JP2973829B2 - 内燃機関の排気還流制御装置 - Google Patents
内燃機関の排気還流制御装置Info
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- JP2973829B2 JP2973829B2 JP6212502A JP21250294A JP2973829B2 JP 2973829 B2 JP2973829 B2 JP 2973829B2 JP 6212502 A JP6212502 A JP 6212502A JP 21250294 A JP21250294 A JP 21250294A JP 2973829 B2 JP2973829 B2 JP 2973829B2
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の排気還流
（以下ＥＧＲという）制御装置に関し、特にＥＧＲ量を
変化させる際の応答性を向上し得るＥＧＲ制御装置に関
する。
（以下ＥＧＲという）制御装置に関し、特にＥＧＲ量を
変化させる際の応答性を向上し得るＥＧＲ制御装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、排気管と吸気管とを連通して
排気の一部を吸気中に還流するＥＧＲ通路を設け、この
ＥＧＲ通路にＥＧＲ制御弁を介装して、機関運転条件に
応じた所定のＥＧＲ量が得られるようにＥＧＲ制御弁の
開度を制御している（実開平１−１３００５８号参
照）。
排気の一部を吸気中に還流するＥＧＲ通路を設け、この
ＥＧＲ通路にＥＧＲ制御弁を介装して、機関運転条件に
応じた所定のＥＧＲ量が得られるようにＥＧＲ制御弁の
開度を制御している（実開平１−１３００５８号参
照）。
【０００３】また、機関運転条件の変化に対応してＥＧ
Ｒ制御弁の開度を変化させる場合に、吸気管の容積効果
によるシリンダへのＥＧＲガスの流入遅れを補正すべ
く、補正制御を行っている。
Ｒ制御弁の開度を変化させる場合に、吸気管の容積効果
によるシリンダへのＥＧＲガスの流入遅れを補正すべ
く、補正制御を行っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ＥＧＲ制御装置においては、機関運転条件の変化に対応
してＥＧＲ制御弁の開度を変化させるに際して、吸気管
の容積効果によるシリンダへのＥＧＲガスの流入遅れを
補正する場合に、機関回転数などに無関係に補正値を一
定値とする方式となっていたため、機関回転数の変化
や、可変動弁装置による充填効率の変化や、可変吸気管
装置による吸気管容積の変化に対応できないので、ＥＧ
Ｒ制御弁の開度を変化させても最適ＥＧＲ量が速やかに
得られないという問題点があった。
ＥＧＲ制御装置においては、機関運転条件の変化に対応
してＥＧＲ制御弁の開度を変化させるに際して、吸気管
の容積効果によるシリンダへのＥＧＲガスの流入遅れを
補正する場合に、機関回転数などに無関係に補正値を一
定値とする方式となっていたため、機関回転数の変化
や、可変動弁装置による充填効率の変化や、可変吸気管
装置による吸気管容積の変化に対応できないので、ＥＧ
Ｒ制御弁の開度を変化させても最適ＥＧＲ量が速やかに
得られないという問題点があった。
【０００５】本発明は、このような従来の問題点に鑑
み、機関運転条件の変化に対応してＥＧＲ制御弁の開度
を変化させる場合に、応答よく最適ＥＧＲガス量を得る
ことができるようにすることを目的とする。
み、機関運転条件の変化に対応してＥＧＲ制御弁の開度
を変化させる場合に、応答よく最適ＥＧＲガス量を得る
ことができるようにすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このため、本発明は、図
１（Ａ）に示すように、機関運転条件に応じた所定のＥ
ＧＲ量が得られるようにＥＧＲ制御弁の目標開度を設定
する目標開度設定手段と、機関運転条件の変化に対応し
てＥＧＲ制御弁の目標開度が変化する際に、機関回転
数、充填効率、吸気管容積、及びＥＧＲ制御弁の開度に
基づいて、吸気管容積に比例し、機関回転数と充填効率
との積に反比例し、ＥＧＲ制御弁の開度に反比例するシ
リンダに吸入されるＥＧＲガスの応答遅れの時定数を算
出し、この時定数に基づいてシリンダに吸入されるＥＧ
Ｒガスの応答遅れに対するＥＧＲ制御弁の開度の補正値
を算出する補正値算出手段と、前記目標開度を前記補正
値により補正する補正手段と、前記補正後の目標開度に
ＥＧＲ制御弁を駆動する駆動手段とを設けて、内燃機関
のＥＧＲ制御装置を構成する。
１（Ａ）に示すように、機関運転条件に応じた所定のＥ
ＧＲ量が得られるようにＥＧＲ制御弁の目標開度を設定
する目標開度設定手段と、機関運転条件の変化に対応し
てＥＧＲ制御弁の目標開度が変化する際に、機関回転
数、充填効率、吸気管容積、及びＥＧＲ制御弁の開度に
基づいて、吸気管容積に比例し、機関回転数と充填効率
との積に反比例し、ＥＧＲ制御弁の開度に反比例するシ
リンダに吸入されるＥＧＲガスの応答遅れの時定数を算
出し、この時定数に基づいてシリンダに吸入されるＥＧ
Ｒガスの応答遅れに対するＥＧＲ制御弁の開度の補正値
を算出する補正値算出手段と、前記目標開度を前記補正
値により補正する補正手段と、前記補正後の目標開度に
ＥＧＲ制御弁を駆動する駆動手段とを設けて、内燃機関
のＥＧＲ制御装置を構成する。
【０００７】ここで、前記補正値算出手段は、次式
（１）により、時定数τを算出する手段と、 τ＝Ｖ／（Ｃ1 ・Ｓn ＋Ｃ2 ・ηV ・Ｎ）・・・（１） Ｖ：吸気管容積 Ｓn ：ＥＧＲ制御弁の開度
ηV ：充填効率 Ｎ：機関回転数 Ｃ1 ，Ｃ2 ：定数 次式（２）により、移動平均の重みｋを算出する手段
と、 ｋ＝１／（１＋τ／ｔS ）・・・（２） ｔS ：移動平均算出の時間隔 次式（３）の移動平均式により、前記時間隔ｔS 毎に、
補正なしのときのＥＧＲ量に相当するＥＧＲ制御弁の開
度Ｓn ’を算出する手段と、 Ｓn ’＝ｋ・Ｓ0 ＋（１−ｋ）・Ｓn ’・・・（３） Ｓ0 ：機関運転条件により定まる目標開度 次式（４）により、補正値ＨＯＳを算出する手段と、 ＨＯＳ＝Ｓ0 −Ｓn ’・・・（４） を含んで構成するとよい。
（１）により、時定数τを算出する手段と、 τ＝Ｖ／（Ｃ1 ・Ｓn ＋Ｃ2 ・ηV ・Ｎ）・・・（１） Ｖ：吸気管容積 Ｓn ：ＥＧＲ制御弁の開度
ηV ：充填効率 Ｎ：機関回転数 Ｃ1 ，Ｃ2 ：定数 次式（２）により、移動平均の重みｋを算出する手段
と、 ｋ＝１／（１＋τ／ｔS ）・・・（２） ｔS ：移動平均算出の時間隔 次式（３）の移動平均式により、前記時間隔ｔS 毎に、
補正なしのときのＥＧＲ量に相当するＥＧＲ制御弁の開
度Ｓn ’を算出する手段と、 Ｓn ’＝ｋ・Ｓ0 ＋（１−ｋ）・Ｓn ’・・・（３） Ｓ0 ：機関運転条件により定まる目標開度 次式（４）により、補正値ＨＯＳを算出する手段と、 ＨＯＳ＝Ｓ0 −Ｓn ’・・・（４） を含んで構成するとよい。
【０００８】また、図１（Ｂ）に示すように、図１
（Ａ）の構成に加え、ＥＧＲ通路内のガス温度を検出す
るＥＧＲガス温度検出手段を設けて、補正値算出手段に
おいて、機関運転条件の変化に対応してＥＧＲ制御弁の
目標開度が変化する際に、機関回転数、充填効率、吸気
管容積、ＥＧＲ制御弁の開度、及びＥＧＲガス温度に基
づいて、吸気管容積に比例し、機関回転数と充填効率と
の積に反比例し、ＥＧＲ制御弁の開度に反比例し、更に
ＥＧＲガス温度により変化するシリンダに吸入されるＥ
ＧＲガスの応答遅れの時定数を算出し、この時定数に基
づいてシリンダに吸入されるＥＧＲガスの応答遅れに対
するＥＧＲ制御弁の開度の補正値を算出する構成とする
とよい。
（Ａ）の構成に加え、ＥＧＲ通路内のガス温度を検出す
るＥＧＲガス温度検出手段を設けて、補正値算出手段に
おいて、機関運転条件の変化に対応してＥＧＲ制御弁の
目標開度が変化する際に、機関回転数、充填効率、吸気
管容積、ＥＧＲ制御弁の開度、及びＥＧＲガス温度に基
づいて、吸気管容積に比例し、機関回転数と充填効率と
の積に反比例し、ＥＧＲ制御弁の開度に反比例し、更に
ＥＧＲガス温度により変化するシリンダに吸入されるＥ
ＧＲガスの応答遅れの時定数を算出し、この時定数に基
づいてシリンダに吸入されるＥＧＲガスの応答遅れに対
するＥＧＲ制御弁の開度の補正値を算出する構成とする
とよい。
【０００９】図１（Ｂ）の構成の場合、前記補正値算出
手段における前記時定数τを算出する手段は、次式
（１）’により、時定数τを算出するものとする。 τ＝Ｖ／〔Ｃ1 ・Ｓn ・(273＋Ｔ0)／(273＋Ｔ）＋Ｃ2 ・ηV ・Ｎ〕 ・・・（１）’ Ｖ：吸気管容積 Ｓn ：ＥＧＲ制御弁の開度
ηV ：充填効率 Ｎ：機関回転数 Ｃ1 ，Ｃ2 ：定数 Ｔ0 ：標準ＥＧＲガス温度（℃） Ｔ：実際のＥＧＲ
ガス温度（℃） また、機関運転条件に応じて吸気弁のリフト特性を可変
とする可変動弁装置を備える場合は、これによるリフト
特性に応じて充填効率を算出する充填効率算出手段を備
えるとよい。
手段における前記時定数τを算出する手段は、次式
（１）’により、時定数τを算出するものとする。 τ＝Ｖ／〔Ｃ1 ・Ｓn ・(273＋Ｔ0)／(273＋Ｔ）＋Ｃ2 ・ηV ・Ｎ〕 ・・・（１）’ Ｖ：吸気管容積 Ｓn ：ＥＧＲ制御弁の開度
ηV ：充填効率 Ｎ：機関回転数 Ｃ1 ，Ｃ2 ：定数 Ｔ0 ：標準ＥＧＲガス温度（℃） Ｔ：実際のＥＧＲ
ガス温度（℃） また、機関運転条件に応じて吸気弁のリフト特性を可変
とする可変動弁装置を備える場合は、これによるリフト
特性に応じて充填効率を算出する充填効率算出手段を備
えるとよい。
【００１０】また、機関運転条件に応じて吸気管容積を
可変とする可変吸気管装置を備える場合は、これによる
吸気管容積を算出する吸気管容積算出手段を備えるとよ
い。
可変とする可変吸気管装置を備える場合は、これによる
吸気管容積を算出する吸気管容積算出手段を備えるとよ
い。
【００１１】
【作用】本発明では、機関運転条件の変化に対応してＥ
ＧＲ制御弁の目標開度が変化する際に、吸気管の容積効
果によるシリンダへのＥＧＲガスの流入遅れを補正すべ
く、開度の補正値を算出し、前記目標開度を前記補正値
により補正して、この補正後の目標開度に基づいて制御
するが、シリンダに吸入されるＥＧＲ量は、吸気管容積
に比例し、機関回転数（特に機関回転数と充填効率との
積）とＥＧＲ制御弁の開度とに反比例する時定数を有す
る一次遅れ応答を示すことから、機関回転数、充填効
率、吸気管容積、及びＥＧＲ制御弁の開度に基づいて、
補正値を算出することにより、目標開度の変化に対し応
答よく最適ＥＧＲ量を得る。
ＧＲ制御弁の目標開度が変化する際に、吸気管の容積効
果によるシリンダへのＥＧＲガスの流入遅れを補正すべ
く、開度の補正値を算出し、前記目標開度を前記補正値
により補正して、この補正後の目標開度に基づいて制御
するが、シリンダに吸入されるＥＧＲ量は、吸気管容積
に比例し、機関回転数（特に機関回転数と充填効率との
積）とＥＧＲ制御弁の開度とに反比例する時定数を有す
る一次遅れ応答を示すことから、機関回転数、充填効
率、吸気管容積、及びＥＧＲ制御弁の開度に基づいて、
補正値を算出することにより、目標開度の変化に対し応
答よく最適ＥＧＲ量を得る。
【００１２】具体的には、前記（１）式により、機関回
転数Ｎ、充填効率ηV 、吸気管容積Ｖ、ＥＧＲ制御弁の
開度Ｓn から時定数τを算出し、前記（２）式により、
時定数τに基づいて移動平均の重みｋを算出し、前記
（３）式により、補正なしのときのＥＧＲ量に相当する
ＥＧＲ制御弁の開度（一次遅れ相当開度）Ｓn ’をｋを
目標開度Ｓ0 に対する重みとして算出し、前記（４）式
により、目標開度Ｓ0 から一次遅れ相当開度Ｓn ’を減
算して、補正値ＨＯＳを算出する。
転数Ｎ、充填効率ηV 、吸気管容積Ｖ、ＥＧＲ制御弁の
開度Ｓn から時定数τを算出し、前記（２）式により、
時定数τに基づいて移動平均の重みｋを算出し、前記
（３）式により、補正なしのときのＥＧＲ量に相当する
ＥＧＲ制御弁の開度（一次遅れ相当開度）Ｓn ’をｋを
目標開度Ｓ0 に対する重みとして算出し、前記（４）式
により、目標開度Ｓ0 から一次遅れ相当開度Ｓn ’を減
算して、補正値ＨＯＳを算出する。
【００１３】このようにして算出される補正値ＨＯＳに
より、目標開度の増大時には一次遅れ分の増量補正を行
い、目標開度の減少時には１次遅れ分の減量補正を行う
ことで、補正後にシリンダに吸入されるＥＧＲ量を目標
値どおりにすることができ、ＥＧＲ量の不足によるＮＯ
ｘの発生やＥＧＲ量の過多によるエンジン不安定の発生
を回避できる。
より、目標開度の増大時には一次遅れ分の増量補正を行
い、目標開度の減少時には１次遅れ分の減量補正を行う
ことで、補正後にシリンダに吸入されるＥＧＲ量を目標
値どおりにすることができ、ＥＧＲ量の不足によるＮＯ
ｘの発生やＥＧＲ量の過多によるエンジン不安定の発生
を回避できる。
【００１４】また、ＥＧＲガスの温度が変化すると、ガ
スの密度が変化して、遅れの挙動が変化するが、ＥＧＲ
ガス温度検出手段を設けて、補正値算出手段において、
機関回転数、充填効率、吸気管容積、ＥＧＲ制御弁の開
度、及びＥＧＲガス温度に基づいて、ＥＧＲ制御弁の開
度の補正値を算出することにより、ＥＧＲガス温度の変
化に伴う遅れの挙動の変化に対しても補正が可能とな
る。特にＥＧＲガスは、新気とは違って、温度の変動幅
が大きいので、このような補正の効果が大である。
スの密度が変化して、遅れの挙動が変化するが、ＥＧＲ
ガス温度検出手段を設けて、補正値算出手段において、
機関回転数、充填効率、吸気管容積、ＥＧＲ制御弁の開
度、及びＥＧＲガス温度に基づいて、ＥＧＲ制御弁の開
度の補正値を算出することにより、ＥＧＲガス温度の変
化に伴う遅れの挙動の変化に対しても補正が可能とな
る。特にＥＧＲガスは、新気とは違って、温度の変動幅
が大きいので、このような補正の効果が大である。
【００１５】具体的には、時定数τを算出する際に、前
記（１）’式により、機関回転数Ｎ、充填効率ηV 、吸
気管容積Ｖ、ＥＧＲ制御弁の開度Ｓn 、ＥＧＲガス温度
Ｔから時定数τを算出する。また、可変動弁装置を備え
る場合に、これによるリフト特性に応じて充填効率を算
出して用いることで、充填効率の変化にも対応可能とな
る。
記（１）’式により、機関回転数Ｎ、充填効率ηV 、吸
気管容積Ｖ、ＥＧＲ制御弁の開度Ｓn 、ＥＧＲガス温度
Ｔから時定数τを算出する。また、可変動弁装置を備え
る場合に、これによるリフト特性に応じて充填効率を算
出して用いることで、充填効率の変化にも対応可能とな
る。
【００１６】また、可変吸気管装置を備える場合に、こ
れによる吸気管容積を算出して用いることで、吸気管容
積の変化にも対応可能となる。
れによる吸気管容積を算出して用いることで、吸気管容
積の変化にも対応可能となる。
【００１７】
【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。 〔第１の実施例〕図２は第１の実施例のシステム構成を
示している。機関１には、スロットルチャンバ２内のス
ロットル弁３により制御された空気が吸気管（吸気マニ
ホールド）４を経た後に吸気弁５を介して吸入される。
また、吸気管４のブランチ部には各気筒毎に燃料噴射弁
６が設けられており、この燃料噴射弁６から機関回転に
同期した所定のタイミングで噴射される機関運転条件に
対応した量の燃料が吸気弁５を介して機関１に供給さ
れ、これによりシリンダ内に混合気が形成される。
示している。機関１には、スロットルチャンバ２内のス
ロットル弁３により制御された空気が吸気管（吸気マニ
ホールド）４を経た後に吸気弁５を介して吸入される。
また、吸気管４のブランチ部には各気筒毎に燃料噴射弁
６が設けられており、この燃料噴射弁６から機関回転に
同期した所定のタイミングで噴射される機関運転条件に
対応した量の燃料が吸気弁５を介して機関１に供給さ
れ、これによりシリンダ内に混合気が形成される。
【００１８】ここで、吸気弁５は吸気カム７により駆動
されるが、この吸気カム７は、低回転・低負荷用のカム
プロフィルと、高回転・高負荷用のカムプロフィルとを
有して、可変動弁装置を構成しており、機関運転条件に
応じて吸気弁５のリフト特性を可変とするようになって
いる。機関１のシリンダ内に吸入された混合気は機関運
転条件に応じた点火時期にて点火プラグ８により点火さ
れて燃焼し、排気は排気弁（図示せず）を介して排気管
（排気マニホールド）９に排出される。
されるが、この吸気カム７は、低回転・低負荷用のカム
プロフィルと、高回転・高負荷用のカムプロフィルとを
有して、可変動弁装置を構成しており、機関運転条件に
応じて吸気弁５のリフト特性を可変とするようになって
いる。機関１のシリンダ内に吸入された混合気は機関運
転条件に応じた点火時期にて点火プラグ８により点火さ
れて燃焼し、排気は排気弁（図示せず）を介して排気管
（排気マニホールド）９に排出される。
【００１９】また、排気管９と吸気管４とを連通して排
気の一部を吸気中に還流するＥＧＲ通路10が設けられ、
このＥＧＲ通路10にはＥＧＲ制御弁11が介装されてい
る。このＥＧＲ制御弁11は駆動手段としてのステップモ
ータ12により駆動されてその開度が制御されるようにな
っている。ここで、前記燃料噴射弁６の燃料噴射量及び
噴射時期、点火プラグ８による点火時期、吸気カム７に
よる吸気弁５のリフト特性、及びステップモータ12によ
るＥＧＲ制御弁11の開度は、マイクロコンピュータ内蔵
のコントロールユニット13からの信号により制御され
る。
気の一部を吸気中に還流するＥＧＲ通路10が設けられ、
このＥＧＲ通路10にはＥＧＲ制御弁11が介装されてい
る。このＥＧＲ制御弁11は駆動手段としてのステップモ
ータ12により駆動されてその開度が制御されるようにな
っている。ここで、前記燃料噴射弁６の燃料噴射量及び
噴射時期、点火プラグ８による点火時期、吸気カム７に
よる吸気弁５のリフト特性、及びステップモータ12によ
るＥＧＲ制御弁11の開度は、マイクロコンピュータ内蔵
のコントロールユニット13からの信号により制御され
る。
【００２０】これらの制御のため、コントロールユニッ
ト13には、機関１のクランク角度を検出するクランク角
センサ14、スロットル弁３上流にて吸入空気流量を検出
するエアフローメータ15、冷却水温を検出する水温セン
サ16、スロットル弁３の開度を検出するスロットルセン
サ17、ＥＧＲ通路10においてＥＧＲ制御弁11とその上流
側のＥＧＲオリフィス18との間でＥＧＲガス圧力を検出
する圧力センサ19から、それぞれ信号が入力されてい
る。
ト13には、機関１のクランク角度を検出するクランク角
センサ14、スロットル弁３上流にて吸入空気流量を検出
するエアフローメータ15、冷却水温を検出する水温セン
サ16、スロットル弁３の開度を検出するスロットルセン
サ17、ＥＧＲ通路10においてＥＧＲ制御弁11とその上流
側のＥＧＲオリフィス18との間でＥＧＲガス圧力を検出
する圧力センサ19から、それぞれ信号が入力されてい
る。
【００２１】コントロールユニット13によるＥＧＲ制御
弁11（ステップモータ12）の制御について以下に説明す
るが、本制御では、機関運転条件の変化に対応してＥＧ
Ｒ制御弁11の目標開度（ステップモータ12の基本ステッ
プ数）Ｓ0 が変化する際に、吸気管４の容積効果による
シリンダへのＥＧＲガスの流入遅れを補正すべく、開度
の補正値（補正ステップ数）ＨＯＳを算出し、前記目標
開度を前記補正値により補正して、この補正後の目標開
度（補正後ステップ数）Ｓn ＝Ｓ0 ＋ＨＯＳに基づいて
制御することを特徴としており、先ず、かかる補正の必
要性について、図３により説明する。
弁11（ステップモータ12）の制御について以下に説明す
るが、本制御では、機関運転条件の変化に対応してＥＧ
Ｒ制御弁11の目標開度（ステップモータ12の基本ステッ
プ数）Ｓ0 が変化する際に、吸気管４の容積効果による
シリンダへのＥＧＲガスの流入遅れを補正すべく、開度
の補正値（補正ステップ数）ＨＯＳを算出し、前記目標
開度を前記補正値により補正して、この補正後の目標開
度（補正後ステップ数）Ｓn ＝Ｓ0 ＋ＨＯＳに基づいて
制御することを特徴としており、先ず、かかる補正の必
要性について、図３により説明する。
【００２２】図３はタイミングチャートである。この図
では、時刻ｔ0 で機関運転条件が変化して、（Ａ）に示
すように、目標開度（基本ステップ数）Ｓ0 がＳｔ0 か
らＳｔ1 に変化し、次に時刻ｔ1 で目標開度（基本ステ
ップ数）Ｓ0 がＳｔ1 からＳｔ0 に戻るものとする。ま
た、本例では説明のためにステップ的に変化するものと
する。
では、時刻ｔ0 で機関運転条件が変化して、（Ａ）に示
すように、目標開度（基本ステップ数）Ｓ0 がＳｔ0 か
らＳｔ1 に変化し、次に時刻ｔ1 で目標開度（基本ステ
ップ数）Ｓ0 がＳｔ1 からＳｔ0 に戻るものとする。ま
た、本例では説明のためにステップ的に変化するものと
する。
【００２３】この目標開度（基本ステップ数）Ｓ0 の変
化に対して、シリンダへ吸入されるＥＧＲ量は、（Ｂ）
に示すように、一次遅れの応答を示す。このときの時定
数τは以下に近似される。 τ＝Ｖ／（Ｃ1 ・Ｓｔ0 ＋Ｃ2 ・ηV ・Ｎ） Ｖ：吸気管容積 ηV ：充填効率 Ｎ：機関回転数 Ｃ
1 ，Ｃ2 ：定数 従って、目標のＥＧＲ量に対して、ＥＧＲ量が増加する
場合には、ステップ応答と一次遅れ応答の差だけ、ＥＧ
Ｒ量が不足する。逆に、目標のＥＧＲ量に対して、ＥＧ
Ｒ量が減少する場合には、一次遅れ応答とステップ応答
との差だけ、ＥＧＲ量が過多になる。
化に対して、シリンダへ吸入されるＥＧＲ量は、（Ｂ）
に示すように、一次遅れの応答を示す。このときの時定
数τは以下に近似される。 τ＝Ｖ／（Ｃ1 ・Ｓｔ0 ＋Ｃ2 ・ηV ・Ｎ） Ｖ：吸気管容積 ηV ：充填効率 Ｎ：機関回転数 Ｃ
1 ，Ｃ2 ：定数 従って、目標のＥＧＲ量に対して、ＥＧＲ量が増加する
場合には、ステップ応答と一次遅れ応答の差だけ、ＥＧ
Ｒ量が不足する。逆に、目標のＥＧＲ量に対して、ＥＧ
Ｒ量が減少する場合には、一次遅れ応答とステップ応答
との差だけ、ＥＧＲ量が過多になる。
【００２４】このため、時刻ｔ0 の直後はＥＧＲ量不足
のためＮＯｘが発生し、時刻ｔ1 の直後はＥＧＲ量過多
のためエンジン不安定が発生する。そこで、（Ｃ）に示
すように、補正なしのときのＥＧＲ量に相当するＥＧＲ
制御弁の開度（一次遅れ相当開度；一次遅れ相当ステッ
プ数）Ｓn ’を算出し、目標開度（基本ステップ数）Ｓ
0 から、一次遅れ相当開度（一次遅れ相当ステップ数）
Ｓn ’を減算することにより、開度の補正値（補正ステ
ップ数）ＨＯＳ＝Ｓ 0 −Ｓn ’を求める。そして、前記
目標開度（基本ステップ数）Ｓ0 を前記補正値（補正後
ステップ数）ＨＯＳにより補正することにより、（Ｄ）
に示す補正後の目標開度（補正後ステップ数）Ｓn ＝Ｓ
0 ＋ＨＯＳを算出し、これに基づいて制御する。
のためＮＯｘが発生し、時刻ｔ1 の直後はＥＧＲ量過多
のためエンジン不安定が発生する。そこで、（Ｃ）に示
すように、補正なしのときのＥＧＲ量に相当するＥＧＲ
制御弁の開度（一次遅れ相当開度；一次遅れ相当ステッ
プ数）Ｓn ’を算出し、目標開度（基本ステップ数）Ｓ
0 から、一次遅れ相当開度（一次遅れ相当ステップ数）
Ｓn ’を減算することにより、開度の補正値（補正ステ
ップ数）ＨＯＳ＝Ｓ 0 −Ｓn ’を求める。そして、前記
目標開度（基本ステップ数）Ｓ0 を前記補正値（補正後
ステップ数）ＨＯＳにより補正することにより、（Ｄ）
に示す補正後の目標開度（補正後ステップ数）Ｓn ＝Ｓ
0 ＋ＨＯＳを算出し、これに基づいて制御する。
【００２５】このようにして、時刻ｔ0 の直後には一次
遅れ分の増量補正を行い、時刻ｔ1の直後には１次遅れ
分の減量補正を行う。これにより、（Ｅ）に示すよう
に、補正後にシリンダに吸入されるＥＧＲ量は目標値ど
おりになり、前述したＮＯｘの発生やエンジン不安定の
発生を回避できる。
遅れ分の増量補正を行い、時刻ｔ1の直後には１次遅れ
分の減量補正を行う。これにより、（Ｅ）に示すよう
に、補正後にシリンダに吸入されるＥＧＲ量は目標値ど
おりになり、前述したＮＯｘの発生やエンジン不安定の
発生を回避できる。
【００２６】コントロールユニット13によるＥＧＲ制御
弁11（ステップモータ12）の制御について、図４のフロ
ーチャートにより説明する。図４のＥＧＲ制御ルーチン
は、所定時間（ｔS sec ）毎に実行される。ステップ１
（図にはＳ１と記してある。以下同様）では、水温セン
サ16からの信号に基づいて水温Ｔｗを検出する。
弁11（ステップモータ12）の制御について、図４のフロ
ーチャートにより説明する。図４のＥＧＲ制御ルーチン
は、所定時間（ｔS sec ）毎に実行される。ステップ１
（図にはＳ１と記してある。以下同様）では、水温セン
サ16からの信号に基づいて水温Ｔｗを検出する。
【００２７】ステップ２では、水温Ｔｗが例えば70℃以
上か否かを判定し、70℃未満の低水温時は、ＥＧＲを停
止すべく、ステップ16に移ってステップモータ12の駆動
ステップ数Ｓn を最小値にする。これにより、ＥＧＲ制
御弁11を全閉にして、ＥＧＲ率を０％にする。ステップ
３では、水温Ｔｗが例えば 110℃以下か否かを判定し、
110℃を超える高水温時も、ＥＧＲを停止すべく、ステ
ップ16に移ってステップモータ12の駆動ステップ数Ｓn
を最小値にする。これにより、ＥＧＲ制御弁11を全閉に
して、ＥＧＲ率を０％にする。
上か否かを判定し、70℃未満の低水温時は、ＥＧＲを停
止すべく、ステップ16に移ってステップモータ12の駆動
ステップ数Ｓn を最小値にする。これにより、ＥＧＲ制
御弁11を全閉にして、ＥＧＲ率を０％にする。ステップ
３では、水温Ｔｗが例えば 110℃以下か否かを判定し、
110℃を超える高水温時も、ＥＧＲを停止すべく、ステ
ップ16に移ってステップモータ12の駆動ステップ数Ｓn
を最小値にする。これにより、ＥＧＲ制御弁11を全閉に
して、ＥＧＲ率を０％にする。
【００２８】ステップ２及びステップ３での判定の結
果、70℃≦Ｔｗ≦ 110℃の場合は、ステップ４へ進む。
ステップ４では、クランク角センサ14からの信号に基づ
いて機関回転数Ｎを検出する（機関回転数検出手段）。
ステップ５では、エアフローメータ15からの信号に基づ
いて吸入空気流量Ｑを検出する。
果、70℃≦Ｔｗ≦ 110℃の場合は、ステップ４へ進む。
ステップ４では、クランク角センサ14からの信号に基づ
いて機関回転数Ｎを検出する（機関回転数検出手段）。
ステップ５では、エアフローメータ15からの信号に基づ
いて吸入空気流量Ｑを検出する。
【００２９】ステップ６では、吸入空気流量Ｑと機関回
転数Ｎとから基本燃料噴射量Ｔｐ＝Ｋ・Ｑ／Ｎ（但し、
Ｋは燃料噴射弁の流量に対応する比例定数）を計算する
（Ｔｐは負荷に相当する値であり、負荷検出手段）。ス
テップ７では、機関回転数Ｎと基本燃料噴射量（負荷）
Ｔｐとを機関運転条件のパラメータとして、これらに応
じてＥＧＲ制御弁11の目標開度に対応するステップモー
タ12の基本ステップ数Ｓ0 を計算する。この計算はマッ
プを参照して検索することにより行えばよい。図５に基
本ステップ数Ｓ0 のマップの一例を示す。また、図６に
参考のためにＥＧＲ率のマップの一例を示す。尚、図５
及び図６のマップは各格子点における基本ステップ数及
びＥＧＲ率を示しており、格子点以外の値を求めるとき
は補間計算による。このステップ７の部分が目標開度設
定手段に相当する。
転数Ｎとから基本燃料噴射量Ｔｐ＝Ｋ・Ｑ／Ｎ（但し、
Ｋは燃料噴射弁の流量に対応する比例定数）を計算する
（Ｔｐは負荷に相当する値であり、負荷検出手段）。ス
テップ７では、機関回転数Ｎと基本燃料噴射量（負荷）
Ｔｐとを機関運転条件のパラメータとして、これらに応
じてＥＧＲ制御弁11の目標開度に対応するステップモー
タ12の基本ステップ数Ｓ0 を計算する。この計算はマッ
プを参照して検索することにより行えばよい。図５に基
本ステップ数Ｓ0 のマップの一例を示す。また、図６に
参考のためにＥＧＲ率のマップの一例を示す。尚、図５
及び図６のマップは各格子点における基本ステップ数及
びＥＧＲ率を示しており、格子点以外の値を求めるとき
は補間計算による。このステップ７の部分が目標開度設
定手段に相当する。
【００３０】ステップ８では、機関回転数Ｎと基本燃料
噴射量Ｔｐとから、可変動弁装置による吸気弁５のリフ
ト特性を判定して、充填効率ηV を計算する。このステ
ップ８の部分が充填効率算出手段に相当する。この後、
ステップ11へ進む。ステップ11では、次式により、時定
数τを計算する。 τ＝Ｖ／（Ｃ1 ・Ｓn ＋Ｃ2 ・ηV ・Ｎ） Ｖ：吸気管容積 Ｓn ：駆動ステップ数 ηV ：充
填効率 Ｎ：機関回転数 Ｃ1 ，Ｃ2 ：定数 すなわち、シリンダに吸入されるＥＧＲ量は、吸気管容
積に比例し、機関回転数（特に機関回転数と充填効率と
の積）とＥＧＲ制御弁の開度（駆動ステップ数）とに反
比例する時定数を有する一次遅れ応答を示すことから、
上記の式により、時定数τを定める。
噴射量Ｔｐとから、可変動弁装置による吸気弁５のリフ
ト特性を判定して、充填効率ηV を計算する。このステ
ップ８の部分が充填効率算出手段に相当する。この後、
ステップ11へ進む。ステップ11では、次式により、時定
数τを計算する。 τ＝Ｖ／（Ｃ1 ・Ｓn ＋Ｃ2 ・ηV ・Ｎ） Ｖ：吸気管容積 Ｓn ：駆動ステップ数 ηV ：充
填効率 Ｎ：機関回転数 Ｃ1 ，Ｃ2 ：定数 すなわち、シリンダに吸入されるＥＧＲ量は、吸気管容
積に比例し、機関回転数（特に機関回転数と充填効率と
の積）とＥＧＲ制御弁の開度（駆動ステップ数）とに反
比例する時定数を有する一次遅れ応答を示すことから、
上記の式により、時定数τを定める。
【００３１】ステップ12では、次式により、移動平均の
重みｋを計算する。これは計算を離散値系で行い、かつ
計算時間を短縮するために近似したものである。 ｋ＝１／（１＋τ／ｔS ） τ：時定数 ｔS ：移動平均算出の時間隔（本ルーチ
ンの実行周期） 但し、ステップ11及びステップ12による移動平均の重み
ｋの計算は、目標開度（基本ステップ数）Ｓ0 が変化し
た際にのみ行えばよい（図３（Ｆ）参照）。
重みｋを計算する。これは計算を離散値系で行い、かつ
計算時間を短縮するために近似したものである。 ｋ＝１／（１＋τ／ｔS ） τ：時定数 ｔS ：移動平均算出の時間隔（本ルーチ
ンの実行周期） 但し、ステップ11及びステップ12による移動平均の重み
ｋの計算は、目標開度（基本ステップ数）Ｓ0 が変化し
た際にのみ行えばよい（図３（Ｆ）参照）。
【００３２】ステップ13では、次式（移動平均式）によ
り、補正なしのときのＥＧＲ量に相当するＥＧＲ制御弁
11の開度（一次遅れ相当開度）に対応する一次遅れ相当
ステップ数Ｓn ’を、ｋを目標開度に対応する基本ステ
ップ数Ｓ0 に対する重みとして、計算する。 Ｓn ’＝ｋ・Ｓ0 ＋（１−ｋ）・Ｓn ’ 尚、式の右辺のＳn ’は本ルーチンの前回の実行時（ｔ
S sec 前）に計算された一次遅れ相当ステップ数であ
る。
り、補正なしのときのＥＧＲ量に相当するＥＧＲ制御弁
11の開度（一次遅れ相当開度）に対応する一次遅れ相当
ステップ数Ｓn ’を、ｋを目標開度に対応する基本ステ
ップ数Ｓ0 に対する重みとして、計算する。 Ｓn ’＝ｋ・Ｓ0 ＋（１−ｋ）・Ｓn ’ 尚、式の右辺のＳn ’は本ルーチンの前回の実行時（ｔ
S sec 前）に計算された一次遅れ相当ステップ数であ
る。
【００３３】ステップ14では、次式により、基本ステッ
プ数Ｓ0 から一次遅れ相当ステップ数Ｓn ’を減算する
ことにより、開度の補正値に対応する補正ステップ数Ｈ
ＯＳを計算する。 ＨＯＳ＝Ｓ0 −Ｓn ’ 従って、ステップ11〜ステップ14の部分が補正値算出手
段に相当する。
プ数Ｓ0 から一次遅れ相当ステップ数Ｓn ’を減算する
ことにより、開度の補正値に対応する補正ステップ数Ｈ
ＯＳを計算する。 ＨＯＳ＝Ｓ0 −Ｓn ’ 従って、ステップ11〜ステップ14の部分が補正値算出手
段に相当する。
【００３４】ステップ15では、次式により、基本ステッ
プ数Ｓ0 に補正ステップ数ＨＯＳを加算することによ
り、補正後の目標開度に対応する補正後ステップ数Ｓn
を計算する。 Ｓn ＝Ｓ0 ＋ＨＯＳ このステップ15の部分が補正手段に相当する。
プ数Ｓ0 に補正ステップ数ＨＯＳを加算することによ
り、補正後の目標開度に対応する補正後ステップ数Ｓn
を計算する。 Ｓn ＝Ｓ0 ＋ＨＯＳ このステップ15の部分が補正手段に相当する。
【００３５】このようにして補正後ステップ数Ｓn が算
出されると、これを駆動ステップ数として、駆動手段と
してのステップモータ12により、ＥＧＲ制御弁11の開度
が目標開度に応答よく制御される。 〔第２の実施例〕図７は第２の実施例のシステム構成を
示している。
出されると、これを駆動ステップ数として、駆動手段と
してのステップモータ12により、ＥＧＲ制御弁11の開度
が目標開度に応答よく制御される。 〔第２の実施例〕図７は第２の実施例のシステム構成を
示している。
【００３６】図２と異なる点は、ＥＧＲ通路10内のＥＧ
Ｒガス温度を検出するＥＧＲガス温度検出手段として、
温度センサ（例えば熱電対）20が設けられており、その
信号がコントロールユニット13に入力されている。図８
は第２の実施例のＥＧＲ制御ルーチンのフローチャート
である。図４と異なる点は、ステップ８の後に、ステッ
プ10が追加され、このステップ10では、温度センサ20か
らの信号に基づいてＥＧＲガス温度Ｔを検出する。
Ｒガス温度を検出するＥＧＲガス温度検出手段として、
温度センサ（例えば熱電対）20が設けられており、その
信号がコントロールユニット13に入力されている。図８
は第２の実施例のＥＧＲ制御ルーチンのフローチャート
である。図４と異なる点は、ステップ８の後に、ステッ
プ10が追加され、このステップ10では、温度センサ20か
らの信号に基づいてＥＧＲガス温度Ｔを検出する。
【００３７】また、ステップ11がステップ11’に変更さ
れ、このステップ11’では、次式により、時定数τを計
算する。 τ＝Ｖ／〔Ｃ1 ・Ｓn ・(273＋Ｔ0)／(273＋Ｔ）＋Ｃ2
・ηV ・Ｎ〕 Ｖ：吸気管容積 Ｓn ：駆動ステップ数 ηV ：充
填効率 Ｎ：機関回転数 Ｃ1 ，Ｃ2 ：定数 Ｔ0 ：標準ＥＧＲガス温度（℃） Ｔ：実際のＥＧＲ
ガス温度（℃） 尚、標準ＥＧＲガス温度Ｔ0 は、実験で定数Ｃ1 をマッ
チングしたときの温度である。
れ、このステップ11’では、次式により、時定数τを計
算する。 τ＝Ｖ／〔Ｃ1 ・Ｓn ・(273＋Ｔ0)／(273＋Ｔ）＋Ｃ2
・ηV ・Ｎ〕 Ｖ：吸気管容積 Ｓn ：駆動ステップ数 ηV ：充
填効率 Ｎ：機関回転数 Ｃ1 ，Ｃ2 ：定数 Ｔ0 ：標準ＥＧＲガス温度（℃） Ｔ：実際のＥＧＲ
ガス温度（℃） 尚、標準ＥＧＲガス温度Ｔ0 は、実験で定数Ｃ1 をマッ
チングしたときの温度である。
【００３８】その他は、同じである。このように、本実
施例では、ＥＧＲガスの温度が変化すると、ガスの密度
が変化して、遅れの挙動が変化するため、これを補正で
きるようにしている。特にＥＧＲガスは、新気とは違っ
て、温度の変動幅が大きいので、このような補正による
効果が大である。
施例では、ＥＧＲガスの温度が変化すると、ガスの密度
が変化して、遅れの挙動が変化するため、これを補正で
きるようにしている。特にＥＧＲガスは、新気とは違っ
て、温度の変動幅が大きいので、このような補正による
効果が大である。
【００３９】〔第３の実施例〕図９は第３の実施例のシ
ステム構成を示している。図７と異なる点は、全機関運
転条件で充填効率を増大させるために、機関運転条件に
応じて吸気管容積を可変とする可変吸気管装置を備えて
いる。すなわち、吸気管（メイン吸気管）４のコレクタ
部の上流側と下流側とを連通する形で、サブ吸気管21が
設けられており、メイン吸気管４とサブ吸気管21との２
箇所の連通部には、それぞれ電磁式の開閉弁22，23が介
装されている。従って、これらの開閉弁22，23を互いに
同期して開閉することにより、メイン吸気管４とサブ吸
気管21とを連結したり、切離したりすることができ、こ
れにより吸気管容積が変化する。
ステム構成を示している。図７と異なる点は、全機関運
転条件で充填効率を増大させるために、機関運転条件に
応じて吸気管容積を可変とする可変吸気管装置を備えて
いる。すなわち、吸気管（メイン吸気管）４のコレクタ
部の上流側と下流側とを連通する形で、サブ吸気管21が
設けられており、メイン吸気管４とサブ吸気管21との２
箇所の連通部には、それぞれ電磁式の開閉弁22，23が介
装されている。従って、これらの開閉弁22，23を互いに
同期して開閉することにより、メイン吸気管４とサブ吸
気管21とを連結したり、切離したりすることができ、こ
れにより吸気管容積が変化する。
【００４０】これらの開閉弁22，23は、コントロールユ
ニット13からの信号により、機関運転条件（Ｎ，Ｔｐ）
に応じて開閉される。図10は第３の実施例のＥＧＲ制御
ルーチンのフローチャートである。図８と異なる点は、
ステップ８の後に、ステップ９が追加され、このステッ
プ９では、機関回転数Ｎと基本燃料噴射量Ｔｐとから、
吸気管可変装置の作動状態を判定して、吸気管容積Ｖを
計算する。すなわち、メイン吸気管４の容積をＶM、サ
ブ吸気管21の容積をＶS とすると、連結時は、Ｖ＝ＶM
＋ＶS 、切離し時はＶ＝ＶM として計算する。このステ
ップ９の部分が吸気管容積算出手段に相当する。この
後、ステップ10へ進む。
ニット13からの信号により、機関運転条件（Ｎ，Ｔｐ）
に応じて開閉される。図10は第３の実施例のＥＧＲ制御
ルーチンのフローチャートである。図８と異なる点は、
ステップ８の後に、ステップ９が追加され、このステッ
プ９では、機関回転数Ｎと基本燃料噴射量Ｔｐとから、
吸気管可変装置の作動状態を判定して、吸気管容積Ｖを
計算する。すなわち、メイン吸気管４の容積をＶM、サ
ブ吸気管21の容積をＶS とすると、連結時は、Ｖ＝ＶM
＋ＶS 、切離し時はＶ＝ＶM として計算する。このステ
ップ９の部分が吸気管容積算出手段に相当する。この
後、ステップ10へ進む。
【００４１】その他は、同じである。但し、ステップ８
において可変動弁装置による吸気弁５のリフト特性に応
じて充填効率ηV を計算する際も、可変吸気管装置の作
動状態を考慮するとよい。このように、本実施例では、
吸気管可変装置を備える場合に、これによる吸気管容積
を考慮することで、吸気管容積の変化にも対応すること
ができる。
において可変動弁装置による吸気弁５のリフト特性に応
じて充填効率ηV を計算する際も、可変吸気管装置の作
動状態を考慮するとよい。このように、本実施例では、
吸気管可変装置を備える場合に、これによる吸気管容積
を考慮することで、吸気管容積の変化にも対応すること
ができる。
【００４２】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、機
関運転条件の変化に対応してＥＧＲ制御弁の目標開度が
変化する際に、機関回転数、充填効率、吸気管容積、及
びＥＧＲ制御弁の開度に基づいて、ＥＧＲ制御弁の開度
の補正値を算出することにより、機関回転数の変化など
にかかわらず、吸気管の容積効果によるシリンダへのＥ
ＧＲガスの流入遅れを適正に補正して、目標開度の変化
に対し応答よく最適ＥＧＲ量を得ることができ、ＥＧＲ
量不足によるＮＯｘの発生やＥＧＲ量過多によるエンジ
ン不安定の発生を防止することができるという効果が得
られる。
関運転条件の変化に対応してＥＧＲ制御弁の目標開度が
変化する際に、機関回転数、充填効率、吸気管容積、及
びＥＧＲ制御弁の開度に基づいて、ＥＧＲ制御弁の開度
の補正値を算出することにより、機関回転数の変化など
にかかわらず、吸気管の容積効果によるシリンダへのＥ
ＧＲガスの流入遅れを適正に補正して、目標開度の変化
に対し応答よく最適ＥＧＲ量を得ることができ、ＥＧＲ
量不足によるＮＯｘの発生やＥＧＲ量過多によるエンジ
ン不安定の発生を防止することができるという効果が得
られる。
【００４３】また、前記（１）〜（４）式により補正値
を算出することにより、計算を比較的簡単に行うことが
でき、計算時間の短縮を図ることができる。また、ＥＧ
Ｒガスの温度が変化すると、ガスの密度が変化して、遅
れの挙動が変化するが、ＥＧＲガス温度検出手段を設け
て、補正値算出手段において、機関回転数、充填効率、
吸気管容積、ＥＧＲ制御弁の開度、及びＥＧＲガス温度
に基づいて、ＥＧＲ制御弁の開度の補正値を算出するこ
とにより、ＥＧＲガス温度の変動幅が大きくても、常に
最適ＥＧＲ量を得ることができる。
を算出することにより、計算を比較的簡単に行うことが
でき、計算時間の短縮を図ることができる。また、ＥＧ
Ｒガスの温度が変化すると、ガスの密度が変化して、遅
れの挙動が変化するが、ＥＧＲガス温度検出手段を設け
て、補正値算出手段において、機関回転数、充填効率、
吸気管容積、ＥＧＲ制御弁の開度、及びＥＧＲガス温度
に基づいて、ＥＧＲ制御弁の開度の補正値を算出するこ
とにより、ＥＧＲガス温度の変動幅が大きくても、常に
最適ＥＧＲ量を得ることができる。
【００４４】また、ＥＧＲガス温度による補正を行う場
合は、前記（１）’〜（４）式により補正値を算出する
ことにより、やはり計算を比較的簡単に行うことがで
き、計算時間の短縮を図ることができる。また、可変動
弁装置を備える場合に、これによるリフト特性に応じて
充填効率を算出して用いることで、充填効率の変化にも
対応することができる。
合は、前記（１）’〜（４）式により補正値を算出する
ことにより、やはり計算を比較的簡単に行うことがで
き、計算時間の短縮を図ることができる。また、可変動
弁装置を備える場合に、これによるリフト特性に応じて
充填効率を算出して用いることで、充填効率の変化にも
対応することができる。
【００４５】また、可変吸気管装置を備える場合に、こ
れによる吸気管容積を算出して用いることで、吸気管容
積の変化にも対応することができる。
れによる吸気管容積を算出して用いることで、吸気管容
積の変化にも対応することができる。
【図１】 本発明の構成を示す機能ブロック図
【図２】 本発明の第１の実施例のシステム構成図
【図３】 補正の必要性を示すタイミングチャート
【図４】 ＥＧＲ制御ルーチンのフローチャート
【図５】 基本ステップ数のマップを示す図
【図６】 ＥＧＲ率のマップを示す図
【図７】 本発明の第２の実施例のシステム構成図
【図８】 同上第２の実施例のＥＧＲ制御ルーチンのフ
ローチャート
ローチャート
【図９】 本発明の第３の実施例のシステム構成図
【図10】 同上第３の実施例のＥＧＲ制御ルーチンのフ
ローチャート
ローチャート
１ 機関 ３ スロットル弁 ４ 吸気管（メイン吸気管） ５ 吸気弁 ６ 燃料噴射弁 ７ 吸気カム（可変動弁装置） ８ 点火プラグ ９ 排気管 10 ＥＧＲ通路 11 ＥＧＲ制御弁 12 ステップモータ 13 コントロールユニット 14 クランク角センサ 15 エアフローメータ 20 温度センサ 21 サブ吸気管 22，23 開閉弁（可変吸気管装置）
Claims (6)
- 【請求項１】排気管と吸気管とを連通して排気の一部を
吸気中に還流する排気還流通路と、この排気還流通路に
介装された排気還流制御弁とを備える内燃機関におい
て、 機関運転条件に応じた所定の排気還流量が得られるよう
に排気還流制御弁の目標開度を設定する目標開度設定手
段と、 機関運転条件の変化に対応して排気還流制御弁の目標開
度が変化する際に、機関回転数、充填効率、吸気管容
積、及び排気還流制御弁の開度に基づいて、吸気管容積
に比例し、機関回転数と充填効率との積に反比例し、排
気還流制御弁の開度に反比例するシリンダに吸入される
排気還流ガスの応答遅れの時定数を算出し、この時定数
に基づいてシリンダに吸入される排気還流ガスの応答遅
れに対する排気還流制御弁の開度の補正値を算出する補
正値算出手段と、 前記目標開度を前記補正値により補正する補正手段と、 前記補正後の目標開度に排気還流制御弁を駆動する駆動
手段と、 を設けてなることを特徴とする内燃機関の排気還流制御
装置。 - 【請求項２】前記補正値算出手段は、 次式（１）により、時定数τを算出する手段と、 τ＝Ｖ／（Ｃ1 ・Ｓn ＋Ｃ2 ・ηV ・Ｎ）・・・（１） Ｖ：吸気管容積 Ｓn ：排気還流制御弁の開度 η
V ：充填効率 Ｎ：機関回転数 Ｃ1 ，Ｃ2 ：定数 次式（２）により、移動平均の重みｋを算出する手段
と、 ｋ＝１／（１＋τ／ｔS ）・・・（２） ｔS ：移動平均算出の時間隔 次式（３）の移動平均式により、前記時間隔ｔS 毎に、
補正なしのときの排気還流量に相当する排気還流制御弁
の開度Ｓn ’を算出する手段と、 Ｓn ’＝ｋ・Ｓ0 ＋（１−ｋ）・Ｓn ’・・・（３） Ｓ0 ：機関運転条件により定まる目標開度 次式（４）により、補正値ＨＯＳを算出する手段と、 ＨＯＳ＝Ｓ0 −Ｓn ’・・・（４） を含んで構成されることを特徴とする請求項１記載の内
燃機関の排気還流制御装置。 - 【請求項３】排気管と吸気管とを連通して排気の一部を
吸気中に還流する排気還流通路と、この排気還流通路に
介装された排気還流制御弁とを備える内燃機関におい
て、 機関運転条件に応じた所定の排気還流量が得られるよう
に排気還流制御弁の目標開度を設定する目標開度設定手
段と、 排気還流通路内のガス温度を検出する排気還流ガス温度
検出手段と、 機関運転条件の変化に対応して排気還流制御弁の目標開
度が変化する際に、機関回転数、充填効率、吸気管容
積、排気還流制御弁の開度、及び排気還流ガス温度に基
づいて、吸気管容積に比例し、機関回転数と充填効率と
の積に反比例し、排気還流制御弁の開度に反比例し、更
に排気還流ガス温度により変化するシリンダに吸入され
る排気還流ガスの応答遅れの時定数を算出し、この時定
数に基づいてシリンダに吸入される排気還流ガスの応答
遅れに対する排気還流制御弁の開度の補正値を算出する
補正値算出手段と、 前記目標開度を前記補正値により補正する補正手段と、 前記補正後の目標開度に排気還流制御弁を駆動する駆動
手段と、 を設けてなることを特徴とする内燃機関の排気還流制御
装置。 - 【請求項４】前記補正値算出手段は、 次式（１）’により、時定数τを算出する手段と、 τ＝Ｖ／〔Ｃ1 ・Ｓn ・(273＋Ｔ0)／(273＋Ｔ）＋Ｃ2 ・ηV ・Ｎ〕 ・・・（１）’ Ｖ：吸気管容積 Ｓn ：排気還流制御弁の開度 η
V ：充填効率 Ｎ：機関回転数 Ｃ1 ，Ｃ2 ：定数 Ｔ0 ：標準排気還流ガス温度（℃） Ｔ：実際の排気還
流ガス温度（℃） 次式（２）により、移動平均の重みｋを算出する手段
と、 ｋ＝１／（１＋τ／ｔS ）・・・（２） ｔS ：移動平均算出の時間隔 次式（３）の移動平均式により、前記時間隔ｔS 毎に、
補正なしのときの排気還流量に相当する排気還流制御弁
の開度Ｓn ’を算出する手段と、 Ｓn ’＝ｋ・Ｓ0 ＋（１−ｋ）・Ｓn ’・・・（３） Ｓ0 ：機関運転条件により定まる目標開度 次式（４）により、補正値ＨＯＳを算出する手段と、 ＨＯＳ＝Ｓ0 −Ｓn ’・・・（４） を含んで構成されることを特徴とする請求項３記載の内
燃機関の排気還流制御装置。 - 【請求項５】機関運転条件に応じて吸気弁のリフト特性
を可変とする可変動弁装置を備え、これによるリフト特
性に応じて充填効率を算出する充填効率算出手段を備え
ることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１つ
に記載の内燃機関の排気還流制御装置。 - 【請求項６】機関運転条件に応じて吸気管容積を可変と
する可変吸気管装置を備え、これによる吸気管容積を算
出する吸気管容積算出手段を備えることを特徴とする請
求項１〜請求項５のいずれか１つに記載の内燃機関の排
気還流制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6212502A JP2973829B2 (ja) | 1994-09-06 | 1994-09-06 | 内燃機関の排気還流制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6212502A JP2973829B2 (ja) | 1994-09-06 | 1994-09-06 | 内燃機関の排気還流制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0874675A JPH0874675A (ja) | 1996-03-19 |
| JP2973829B2 true JP2973829B2 (ja) | 1999-11-08 |
Family
ID=16623732
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6212502A Expired - Fee Related JP2973829B2 (ja) | 1994-09-06 | 1994-09-06 | 内燃機関の排気還流制御装置 |
Country Status (1)
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| JP (1) | JP2973829B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6354264B1 (en) | 1999-09-07 | 2002-03-12 | Nissan Motor Co., Ltd. | Control system for self-ignition type gasoline engine |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2924272A4 (en) * | 2012-11-26 | 2015-12-09 | Toyota Motor Co Ltd | DEVICE FOR CONTROLLING AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
-
1994
- 1994-09-06 JP JP6212502A patent/JP2973829B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6354264B1 (en) | 1999-09-07 | 2002-03-12 | Nissan Motor Co., Ltd. | Control system for self-ignition type gasoline engine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0874675A (ja) | 1996-03-19 |
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