.

ステップ101では、現在所定の気筒が圧縮上死点(TD
C)にあるか否が判別される。この判別は、従来周知の
ように、基準位置センサ26とクランク角センサ27からの
出力信号に基いて行なわれる。すなわち基準位置信号
は、例えば1番気筒の圧縮TDCにおいて出力されるよう
になっており、基準位置信号の検出から180゜CA,360゜C
A,540゜CA後に、それぞれ3番、4番、2番気筒が圧縮T
DCにある。現在所定の気筒が圧縮TDCにない場合、ステ
ップ101の実行によりこのルーチンは直ちに終了する
が、所定の気筒が圧縮TDCにあればステップ102が実行さ
れる。
In step 101, the current cylinder is set to the compression top dead center (TD
C) is determined. This determination is made based on the output signals from the reference position sensor 26 and the crank angle sensor 27, as is well known in the art. That is, the reference position signal is output, for example, at the compression TDC of the first cylinder, and 180 ° CA, 360 ° C. from the detection of the reference position signal.
A, After 540 ゜ CA, the third, fourth and second cylinders are compressed T
Located in DC. If the predetermined cylinder is not currently in the compression TDC, execution of step 101 terminates this routine immediately, but if the predetermined cylinder is in the compression TDC, step 102 is executed.

ステップ102では、その気筒の圧縮TDC後の180゜CA、
すなわち爆発行程における所定時間T180iがクランク角
センサ27の出力信号とタイマに基いて算出される。この
所要時間T180iはその気筒の出力トルクの逆数に比例す
る。ステップ103では気筒カウンタiが1だけインクリ
メントされ、ステップ104では、全気筒についてステッ
プ102による所要時間T108iの演算が終了したか否かが判
別される。全気筒についてステップ102の実行が終了し
ていればステップ105へ進むが、また終了していなけれ
ば直ちにこのルーチンを終了する。本実施例では、エン
ジンは4気筒を有しているので、ステップ104では気筒
カウンタiが4を越えたか否かを判別してもよい。な
お、気筒カウンタiの1,2,3,4は、点火順序を示し、そ
れぞれ1番、3番、4番、2番気筒に対応する。
In step 102, 180 ° CA after the compression TDC of the cylinder,
That is, the predetermined time T180i in the explosion stroke is calculated based on the output signal of the crank angle sensor 27 and the timer. The required time T180i is proportional to the reciprocal of the output torque of the cylinder. In step 103, the cylinder counter i is incremented by 1, and in step 104, it is determined whether or not the calculation of the required time T108i in step 102 has been completed for all cylinders. If step 102 has been completed for all cylinders, the routine proceeds to step 105, but if not completed, this routine is immediately terminated. In this embodiment, since the engine has four cylinders, it may be determined in step 104 whether the cylinder counter i has exceeded four. Note that 1, 2, 3, and 4 of the cylinder counter i indicate the ignition order, and correspond to the first, third, fourth, and second cylinders, respectively.

ステップ105では、全気筒の爆発行程の180゜CAにおけ
る平均所要時間T180AVが算出される。そしてステップ10
6では、各気筒について、その気筒の180゜CA期間の所要
時間と全気筒の180゜CA期間の平均所要時間との比Kiが
求められる。すなわちこの比Kiは、その気筒のトルクと
全気筒のトルクの平均値との比を示す。
In step 105, the average required time T180AV at 180 ° CA of the explosion stroke of all cylinders is calculated. And step 10
In 6, for each cylinder, the ratio Ki of the required time for the 180 ° CA period of that cylinder and the average required time for the 180 ° CA period of all cylinders is obtained. That is, the ratio Ki indicates the ratio between the torque of the cylinder and the average value of the torque of all cylinders.

ステップ107では、現在燃料供給が遮断(燃料カッ
ト)されているか否か判別される。スロットルセンサ16
により、スロットル弁15が実質的に全閉状態にあること
が検出された、かつエンジン回転数が所定値を上回って
いる時、現在燃料カット中であると判断され、これによ
り、ステップ121以下が実行されるが、スロットル弁15
が全閉ではない時間燃料カット中ではないと判断され、
次にステップ111以下が実行される。
At step 107, it is judged if the fuel supply is currently cut off (fuel cut). Throttle sensor 16
Thus, when it is detected that the throttle valve 15 is substantially fully closed, and the engine speed is higher than a predetermined value, it is determined that the fuel is currently being cut off. Executed but throttle valve 15
Was judged not to be in the fuel cut time when it was not fully closed,
Next, step 111 and subsequent steps are executed.

ステップ121では、各気筒について比Kiが積算されて
積算値SKFCiが求められ、またサイクルカウンタJfが1
だけインクリメントされる。すなわち積算値SKFCiは、
燃料カット中における、各気筒の爆発行程所要時間と全
気筒の爆発行程所要時間の平均との比Kiを積算したもの
である。燃料カット中における各気筒の積算値SKFCiの
大小関係は、各気筒が燃焼状態にないので、クランク角
センサの角度検出の誤差を意味する。
In step 121, the ratio Ki is integrated for each cylinder to obtain an integrated value SKFCi, and the cycle counter Jf is set to 1
Is incremented only. That is, the integrated value SKFCi is
The ratio Ki of the time required for the explosion stroke of each cylinder and the average time required for the explosion stroke of all cylinders during fuel cut is added up. The magnitude relationship of the integrated value SFCFi of each cylinder during fuel cut means an error in the angle detection of the crank angle sensor because each cylinder is not in a combustion state.

ステップ122ではサイクルカウンタJfが50に達したか
否か、すなわちステップ121において比Kiが50サイクル
分積算されたか否かが判別される。50サイクル分の積算
が終わっていない場合、ステップ117へ進んで気筒カウ
ンタiが1にセットされてこのルーチンは終了し、その
後再び全ての気筒について比Ki(ステップ106)が求め
られる。ステップ122においてサイクルカウンタJfが50
になっている場合、ステップ123において、積算値SKFCi
が積算値SKFiに置換えられ、積算値SKFCiとサイクルカ
ウンタJfが0にクリアされる。
In step 122, it is determined whether or not the cycle counter Jf has reached 50, that is, in step 121, whether or not the ratio Ki has been integrated for 50 cycles. If the integration for 50 cycles has not been completed, the routine proceeds to step 117, where the cylinder counter i is set to 1, and this routine ends. Thereafter, the ratios Ki (step 106) are obtained again for all the cylinders. In step 122, the cycle counter Jf becomes 50
If so, in step 123, the integrated value SKFCi
Is replaced with the integrated value SKFi, and the integrated value SKFCi and the cycle counter Jf are cleared to zero.

ステップ111では、燃料供給中における各気筒の比Ki
が積算されて積算値SKiが求められ、またサイクルカウ
ンタJが1だけインクリメントされる。各気筒の積算値
SKiは、各気筒の出力トルクに対応するものであるが、
クランク角センサの角度検出の誤差を含んでいる。カウ
ンタJが50に達する前、ステップ112からステップ117へ
進み、気筒カウンタiが1にセットされてこのルーチン
は終了するが、カウンタJが50に達していればステップ
113が実行される。すなわち、爆発行程が連続する2つ
の気筒について、燃料供給中の積算値SKi,SKi-1の差分
と、燃料カット中の積算値SKFi,SKFi-1の差分とを求
め、さらにこれらの差分(SKi−SKi-1)と差分(SKFi−
SKFi-1)との変化量DSKiを演算する。この変化量DSKi
は、その気筒におけるトルクの落込み量を表わし、また
クランク角センサの角度検出の誤差が除去されている。
In step 111, the ratio Ki of each cylinder during fuel supply
Are integrated to obtain an integrated value SKi, and the cycle counter J is incremented by one. Integrated value of each cylinder
SKi corresponds to the output torque of each cylinder,
Includes an error in the angle detection of the crank angle sensor. Before the counter J reaches 50, the process proceeds from step 112 to step 117, in which the cylinder counter i is set to 1 and this routine ends, but if the counter J has reached 50, the process proceeds to step 117.
113 is executed. That is, the difference between the integrated values SK i and SK i-1 during fuel supply and the difference between the integrated values SK Fi and SKF i-1 during fuel cut are calculated for two cylinders in which the explosion strokes are continuous, and these differences are further calculated. (SKi-SKi- 1 ) and the difference (SKFi-
SKF i-1 ) and the change amount DSK i . This change amount DSKi
Represents the amount of torque drop in that cylinder, and the angle detection error of the crank angle sensor has been removed.

この変化量DSKiは、ステップ114において判定値以上
か否か判別される。変化量DSKiが判定値以上であれば、
ステップ115において燃料噴射補正係数KTAUiが0.05だけ
増加され、変化量DSKiが判定値よりも小さければステッ
プ115は実行されず現在の燃料噴射補正係数KTAUiが維持
される。ステップ114,115は全ての気筒について実行さ
れ、これにより、出力トルクが他の気筒に比べて小さい
気筒に対し、燃料噴射量が増加修正される。なお燃料噴
射量TAUiは TAUi=FAF×KTAUi×αi×TP (1) により求められる。ここでFAFはフィードバック係数、
αiは補正係数、TPは基本噴射量であり、基本噴射量TP
は従来周知のように吸入空気量とエンジン回転数の比に
よって定められる。
In step 114, it is determined whether or not the amount of change DSKi is equal to or greater than a determination value. If the change amount DSKi is equal to or greater than the judgment value,
In step 115, the fuel injection correction coefficient KTAUi is increased by 0.05, and if the change amount DSKi is smaller than the determination value, step 115 is not executed and the current fuel injection correction coefficient KTAUi is maintained. Steps 114 and 115 are executed for all the cylinders, whereby the fuel injection amount is increased and corrected for the cylinders whose output torque is smaller than those of the other cylinders. The fuel injection amount TAUi is calculated by TAUi = FAF × KTAUi × αi × TP (1). Where FAF is the feedback coefficient,
αi is the correction coefficient, TP is the basic injection amount, and the basic injection amount TP
Is determined by the ratio between the intake air amount and the engine speed, as is well known in the art.

ステップ116では積算値SKiとサイクルカウンタJが0
にクリアされ、またステップ117では気筒カウンタiが
1にセットされる。
In step 116, the integrated value SKi and the cycle counter J are set to 0.
Is cleared, and in step 117, the cylinder counter i is set to 1.

しかして本実施例では、まず1サイクル(720゜CA)
毎に各気筒の爆発行程の180゜CA期間と全気筒の平均180
゜CA期間との比Kiが求められ、そして燃料供給中あるい
は燃料カット中における50サイクル分の積算値SKi,SKFi
が求められる。この積算値は50サイクル毎に更新され
る。次いで爆発行程が連続する2つの気筒について積算
値SKi,SKi-1の差分(SKi−SKi-1)と積算値SKFi,SKFi-1
の差分(SKFi−SKFi-1)とが演算され、これらの差分の
変化量DSKiが判定値以上であれば、気筒カウンタに対応
する気筒の出力トルクが小さすぎるとして燃料噴射量が
増量される。
However, in this embodiment, first, one cycle (720 ° CA)
180 ゜ CA period of the explosion stroke of each cylinder and 180 averages of all cylinders
比 The ratio Ki to the CA period is calculated, and the integrated values SKi and SKFi for 50 cycles during fuel supply or fuel cut
Is required. This integrated value is updated every 50 cycles. Integrated value for the two-cylinder explosion stroke is continuous then SKi, SK i-1 of the difference (SKi-SK i-1) and the integrated value SKFi, SKF i-1
(SKFi−SKF i−1 ) is calculated, and if the change amount DSKi of these differences is equal to or larger than the determination value, the output torque of the cylinder corresponding to the cylinder counter is determined to be too small, and the fuel injection amount is increased. .

上述したように、燃料カット中における各気筒の積算
値SKFiの大小関係は、各気筒が燃焼状態にないので、ク
ランク角センサの角度検出の誤差を意味する。したがっ
て、爆発行程で発生したトルクが各気筒において均一で
あると、燃料供給中における各気筒の積算値SKiの大小
関係は、燃料カット中における各気筒の積算値SKFiの大
小関係とほぼ同じになる。すなわち上記変化量DSKiは、
その気筒における出力トルクが他の気筒の出力トルクに
対して小さすぎるか否かを表わす。本実施例ではステッ
プ114,115において、出力トルクが小さすぎる気筒につ
いて、燃料噴射補正係数KTAUiを増加させ燃料噴射量を
増量させている。この結果、全ての気筒について出力ト
ルク差が実質的に除去され、全気筒の出力トルクが均一
になるよう調整される。
As described above, the magnitude relationship of the integrated value SKFi of each cylinder during the fuel cut indicates an error in the angle detection of the crank angle sensor because each cylinder is not in a combustion state. Therefore, if the torque generated during the explosion stroke is uniform in each cylinder, the magnitude relationship of the integrated value SKi of each cylinder during fuel supply is substantially the same as the magnitude relationship of the integrated value SKFi of each cylinder during fuel cut. . That is, the change amount DSKi is
This indicates whether the output torque of the cylinder is too small with respect to the output torque of the other cylinders. In the present embodiment, in steps 114 and 115, the fuel injection correction coefficient KTAUi is increased and the fuel injection amount is increased for the cylinder whose output torque is too small. As a result, the output torque difference is substantially removed for all cylinders, and the output torques for all cylinders are adjusted to be uniform.

第5図は排気ガスの空燃比を制御するルーチンを示
す。このルーチンを第4図の出力変動検出ルーチンと同
様に所定のクランク角毎に割込み処理されて実行され
る。
FIG. 5 shows a routine for controlling the air-fuel ratio of exhaust gas. This routine is executed by being interrupted for every predetermined crank angle as in the output variation detecting routine of FIG.

ステップ131では酸素濃度センサ39から空燃比A/Fが読
込まれ、空燃比A/Fはステップ132において目標値と比較
される。空燃比A/Fが目標値以上である場合、ステップ1
33においてフィードバック係数FAFが所定値αfだけ増
加せしめられ、空燃比A/Fが目標値よりも小さい場合、
ステップ134においてフィードバック係数FAFが所定値β
iだけ減少せしめられる。しかしてフィードバック係数
FAFは空燃比A/Fの大きさに応じて増減し、これにより燃
料噴射量が制御され((1)式参照)空燃比A/Fが目標
値に近づく。
In step 131, the air-fuel ratio A / F is read from the oxygen concentration sensor 39, and the air-fuel ratio A / F is compared with the target value in step 132. If the air-fuel ratio A / F is above the target value, step 1
At 33, when the feedback coefficient FAF is increased by the predetermined value αf and the air-fuel ratio A / F is smaller than the target value,
In step 134, the feedback coefficient FAF is the predetermined value β
It can be reduced by i. Then feedback coefficient
FAF increases or decreases according to the magnitude of the air-fuel ratio A / F, and the fuel injection amount is controlled by this (see equation (1)), and the air-fuel ratio A / F approaches the target value.

第6図は還流制御弁37の開度を制御するEGR制御ルー
チンを示す。このルーチンは所定のクランク角毎に割込
み処理されて実行される。
FIG. 6 shows an EGR control routine for controlling the opening degree of the reflux control valve 37. This routine is executed by interruption processing for each predetermined crank angle.

ステップ201では、予めメモリ43に格納されている平
均有効圧力Piが読込まれる。本実施例においてこの平均
有効圧力Piは、1番気筒の圧縮行程と爆発行程における
5゜CA毎に、5゜CA間の仕事量△Pi=P×△V(Pは燃
焼圧、△Vは5゜CA毎のシリンダ容積変化量)を求めて
積算し、この積算値を行程容積Vhで割ることにより求め
られる。ステップ202では現在吸気TDCであるか否か判別
され、吸気TDCでなければこのルーチンはこのまま終了
するが、吸気TDCであればステップ203以下が実行され
る。ステップ203では、16サイクル分の平均有効圧力Pi
がそれぞれA(J)に記憶されるとともにカウンタJが
1だけインクリメントされる。このカウンタJが16に達
する前、ステップ204において否定判定され、このルー
チンはこのまま終了するが、カウンタJが16に達してい
ればステップ204からステップ205へ進む。
In step 201, the average effective pressure P i previously stored in the memory 43 is read. In the present embodiment, this average effective pressure P i is the work amount ΔP i = P × ΔV between 5 ° CA for every 5 ° CA in the compression stroke and the explosion stroke of the first cylinder (P is the combustion pressure, Δ V can be obtained by obtaining and integrating the cylinder volume change amount for every 5 ° CA, and dividing this integrated value by the stroke volume V h . In step 202, it is judged whether or not it is the intake TDC at present, and if it is not the intake TDC, this routine ends as it is, but if it is the intake TDC, steps 203 and thereafter are executed. In step 203, the average effective pressure P i for 16 cycles is
Are stored in A (J) and the counter J is incremented by one. Before the counter J reaches 16, a negative determination is made in step 204, and this routine ends as it is. If the counter J reaches 16, the process proceeds from step 204 to step 205.

ステップ205では16サイクルにおける各平均有効圧力P
i(ステップ203において記憶されている)の変動すなわ
ち分散S2が算出される。分散S2は標準偏差を2乗したも
のであり、 により求められる。次にステップ206ではカウンタJが
0にクリアされる。そしてステップ207では分散S2が設
定値よりも小さいか否か判別され、分散S2が設定値より
も小さい時ステップ208においてEGR開度係数KEGRがαe
だけ増加せしめられ、また分散S2が設定値以上の時ステ
ップ209においてEGR開度係数KEGRがβeだけ減少せしめ
られる。しかして燃焼圧の気筒間のバラツキが所定範囲
にある限度において、還流制御弁37の開度は極力大きく
定められる。
At step 205, each average effective pressure P in 16 cycles
The variation of i (stored in step 203) or the variance S 2 is calculated. The variance S 2 is the square of the standard deviation, Required by. Next, at step 206, the counter J is cleared to 0. The variance S 2 in step 207 is determined whether or not smaller than the set value, EGR opening degree coefficient KEGR at step 208 when the variance S 2 is smaller than the set value αe
The EGR opening coefficient KEGR is decreased by βe in step 209 when the variance S 2 is equal to or larger than the set value. However, the opening degree of the recirculation control valve 37 is set as large as possible within the limit that the variation in the combustion pressure between the cylinders is within a predetermined range.

このように本実施例によれば、まず出力変動検出ルー
チンにより各気筒の出力トルクすなわち燃焼状態が均一
になるよう調整される。もし全気筒の出力トルクが均一
でないと、リーン限界(希薄空燃比限界)は燃焼状態が
最も悪い気筒によって決まるため、気筒間の出力トルク
差を考慮してリーン限界よりも多少リッチ側の空燃比に
なるよう制御されることとなる。しかし本実施例によれ
ば、上述のように各気筒の出力トルクが均一になってい
るため、リーン限界が拡大し、第5図の空燃比制御ルー
チンにより排気ガスの空燃比を極力リーンにすることが
できる。したがって、排気系に設けられた触媒により排
気ガス中のNOX成分を低減させることができ、また燃費
を向上させることができる。
As described above, according to this embodiment, first, the output fluctuation detection routine adjusts the output torque of each cylinder, that is, the combustion state to be uniform. If the output torque of all cylinders is not uniform, the lean limit (lean air-fuel ratio limit) is determined by the cylinder with the worst combustion condition. Therefore, considering the output torque difference between the cylinders, the air-fuel ratio slightly on the rich side of the lean limit Will be controlled. However, according to the present embodiment, since the output torque of each cylinder is uniform as described above, the lean limit is expanded, and the air-fuel ratio of the exhaust gas is made as lean as possible by the air-fuel ratio control routine of FIG. be able to. Therefore, the catalyst provided in the exhaust system can reduce the NO X component in the exhaust gas and improve the fuel consumption.

また本実施例によれば、各気筒の燃焼状態が均一にさ
れるとともに、第6図のEGR制御ルーチンにより、各気
筒の燃焼状態のバラツキが所定範囲内にある限り還流制
御弁37の開度が極力大きくされ、EGR率が可能な限り増
大せしめられる。すなわち排気ガスの還流量は充分なも
のとなり、排気ガス中のNOXを充分低減させることがで
きる。
Further, according to the present embodiment, the combustion state of each cylinder is made uniform, and the opening degree of the recirculation control valve 37 is controlled by the EGR control routine of FIG. 6 as long as the variation of the combustion state of each cylinder is within the predetermined range. Is maximized and the EGR rate is increased as much as possible. That is, the exhaust gas recirculation amount becomes sufficient, and the NO X in the exhaust gas can be sufficiently reduced.

さらに本実施例は、還流制御弁37の開度を制御するの
に、1個の燃焼圧センサ35の出力信号を用いるように構
成されている。したがって還流制御弁37の開閉制御が単
純であり、エンジン回転数が高くなっても制御性が低下
することはない。また燃焼圧センサ35が1個でよいので
構成が簡単であり、装置全体が安価なものとなる。
Further, the present embodiment is configured to use the output signal of one combustion pressure sensor 35 to control the opening degree of the reflux control valve 37. Therefore, the opening / closing control of the recirculation control valve 37 is simple, and the controllability does not deteriorate even if the engine speed increases. Further, since only one combustion pressure sensor 35 is required, the configuration is simple, and the whole apparatus is inexpensive.

なお、各気筒の出力トルクが均一になるよう調整する
には、上記実施例のように必ずしも燃料噴射量を制御す
る必要はなく、各気筒毎に点火時期を制御するようにし
てもよい。
In order to adjust the output torque of each cylinder to be uniform, it is not always necessary to control the fuel injection amount as in the above embodiment, and the ignition timing may be controlled for each cylinder.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上のように本発明によれば、排気還流の制御内容が
簡単であり、エンジン回転数の大きさに拘らず所定の排
気還流量を確実に得ることができる。構成が簡単でかつ
安価な排気還流制御装置が得られる。
As described above, according to the present invention, the content of control of exhaust gas recirculation is simple, and a predetermined exhaust gas recirculation amount can be reliably obtained regardless of the engine speed. An exhaust gas recirculation control device having a simple structure and a low cost can be obtained.

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

第1図は発明の構成図、 第2図は本発明の一実施例を適用したエンジンを示す
図、 第3図(a)は酸素濃度センサの印加電圧と出力電流の
関係を示すグラフ、 第3図(b)は酸素濃度と酸素濃度センサの出力電流の
関係を示すグラフ、 第4図は出力変動ルーチンのフローチャート、 第5図は空燃比制御ルーチンのフローチャート、 第6図はEGR制御ルーチンのフローチャートである。 19……排気還流通路、 21,22,23,24……点火プラグ、 31,32,33,34……燃料噴射弁、 35……燃焼圧センサ、37……還流噴射弁。
1 is a configuration diagram of the invention, FIG. 2 is a diagram showing an engine to which an embodiment of the present invention is applied, FIG. 3 (a) is a graph showing a relationship between an applied voltage and an output current of an oxygen concentration sensor, FIG. 3 (b) is a graph showing the relationship between the oxygen concentration and the output current of the oxygen concentration sensor, FIG. 4 is a flowchart of the output fluctuation routine, FIG. 5 is a flowchart of the air-fuel ratio control routine, and FIG. 6 is a flowchart of the EGR control routine. It is a flowchart. 19 …… Exhaust gas recirculation passage, 21,22,23,24 …… Spark plug, 31,32,33,34 …… Fuel injection valve, 35 …… Combustion pressure sensor, 37 …… Recirculation injection valve.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】吸気系と排気系を連結する排気還流通路に
設けられた還流制御弁と、1つの気筒に設けられた燃焼
圧センサと、各気筒の出力トルク差を検出する手段と、
該出力トルク差が実質的に除去されるように各気筒の出
力トルクを調整する手段と、該出力トルクが調整された
後、上記1つの気筒の燃焼圧の変動の大きさに応じて上
記還流制御弁の開度を制御する手段とを備えることを特
徴とする排気還流制御装置。
1. A recirculation control valve provided in an exhaust gas recirculation passage connecting an intake system and an exhaust system, a combustion pressure sensor provided in one cylinder, and means for detecting a difference in output torque of each cylinder,
A means for adjusting the output torque of each cylinder so that the output torque difference is substantially eliminated; and, after the output torque is adjusted, the recirculation according to the magnitude of the fluctuation of the combustion pressure of the one cylinder. An exhaust gas recirculation control device comprising: means for controlling the opening of a control valve.
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