JP3198873B2 - エンジンの空気過剰率検出装置および排気ガス再循環制御装置 - Google Patents
エンジンの空気過剰率検出装置および排気ガス再循環制御装置Info
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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- F02B29/04—Cooling of air intake supply
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
- F02M26/04—EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
- F02M26/05—High pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust system upstream of the turbine and reintroduced into the intake system downstream of the compressor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/52—Systems for actuating EGR valves
- F02M26/55—Systems for actuating EGR valves using vacuum actuators
- F02M26/56—Systems for actuating EGR valves using vacuum actuators having pressure modulation valves
- F02M26/57—Systems for actuating EGR valves using vacuum actuators having pressure modulation valves using electronic means, e.g. electromagnetic valves
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- 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)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車用ディーゼルエ
ンジン等の燃料供給システムや排気浄化システムに用い
られる、エンジンの空気過剰率検出装置および排気ガス
再循環制御装置に関する。
ンジン等の燃料供給システムや排気浄化システムに用い
られる、エンジンの空気過剰率検出装置および排気ガス
再循環制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ディーゼルエンジンの主たる有害排出成
分としては、燃料分布の不均一等による黒煙や未燃ＨＣ
等の他、高温下での燃焼に起因するＮＯX が挙げられ
る。ディーゼルエンジンにおけるＮＯX 低減手段として
は、余剰酸素が多いためにガソリンエンジンのような還
元触媒が適用できず、燃料噴射時期の遅延（タイミング
リタード）や水噴射が研究されている。しかし、前者は
出力や燃費の低下とＣＯやＨＣの増加が避けられず、後
者は水噴射装置や水タンクの搭載や潤滑油への水混入等
の問題がある。そこで、構造が比較的簡便で弊害も少な
いことから、不活性物質である排気ガスをＥＧＲガスと
して燃焼室に還流させる排気ガス再循環（ＥＧＲ）装置
の実用化が進められている。
分としては、燃料分布の不均一等による黒煙や未燃ＨＣ
等の他、高温下での燃焼に起因するＮＯX が挙げられ
る。ディーゼルエンジンにおけるＮＯX 低減手段として
は、余剰酸素が多いためにガソリンエンジンのような還
元触媒が適用できず、燃料噴射時期の遅延（タイミング
リタード）や水噴射が研究されている。しかし、前者は
出力や燃費の低下とＣＯやＨＣの増加が避けられず、後
者は水噴射装置や水タンクの搭載や潤滑油への水混入等
の問題がある。そこで、構造が比較的簡便で弊害も少な
いことから、不活性物質である排気ガスをＥＧＲガスと
して燃焼室に還流させる排気ガス再循環（ＥＧＲ）装置
の実用化が進められている。
【０００３】ディーゼルエンジン用のＥＧＲ装置では、
ＥＧＲガスの還流量（以下、ＥＧＲ量と記す）が過剰に
なると、空気過剰率の低下による吐煙の悪化やＨＣの急
増，燃費の低下の他、遊離カーボンやパティキュレート
の混入によるエンジンオイルの劣化から機関耐久性の低
下等が起こる。そのため、これらの不具合を極力抑えな
がらＮＯX の低減を図るためには、空気過剰率を検出し
て、ＥＧＲ量をフィードバック制御する電子制御式が望
ましい。空気過剰率を検出する方法としては、ＣＯ2 分
析計を用いる方法と、リニア空燃比センサ（以下、ＬＡ
ＦＳと記す）を用いる方法とが一般的である。
ＥＧＲガスの還流量（以下、ＥＧＲ量と記す）が過剰に
なると、空気過剰率の低下による吐煙の悪化やＨＣの急
増，燃費の低下の他、遊離カーボンやパティキュレート
の混入によるエンジンオイルの劣化から機関耐久性の低
下等が起こる。そのため、これらの不具合を極力抑えな
がらＮＯX の低減を図るためには、空気過剰率を検出し
て、ＥＧＲ量をフィードバック制御する電子制御式が望
ましい。空気過剰率を検出する方法としては、ＣＯ2 分
析計を用いる方法と、リニア空燃比センサ（以下、ＬＡ
ＦＳと記す）を用いる方法とが一般的である。
【０００４】ところが、周知のようにＣＯ2 分析計はそ
の体格や重量が大きいため、ベンチテスト等には使用で
きるが、車載用としては現実的ではなかった。一方、Ｌ
ＡＦＳを用いたＥＧＲ装置としては、特開昭５５−７９
６４号公報や特開昭６３−２０１３５６号公報に記載さ
れたものがある。前者のＥＧＲ装置では、排気系にＬＡ
ＦＳを取り付け、その出力電流が所定の閾値を上回った
場合にはＥＧＲ弁を開放方向に駆動し、下回った場合に
は逆に閉鎖方向に駆動する。また、後者のＥＧＲ装置で
は、燃料噴射ポンプのレバー開度とエンジン回転速度と
をパラメータとするＥＧＲ量の制御マップに基づきＥＧ
Ｒ弁を駆動する一方、排気系に取り付けられたＬＡＦＳ
によりＥＧＲ弁開度（制御マップ）の補正を行ってい
る。
の体格や重量が大きいため、ベンチテスト等には使用で
きるが、車載用としては現実的ではなかった。一方、Ｌ
ＡＦＳを用いたＥＧＲ装置としては、特開昭５５−７９
６４号公報や特開昭６３−２０１３５６号公報に記載さ
れたものがある。前者のＥＧＲ装置では、排気系にＬＡ
ＦＳを取り付け、その出力電流が所定の閾値を上回った
場合にはＥＧＲ弁を開放方向に駆動し、下回った場合に
は逆に閉鎖方向に駆動する。また、後者のＥＧＲ装置で
は、燃料噴射ポンプのレバー開度とエンジン回転速度と
をパラメータとするＥＧＲ量の制御マップに基づきＥＧ
Ｒ弁を駆動する一方、排気系に取り付けられたＬＡＦＳ
によりＥＧＲ弁開度（制御マップ）の補正を行ってい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、これらＬＡ
ＦＳを用いてＥＧＲ量をフィードバック制御するＥＧＲ
装置にも、以下に述べる問題があった。例えば、ＬＡＦ
Ｓは排気系に取り付けられているため、実際に空気過剰
率が変化しても、ＬＡＦＳに排気ガスが到達するまでに
移送遅れが生じる。また、ＬＡＦＳは、酸素濃淡電池の
原理により空気過剰率に応じた電流を出力する構造であ
る上、保護管を介してガスがセンサ素子に到達するまで
に時間が掛かるため、空気過剰率の変化に対する応答性
自体が低い。そのため、空気過剰率が急変する加速時や
減速時等には、図５に示したように、空気過剰率の変化
をＬＡＦＳが検出するまでに遅れ（通常は十数行程）が
生じる。尚、図５は燃料噴射量を急増させた場合であ
り、実線は実際の空気過剰率変化を示し、二点鎖線はＬ
ＡＦＳによる検出結果を示してある。したがって、ＥＧ
Ｒ装置の制御にも当然に遅れが生じ、ＮＯX 排出量ある
いは黒煙排出量が増加する不具合があった。特に、もと
もと黒煙が排出されやすい加速直後には、ＥＧＲ量の過
剰により、黒煙の排出量が更に増加する問題があった。
ＦＳを用いてＥＧＲ量をフィードバック制御するＥＧＲ
装置にも、以下に述べる問題があった。例えば、ＬＡＦ
Ｓは排気系に取り付けられているため、実際に空気過剰
率が変化しても、ＬＡＦＳに排気ガスが到達するまでに
移送遅れが生じる。また、ＬＡＦＳは、酸素濃淡電池の
原理により空気過剰率に応じた電流を出力する構造であ
る上、保護管を介してガスがセンサ素子に到達するまで
に時間が掛かるため、空気過剰率の変化に対する応答性
自体が低い。そのため、空気過剰率が急変する加速時や
減速時等には、図５に示したように、空気過剰率の変化
をＬＡＦＳが検出するまでに遅れ（通常は十数行程）が
生じる。尚、図５は燃料噴射量を急増させた場合であ
り、実線は実際の空気過剰率変化を示し、二点鎖線はＬ
ＡＦＳによる検出結果を示してある。したがって、ＥＧ
Ｒ装置の制御にも当然に遅れが生じ、ＮＯX 排出量ある
いは黒煙排出量が増加する不具合があった。特に、もと
もと黒煙が排出されやすい加速直後には、ＥＧＲ量の過
剰により、黒煙の排出量が更に増加する問題があった。
【０００６】更に、ディーゼルエンジンでは、排気ガス
中に遊離カーボンやパティキュレートが多く含まれてい
るため、ＬＡＦＳが短期間で汚損し、空気過剰率に応じ
た電流を出力しなくなる問題もあった。そのため、検出
精度が徐々に悪化してＥＧＲ量の制御が正確に行えなく
なる他、ＬＡＦＳ自体が高価な部品であるため、イニシ
ャルコストが高いことはもとより、定期的な点検や交換
等によりランニングコストも高くなる問題もあった。
中に遊離カーボンやパティキュレートが多く含まれてい
るため、ＬＡＦＳが短期間で汚損し、空気過剰率に応じ
た電流を出力しなくなる問題もあった。そのため、検出
精度が徐々に悪化してＥＧＲ量の制御が正確に行えなく
なる他、ＬＡＦＳ自体が高価な部品であるため、イニシ
ャルコストが高いことはもとより、定期的な点検や交換
等によりランニングコストも高くなる問題もあった。
【０００７】本発明は、上記状況に鑑みなされたもの
で、比較的簡便かつ安価な装置構成を採りながら、ディ
ーゼルエンジン等の空気過剰率を迅速に検出できる空気
過剰率検出装置とその原理を用いた排気ガス再循環制御
装置を提供することを目的とする。
で、比較的簡便かつ安価な装置構成を採りながら、ディ
ーゼルエンジン等の空気過剰率を迅速に検出できる空気
過剰率検出装置とその原理を用いた排気ガス再循環制御
装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明の請求項
１では、車両に搭載されたエンジンの運転状態に基づ
き、上記エンジンの排気ガス再循環装置が作動中である
ときに当該エンジンに供給される混合気の空気過剰率を
繰り返し検出する空気過剰率検出装置において、上記エ
ンジンの吸気圧力を検出する吸気圧力検出手段と、上記
エンジンの排気圧力を検出する排気圧力検出手段と、上
記吸気圧力検出手段によって検出された吸気圧力と上記
排気圧力検出手段によって検出された排気圧力とに基づ
き、上記排気ガス再循環装置による排気ガスの還流量を
推定する排気ガス還流量推定手段と、上記排気ガス再循
環装置による排気ガス還流量を含む上記エンジンの吸気
量を検出する吸気量検出手段と、上記吸気量検出手段に
よって検出された吸気量と、所定の回数だけ前に推定さ
れた空気過剰率と、上記排気ガス還流量推定手段により
推定された排気ガスの還流量とに基づき、上記エンジン
の等価吸入新気量を推定する等価吸入新気量推定手段
と、上記エンジンの燃料供給量を検出する燃料供給量検
出手段と、同燃料供給量検出手段によって検出された燃
料供給量と上記等価吸入新気量推定手段によって推定さ
れた等価吸入新気量とに基づき、上記エンジンの空気過
剰率を推定する空気過剰率推定手段とを備えたものを提
案する。
１では、車両に搭載されたエンジンの運転状態に基づ
き、上記エンジンの排気ガス再循環装置が作動中である
ときに当該エンジンに供給される混合気の空気過剰率を
繰り返し検出する空気過剰率検出装置において、上記エ
ンジンの吸気圧力を検出する吸気圧力検出手段と、上記
エンジンの排気圧力を検出する排気圧力検出手段と、上
記吸気圧力検出手段によって検出された吸気圧力と上記
排気圧力検出手段によって検出された排気圧力とに基づ
き、上記排気ガス再循環装置による排気ガスの還流量を
推定する排気ガス還流量推定手段と、上記排気ガス再循
環装置による排気ガス還流量を含む上記エンジンの吸気
量を検出する吸気量検出手段と、上記吸気量検出手段に
よって検出された吸気量と、所定の回数だけ前に推定さ
れた空気過剰率と、上記排気ガス還流量推定手段により
推定された排気ガスの還流量とに基づき、上記エンジン
の等価吸入新気量を推定する等価吸入新気量推定手段
と、上記エンジンの燃料供給量を検出する燃料供給量検
出手段と、同燃料供給量検出手段によって検出された燃
料供給量と上記等価吸入新気量推定手段によって推定さ
れた等価吸入新気量とに基づき、上記エンジンの空気過
剰率を推定する空気過剰率推定手段とを備えたものを提
案する。
【０００９】また、好ましい態様として、請求項１記載
の空気過剰率検出装置において、上記吸気量検出手段
は、上記吸気圧力検出手段によって検出された吸気圧力
に基づいて吸気量を検出するものであるのがよい。ま
た、請求項２では、請求項１記載の空気過剰率検出装置
において、上記エンジンは、ターボ過給機を有し、上記
排気ガス還流量推定手段は、ターボ上流の排気圧力に基
づいて排気ガス還流量を推定するものを提案する。
の空気過剰率検出装置において、上記吸気量検出手段
は、上記吸気圧力検出手段によって検出された吸気圧力
に基づいて吸気量を検出するものであるのがよい。ま
た、請求項２では、請求項１記載の空気過剰率検出装置
において、上記エンジンは、ターボ過給機を有し、上記
排気ガス還流量推定手段は、ターボ上流の排気圧力に基
づいて排気ガス還流量を推定するものを提案する。
【００１０】また、請求項３では、請求項１または２記
載の空気過剰率検出装置において、上記排気圧力検出手
段は、エンジン回転速度と燃料供給量とから排気圧力定
常値を求め、同排気圧力定常値と、それぞれ数行程前の
排気ガス還流量と吸気量とからタービン加速圧を求め、
同タービン加速圧と、上記排気圧力定常値とから負荷を
求め、排気圧力の前回値と、上記タービン加速圧と、上
記負荷とから排気圧力の今回値を求めるものを提案す
る。
載の空気過剰率検出装置において、上記排気圧力検出手
段は、エンジン回転速度と燃料供給量とから排気圧力定
常値を求め、同排気圧力定常値と、それぞれ数行程前の
排気ガス還流量と吸気量とからタービン加速圧を求め、
同タービン加速圧と、上記排気圧力定常値とから負荷を
求め、排気圧力の前回値と、上記タービン加速圧と、上
記負荷とから排気圧力の今回値を求めるものを提案す
る。
【００１１】また、他の好ましい態様として、請求項１
〜３記載の空気過剰率検出装置において、上記排気ガス
還流量推定手段は、排気ガス再循環装置の弁開度に基づ
き排気ガス還流量を推定するものであるのがよい。ま
た、請求項４では、請求項１〜３記載の空気過剰率検出
装置において、上記排気ガス還流量推定手段は、排気圧
力と吸気圧力との差圧からオリフィス係数を求め、エン
ジン回転速度と、燃料供給量とから還流排気ガス温度係
数を求め、上記排気ガス再循環装置の弁開度と、同排気
ガス再循環装置の絞り係数と、上記オリフィス係数と、
上記還流排気ガス温度係数とから排気ガス還流量を推定
するものを提案する。
〜３記載の空気過剰率検出装置において、上記排気ガス
還流量推定手段は、排気ガス再循環装置の弁開度に基づ
き排気ガス還流量を推定するものであるのがよい。ま
た、請求項４では、請求項１〜３記載の空気過剰率検出
装置において、上記排気ガス還流量推定手段は、排気圧
力と吸気圧力との差圧からオリフィス係数を求め、エン
ジン回転速度と、燃料供給量とから還流排気ガス温度係
数を求め、上記排気ガス再循環装置の弁開度と、同排気
ガス再循環装置の絞り係数と、上記オリフィス係数と、
上記還流排気ガス温度係数とから排気ガス還流量を推定
するものを提案する。
【００１２】また、請求項５では、請求項１〜４記載の
空気過剰率検出装置において、上記等価吸入新気量推定
手段は、上記吸気量から上記排気ガスの還流量を上記空
気過剰率で除した値を減ずることにより等価吸入新気量
を推定するものを提案する。また、さらに好ましい態様
として、請求項１〜５記載の空気過剰率検出装置におい
て、上記空気過剰率推定手段は、空気過剰率の推定を上
記エンジンの一行程毎に行うものであるのがよい。
空気過剰率検出装置において、上記等価吸入新気量推定
手段は、上記吸気量から上記排気ガスの還流量を上記空
気過剰率で除した値を減ずることにより等価吸入新気量
を推定するものを提案する。また、さらに好ましい態様
として、請求項１〜５記載の空気過剰率検出装置におい
て、上記空気過剰率推定手段は、空気過剰率の推定を上
記エンジンの一行程毎に行うものであるのがよい。
【００１３】また、請求項６では、車両に搭載されたエ
ンジンの運転状態に基づき、上記エンジンの排気ガス再
循環装置の開弁量を制御する排気ガス再循環制御装置に
おいて、上記エンジンの吸気圧力を検出する吸気圧力検
出手段と、上記エンジンの排気圧力を検出する排気圧力
検出手段と、上記吸気圧力検出手段によって検出された
吸気圧力と上記排気圧力検出手段によって検出された排
気圧力とに基づき、上記排気ガス再循環装置による排気
ガスの還流量を推定する排気ガス還流量推定手段と、上
記排気ガス再循環装置による排気ガス還流量を含む上記
エンジンの吸気量を検出する吸気量検出手段と、上記吸
気量検出手段によって検出された吸気量と、所定の回数
だけ前に推定された空気過剰率と、上記排気ガス還流量
推定手段により推定された排気ガスの還流量とに基づ
き、上記エンジンの等価吸入新気量を推定する等価吸入
新気量推定手段と、上記エンジンの燃料供給量を検出す
る燃料供給量検出手段と、同燃料供給量検出手段によっ
て検出された燃料供給量と上記等価吸入新気量推定手段
によって推定された等価吸入新気量とに基づき、上記エ
ンジンの空気過剰率を推定する空気過剰率推定手段と、
上記エンジンに供給される混合気の目標空気過剰率を設
定する目標空気過剰率設定手段と、上記空気過剰率と上
記目標空気過剰率との偏差が無くなるように上記排気ガ
ス再循環装置の目標開弁量を設定する開弁量設定手段
と、上記目標開弁量に基づき、上記排気ガス再循環装置
を駆動制御する駆動制御装置とを備えたものを提案す
る。
ンジンの運転状態に基づき、上記エンジンの排気ガス再
循環装置の開弁量を制御する排気ガス再循環制御装置に
おいて、上記エンジンの吸気圧力を検出する吸気圧力検
出手段と、上記エンジンの排気圧力を検出する排気圧力
検出手段と、上記吸気圧力検出手段によって検出された
吸気圧力と上記排気圧力検出手段によって検出された排
気圧力とに基づき、上記排気ガス再循環装置による排気
ガスの還流量を推定する排気ガス還流量推定手段と、上
記排気ガス再循環装置による排気ガス還流量を含む上記
エンジンの吸気量を検出する吸気量検出手段と、上記吸
気量検出手段によって検出された吸気量と、所定の回数
だけ前に推定された空気過剰率と、上記排気ガス還流量
推定手段により推定された排気ガスの還流量とに基づ
き、上記エンジンの等価吸入新気量を推定する等価吸入
新気量推定手段と、上記エンジンの燃料供給量を検出す
る燃料供給量検出手段と、同燃料供給量検出手段によっ
て検出された燃料供給量と上記等価吸入新気量推定手段
によって推定された等価吸入新気量とに基づき、上記エ
ンジンの空気過剰率を推定する空気過剰率推定手段と、
上記エンジンに供給される混合気の目標空気過剰率を設
定する目標空気過剰率設定手段と、上記空気過剰率と上
記目標空気過剰率との偏差が無くなるように上記排気ガ
ス再循環装置の目標開弁量を設定する開弁量設定手段
と、上記目標開弁量に基づき、上記排気ガス再循環装置
を駆動制御する駆動制御装置とを備えたものを提案す
る。
【００１４】また、請求項７では、請求項６記載の排気
ガス再循環制御装置において、上記目標空気過剰率設定
手段は、エンジン回転速度と燃料供給量とに基づき目標
空気過剰率を設定するものを提案する。また、請求項８
では、請求項６または７記載の排気ガス再循環制御装置
において、上記開弁量設定手段は、少なくとも比例積分
制御により上記開弁量を設定するものであり、上記偏差
の絶対値が所定値より大きい場合には、当該比例積分制
御における積分項の積算を行わないものを提案する。
ガス再循環制御装置において、上記目標空気過剰率設定
手段は、エンジン回転速度と燃料供給量とに基づき目標
空気過剰率を設定するものを提案する。また、請求項８
では、請求項６または７記載の排気ガス再循環制御装置
において、上記開弁量設定手段は、少なくとも比例積分
制御により上記開弁量を設定するものであり、上記偏差
の絶対値が所定値より大きい場合には、当該比例積分制
御における積分項の積算を行わないものを提案する。
【００１５】
【作用】請求項１の空気過剰率検出装置では、吸気圧力
検出手段が吸気圧センサにより吸気圧力を直接計測した
後、吸気量検出手段はその吸気圧力と燃料供給量とエン
ジン回転速度とから吸気量を算出する。一方、排気圧力
検出手段が、排気圧力を排気圧センサにより直接計測す
るか、あるいは、他のエンジンパラメータに基づき推定
した後、排気ガス還流量推定手段は排気圧力と吸気圧力
の差圧と排気ガス再循環装置の開弁量とから排気ガス還
流量を推定する。次に、等価吸入新気量推定手段は、算
出あるいは推定された吸気量および排気ガス還流量と数
行程前の空気過剰率とから等価吸入新気量を推定し、空
気過剰率推定手段が、この等価吸入新気量と燃料供給量
検出手段により検出された燃料供給量とから空気過剰率
を推定する。
検出手段が吸気圧センサにより吸気圧力を直接計測した
後、吸気量検出手段はその吸気圧力と燃料供給量とエン
ジン回転速度とから吸気量を算出する。一方、排気圧力
検出手段が、排気圧力を排気圧センサにより直接計測す
るか、あるいは、他のエンジンパラメータに基づき推定
した後、排気ガス還流量推定手段は排気圧力と吸気圧力
の差圧と排気ガス再循環装置の開弁量とから排気ガス還
流量を推定する。次に、等価吸入新気量推定手段は、算
出あるいは推定された吸気量および排気ガス還流量と数
行程前の空気過剰率とから等価吸入新気量を推定し、空
気過剰率推定手段が、この等価吸入新気量と燃料供給量
検出手段により検出された燃料供給量とから空気過剰率
を推定する。
【００１６】また、請求項１の空気過剰率検出装置の好
ましい態様では、吸気量検出手段は、吸気圧力と１シリ
ンダ当たりの排気量との積に体積効率補正や吸気温度補
正を行うことにより、吸気量を検出する。また、請求項
２の空気過剰率検出装置では、排気ガス還流量推定手段
は、ターボ上流の排気圧力と吸気圧力との差圧を求め、
この差圧に他の制御パラメータを乗じることにより排気
ガス還流量を推定する。
ましい態様では、吸気量検出手段は、吸気圧力と１シリ
ンダ当たりの排気量との積に体積効率補正や吸気温度補
正を行うことにより、吸気量を検出する。また、請求項
２の空気過剰率検出装置では、排気ガス還流量推定手段
は、ターボ上流の排気圧力と吸気圧力との差圧を求め、
この差圧に他の制御パラメータを乗じることにより排気
ガス還流量を推定する。
【００１７】また、請求項３の空気過剰率検出装置で
は、排気圧力検出手段は、タービン加速圧から負荷を減
じたものをタービン慣性係数で除し、これを排気圧力の
前回値に加えることにより、排気圧力を検出する。ま
た、請求項１〜３の空気過剰率検出装置の他の好ましい
態様では、排気ガス還流量推定手段は、排気ガス再循環
装置の弁開度を検出し、この弁開度に他の制御パラメー
タを乗じることにより排気ガス還流量を推定する。
は、排気圧力検出手段は、タービン加速圧から負荷を減
じたものをタービン慣性係数で除し、これを排気圧力の
前回値に加えることにより、排気圧力を検出する。ま
た、請求項１〜３の空気過剰率検出装置の他の好ましい
態様では、排気ガス還流量推定手段は、排気ガス再循環
装置の弁開度を検出し、この弁開度に他の制御パラメー
タを乗じることにより排気ガス還流量を推定する。
【００１８】また、請求項４の空気過剰率検出装置で
は、排気ガス還流量推定手段は、オリフィス係数と排気
ガス再循環装置の弁開度とを乗じ、これに絞り係数や排
気ガス温度係数等を更に乗じることにより排気ガス還流
量を推定する。また、請求項５の空気過剰率検出装置で
は、等価吸入新気量推定手段は、数行程前の空気過剰率
で排気ガス還流量を除して還流排気ガス中の不活性ガス
量を算出し、その値を吸気量から減じることにより等価
吸入新気量を推定する。
は、排気ガス還流量推定手段は、オリフィス係数と排気
ガス再循環装置の弁開度とを乗じ、これに絞り係数や排
気ガス温度係数等を更に乗じることにより排気ガス還流
量を推定する。また、請求項５の空気過剰率検出装置で
は、等価吸入新気量推定手段は、数行程前の空気過剰率
で排気ガス還流量を除して還流排気ガス中の不活性ガス
量を算出し、その値を吸気量から減じることにより等価
吸入新気量を推定する。
【００１９】また、請求項１〜５の空気過剰率検出装置
のさらに好ましい態様では、空気過剰率推定手段は、ク
ランク角センサ等からの出力信号に基づき、例えば、各
気筒の吸気行程の開始時点で空気過剰率を推定する。ま
た、請求項６の排気ガス再循環制御装置では、空気過剰
率推定手段により求めた空気過剰率と目標空気過剰率と
の偏差を求め、現状がリッチ状態であれば排気ガス再循
環装置の開弁量を小さくして新気量を増大させ、逆にリ
ーン状態であれば排気ガス再循環装置の開弁量を大きく
して新気量を減少させる。
のさらに好ましい態様では、空気過剰率推定手段は、ク
ランク角センサ等からの出力信号に基づき、例えば、各
気筒の吸気行程の開始時点で空気過剰率を推定する。ま
た、請求項６の排気ガス再循環制御装置では、空気過剰
率推定手段により求めた空気過剰率と目標空気過剰率と
の偏差を求め、現状がリッチ状態であれば排気ガス再循
環装置の開弁量を小さくして新気量を増大させ、逆にリ
ーン状態であれば排気ガス再循環装置の開弁量を大きく
して新気量を減少させる。
【００２０】また、請求項７の排気ガス再循環制御装置
では、目標空気過剰率設定手段は、例えば、エンジン回
転速度と燃料供給量とをパラメータとするマップに基づ
き目標空気過剰率を設定する。また、請求項８の排気ガ
ス再循環制御装置では、開弁量設定手段は、偏差の絶対
値が所定値より大きい場合には積分項の積算を中止し、
積分項の絶対値が過大とならないようにする。
では、目標空気過剰率設定手段は、例えば、エンジン回
転速度と燃料供給量とをパラメータとするマップに基づ
き目標空気過剰率を設定する。また、請求項８の排気ガ
ス再循環制御装置では、開弁量設定手段は、偏差の絶対
値が所定値より大きい場合には積分項の積算を中止し、
積分項の絶対値が過大とならないようにする。
【００２１】
【実施例】以下、図面を参照して、本発明に係る空気過
剰率検出装置および排気ガス再循環制御装置の一実施例
を詳細に説明する。図１は、ＥＧＲ装置が取付けられた
エンジン制御システムの概略構成図であり、同図におい
て１は自動車用の直列４気筒ディーゼルエンジンエンジ
ン（以下、単にエンジンと記す）を示す。エンジン１の
シリンダヘッド２には、渦流室３が形成されると共に、
この渦流室３に燃料を噴射する燃料噴射ノズル４が各気
筒毎に取り付けられている。エンジン１には電子ガバナ
５を有する分配型の燃料噴射ポンプ６が付設されてお
り、燃料噴射管７を介して、各燃料噴射ノズル４に燃料
を供給する。尚、燃料噴射ポンプ６は、エンジン１の図
示しないクランクシャフトにより駆動されると共に、Ｅ
ＣＵ（エンジン制御ユニット）８に制御された電子ガバ
ナ５により燃料の噴射時期や噴射期間が設定される。図
中、９はシリンダヘッド２に取付けられて冷却水温Ｔw
を検出する水温センサであり、１０は燃料噴射ポンプ６
に取り付けられてエンジン回転速度Ｎe を検出するＮe
センサである。
剰率検出装置および排気ガス再循環制御装置の一実施例
を詳細に説明する。図１は、ＥＧＲ装置が取付けられた
エンジン制御システムの概略構成図であり、同図におい
て１は自動車用の直列４気筒ディーゼルエンジンエンジ
ン（以下、単にエンジンと記す）を示す。エンジン１の
シリンダヘッド２には、渦流室３が形成されると共に、
この渦流室３に燃料を噴射する燃料噴射ノズル４が各気
筒毎に取り付けられている。エンジン１には電子ガバナ
５を有する分配型の燃料噴射ポンプ６が付設されてお
り、燃料噴射管７を介して、各燃料噴射ノズル４に燃料
を供給する。尚、燃料噴射ポンプ６は、エンジン１の図
示しないクランクシャフトにより駆動されると共に、Ｅ
ＣＵ（エンジン制御ユニット）８に制御された電子ガバ
ナ５により燃料の噴射時期や噴射期間が設定される。図
中、９はシリンダヘッド２に取付けられて冷却水温Ｔw
を検出する水温センサであり、１０は燃料噴射ポンプ６
に取り付けられてエンジン回転速度Ｎe を検出するＮe
センサである。
【００２２】シリンダヘッド２には、吸気マニホールド
１１を介して、図示しないエアクリーナからの新気を導
入する吸気管１２が接続しており、その管路にはターボ
過給機１３のコンプレッサ１４とインタークーラ１５と
が配設されている。図中、１６は吸気温度Ｔa を検出す
る吸気温センサ、１７は吸気管圧力（Manifold Absolut
e Pressure）Ｐb を検出するブースト圧センサであり、
共に吸気マニホールド１１に取り付けられている。ま
た、シリンダヘッド２には、排気マニホールド２０を介
して、ターボ過給機１３のタービン２１と排気管２２と
が接続している。図中、２３は過給圧の過上昇時に排気
マニホールド２０からタービン２１の下流に排気ガスを
逃がすウエストゲートバルブであり、２４はウエストゲ
ートアクチュエータである。また、２５は排気ガス中の
ＣＯやＨＣを浄化する酸化触媒である。
１１を介して、図示しないエアクリーナからの新気を導
入する吸気管１２が接続しており、その管路にはターボ
過給機１３のコンプレッサ１４とインタークーラ１５と
が配設されている。図中、１６は吸気温度Ｔa を検出す
る吸気温センサ、１７は吸気管圧力（Manifold Absolut
e Pressure）Ｐb を検出するブースト圧センサであり、
共に吸気マニホールド１１に取り付けられている。ま
た、シリンダヘッド２には、排気マニホールド２０を介
して、ターボ過給機１３のタービン２１と排気管２２と
が接続している。図中、２３は過給圧の過上昇時に排気
マニホールド２０からタービン２１の下流に排気ガスを
逃がすウエストゲートバルブであり、２４はウエストゲ
ートアクチュエータである。また、２５は排気ガス中の
ＣＯやＨＣを浄化する酸化触媒である。
【００２３】一方、エンジン１の排気マニホールド２０
と吸気マニホールド１１とはＥＧＲパイプ３０を介して
連通されており、このＥＧＲパイプ３０の管路が吸気マ
ニホールド１１側に設けられたＥＧＲ弁３１の弁体３２
により開放・遮断されるようになっている。ＥＧＲ弁３
１は負圧作動式で、弁体３２，ダイヤフラム３３，リタ
ーンスプリング３４，負圧室３５からなっている。図
中、３６はＥＧＲ弁３１の開度ＡE を検出するＥＧＲポ
ジションセンサである。
と吸気マニホールド１１とはＥＧＲパイプ３０を介して
連通されており、このＥＧＲパイプ３０の管路が吸気マ
ニホールド１１側に設けられたＥＧＲ弁３１の弁体３２
により開放・遮断されるようになっている。ＥＧＲ弁３
１は負圧作動式で、弁体３２，ダイヤフラム３３，リタ
ーンスプリング３４，負圧室３５からなっている。図
中、３６はＥＧＲ弁３１の開度ＡE を検出するＥＧＲポ
ジションセンサである。
【００２４】ＥＧＲ弁３１の負圧室３５は、ホース４
０，４１と負圧側ＥＧＲソレノイド４２とを介してバキ
ュームポンプ４３に接続すると共に、ホース４４と大気
側ＥＧＲソレノイド４５とを介して大気に連通してい
る。バキュームポンプ４３は、オルタネータ４６の回転
軸により駆動され、エンジン１の運転中は常に負圧を発
生する。負圧側ＥＧＲソレノイド４２は、ＯＮ状態でホ
ース４０，４１を連通し、ＯＦＦ状態でホース４０，４
１を遮断する。また、大気側ＥＧＲソレノイド４５はＯ
ＦＦ状態でホース４４を大気に連通し、ＯＮ状態でホー
ス４４を遮断する。したがって、両ＥＧＲソレノイド４
２，４５を適宜ＯＮあるいはＯＦＦ状態にすることで、
ＥＧＲ弁３１の負圧室３５に負圧あるいは大気が導入さ
れ、ＥＧＲ弁３１の開度ＡE が制御されることになる。
０，４１と負圧側ＥＧＲソレノイド４２とを介してバキ
ュームポンプ４３に接続すると共に、ホース４４と大気
側ＥＧＲソレノイド４５とを介して大気に連通してい
る。バキュームポンプ４３は、オルタネータ４６の回転
軸により駆動され、エンジン１の運転中は常に負圧を発
生する。負圧側ＥＧＲソレノイド４２は、ＯＮ状態でホ
ース４０，４１を連通し、ＯＦＦ状態でホース４０，４
１を遮断する。また、大気側ＥＧＲソレノイド４５はＯ
ＦＦ状態でホース４４を大気に連通し、ＯＮ状態でホー
ス４４を遮断する。したがって、両ＥＧＲソレノイド４
２，４５を適宜ＯＮあるいはＯＦＦ状態にすることで、
ＥＧＲ弁３１の負圧室３５に負圧あるいは大気が導入さ
れ、ＥＧＲ弁３１の開度ＡE が制御されることになる。
【００２５】前述したＥＣＵ８は、車室内に設置されて
おり、図示しない入出力装置，制御プログラムを内蔵し
た記憶装置（ＲＯＭ，ＲＡＭ等），中央処理装置（ＣＰ
Ｕ）等を具えている。ＥＣＵ８の入力側には、上述した
各センサを始め種々のセンサやスイッチ類からの検出情
報が入力し、ＥＣＵ８は、これらの検出情報と制御マッ
プとに基づき、電子ガバナ５を始めとして、両ＥＧＲソ
レノイド４２，４５等の駆動制御を行う。
おり、図示しない入出力装置，制御プログラムを内蔵し
た記憶装置（ＲＯＭ，ＲＡＭ等），中央処理装置（ＣＰ
Ｕ）等を具えている。ＥＣＵ８の入力側には、上述した
各センサを始め種々のセンサやスイッチ類からの検出情
報が入力し、ＥＣＵ８は、これらの検出情報と制御マッ
プとに基づき、電子ガバナ５を始めとして、両ＥＧＲソ
レノイド４２，４５等の駆動制御を行う。
【００２６】以下、本実施例における空気過剰率の検出
手順とＥＧＲ装置の制御手順とを説明する。運転者がイ
グニッションキーをＯＮにしてエンジン１がスタート
し、所定の制御条件（本実施例の場合、水温ＴW が７０
℃以上、始動後３０秒以上経過、ブースト圧センサ１７
やＥＧＲポジションセンサ３６が正常であること等）が
満たされると、ＥＣＵ８は、エンジン１の一行程毎に、
図２のフローチャートに示した空気過剰率検出サブルー
チンを繰り返し実行する。このサブルーチンを開始する
と、ＥＣＵ８は、先ずステップＳ２で、吸気温センサ１
６やブースト圧センサ１７等の出力に基づき、エンジン
１に吸引される今回の全吸気量ＱIN(i)（g/st）を下式
により算出する。下式中、Ｐb は吸気管圧力（mmＨ
2Ｏ）であり、Ｖは１シリンダ当たりの排気量（ｌ）で
あり、ＫVEはエンジン回転速度Ｎe(rpm)や吸気管圧力Ｐ
b に基づき図示しないマップから得られる体積効率補正
係数であり、Ｔa は吸気温度（℃）である ＱIN(i)＝ (Ｐb/760)・Ｖ・ＫVE・1.2・(293/(273＋Ｔ
a)) 次に、ＥＣＵ８は、ステップＳ４で、エンジン回転速度
Ｎe と燃料噴射量Ｑfとに基づき、図示しないマップか
らタービン上流圧定常値ＰTOを検索し、ステップＳ６
で、以下の手順により今回のタービン上流圧ＰT(i)を算
出する。
手順とＥＧＲ装置の制御手順とを説明する。運転者がイ
グニッションキーをＯＮにしてエンジン１がスタート
し、所定の制御条件（本実施例の場合、水温ＴW が７０
℃以上、始動後３０秒以上経過、ブースト圧センサ１７
やＥＧＲポジションセンサ３６が正常であること等）が
満たされると、ＥＣＵ８は、エンジン１の一行程毎に、
図２のフローチャートに示した空気過剰率検出サブルー
チンを繰り返し実行する。このサブルーチンを開始する
と、ＥＣＵ８は、先ずステップＳ２で、吸気温センサ１
６やブースト圧センサ１７等の出力に基づき、エンジン
１に吸引される今回の全吸気量ＱIN(i)（g/st）を下式
により算出する。下式中、Ｐb は吸気管圧力（mmＨ
2Ｏ）であり、Ｖは１シリンダ当たりの排気量（ｌ）で
あり、ＫVEはエンジン回転速度Ｎe(rpm)や吸気管圧力Ｐ
b に基づき図示しないマップから得られる体積効率補正
係数であり、Ｔa は吸気温度（℃）である ＱIN(i)＝ (Ｐb/760)・Ｖ・ＫVE・1.2・(293/(273＋Ｔ
a)) 次に、ＥＣＵ８は、ステップＳ４で、エンジン回転速度
Ｎe と燃料噴射量Ｑfとに基づき、図示しないマップか
らタービン上流圧定常値ＰTOを検索し、ステップＳ６
で、以下の手順により今回のタービン上流圧ＰT(i)を算
出する。
【００２７】タービン上流圧ＰT(i)の算出にあたって、
ＥＣＵ８は、先ず、下式によりタービン加速圧ＰA を算
出する。下式中、ＱE(i-3)とＱIN(i-3) とは、それぞれ
３行程前のＥＧＲ量と全吸気量とである。 ＰA ＝ＰTO・（１−ＱE(i-3)／ＱIN(i-3)） 次に、ＥＣＵ８は、タービン加速圧ＰA とタービン上流
圧定常値ＰTOとから、負荷ＰL を下式により算出する。
ＥＣＵ８は、先ず、下式によりタービン加速圧ＰA を算
出する。下式中、ＱE(i-3)とＱIN(i-3) とは、それぞれ
３行程前のＥＧＲ量と全吸気量とである。 ＰA ＝ＰTO・（１−ＱE(i-3)／ＱIN(i-3)） 次に、ＥＣＵ８は、タービン加速圧ＰA とタービン上流
圧定常値ＰTOとから、負荷ＰL を下式により算出する。
【００２８】ＰL ＝ＰA2／ＰTO 最後に、ＥＣＵ８は、前回値ＰT(i-1)とタービン加速圧
ＰA と負荷ＰL とを用いて、タービン上流圧ＰT(i)を下
式により算出する。下式中、ＩT はタービン慣性係数で
ある。 ＰT(i)＝ＰT(i-1)＋（ＰA −ＰL ）／ＩT このようにして、タービン上流圧ＰT(i)を求めると、Ｅ
ＣＵ８は、ステップＳ８で今回のＥＧＲ量ＱE(i)（ g/s
t ）を下式により算出する。下式中、ＡE はＥＧＲポジ
ションセンサ３６により検出されたＥＧＲ弁３１の開度
（％）であり、Ｋs は絞り係数（一定値）であり、ＫO
はタービン上流圧ＰT(i)と吸気管圧力Ｐb との差圧ΔＰ
に基づき図示しないマップから検索されるオリフィス係
数であり、ＫETはエンジン回転速度Ｎe と燃料噴射量Ｑ
f とに基づき図示しないマップから検索されるＥＧＲ温
度係数である。
ＰA と負荷ＰL とを用いて、タービン上流圧ＰT(i)を下
式により算出する。下式中、ＩT はタービン慣性係数で
ある。 ＰT(i)＝ＰT(i-1)＋（ＰA −ＰL ）／ＩT このようにして、タービン上流圧ＰT(i)を求めると、Ｅ
ＣＵ８は、ステップＳ８で今回のＥＧＲ量ＱE(i)（ g/s
t ）を下式により算出する。下式中、ＡE はＥＧＲポジ
ションセンサ３６により検出されたＥＧＲ弁３１の開度
（％）であり、Ｋs は絞り係数（一定値）であり、ＫO
はタービン上流圧ＰT(i)と吸気管圧力Ｐb との差圧ΔＰ
に基づき図示しないマップから検索されるオリフィス係
数であり、ＫETはエンジン回転速度Ｎe と燃料噴射量Ｑ
f とに基づき図示しないマップから検索されるＥＧＲ温
度係数である。
【００２９】 ＱE(i)＝ＡE・Ｋs・ＫO・ＫET・６０／（２・Ｎe） ＥＧＲ量ＱE(i)を求めると、ＥＣＵ８は、次にステップ
Ｓ１０で全吸気量ＱIN (i)を新気に換算した等価吸入新
気量Ｑa(i) を算出する。ここで、λ(i-3) は３行程前
の推定空気過剰率であり、サブルーチンの開始から２回
目の処理（すなわち、２行程目）までは所定値（例え
ば、１．２）に設定されている。
Ｓ１０で全吸気量ＱIN (i)を新気に換算した等価吸入新
気量Ｑa(i) を算出する。ここで、λ(i-3) は３行程前
の推定空気過剰率であり、サブルーチンの開始から２回
目の処理（すなわち、２行程目）までは所定値（例え
ば、１．２）に設定されている。
【００３０】Ｑa(i)＝ＱIN(i)−ＱE(i)／λ(i-3) 次に、ＥＣＵ８は、このようにして得られた等価吸入新
気量Ｑa(i) と燃料噴射量Ｑf とから、ステップＳ１２
で今回の推定空気過剰率λ(i) を算出する。ここで、1
4.5はディーゼルエンジンの理論空燃比である。 λ(i) ＝Ｑa(i) ／（Ｑf ・14.5） 次に、ＥＣＵ８は、ステップＳ１４で今回の推定空気過
剰率λ(i) を用いてＲＡＭに記憶された推定空気過剰率
λ(i) ，λ(i-1) ，λ(i-2) …の更新を行った後、スタ
ートに戻って空気過剰率の検出を繰り返す。尚、検出さ
れた推定空気過剰率λ(i) が目標λ以下であった場合、
ＥＣＵ８は、黒煙の排出を抑制するべく、後述するＥＧ
Ｒ制御サブルーチンでＥＧＲ弁３１を閉弁方向に駆動制
御して等価吸入新気量Ｑa(i) を増大させる他、ここに
述べない燃料噴射制御サブルーチンでも電子ガバナ５を
駆動制御して燃料噴射量Ｑf の増加を抑制する。
気量Ｑa(i) と燃料噴射量Ｑf とから、ステップＳ１２
で今回の推定空気過剰率λ(i) を算出する。ここで、1
4.5はディーゼルエンジンの理論空燃比である。 λ(i) ＝Ｑa(i) ／（Ｑf ・14.5） 次に、ＥＣＵ８は、ステップＳ１４で今回の推定空気過
剰率λ(i) を用いてＲＡＭに記憶された推定空気過剰率
λ(i) ，λ(i-1) ，λ(i-2) …の更新を行った後、スタ
ートに戻って空気過剰率の検出を繰り返す。尚、検出さ
れた推定空気過剰率λ(i) が目標λ以下であった場合、
ＥＣＵ８は、黒煙の排出を抑制するべく、後述するＥＧ
Ｒ制御サブルーチンでＥＧＲ弁３１を閉弁方向に駆動制
御して等価吸入新気量Ｑa(i) を増大させる他、ここに
述べない燃料噴射制御サブルーチンでも電子ガバナ５を
駆動制御して燃料噴射量Ｑf の増加を抑制する。
【００３１】一方、空気過剰率検出サブルーチンと並行
して、ＥＣＵ８は、図３，図４のフローチャートに示し
た、ＥＧＲ制御サブルーチンを実行する。このサブルー
チンを開始すると、ＥＣＵ８は、先ずステップＳ２０
で、空気過剰率検出サブルーチンにより得られた現在の
推定空気過剰率λ(i) をＲＡＭから読み出した後、ステ
ップＳ２２で、エンジン回転速度Ｎe と燃料噴射量Ｑf
とに基づき、図示しないマップから目標空気過剰率λta
rgetを検索する。
して、ＥＣＵ８は、図３，図４のフローチャートに示し
た、ＥＧＲ制御サブルーチンを実行する。このサブルー
チンを開始すると、ＥＣＵ８は、先ずステップＳ２０
で、空気過剰率検出サブルーチンにより得られた現在の
推定空気過剰率λ(i) をＲＡＭから読み出した後、ステ
ップＳ２２で、エンジン回転速度Ｎe と燃料噴射量Ｑf
とに基づき、図示しないマップから目標空気過剰率λta
rgetを検索する。
【００３２】次に、ＥＣＵ８は、ステップＳ２４で、目
標空気過剰率λtargetと推定空気過剰率λ(i) との偏差
Δλを下式により算出する。 Δλ＝λtarget−λ(i) 次に、ＥＣＵ８は、ステップＳ２６，Ｓ２８で、比例ゲ
インＫp と積分ゲインＫI を用いて、ＥＧＲ制御の比例
項ＥP と積分項ＥI とを下式によりそれぞれ算出する。
尚、積分項ＥI の算出において、偏差の絶対値｜Δλ｜
が所定の上限値ＤλO より大きい場合にはΔλを０とす
る。これは、偏差の絶対値｜Δλ｜が大き過ぎた場合、
偏差Δλをそのまま積算すると、積分項ＥI の絶対値｜
ＥI ｜が大きくなり過ぎ、運転状態の変化に対する制御
追従性が悪くなるためである。
標空気過剰率λtargetと推定空気過剰率λ(i) との偏差
Δλを下式により算出する。 Δλ＝λtarget−λ(i) 次に、ＥＣＵ８は、ステップＳ２６，Ｓ２８で、比例ゲ
インＫp と積分ゲインＫI を用いて、ＥＧＲ制御の比例
項ＥP と積分項ＥI とを下式によりそれぞれ算出する。
尚、積分項ＥI の算出において、偏差の絶対値｜Δλ｜
が所定の上限値ＤλO より大きい場合にはΔλを０とす
る。これは、偏差の絶対値｜Δλ｜が大き過ぎた場合、
偏差Δλをそのまま積算すると、積分項ＥI の絶対値｜
ＥI ｜が大きくなり過ぎ、運転状態の変化に対する制御
追従性が悪くなるためである。
【００３３】ＥP ＝ＫP ・Δλ ＥI ＝ＫI ・∫Δλ 比例項ＥP と積分項ＥI とを算出した後、ＥＣＵ８は、
図４のステップＳ３０で、下式により基本補正値ＥPIを
算出する。 ＥPI＝ＥP ＋ＥI 次に、ＥＣＵ８は、ステップＳ３２で、算出した基本補
正値ＥPIを所定の上下限値でクリップするリミッタ処理
を行い、ＥＧＲ弁３１の開度補正値Ｅposcを決定する。
図４のステップＳ３０で、下式により基本補正値ＥPIを
算出する。 ＥPI＝ＥP ＋ＥI 次に、ＥＣＵ８は、ステップＳ３２で、算出した基本補
正値ＥPIを所定の上下限値でクリップするリミッタ処理
を行い、ＥＧＲ弁３１の開度補正値Ｅposcを決定する。
【００３４】次に、ＥＣＵ８は、ステップＳ３４で、エ
ンジン回転速度Ｎe と燃料噴射量Ｑf とに基づきマップ
からＥＧＲ弁３１の基本開度Ｅo を検索し、ステップＳ
３６で下式により目標ＥＧＲ弁開度Ｅpos を算出する。 Ｅpos ＝Ｅo ＋Ｅposc 次に、ＥＣＵ８は、ステップＳ３８で目標ＥＧＲ弁開度
Ｅpos に基づきＥＧＲ弁３１を駆動制御した後、スター
トに戻って制御を繰り返す。
ンジン回転速度Ｎe と燃料噴射量Ｑf とに基づきマップ
からＥＧＲ弁３１の基本開度Ｅo を検索し、ステップＳ
３６で下式により目標ＥＧＲ弁開度Ｅpos を算出する。 Ｅpos ＝Ｅo ＋Ｅposc 次に、ＥＣＵ８は、ステップＳ３８で目標ＥＧＲ弁開度
Ｅpos に基づきＥＧＲ弁３１を駆動制御した後、スター
トに戻って制御を繰り返す。
【００３５】このように、上記実施例では、吸気圧力と
燃料噴射量等に基づいて空気過剰率を推定するようにし
たため、ＬＡＦＳ等の高価なセンサを用いることなく、
正確かつ迅速に空気過剰率を検出ことができるようにな
った。また、検出した空気過剰率に基づきＥＧＲ弁３１
の駆動制御を行うことで、加速時や減速時等にもＥＧＲ
ガスの還流を適切に行うことができ、黒煙やＮＯX の排
出量を極めて低く抑えることができた。
燃料噴射量等に基づいて空気過剰率を推定するようにし
たため、ＬＡＦＳ等の高価なセンサを用いることなく、
正確かつ迅速に空気過剰率を検出ことができるようにな
った。また、検出した空気過剰率に基づきＥＧＲ弁３１
の駆動制御を行うことで、加速時や減速時等にもＥＧＲ
ガスの還流を適切に行うことができ、黒煙やＮＯX の排
出量を極めて低く抑えることができた。
【００３６】以上で具体的実施例の説明を終えるが、本
発明の態様はこの実施例に限るものではない。例えば、
上記実施例はターボ過給機を備えたディーゼルエンジン
に本発明を適用したものであるが、自然吸気のディーゼ
ルエンジンや希薄燃焼方式のガソリンエンジン等にも好
適である。また、上記空気過剰率検出サブルーチンで
は、タービン上流圧を、タービン加速圧やタービン上流
圧定常値等から算出するようにしたが、これを排気圧セ
ンサ等を用いて実測するようにしてもよい。また、上記
ＥＧＲ制御サブルーチンでは、空気過剰率検出サブルー
チンで推定した空気過剰率λを用いてＥＧＲ制御を行う
ようにしたが、吸気管等にＬＡＦＳを取付けてその検出
結果に基づいてこれを行うようにしてもよい。また、上
記実施例では、空気過剰率の推定を３行程前の運転パラ
メータ（ＥＧＲ量や全吸気量）に基づき行ったが、運転
状態等に応じて２行程以前あるいは４行程以降の運転パ
ラメータを用いる可変方式を採ってもよい。また、上記
実施例では空気過剰率を１吸気行程毎に推定するように
したが、行程と非同期で推定を行うようにしてもよい。
更に、エンジン制御システムの具体的構成や制御手順等
については、本発明の主旨を逸脱しない範囲で変更する
ことが可能である。
発明の態様はこの実施例に限るものではない。例えば、
上記実施例はターボ過給機を備えたディーゼルエンジン
に本発明を適用したものであるが、自然吸気のディーゼ
ルエンジンや希薄燃焼方式のガソリンエンジン等にも好
適である。また、上記空気過剰率検出サブルーチンで
は、タービン上流圧を、タービン加速圧やタービン上流
圧定常値等から算出するようにしたが、これを排気圧セ
ンサ等を用いて実測するようにしてもよい。また、上記
ＥＧＲ制御サブルーチンでは、空気過剰率検出サブルー
チンで推定した空気過剰率λを用いてＥＧＲ制御を行う
ようにしたが、吸気管等にＬＡＦＳを取付けてその検出
結果に基づいてこれを行うようにしてもよい。また、上
記実施例では、空気過剰率の推定を３行程前の運転パラ
メータ（ＥＧＲ量や全吸気量）に基づき行ったが、運転
状態等に応じて２行程以前あるいは４行程以降の運転パ
ラメータを用いる可変方式を採ってもよい。また、上記
実施例では空気過剰率を１吸気行程毎に推定するように
したが、行程と非同期で推定を行うようにしてもよい。
更に、エンジン制御システムの具体的構成や制御手順等
については、本発明の主旨を逸脱しない範囲で変更する
ことが可能である。
【００３７】
【発明の効果】本発明の請求項１によれば、車両に搭載
されたエンジンの運転状態に基づき、上記エンジンの排
気ガス再循環装置が作動中であるときに当該エンジンに
供給される混合気の空気過剰率を繰り返し検出する空気
過剰率検出装置において、上記エンジンの吸気圧力を検
出する吸気圧力検出手段と、上記エンジンの排気圧力を
検出する排気圧力検出手段と、上記吸気圧力検出手段に
よって検出された吸気圧力と上記排気圧力検出手段によ
って検出された排気圧力とに基づき、上記排気ガス再循
環装置による排気ガスの還流量を推定する排気ガス還流
量推定手段と、上記排気ガス再循環装置による排気ガス
還流量を含む上記エンジンの吸気量を検出する吸気量検
出手段と、上記吸気量検出手段によって検出された吸気
量と、所定の回数だけ前に推定された空気過剰率と、上
記排気ガス還流量推定手段により推定された排気ガスの
還流量とに基づき、上記エンジンの等価吸入新気量を推
定する等価吸入新気量推定手段と、上記エンジンの燃料
供給量を検出する燃料供給量検出手段と、同燃料供給量
検出手段によって検出された燃料供給量と上記等価吸入
新気量推定手段によって推定された等価吸入新気量とに
基づき、上記エンジンの空気過剰率を推定する空気過剰
率推定手段とを備えるようにしたため、信頼性に乏しく
且つ高コストなＬＡＦＳ等を用いることなく、ディーゼ
ルエンジン等における空気過剰率を正確かつ迅速に検出
でき、ＮＯX 排出量や黒煙排出量を削減させるべく燃料
噴射量やＥＧＲ量の適切な制御を行うことが可能とな
る。
されたエンジンの運転状態に基づき、上記エンジンの排
気ガス再循環装置が作動中であるときに当該エンジンに
供給される混合気の空気過剰率を繰り返し検出する空気
過剰率検出装置において、上記エンジンの吸気圧力を検
出する吸気圧力検出手段と、上記エンジンの排気圧力を
検出する排気圧力検出手段と、上記吸気圧力検出手段に
よって検出された吸気圧力と上記排気圧力検出手段によ
って検出された排気圧力とに基づき、上記排気ガス再循
環装置による排気ガスの還流量を推定する排気ガス還流
量推定手段と、上記排気ガス再循環装置による排気ガス
還流量を含む上記エンジンの吸気量を検出する吸気量検
出手段と、上記吸気量検出手段によって検出された吸気
量と、所定の回数だけ前に推定された空気過剰率と、上
記排気ガス還流量推定手段により推定された排気ガスの
還流量とに基づき、上記エンジンの等価吸入新気量を推
定する等価吸入新気量推定手段と、上記エンジンの燃料
供給量を検出する燃料供給量検出手段と、同燃料供給量
検出手段によって検出された燃料供給量と上記等価吸入
新気量推定手段によって推定された等価吸入新気量とに
基づき、上記エンジンの空気過剰率を推定する空気過剰
率推定手段とを備えるようにしたため、信頼性に乏しく
且つ高コストなＬＡＦＳ等を用いることなく、ディーゼ
ルエンジン等における空気過剰率を正確かつ迅速に検出
でき、ＮＯX 排出量や黒煙排出量を削減させるべく燃料
噴射量やＥＧＲ量の適切な制御を行うことが可能とな
る。
【００３８】また、請求項１の空気過剰率検出装置の好
ましい態様として、上記吸気量検出手段は、上記吸気圧
力検出手段によって検出された吸気圧力に基づいて吸気
量を検出するようにするのがよく、これにより高価なエ
アフローセンサ等を備える必要がなくなる。また、請求
項２によれば、請求項１の空気過剰率検出装置におい
て、上記エンジンは、ターボ過給機を有し、上記排気ガ
ス還流量推定手段は、ターボ上流の排気圧力に基づいて
排気ガス還流量を推定するようにしたため、還流排気ガ
ス用の流量センサ等を備える必要がなくなり、コストや
部品点数等の上昇が抑えられる。
ましい態様として、上記吸気量検出手段は、上記吸気圧
力検出手段によって検出された吸気圧力に基づいて吸気
量を検出するようにするのがよく、これにより高価なエ
アフローセンサ等を備える必要がなくなる。また、請求
項２によれば、請求項１の空気過剰率検出装置におい
て、上記エンジンは、ターボ過給機を有し、上記排気ガ
ス還流量推定手段は、ターボ上流の排気圧力に基づいて
排気ガス還流量を推定するようにしたため、還流排気ガ
ス用の流量センサ等を備える必要がなくなり、コストや
部品点数等の上昇が抑えられる。
【００３９】また、請求項３によれば、請求項１または
２の空気過剰率検出装置において、上記排気圧力検出手
段は、エンジン回転速度と燃料供給量とから排気圧力定
常値を求め、同排気圧力定常値と、それぞれ数行程前の
排気ガス還流量と吸気量とからタービン加速圧を求め、
同タービン加速圧と、上記排気圧力定常値とから負荷を
求め、排気圧力の前回値と、上記タービン加速圧と、上
記負荷とから排気圧力の今回値を求めるようにしたた
め、排圧センサを備える必要がなくなり、コストや部品
点数等の上昇が抑えられる。
２の空気過剰率検出装置において、上記排気圧力検出手
段は、エンジン回転速度と燃料供給量とから排気圧力定
常値を求め、同排気圧力定常値と、それぞれ数行程前の
排気ガス還流量と吸気量とからタービン加速圧を求め、
同タービン加速圧と、上記排気圧力定常値とから負荷を
求め、排気圧力の前回値と、上記タービン加速圧と、上
記負荷とから排気圧力の今回値を求めるようにしたた
め、排圧センサを備える必要がなくなり、コストや部品
点数等の上昇が抑えられる。
【００４０】また、請求項１〜３の空気過剰率検出装置
の他の好ましい態様として、上記排気ガス還流量推定手
段は、排気ガス再循環装置の弁開度に基づき排気ガス還
流量を推定するようにするのがよく、これにより、還流
排気ガス用の流量センサ等を備える必要がなくなり、コ
ストや部品点数等の上昇が抑えられる。また、請求項４
によれば、請求項１〜３の空気過剰率検出装置におい
て、上記排気ガス還流量推定手段は、排気圧力と吸気圧
力との差圧からオリフィス係数を求め、エンジン回転速
度と、燃料供給量とから還流排気ガス温度係数を求め、
上記排気ガス再循環装置の弁開度と、同排気ガス再循環
装置の絞り係数と、上記オリフィス係数と、上記還流排
気ガス温度係数とから排気ガス還流量を推定するように
したため、還流排気ガス用の流量センサ等を備える必要
がなくなり、コストや部品点数等の上昇が抑えられる。
の他の好ましい態様として、上記排気ガス還流量推定手
段は、排気ガス再循環装置の弁開度に基づき排気ガス還
流量を推定するようにするのがよく、これにより、還流
排気ガス用の流量センサ等を備える必要がなくなり、コ
ストや部品点数等の上昇が抑えられる。また、請求項４
によれば、請求項１〜３の空気過剰率検出装置におい
て、上記排気ガス還流量推定手段は、排気圧力と吸気圧
力との差圧からオリフィス係数を求め、エンジン回転速
度と、燃料供給量とから還流排気ガス温度係数を求め、
上記排気ガス再循環装置の弁開度と、同排気ガス再循環
装置の絞り係数と、上記オリフィス係数と、上記還流排
気ガス温度係数とから排気ガス還流量を推定するように
したため、還流排気ガス用の流量センサ等を備える必要
がなくなり、コストや部品点数等の上昇が抑えられる。
【００４１】また、請求項５によれば、請求項１〜４の
空気過剰率検出装置において、上記等価吸入新気量推定
手段は、上記吸気量から上記排気ガスの還流量を上記空
気過剰率で除した値を減ずることにより等価吸入新気量
を推定するようにしたため、等価吸入新気量を正確かつ
リアルタイムに推定することが可能となる。また、請求
項１〜５の空気過剰率検出装置のさらに好ましい態様と
して、上記空気過剰率推定手段は、空気過剰率の推定を
上記エンジンの一行程毎に行うようにするのがよく、こ
れにより燃料噴射量やＥＧＲ量等の制御応答性が向上す
る。
空気過剰率検出装置において、上記等価吸入新気量推定
手段は、上記吸気量から上記排気ガスの還流量を上記空
気過剰率で除した値を減ずることにより等価吸入新気量
を推定するようにしたため、等価吸入新気量を正確かつ
リアルタイムに推定することが可能となる。また、請求
項１〜５の空気過剰率検出装置のさらに好ましい態様と
して、上記空気過剰率推定手段は、空気過剰率の推定を
上記エンジンの一行程毎に行うようにするのがよく、こ
れにより燃料噴射量やＥＧＲ量等の制御応答性が向上す
る。
【００４２】また、請求項６によれば、車両に搭載され
たエンジンの運転状態に基づき、上記エンジンの排気ガ
ス再循環装置の開弁量を制御する排気ガス再循環制御装
置において、上記エンジンの吸気圧力を検出する吸気圧
力検出手段と、上記エンジンの排気圧力を検出する排気
圧力検出手段と、上記吸気圧力検出手段によって検出さ
れた吸気圧力と上記排気圧力検出手段によって検出され
た排気圧力とに基づき、上記排気ガス再循環装置による
排気ガスの還流量を推定する排気ガス還流量推定手段
と、上記排気ガス再循環装置による排気ガス還流量を含
む上記エンジンの吸気量を検出する吸気量検出手段と、
上記吸気量検出手段によって検出された吸気量と、所定
の回数だけ前に推定された空気過剰率と、上記排気ガス
還流量推定手段により推定された排気ガスの還流量とに
基づき、上記エンジンの等価吸入新気量を推定する等価
吸入新気量推定手段と、上記エンジンの燃料供給量を検
出する燃料供給量検出手段と、同燃料供給量検出手段に
よって検出された燃料供給量と上記等価吸入新気量推定
手段によって推定された等価吸入新気量とに基づき、上
記エンジンの空気過剰率を推定する空気過剰率推定手段
と、上記エンジンに供給される混合気の目標空気過剰率
を設定する目標空気過剰率設定手段と、上記空気過剰率
と上記目標空気過剰率との偏差が無くなるように上記排
気ガス再循環装置の目標開弁量を設定する開弁量設定手
段と、上記目標開弁量に基づき、上記排気ガス再循環装
置を駆動制御する駆動制御装置とを備えるようにしたた
め、信頼性に乏しく且つ高コストなＬＡＦＳ等を用いる
ことなく、ディーゼルエンジン等における空気過剰率を
正確かつ迅速に検出でき、ＮＯx排出量や黒煙排出量を
削減させることが可能となる。
たエンジンの運転状態に基づき、上記エンジンの排気ガ
ス再循環装置の開弁量を制御する排気ガス再循環制御装
置において、上記エンジンの吸気圧力を検出する吸気圧
力検出手段と、上記エンジンの排気圧力を検出する排気
圧力検出手段と、上記吸気圧力検出手段によって検出さ
れた吸気圧力と上記排気圧力検出手段によって検出され
た排気圧力とに基づき、上記排気ガス再循環装置による
排気ガスの還流量を推定する排気ガス還流量推定手段
と、上記排気ガス再循環装置による排気ガス還流量を含
む上記エンジンの吸気量を検出する吸気量検出手段と、
上記吸気量検出手段によって検出された吸気量と、所定
の回数だけ前に推定された空気過剰率と、上記排気ガス
還流量推定手段により推定された排気ガスの還流量とに
基づき、上記エンジンの等価吸入新気量を推定する等価
吸入新気量推定手段と、上記エンジンの燃料供給量を検
出する燃料供給量検出手段と、同燃料供給量検出手段に
よって検出された燃料供給量と上記等価吸入新気量推定
手段によって推定された等価吸入新気量とに基づき、上
記エンジンの空気過剰率を推定する空気過剰率推定手段
と、上記エンジンに供給される混合気の目標空気過剰率
を設定する目標空気過剰率設定手段と、上記空気過剰率
と上記目標空気過剰率との偏差が無くなるように上記排
気ガス再循環装置の目標開弁量を設定する開弁量設定手
段と、上記目標開弁量に基づき、上記排気ガス再循環装
置を駆動制御する駆動制御装置とを備えるようにしたた
め、信頼性に乏しく且つ高コストなＬＡＦＳ等を用いる
ことなく、ディーゼルエンジン等における空気過剰率を
正確かつ迅速に検出でき、ＮＯx排出量や黒煙排出量を
削減させることが可能となる。
【００４３】また、請求項７によれば、請求項６の排気
ガス再循環制御装置において、上記目標空気過剰率設定
手段は、エンジン回転速度と燃料供給量とに基づき目標
空気過剰率を設定するようにしたため、過渡運転時等に
もＮＯx排出量や黒煙排出量を削減させることが可能と
なる。また、請求項８によれば、請求項６または７の排
気ガス再循環制御装置において、上記開弁量設定手段
は、少なくとも比例積分制御により上記開弁量を設定す
るものであり、上記偏差の絶対値が所定値より大きい場
合には、当該比例積分制御における積分項の積算を行わ
ないようにしたため、積分項が過大となることによる制
御応答性の悪化が防止される。
ガス再循環制御装置において、上記目標空気過剰率設定
手段は、エンジン回転速度と燃料供給量とに基づき目標
空気過剰率を設定するようにしたため、過渡運転時等に
もＮＯx排出量や黒煙排出量を削減させることが可能と
なる。また、請求項８によれば、請求項６または７の排
気ガス再循環制御装置において、上記開弁量設定手段
は、少なくとも比例積分制御により上記開弁量を設定す
るものであり、上記偏差の絶対値が所定値より大きい場
合には、当該比例積分制御における積分項の積算を行わ
ないようにしたため、積分項が過大となることによる制
御応答性の悪化が防止される。
【図１】本発明の一実施例に係るエンジン制御系統の概
略構成図である。
略構成図である。
【図２】空気過剰率検出サブルーチンの手順を示すフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図３】ＥＧＲ制御サブルーチンの手順を示すフローチ
ャートである。
ャートである。
【図４】ＥＧＲ制御サブルーチンの手順を示すフローチ
ャートである。
ャートである。
【図５】燃料噴射量を急増させた場合の空気過剰率の変
化と従来装置による検出結果を示すグラフである。
化と従来装置による検出結果を示すグラフである。
１ エンジン ２ シリンダヘッド ４ 燃料噴射弁 ５ 電子ガバナ ６ 燃料噴射ポンプ ８ ＥＣＵ １１ 吸気マニホールド １３ ターボ過給機 １４ コンプレッサ １７ ブースト圧センサ ２０ 排気マニホールド ２１ タービン ３０ ＥＧＲパイプ ３１ ＥＧＲ弁 ４２ 負圧側ＥＧＲソレノイド ４３ バキュームポンプ ４５ 大気側ＥＧＲソレノイド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｍ 25/07 ５５０ Ｆ０２Ｍ 25/07 ５５０Ｐ ５７０ ５７０Ｃ ５７０Ｐ (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02D 45/00 F02D 21/08 F02D 41/00 - 41/40 F02M 25/07
Claims (8)
- 【請求項１】 車両に搭載されたエンジンの運転状態に
基づき、上記エンジンの排気ガス再循環装置が作動中で
あるときに当該エンジンに供給される混合気の空気過剰
率を繰り返し検出する空気過剰率検出装置において、 上記エンジンの吸気圧力を検出する吸気圧力検出手段
と、 上記エンジンの排気圧力を検出する排気圧力検出手段
と、 上記吸気圧力検出手段によって検出された吸気圧力と上
記排気圧力検出手段によって検出された排気圧力とに基
づき、上記排気ガス再循環装置による排気ガスの還流量
を推定する排気ガス還流量推定手段と、 上記排気ガス再循環装置による排気ガス還流量を含む上
記エンジンの吸気量を検出する吸気量検出手段と、 上記吸気量検出手段によって検出された吸気量と、所定
の回数だけ前に推定された空気過剰率（λ(i-3)）と、
上記排気ガス還流量推定手段により推定された排気ガス
の還流量とに基づき、上記エンジンの等価吸入新気量を
推定する等価吸入新気量推定手段と、 上記エンジンの燃料供給量を検出する燃料供給量検出手
段と、 同燃料供給量検出手段によって検出された燃料供給量と
上記等価吸入新気量推定手段によって推定された等価吸
入新気量とに基づき、上記エンジンの空気過剰率（λ
(i)）を推定する空気過剰率推定手段とを備えたことを
特徴とするエンジンの空気過剰率検出装置。 - 【請求項２】 上記エンジンは、ターボ過給機を有し、 上記排気ガス還流量推定手段は、ターボ上流の排気圧力
に基づいて排気ガス還流量を推定することを特徴とす
る、請求項１記載のエンジンの空気過剰率検出装置。 - 【請求項３】 上記排気圧力検出手段は、 エンジン回転速度と燃料供給量とから排気圧力定常値を
求め、 同排気圧力定常値と、それぞれ数行程前の排気ガス還流
量と吸気量とからタービン加速圧を求め、 同タービン加速圧と、上記排気圧力定常値とから負荷を
求め、 排気圧力の前回値と、上記タービン加速圧と、上記負荷
とから排気圧力の今回値を求めることを特徴とする、請
求項１または２記載のエンジンの空気過剰率検出装置。 - 【請求項４】 上記排気ガス還流量推定手段は、 排気圧力と吸気圧力との差圧からオリフィス係数を求
め、 エンジン回転速度と、燃料供給量とから還流排気ガス温
度係数を求め、 上記排気ガス再循環装置の弁開度と、同排気ガス再循環
装置の絞り係数と、上記オリフィス係数と、上記還流排
気ガス温度係数とから排気ガス還流量を推定することを
特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のエン
ジンの空気過剰率検出装置。 - 【請求項５】 上記等価吸入新気量推定手段は、上記吸
気量から上記排気ガスの還流量を上記空気過剰率で除し
た値を減ずることにより等価吸入新気量を推定すること
を特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のエ
ンジンの空気過剰率検出装置。 - 【請求項６】 車両に搭載されたエンジンの運転状態に
基づき、上記エンジンの排気ガス再循環装置の開弁量を
制御する排気ガス再循環制御装置において、上記エンジンの吸気圧力を検出する吸気圧力検出手段
と、 上記エンジンの排気圧力を検出する排気圧力検出手段
と、 上記吸気圧力検出手段によって検出された吸気圧力と上
記排気圧力検出手段によって検出された排気圧力とに基
づき、上記排気ガス再循環装置による排気ガスの還流量
を推定する排気ガス還流量推定手段と、 上記排気ガス再循環装置による排気ガス還流量を含む上
記エンジンの吸気量を検出する吸気量検出手段と、 上記吸気量検出手段によって検出された吸気量と、所定
の回数だけ前に推定された空気過剰率（λ(i-3)）と、
上記排気ガス還流量推定手段により推定された排気ガス
の還流量とに基づき、上記エンジンの等価吸入新気量を
推定する等価吸入新気量推定手段と、 上記エンジンの燃料供給量を検出する燃料供給量検出手
段と、 同燃料供給量検出手段によって検出された燃料供給量と
上記等価吸入新気量推定手段によって推定された等価吸
入新気量とに基づき、上記エンジンの空気過剰率（λ
(i)）を推定する空気過剰率推定手段と、 上記エンジンに供給される混合気の目標空気過剰率を設
定する目標空気過剰率設定手段と、 上記空気過剰率（λ(i)）と上記目標空気過剰率との偏
差が無くなるように上記排気ガス再循環装置の目標開弁
量を設定する開弁量設定手段と、 上記目標開弁量に基づき、上記排気ガス再循環装置を駆
動制御する駆動制御装置とを備えたことを特徴とする排
気ガス再循環制御装置。 - 【請求項７】 上記目標空気過剰率設定手段は、エンジ
ン回転速度と燃料供給量とに基づき目標空気過剰率を設
定することを特徴とする、請求項６記載の排気ガス再循
環制御装置。 - 【請求項８】 上記開弁量設定手段は、少なくとも比例
積分制御により上記開弁量を設定するものであり、上記
偏差の絶対値が所定値より大きい場合には、当該比例積
分制御における積分項の積算を行わないことを特徴とす
る、請求項６または７記載の排気ガス再循環制御装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13699595A JP3198873B2 (ja) | 1995-06-02 | 1995-06-02 | エンジンの空気過剰率検出装置および排気ガス再循環制御装置 |
| PCT/JP1996/001498 WO1996038660A1 (fr) | 1995-06-02 | 1996-06-03 | Dispositifs de detection et de regulation du taux d'air en exces dans un moteur |
| DE69636687T DE69636687T2 (de) | 1995-06-02 | 1996-06-03 | Vorrichtung zum erfassen und steurern des luftüberschussfaktors einer brennkraftmaschine |
| EP96920034A EP0774574B1 (en) | 1995-06-02 | 1996-06-03 | Excess air factor detecting device and excess air factor controlling device for an engine |
| US08/776,320 US5704340A (en) | 1995-06-02 | 1996-06-03 | Excess air rate detecting apparatus and an excess air rate control apparatus for an engine |
| KR1019970700679A KR100205512B1 (ko) | 1995-06-02 | 1996-06-03 | 엔진의 공기과잉률 검출장치 및 공기과잉률 제어장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13699595A JP3198873B2 (ja) | 1995-06-02 | 1995-06-02 | エンジンの空気過剰率検出装置および排気ガス再循環制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08326595A JPH08326595A (ja) | 1996-12-10 |
| JP3198873B2 true JP3198873B2 (ja) | 2001-08-13 |
Family
ID=15188334
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13699595A Expired - Lifetime JP3198873B2 (ja) | 1995-06-02 | 1995-06-02 | エンジンの空気過剰率検出装置および排気ガス再循環制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3198873B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3979066B2 (ja) * | 2001-03-30 | 2007-09-19 | 日産自動車株式会社 | エンジンの空燃比制御装置 |
| US9951701B2 (en) * | 2014-09-22 | 2018-04-24 | General Electric Company | Method and systems for EGR control |
-
1995
- 1995-06-02 JP JP13699595A patent/JP3198873B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08326595A (ja) | 1996-12-10 |
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