JP3329711B2 - Exhaust gas recirculation control device for internal combustion engine - Google Patents

Exhaust gas recirculation control device for internal combustion engine

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JP3329711B2
JP3329711B2 JP32451797A JP32451797A JP3329711B2 JP 3329711 B2 JP3329711 B2 JP 3329711B2 JP 32451797 A JP32451797 A JP 32451797A JP 32451797 A JP32451797 A JP 32451797A JP 3329711 B2 JP3329711 B2 JP 3329711B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、排ガスの一部を吸
気系に還流する内燃機関に適用され、排ガス還流量を好
適に制御する排ガス還流制御装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhaust gas recirculation control device applied to an internal combustion engine for recirculating a part of exhaust gas to an intake system and suitably controlling the amount of exhaust gas recirculation.

【0002】[0002]

【従来の技術】排ガス中の窒素酸化物(NOx )を低減
する一手法として、排ガスの一部をエンジン吸気管に還
流させるようにした排ガス還流装置(以下、EGR装置
という)が具体化されている。こうしたEGR装置を具
備する内燃機関では、気筒から排出される排ガス中の酸
素濃度が検出され、該検出した排ガス酸素濃度に応じて
排ガス還流量(EGR量)が制御される。具体的には、
エンジン排気管とエンジン吸気管とを結ぶEGR通路の
途中にEGR弁が設けられ、このEGR弁の開度が調整
される。この場合一般には、気筒の排気行程毎に排ガス
酸素濃度を検出し、1燃焼サイクル前に検出した排ガス
酸素濃度を使ってEGR弁の制御指令値を演算するよう
にしていた。
2. Description of the Related Art As one method for reducing nitrogen oxides (NOx) in exhaust gas, an exhaust gas recirculation device (hereinafter, referred to as an EGR device) that recirculates a part of the exhaust gas to an engine intake pipe has been embodied. I have. In an internal combustion engine equipped with such an EGR device, the oxygen concentration in the exhaust gas discharged from the cylinder is detected, and the exhaust gas recirculation amount (EGR amount) is controlled according to the detected exhaust gas oxygen concentration. In particular,
An EGR valve is provided in the middle of an EGR passage connecting the engine exhaust pipe and the engine intake pipe, and the opening of the EGR valve is adjusted. In this case, generally, the exhaust gas oxygen concentration is detected for each exhaust stroke of the cylinder, and the control command value of the EGR valve is calculated using the exhaust gas oxygen concentration detected one combustion cycle before.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところが上記従来技術
では、EGR量が少なく、排ガスがEGR通路を経由し
てエンジン吸気管に還流されるまでの所要時間(還流遅
れ時間)が長引く場合において、排ガス酸素濃度が実際
の値からはずれ、ひいてはEGR制御の制御精度が悪化
するという問題が生ずる。これは、1燃焼サイクル前の
排ガス酸素濃度に基づきEGR制御を実施することで、
実際にエンジン吸気管に還流される排ガス(EGRガ
ス)の酸素濃度が誤検出されるためであると考えられ
る。
However, in the above prior art, when the amount of EGR is small and the time required for the exhaust gas to return to the engine intake pipe via the EGR passage (return delay time) is prolonged, the exhaust gas may be exhausted. There arises a problem that the oxygen concentration deviates from the actual value, and eventually the control accuracy of the EGR control deteriorates. This is because the EGR control is performed based on the exhaust gas oxygen concentration one combustion cycle before,
It is considered that this is because the oxygen concentration of the exhaust gas (EGR gas) actually returned to the engine intake pipe is erroneously detected.

【0004】例えば車両の加速時には、内燃機関への燃
料供給量が増量されると共に、その際の燃料供給量と筒
内吸入酸素量とのバランスを維持するようEGR弁が閉
側に制御される。この燃料増量時には排ガス酸素濃度が
低下する。また、EGR量が減少すると共に還流遅れ時
間が増大する。このとき、機関の吸気行程にて実際にエ
ンジン吸気管に還流されるEGRガス(筒内に吸入され
る排ガス)は、EGR通路内で一旦滞留したものである
ために、本来、加速前の酸素濃度値を有するが、従来装
置では還流遅れ時間を考慮していないためにこの酸素濃
度を実際値よりも小さい値とみなしてしまう。その結
果、燃料供給量に対する最適な筒内吸入酸素量よりも多
くの酸素が気筒に吸入され、NOx が過剰に増大すると
いう問題が生じる。
For example, when the vehicle is accelerating, the amount of fuel supplied to the internal combustion engine is increased, and the EGR valve is controlled to be closed so as to maintain the balance between the amount of fuel supplied and the amount of in-cylinder intake oxygen. . At the time of this fuel increase, the exhaust gas oxygen concentration decreases. In addition, the recirculation delay time increases as the EGR amount decreases. At this time, the EGR gas (exhaust gas sucked into the cylinder) that is actually recirculated to the engine intake pipe during the intake stroke of the engine temporarily stays in the EGR passage, so that the oxygen before the acceleration is originally required. Although it has a concentration value, the conventional apparatus does not consider the reflux delay time, and thus considers this oxygen concentration as a value smaller than the actual value. As a result, there is a problem in that more oxygen than the optimal in-cylinder intake oxygen amount for the fuel supply amount is sucked into the cylinder, and NOx excessively increases.

【0005】本発明は、上記問題に着目してなされたも
のであって、その目的とするところは、吸気系に還流さ
れる排ガスの酸素濃度を正確に把握し、ひいては排ガス
還流制御を精度良く実施することができる内燃機関の排
ガス還流制御装置を提供することである。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and has as its object to accurately grasp the oxygen concentration of the exhaust gas recirculated to the intake system, and to control the exhaust gas recirculation control with high accuracy. An object of the present invention is to provide an exhaust gas recirculation control device for an internal combustion engine that can be implemented.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1に記載の発明では、内燃機関の排ガスの一
部を排ガス還流通路を介して吸気系に還流する内燃機関
の排ガス還流制御装置において、前記排ガス還流通路を
介して吸気行程毎に還流される排ガス量を検出する排ガ
ス還流量検出手段と、排気行程毎に排ガス中の酸素濃度
を検出する排ガス酸素濃度検出手段と、前記検出した排
ガス中の酸素濃度の履歴を随時記憶するメモリと、前記
検出した排ガス還流量が占める前記排ガス還流通路内の
長さを求め、その長さに応じた排ガスの還流遅れ時間だ
け前に記憶したメモリ値から、吸気系に還流される排ガ
スの酸素濃度を算出する還流ガス酸素濃度算出手段と、
該算出した還流排ガスの酸素濃度を用いて排ガス還流量
を制御する排ガス還流量制御手段とを備える。
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the exhaust gas recirculation of the internal combustion engine recirculates a part of the exhaust gas of the internal combustion engine to an intake system through an exhaust gas recirculation passage. In the control device, exhaust gas recirculation amount detection means for detecting an exhaust gas recirculation amount for each intake stroke through the exhaust gas recirculation passage, exhaust gas oxygen concentration detection means for detecting an oxygen concentration in the exhaust gas for each exhaust stroke, A memory for storing the history of the detected oxygen concentration in the exhaust gas at any time, and a length in the exhaust gas recirculation passage occupied by the detected exhaust gas recirculation amount is obtained, and stored before the exhaust gas recirculation delay time corresponding to the length. Recirculated gas oxygen concentration calculating means for calculating the oxygen concentration of the exhaust gas recirculated to the intake system from the obtained memory value,
Exhaust gas recirculation amount control means for controlling the amount of recirculated exhaust gas using the calculated oxygen concentration of the recirculated exhaust gas.

【0007】上記構成によれば、排気行程毎に検出され
る排ガス酸素濃度は、古いデータから順にメモリに格納
され、そのメモリ値が排ガス還流量の制御時において適
宜読み出される。また、その時々の排ガス還流量が占め
る排ガス還流通路内の長さ、すなわち機関の吸気行程時
において前記還流通路内のどれだけの排ガスが吸気系に
還流されるかが求められる。この場合、前記排ガス還流
通路の長さに応じた還流遅れ時間だけ前のメモリ値(排
ガス酸素濃度の検出値)を用いて実際に還流される排ガ
ス(還流排ガス)の酸素濃度を算出し、その算出値に基
づき排ガス還流量を制御することで、車両加減速などの
過渡運転時においても筒内吸入酸素量が適正に制御でき
る。つまり、従来装置とは異なり、NOx 排出量が過剰
に増大するといった不具合が解消できる。結果として、
吸気系に還流される排ガスの酸素濃度を正確に把握し、
ひいては排ガス還流制御を精度良く実施することができ
る。因みに、還流遅れ時間だけ前のメモリ値とは、排ガ
ス還流通路内でエンジン吸気管に最も近い排ガス、すな
わち吸気系に放出される直前の排ガスの酸素濃度データ
を指す。
[0007] According to the above configuration, the exhaust gas oxygen concentration detected for each exhaust stroke is stored in the memory in order from the oldest data, and the memory value is appropriately read when controlling the exhaust gas recirculation amount. Further, the length of the exhaust gas recirculation passage occupied by the exhaust gas recirculation amount at each time, that is, how much exhaust gas in the recirculation passage is recirculated to the intake system during the intake stroke of the engine is determined. In this case, the oxygen concentration of the exhaust gas (recirculated exhaust gas) actually recirculated is calculated using the memory value (detected value of the exhaust gas oxygen concentration) preceding by the recirculation delay time corresponding to the length of the exhaust gas recirculation passage. By controlling the exhaust gas recirculation amount based on the calculated value, the in-cylinder intake oxygen amount can be appropriately controlled even during transient operation such as vehicle acceleration / deceleration. That is, unlike the conventional apparatus, the problem that the NOx emission amount excessively increases can be solved. as a result,
Accurately grasp the oxygen concentration of the exhaust gas recirculated to the intake system,
As a result, the exhaust gas recirculation control can be performed with high accuracy. By the way, the memory value before the recirculation delay time refers to the oxygen concentration data of the exhaust gas closest to the engine intake pipe in the exhaust gas recirculation passage, that is, the exhaust gas immediately before being discharged to the intake system.

【0008】請求項2に記載の発明では、前記メモリは
複数の記憶領域を有し、その領域毎に排ガス酸素濃度の
履歴を記憶保持する装置であって、前記還流ガス酸素濃
度算出手段は、前記検出した排ガス還流量に相当する個
数の酸素濃度メモリ値を読み出し、該読み出したメモリ
値に基づき還流排ガスの酸素濃度を算出する。なおここ
で、請求項3に記載したように、前記酸素濃度のメモリ
値を平均化して還流排ガスの酸素濃度を算出するように
してもよい。
[0008] In the invention described in claim 2, the memory has a plurality of storage areas, an apparatus for storing and maintaining the history of the exhaust gas oxygen concentration for each area, the return gas oxygen concentration calculation means, The oxygen concentration memory values of the number corresponding to the detected exhaust gas recirculation amount are read, and the oxygen concentration of the recirculated exhaust gas is calculated based on the read memory values. Here, as described in claim 3, the memory value of the oxygen concentration may be averaged to calculate the oxygen concentration of the recirculated exhaust gas.

【0009】請求項2,3の構成によれば、排ガス還流
量に応じた個数の酸素濃度のメモリ値を読み出すこと
で、還流遅れ時間を反映した還流排ガスの酸素濃度が容
易且つ正確に算出できる。このとき、排ガス還流通路内
に存在する排ガスの酸素濃度が全て同じであれば、還流
排ガス酸素濃度の算出に際し同一のメモリ値が読み出さ
れ、同通路内に存在する排ガスの酸素濃度が異なるので
あれば、還流排ガス酸素濃度の算出に際し異なるメモリ
値が読み出される。
According to the second and third aspects of the present invention, the oxygen concentration of the recirculated exhaust gas reflecting the recirculation delay time can be easily and accurately calculated by reading out the memory values of the oxygen concentration corresponding to the exhaust gas recirculation amount. . At this time, if all the oxygen concentrations of the exhaust gas present in the exhaust gas recirculation passage are the same, the same memory value is read out when calculating the recirculated exhaust gas oxygen concentration, and the oxygen concentration of the exhaust gas existing in the same passage is different. If so, a different memory value is read out when calculating the recirculated exhaust gas oxygen concentration.

【0010】請求項4に記載の発明では、前記検出した
排ガス還流量に相当する個数のメモリ領域に、その時の
排ガス酸素濃度の検出値を記憶させる。この場合、排ガ
ス還流量に相当する個数のメモリ領域には同じ検出値が
書き込まれ、その後の還流排ガスの酸素濃度算出時にお
いて適宜読み出される。
According to the present invention, the detected value of the exhaust gas oxygen concentration at that time is stored in the memory areas corresponding to the detected exhaust gas recirculation amount. In this case, the same detection value is written in the number of memory areas corresponding to the exhaust gas recirculation amount, and is read out appropriately when calculating the oxygen concentration of the recirculated exhaust gas thereafter.

【0011】請求項5に記載の発明では、排ガス酸素濃
度のメモリ値を用いて排ガス還流量を制御する際、当該
用いた排ガス酸素濃度のメモリ値を消去し、代わりにそ
の時点で排気行程となる他の気筒の排ガス酸素濃度にて
前記メモリを更新する。この場合、多気筒内燃機関の気
筒毎に検出される排ガス酸素濃度が同一のメモリにて管
理でき、メモリ容量の削減に貢献できる。
According to the fifth aspect of the present invention, when controlling the exhaust gas recirculation amount using the memory value of the exhaust gas oxygen concentration, the used memory value of the exhaust gas oxygen concentration is erased, and instead, the exhaust stroke and The memory is updated with the exhaust gas oxygen concentration of another cylinder. In this case, the exhaust gas oxygen concentration detected for each cylinder of the multi-cylinder internal combustion engine can be managed by the same memory, which can contribute to a reduction in memory capacity.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、この発明を具体化した一実
施の形態を図面に従って説明する。図1は、本実施の形
態における車両用ディーゼルエンジンの電子制御システ
ムの概要を示す構成図である。図1の電子制御システム
における電子制御装置(以下、ECUという)10は、
周知のCPU、ROM、RAM、バックアップRAM等
からなるマイクロコンピュータを主体とし、ECU10
の制御指令信号により電磁駆動式の分配型燃料噴射ポン
プ11が駆動されてディーゼルエンジン20に高圧の燃
料が供給される。つまり、分配型燃料噴射ポンプ11に
より圧縮された高圧燃料は燃料分配通路12を介して燃
料噴射ノズル13に給送され、燃料噴射ノズル13はデ
ィーゼルエンジン20の副燃焼室21に燃料を噴射す
る。なお本実施の形態のディーゼルエンジン20は第1
〜第4(#1〜#4)の4つの気筒を有し、各気筒の燃
焼順序は#1→#3→#4→#2となっている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram illustrating an outline of an electronic control system for a vehicle diesel engine according to the present embodiment. An electronic control unit (hereinafter, referred to as an ECU) 10 in the electronic control system of FIG.
The microcomputer mainly includes a well-known CPU, a ROM, a RAM, a backup RAM, and the like.
, The electromagnetically driven distribution type fuel injection pump 11 is driven to supply high-pressure fuel to the diesel engine 20. That is, the high-pressure fuel compressed by the distribution type fuel injection pump 11 is supplied to the fuel injection nozzle 13 through the fuel distribution passage 12, and the fuel injection nozzle 13 injects the fuel into the sub combustion chamber 21 of the diesel engine 20. Note that the diesel engine 20 of the present embodiment
Fourth (# 1 to # 4) four cylinders, and the combustion order of each cylinder is # 1 → # 3 → # 4 → # 2.

【0013】ディーゼルエンジン20は吸気管22及び
排気管23を有し、これら吸気管22及び排気管23は
吸気バルブ24及び排気バルブ25を介して主燃焼室2
6に連通している。この主燃焼室26は連通路27を介
して前記副燃焼室21に連通している。従って、ピスト
ン28の上動に伴う筒内吸入空気の圧縮時において、燃
料噴射ノズル13から副燃焼室21内に燃料が噴射供給
されると、当該燃料が圧縮点火され燃焼に供される。
The diesel engine 20 has an intake pipe 22 and an exhaust pipe 23. The intake pipe 22 and the exhaust pipe 23 are connected to the main combustion chamber 2 via an intake valve 24 and an exhaust valve 25.
It communicates with 6. The main combustion chamber 26 communicates with the auxiliary combustion chamber 21 via a communication passage 27. Therefore, when the in-cylinder intake air is compressed due to the upward movement of the piston 28, when fuel is injected and supplied from the fuel injection nozzle 13 into the sub-combustion chamber 21, the fuel is compression-ignited and used for combustion.

【0014】また、ディーゼルエンジン20は過給機を
構成するターボチャージャ14を備えており、前記吸気
管22にはターボチャージャ14のコンプレッサ14a
が設けられ、前記排気管23にはターボチャージャ14
の排気タービン14bが設けられている。周知のよう
に、ターボチャージャ14は排ガスのエネルギーを利用
して排気タービン14bを回転させ、その同軸上にある
コンプレッサ14aを回転させて吸入空気を昇圧させ
る。吸入空気が昇圧されることにより、高密度の空気が
主燃焼室26へと送り込まれてディーゼルエンジン20
の出力が増幅される。
The diesel engine 20 has a turbocharger 14 constituting a supercharger, and a compressor 14a of the turbocharger 14 is provided in the intake pipe 22.
The exhaust pipe 23 is provided with a turbocharger 14.
Exhaust turbine 14b is provided. As is well known, the turbocharger 14 uses the energy of the exhaust gas to rotate the exhaust turbine 14b, and rotates the compressor 14a on the same axis to increase the pressure of the intake air. When the intake air is pressurized, high-density air is sent into the main combustion chamber 26 and the diesel engine 20
Is amplified.

【0015】コンプレッサ14aの下流側には、アクセ
ルペダル15に連動する吸気絞り弁16が設けられてい
る。該吸気絞り弁16の開閉位置はアクセル開度として
アクセル開度センサ17により検出され、該検出された
アクセル開度信号はECU10に入力される。
An intake throttle valve 16 is provided downstream of the compressor 14a in conjunction with an accelerator pedal 15. The open / close position of the intake throttle valve 16 is detected as an accelerator opening by an accelerator opening sensor 17, and the detected accelerator opening signal is input to the ECU 10.

【0016】上記コンプレッサ14aの上流側には、吸
気管22に吸入される新気吸入量を検出するための新気
吸入量センサ30が設けられており、この新気吸入量セ
ンサ30により検出された新気吸入量信号はECU10
に入力される。新気吸入量センサ30は、吸気管22内
に熱線を配置して構成される熱線式エアフローメータか
らなり、加熱された熱線(抵抗体)からの熱の放散に応
じて吸入新気の質量流量を検出する。
On the upstream side of the compressor 14a, there is provided a fresh air intake sensor 30 for detecting the amount of fresh air to be sucked into the intake pipe 22. The fresh air intake sensor 30 detects the amount of fresh air. The fresh air intake signal is
Is input to The fresh air intake amount sensor 30 is composed of a hot wire air flow meter configured by arranging a hot wire in the intake pipe 22, and the mass flow rate of the fresh air to be sucked in accordance with the dissipation of heat from the heated hot wire (resistor). Is detected.

【0017】またその他に、吸気管22には、新気の温
度を検出するための新気温度センサ31と、吸気管圧力
を検出するための吸気圧センサ32とが設けられ、各セ
ンサ31,32の検出信号はECU10に入力される。
さらに、前記分配型燃料噴射ポンプ11の図示しないド
ライブシャフトには、エンジン回転数を検出するための
回転数センサ33が配設されており、同センサ33の検
出信号はECU10に入力される。
In addition, the intake pipe 22 is provided with a fresh air temperature sensor 31 for detecting the temperature of fresh air and an intake pressure sensor 32 for detecting the pressure of the intake pipe. The detection signal of 32 is input to the ECU 10.
Further, a drive speed sensor 33 for detecting an engine speed is provided on a drive shaft (not shown) of the distribution type fuel injection pump 11, and a detection signal of the sensor 33 is input to the ECU 10.

【0018】次いで、本エンジンシステムに設けられた
EGR装置の概要を説明する。排気管23において、排
気タービン14bの上流側にはEGR通路35が分岐し
て設けられており、同EGR通路35はその途中のEG
R弁36を経て吸気管22に接続されている。このEG
R通路35により、排気管23内の排ガスの一部が吸気
管22の吸気ポート近くに還流される。
Next, an outline of the EGR device provided in the engine system will be described. In the exhaust pipe 23, an EGR passage 35 is provided in a branched manner on the upstream side of the exhaust turbine 14b.
It is connected to the intake pipe 22 via the R valve 36. This EG
A part of the exhaust gas in the exhaust pipe 23 is recirculated to the vicinity of the intake port of the intake pipe 22 by the R passage 35.

【0019】排ガス還流量(EGRガス量)を調節する
ためのEGR弁36は、EGR通路35を開閉するため
の弁体37を有し、該弁体37はダイヤフラム38によ
り作動せしめられる。この弁体37のリフト量により前
記EGRガス量が決定される。ダイヤフラム38の背後
には圧縮コイルばね39を設置した圧力室40が形成さ
れており、この圧力室40には圧力導入管41を介して
負圧制御弁42が接続されている。負圧制御弁42に
は、大気に通じる大気導入ポート42aと真空ポンプ4
3に通じる負圧導入ポート42bとが設けられている。
負圧制御弁42により大気と負圧とが切替え制御される
ことで、圧力室40の負圧が調整される。
The EGR valve 36 for adjusting the exhaust gas recirculation amount (EGR gas amount) has a valve element 37 for opening and closing the EGR passage 35, and the valve element 37 is operated by a diaphragm 38. The EGR gas amount is determined by the lift amount of the valve body 37. A pressure chamber 40 in which a compression coil spring 39 is installed is formed behind the diaphragm 38, and a negative pressure control valve 42 is connected to the pressure chamber 40 via a pressure introducing pipe 41. The negative pressure control valve 42 has an air introduction port 42 a communicating with the atmosphere and a vacuum pump 4.
3 is provided with a negative pressure introduction port 42b.
The negative pressure in the pressure chamber 40 is adjusted by switching control between the atmosphere and the negative pressure by the negative pressure control valve 42.

【0020】例えば圧力室40内の負圧が増すと、圧縮
コイルばね39に抗してダイヤフラム38が図の上方に
変位して弁体37がリフト駆動せしめられる。こうして
弁体37がリフト駆動されることにより、EGR通路3
5を通じて排気管23から吸気管22へ導かれるEGR
ガス量が調節される。弁体37のリフト動作は、ECU
10から負圧制御弁42に出力されるリフト指令信号に
より制御される。その詳細は後述する。
For example, when the negative pressure in the pressure chamber 40 increases, the diaphragm 38 is displaced upward in the drawing against the compression coil spring 39, and the valve body 37 is driven to lift. The lift of the valve body 37 in this manner causes the EGR passage 3
5, the EGR guided from the exhaust pipe 23 to the intake pipe 22
The gas volume is adjusted. The lift operation of the valve body 37 is performed by the ECU.
10 is controlled by a lift command signal output to the negative pressure control valve 42. The details will be described later.

【0021】また、EGR通路35途中にはEGRガス
の温度を検出するためのEGRガス温度センサ44が設
けられており、同センサ44の検出信号はECU10に
入力される。
An EGR gas temperature sensor 44 for detecting the temperature of the EGR gas is provided in the middle of the EGR passage 35, and a detection signal of the sensor 44 is input to the ECU 10.

【0022】ECU10は、上記した各種センサの検出
信号に基づいてエンジン運転状態を検知する。具体的に
は、アクセル開度センサ17の検出信号に基づいてアク
セル開度VAを、新気吸入量センサ30の検出信号に基
づいて新気吸入量GAを、新気温度センサ31の検出信
号に基づいて新気温度TAを、吸気圧センサ32の検出
信号に基づいて吸気圧PMを、回転数センサ33の検出
信号に基づいてエンジン回転数NEを、EGRガス温度
センサ44の検出信号に基づいてEGRガス温度TE
を、それぞれ算出する。
The ECU 10 detects the operating state of the engine based on the detection signals of the various sensors described above. Specifically, the accelerator opening VA based on the detection signal of the accelerator opening sensor 17, the fresh air intake amount GA based on the detection signal of the fresh air intake sensor 30, and the detection signal of the fresh air temperature sensor 31 are used. Based on the fresh air temperature TA, the intake pressure PM based on the detection signal of the intake pressure sensor 32, the engine speed NE based on the detection signal of the rotation speed sensor 33, based on the detection signal of the EGR gas temperature sensor 44. EGR gas temperature TE
Are calculated respectively.

【0023】また、ECU10は、上記の如く算出され
たエンジン運転状態に応じて分配型燃料噴射ポンプ11
による燃料噴射量QFを算出し、その算出値に基づく指
令信号を前記燃料噴射ポンプ11に出力して燃料噴射ノ
ズル13からディーゼルエンジン20に燃料を供給させ
る。さらに、ECU10は、上記エンジン運転状態に応
じてEGR弁36の目標開度(弁体37のリフト指令
値)を決定し、その指令値に基づいて上記負圧制御弁4
2を駆動させる。
Further, the ECU 10 controls the distribution type fuel injection pump 11 in accordance with the engine operating state calculated as described above.
, And outputs a command signal based on the calculated value to the fuel injection pump 11 to supply fuel from the fuel injection nozzle 13 to the diesel engine 20. Further, the ECU 10 determines a target opening of the EGR valve 36 (a lift command value of the valve body 37) according to the engine operating state, and based on the command value, determines the negative pressure control valve 4.
2 is driven.

【0024】一方、ECU10は、ディーゼルエンジン
20の各気筒から排出される排ガス中の酸素濃度(排ガ
ス酸素濃度ΨO2)を検出し、その検出値をEGRガス
酸素濃度メモリ10aに随時記憶する。図8に示すよう
に、同メモリ10aはメモリ番地「m」〜「m+9」の
10個の領域を有し、各領域には#1〜#4気筒の排気
行程毎に検出される排ガス酸素濃度ΨO2が記憶保持さ
れる。ここで、ΨO2値の添え字(気筒番号)が同じも
のは同一値(同じ排気行程で検出された値)であること
を表し、同一値が格納される領域の個数はEGR弁36
を介して吸気管22に還流されるEGRガス量に相応す
る。メモリ番地m〜m+9は、排気管23との分岐点か
らEGR弁36までのEGR通路35内の位置を意味す
る。
On the other hand, the ECU 10 detects the oxygen concentration (exhaust gas oxygen concentration ΨO2) in the exhaust gas discharged from each cylinder of the diesel engine 20, and stores the detected value in the EGR gas oxygen concentration memory 10a as needed. As shown in FIG. 8, the memory 10a has ten areas of memory addresses "m" to "m + 9", and each area has an exhaust gas oxygen concentration detected for each of the exhaust strokes of the # 1 to # 4 cylinders. ΨO2 is stored and held. Here, the same subscript (cylinder number) of the ΨO2 value indicates the same value (a value detected in the same exhaust stroke), and the number of areas where the same value is stored is determined by the EGR valve 36.
Corresponds to the amount of EGR gas recirculated to the intake pipe 22 via. The memory addresses m to m + 9 indicate positions in the EGR passage 35 from the branch point to the exhaust pipe 23 to the EGR valve 36.

【0025】当該メモリ10aに記憶されている個々の
排ガス酸素濃度ΨO2は、EGR通路35内に存在し吸
気管22に順次還流されるEGRガス中の酸素濃度(E
GRガス酸素濃度ΨEO2)に対応しており、ECU1
0は、メモリ10a内の「ΨO2値」を適宜読み出して
「ΨEO2値」を演算する。なお、当該メモリ10aに
おけるm番地のΨO2値(図8左側のΨO2#3)は最も
古く、これは実質上EGR弁36に最も近い領域でのE
GRガスの酸素濃度に相当する。また、m+9番地のΨ
O2値(図8左側のΨO2#2)は最も新しく、これは実
質上EGR弁36から最も遠い領域でのEGRガスの酸
素濃度に相当する。
The individual exhaust gas oxygen concentration ΨO2 stored in the memory 10a is stored in the EGR passage 35 and sequentially returned to the intake pipe 22 in the EGR gas.
It corresponds to GR gas oxygen concentration (EO2) and ECU1
In the case of “0”, the “$ O2 value” in the memory 10a is appropriately read to calculate the “$ EO2 value”. The ΨO2 value at address m in the memory 10a (ΨO2 # 3 on the left side in FIG. 8) is the oldest, and this is substantially the value of E in the region closest to the EGR valve 36.
This corresponds to the oxygen concentration of the GR gas. Also, m + 9 address Ψ
The O2 value (ΨO2 # 2 on the left side of FIG. 8) is the latest, which substantially corresponds to the oxygen concentration of the EGR gas in a region farthest from the EGR valve 36.

【0026】次に、本実施の形態における電子制御シス
テムの作用を説明する。図3,4は、本実施の形態にお
ける制御動作を実現するためのEGR弁制御ルーチンを
示すフローチャートであり、同ルーチンは各気筒の燃料
噴射毎(4気筒であれば、180°CA毎)にECU1
0により実行される。同ルーチンによれば、筒内吸入酸
素量を目標値に一致させるようEGR弁36のリフト指
令値が算出され、該リフト指令値によりEGR弁36の
開度が制御される。
Next, the operation of the electronic control system according to the present embodiment will be described. FIGS. 3 and 4 are flowcharts showing an EGR valve control routine for realizing the control operation in the present embodiment. The routine is performed for each fuel injection of each cylinder (180 ° CA for four cylinders). ECU1
Performed by 0. According to this routine, the lift command value of the EGR valve 36 is calculated so that the in-cylinder intake oxygen amount matches the target value, and the opening degree of the EGR valve 36 is controlled based on the lift command value.

【0027】さて、上記ルーチンがスタートすると、E
CU10は、先ずステップ110でアクセル開度VA,
エンジン回転数NE,新気吸入量GA,吸気圧PM,新
気温度TA,EGRガス温度TEを読み込む。また、E
CU10は、続くステップ120で周知の方法により燃
料噴射量QFを算出する。一般に、燃料噴射量QFは、
ECU10のROM内のマップ検索によりその時々のア
クセル開度VAとエンジン回転数NEとに応じて算出さ
れる。
When the above routine starts, E
First, at step 110, the CU 10 sets the accelerator opening VA,
The engine speed NE, fresh air intake amount GA, intake pressure PM, fresh air temperature TA, and EGR gas temperature TE are read. Also, E
The CU 10 calculates the fuel injection amount QF in a subsequent step 120 by a known method. Generally, the fuel injection amount QF is
It is calculated by searching a map in the ROM of the ECU 10 according to the accelerator opening VA and the engine speed NE at that time.

【0028】その後、ECU10は、ステップ130,
140でROM内のそれぞれ別のマップ検索によりEG
R弁36の基本リフト量(以下、基本リフト指令値SB
Sという)と、筒内への吸入酸素量の目標値(以下、目
標吸入酸素量GTTという)とを算出する。すなわち、
ステップ130,140では、その時々の燃料噴射量Q
Fとエンジン回転数NEとから基本リフト指令値SBS
と目標吸入酸素量GTTとが算出される。ここで、目標
吸入酸素量GTTは、加速要求としてのアクセル開度V
Aをも反映したマップ値として与えられるようにしても
よい。
Thereafter, the ECU 10 proceeds to step 130,
At 140, EG is performed by searching each map in the ROM.
The basic lift amount of the R valve 36 (hereinafter, the basic lift command value SB)
S) and a target value of the intake oxygen amount into the cylinder (hereinafter, referred to as a target intake oxygen amount GTT) is calculated. That is,
In steps 130 and 140, the current fuel injection amount Q
Basic lift command value SBS from F and engine speed NE
And the target intake oxygen amount GTT are calculated. Here, the target intake oxygen amount GTT is equal to the accelerator opening degree V as the acceleration request.
A may be provided as a map value that also reflects A.

【0029】次に、ECU10は、ステップ150でE
GRガス酸素濃度ΨEO2を算出する。このとき、EC
U10は後述する図5の手順に従い、EGRガス酸素濃
度メモリ10a内の排ガス酸素濃度ΨO2や、その他エ
ンジン回転数NE、新気吸入量GA、吸気圧PM、新気
温度TA、EGRガス温度TEなどを用いてEGRガス
酸素濃度ΨEO2を算出する。
Next, the ECU 10 determines in step 150 that E
The GR gas oxygen concentration ΨEO2 is calculated. At this time, EC
In U10, the exhaust gas oxygen concentration ΨO2 in the EGR gas oxygen concentration memory 10a, other engine speed NE, fresh air intake amount GA, intake pressure PM, fresh air temperature TA, EGR gas temperature TE, and the like are stored in accordance with the procedure of FIG. Is used to calculate the EGR gas oxygen concentration ΨEO2.

【0030】また、ECU10は、ステップ160で筒
内吸入酸素量GTO2を算出する。このとき、ECU1
0は後述する図6の手順に従い、前記ステップ150で
算出されるEGRガス酸素濃度ΨEO2などを用いて筒
内吸入酸素量GTO2を算出する。
In step 160, the ECU 10 calculates the in-cylinder intake oxygen amount GTO2. At this time, the ECU 1
0 calculates the in-cylinder intake oxygen amount GTO2 using the EGR gas oxygen concentration ΨEO2 calculated in step 150 according to the procedure of FIG.

【0031】その後、ECU10は、ステップ170で
前記算出した筒内吸入酸素量GTO2と目標吸入酸素量
GTTとを用い、両者の差の絶対値(|GTO2−GT
T|)が所定の許容範囲内にあるか否かを判別する。|
GTO2−GTT|が許容範囲外であれば、ECU10
はEGRリフト指令値に補正が必要であるとみなす。こ
の場合、ECU10は、ステップ170を否定判別して
ステップ180,190の処理を実施し、その処理後に
図4のステップ200に進む。
Thereafter, the ECU 10 uses the in-cylinder intake oxygen amount GTO2 and the target intake oxygen amount GTT calculated in step 170, and calculates the absolute value of the difference between them (| GTO2-GT).
T |) is within a predetermined allowable range. |
If GTO2-GTT | is out of the allowable range, the ECU 10
Deems that the EGR lift command value needs to be corrected. In this case, the ECU 10 makes a negative determination in step 170 and performs the processing in steps 180 and 190, and after that processing proceeds to step 200 in FIG.

【0032】すなわち、|GTO2−GTT|が許容範
囲外となる場合、ECU10はステップ180で筒内吸
入酸素量の目標値と実際値との偏差ΔGT(=GTO2
−GTT)を算出する。また、ECU10は、続くステ
ップ190で上記算出した偏差ΔGTを用い例えば周知
のPID制御手法に則ってEGR弁36のリフト指令補
正値SKを算出する。
That is, if | GTO2-GTT | is out of the allowable range, the ECU 10 determines in step 180 the difference ΔGT (= GTO2) between the target value and the actual value of the in-cylinder intake oxygen amount.
-GTT) is calculated. Further, the ECU 10 calculates the lift command correction value SK of the EGR valve 36 in the following step 190 using the calculated difference ΔGT according to, for example, a well-known PID control method.

【0033】|GTO2−GTT|が許容範囲内であれ
ば、ECU10はEGRリフト指令値の補正が不要であ
るとみなす。この場合、ECU10は、ステップ170
を肯定判別してステップ180,190を読み飛ばし、
そのまま図4のステップ200に進む。
If | GTO2-GTT | is within the allowable range, the ECU 10 determines that the correction of the EGR lift command value is unnecessary. In this case, the ECU 10 determines in step 170
Is affirmatively determined and steps 180 and 190 are skipped.
Proceed directly to step 200 in FIG.

【0034】図4のステップ200では、ECU10
は、EGR弁36の最終リフト指令値SEDを算出す
る。ここで、前記ステップ170がYESであれば、リ
フト指令補正値SKが算出されていないため、ECU1
0は、前記ステップ130で算出した基本リフト指令値
SBSを最終リフト指令値SEDとする(SED=SB
S)。また、前記ステップ170がNOであれば、EC
U10は、前記ステップ190のリフト指令補正値SK
を前記ステップ130の基本リフト指令値SBSに加算
して、最終リフト指令値SEDを算出する(SED=S
BS+SK)。
In step 200 of FIG.
Calculates the final lift command value SED of the EGR valve 36. Here, if step 170 is YES, the ECU 1 determines that the lift command correction value SK has not been calculated.
0 sets the basic lift command value SBS calculated in the step 130 as the final lift command value SED (SED = SB
S). If step 170 is NO, EC
U10 is the lift command correction value SK of step 190.
Is added to the basic lift command value SBS of step 130 to calculate the final lift command value SED (SED = S
BS + SK).

【0035】EGR弁36は、前記算出した最終リフト
指令値SEDに基づいてその開度が制御される。具体的
には、負圧制御弁42により制御される負圧が最終リフ
ト指令値SEDに応じた値に制御され、該制御された負
圧がEGR弁36の圧力室40に導入される。そして、
該圧力室40に導入された負圧分だけEGR弁36が開
又は閉動作し、EGRガスが増量又は減量される。
The opening of the EGR valve 36 is controlled based on the calculated final lift command value SED. Specifically, the negative pressure controlled by the negative pressure control valve 42 is controlled to a value corresponding to the final lift command value SED, and the controlled negative pressure is introduced into the pressure chamber 40 of the EGR valve 36. And
The EGR valve 36 opens or closes by the amount of the negative pressure introduced into the pressure chamber 40, and the EGR gas is increased or decreased.

【0036】SED値の算出後のステップ210では、
ECU10は、燃焼後に排出される排ガス中の酸素濃度
(排ガス酸素濃度ΨO2)を算出する。このとき、EC
U10は後述する図7の手順に従い、前記算出した燃料
噴射量QF、筒内吸入酸素量GTO2などを用いて排ガ
ス酸素濃度ΨO2を算出する。
In step 210 after the calculation of the SED value,
The ECU 10 calculates the oxygen concentration in the exhaust gas discharged after the combustion (exhaust gas oxygen concentration ΨO2). At this time, EC
U10 calculates the exhaust gas oxygen concentration ΨO2 using the calculated fuel injection amount QF, the in-cylinder intake oxygen amount GTO2, and the like according to the procedure of FIG. 7 described later.

【0037】また、ECU10は、ステップ220で前
記算出した排ガス酸素濃度ΨO2を、その時点で排気行
程となる気筒番号(#1〜#4)を付してEGRガス酸
素濃度メモリ10aに記憶し、その後本ルーチンを終了
する。その際、メモリ10aに記憶されるΨO2値は、
最新のΨO2値として図8のメモリ空き領域に格納され
る(例えば、図8右側のm+8,m+9番地)。
Also, the ECU 10 stores the exhaust gas oxygen concentration ΨO2 calculated in step 220 in the EGR gas oxygen concentration memory 10a with the cylinder number (# 1 to # 4) which is the exhaust stroke at that time, Thereafter, this routine ends. At this time, the ΨO2 value stored in the memory 10a is
The latest $ O2 value is stored in the free memory area of FIG. 8 (for example, addresses m + 8 and m + 9 on the right side of FIG. 8).

【0038】図5は、前記図3におけるステップ150
でのEGRガス酸素濃度ΨEO2の算出サブルーチンを
示すフローチャートである。図5において、ECU10
は、先ずステップ151で前記読み込んだ新気吸入量G
Aの単位を〔g/cyl〕から以降の演算に都合のよい
〔モル/cyl〕に変換し、〔モル/cyl〕単位での
新気吸入量GA’を算出する。また、ECU10は、続
くステップ152で筒内吸入ガス温度が300〔K〕の
際の筒内吸入ガス量(筒内に吸入される全ガス量)GT
300’〔モル/cyl〕を算出する。このとき、RO
M内のマップ検索によりその時々のエンジン回転数NE
と吸気圧PMとに応じてGT300’値が算出される。
FIG. 5 is a flowchart showing step 150 in FIG.
Is a flowchart showing a subroutine for calculating the EGR gas oxygen concentration ΨEO2 in FIG. In FIG. 5, the ECU 10
Is the fresh air intake amount G read in step 151
The unit of A is converted from [g / cyl] to [mol / cyl] convenient for the subsequent calculation, and the fresh air intake amount GA ′ in [mol / cyl] unit is calculated. Further, the ECU 10 determines in the subsequent step 152 that the in-cylinder intake gas amount (the total amount of gas sucked into the cylinder) GT when the in-cylinder intake gas temperature is 300 [K].
Calculate 300 ′ [mol / cyl]. At this time, RO
Engine speed NE at each time by searching the map in M
GT300 'value is calculated according to and intake pressure PM.

【0039】その後、ECU10は、ステップ153で
前記算出した新気吸入量GA’〔モル/cyl〕と、3
00〔K〕での筒内吸入ガス量GT300’〔モル/c
yl〕とを用い、その時々の新気温度TAとEGRガス
温度TEとに応じた筒内吸入ガス量GT’〔モル/cy
l〕を算出する。詳細には、筒内吸入ガス量が筒内吸入
ガス温度に反比例する関係式と、筒内吸入ガス温度が新
気温度TA及びEGRガス温度TEのそれぞれのガス量
の比から求まる関係式とから導かれる次の式(1)に従
い、筒内吸入ガス量GT’〔モル/cyl〕を算出す
る。
Thereafter, the ECU 10 determines in step 153 that the calculated fresh air intake amount GA ′ [mol / cyl] is equal to 3
In-cylinder intake gas amount GT300 '[mol / c] at 00 [K]
yl], and the in-cylinder intake gas amount GT '[mol / cy] corresponding to the fresh air temperature TA and the EGR gas temperature TE at that time.
1] is calculated. In detail, a relational expression in which the in-cylinder intake gas amount is inversely proportional to the in-cylinder intake gas temperature and a relational expression in which the in-cylinder intake gas temperature is obtained from the ratio of the respective gas amounts of the fresh air temperature TA and the EGR gas temperature TE. The in-cylinder intake gas amount GT ′ [mol / cyl] is calculated according to the following equation (1).

【0040】[0040]

【数1】 (Equation 1)

【0041】その後、ECU10は、ステップ154で
前記算出した新気吸入量GA’と、筒内吸入ガス量G
T’とから、筒内に吸入されるEGRガス量GE’〔モ
ル/cyl〕を、 GE’=GT’−GA’ として算出する。
Thereafter, the ECU 10 calculates the fresh air intake amount GA ′ calculated in step 154 and the in-cylinder intake gas amount G
From T ′, the amount of EGR gas GE ′ [mol / cyl] sucked into the cylinder is calculated as GE ′ = GT′−GA ′.

【0042】次に、ECU10は、ステップ155で前
記算出したEGRガス量GE’がEGR通路35内にて
占める容積(EGRガス容積VE〔リットル〕)を算出
する。ここでは、ROM内のマップ検索によりその時の
エンジン回転数NEと燃料噴射量QFとから排気圧PE
〔atm.abs.〕を算出すると共に、次の式(2)
によりEGRガス容積VE〔リットル〕を算出する。
Next, in step 155, the ECU 10 calculates the volume (EGR gas volume VE [liter]) occupied by the calculated EGR gas amount GE 'in the EGR passage 35. Here, the exhaust pressure PE is obtained from the engine speed NE and the fuel injection amount QF at that time by searching a map in the ROM.
[Atm. abs. ] And the following equation (2)
EGR gas volume VE [liter] is calculated by the following formula.

【0043】[0043]

【数2】 (Equation 2)

【0044】つまり、EGRガス容積VEは、排気圧P
E、EGRガス量GE’及びEGRガス温度TEに基づ
き算出される。上記式(2)において、係数「22.
4」は標準状態(大気圧)での1モル当たりのガス容積
に相当する。
That is, the EGR gas volume VE is equal to the exhaust pressure P
E, is calculated based on the EGR gas amount GE ′ and the EGR gas temperature TE. In the above equation (2), the coefficient “22.
"4" corresponds to the gas volume per mole under standard conditions (atmospheric pressure).

【0045】その後ステップ156では、ECU10
は、今回の吸気行程で気筒に吸入されるEGRガスがE
GR通路35内で占める通路長さLE〔mm〕を、前記
算出したEGRガス容積VEに基づき算出する。
Thereafter, at step 156, the ECU 10
Means that the EGR gas sucked into the cylinder during this intake stroke is E
The passage length LE [mm] occupied in the GR passage 35 is calculated based on the calculated EGR gas volume VE.

【0046】 LE=VE・1000/AE …(3) 上記式(3)において、「AE」はEGR通路35の断
面積〔mm∧2〕である。その後、ECU10は、ステ
ップ157で前記算出した通路長さLEと、EGRガス
酸素濃度メモリ10aの1番地当たりの通路長さΔLと
から、当該メモリ10aから読み出されるべきΨO2値
の番地数Nを、次の式(4)により算出する。
LE = VE · 1000 / AE (3) In the above equation (3), “AE” is a sectional area [mm 〔2] of the EGR passage 35. Thereafter, the ECU 10 calculates the number of addresses N of the ΨO2 value to be read from the memory 10a from the path length LE calculated in step 157 and the path length ΔL per address of the EGR gas oxygen concentration memory 10a, It is calculated by the following equation (4).

【0047】 N=LE/ΔL …(4) 但し、式(4)で算出されるN値において、小数点以下
は切り捨てる。ここで、図8に示すようにメモリ10a
の領域の総数を「10」とし、且つEGR通路35の全
長(排気管23との分岐点からEGR弁36までの長
さ)を「L」とした場合、メモリ1番地当たりの通路長
さΔLは、 ΔL=L/10 となる。因みに、ΔLは、EGR通路35の全長Lとメ
モリ領域の総数とにて決定されるシステム毎の固有値で
ある。
N = LE / ΔL (4) However, in the N value calculated by the equation (4), the fractional part is omitted. Here, as shown in FIG.
Is set to "10" and the total length of the EGR passage 35 (the length from the branch point to the exhaust pipe 23 to the EGR valve 36) is set to "L", the passage length .DELTA.L per memory address Is ΔL = L / 10. Incidentally, ΔL is a unique value for each system determined by the total length L of the EGR passage 35 and the total number of memory areas.

【0048】最後に、ECU10は、ステップ158で
前記算出した番地数N分のメモリ値(ΨO2値)に基づ
き、次の式(5)を用いてEGRガス酸素濃度ΨEO2
を算出する。
Finally, based on the memory value (ΨO2 value) for the number of addresses N calculated in step 158, the ECU 10 calculates the EGR gas oxygen concentration ΨEO2 using the following equation (5).
Is calculated.

【0049】 ΨEO2=(ΨO21 +ΨO22 +・・・+ΨO2N )/N …(5) つまり、EGRガス酸素濃度メモリ10aの番地数N分
のΨO2値を古いものより読み出し、該読み出したΨO
2値を積算平均する。
ΨEO2 = (ΨO21 + ΨO22 +... + ΨO2N) / N (5) That is, the ΨO2 value corresponding to the number N of addresses in the EGR gas oxygen concentration memory 10a is read from the oldest one, and the read ΨO2
The two values are integrated and averaged.

【0050】図8に示すEGRガス酸素濃度メモリ10
aにおいて、例えばN=2の場合には、メモリ番地の小
さい2つのΨO2値、すなわちm,m+1番地の「ΨO
2#3」を読み出し同値を積算平均することで、EGRガ
ス酸素濃度ΨEO2が算出される。
The EGR gas oxygen concentration memory 10 shown in FIG.
a, for example, when N = 2, two ΨO2 values with small memory addresses, that is, “ΨO2 values at addresses m and m + 1”
2 # 3 "is read and the same value is integrated and averaged, whereby the EGR gas oxygen concentration ΨEO2 is calculated.

【0051】図6は、前記図3におけるステップ160
での筒内吸入酸素量GTO2の算出サブルーチンを示す
フローチャートである。図6において、ECU10は、
ステップ161で〔モル/cyl〕単位での筒内吸入酸
素量GTO2’を算出する。このとき、筒内吸入酸素量
が新気中の酸素量とEGRガス中の酸素量との和から求
まる関係より導かれた次の式(6)に従い、新気吸入量
GA’〔モル/cyl〕と、筒内吸入ガス量GT’〔モ
ル/cyl〕と、前記ステップ150で算出したEGR
ガス酸素濃度ΨEO2とから、筒内吸入酸素量GTO
2’を算出する。
FIG. 6 is a flowchart showing the operation of step 160 in FIG.
Is a flowchart showing a subroutine for calculating the in-cylinder intake oxygen amount GTO2 in FIG. In FIG. 6, the ECU 10
In step 161, the in-cylinder intake oxygen amount GTO2 'in units of [mol / cyl] is calculated. At this time, the in-cylinder intake oxygen amount GA ′ [mol / cyl] is obtained according to the following equation (6) derived from the relationship obtained from the sum of the oxygen amount in the fresh air and the oxygen amount in the EGR gas. ], The in-cylinder intake gas amount GT '[mol / cyl], and the EGR calculated in step 150.
From the gas oxygen concentration ΨEO2, the in-cylinder intake oxygen amount GTO
2 ′ is calculated.

【0052】 GTO2’=0.21・GA’+ΨEO2・(GT’−GA’) …(6) 式(6)において、右辺の前項は新気吸入量GA’と当
該新気中の酸素濃度(約21%)との積から新気中の酸
素量を算出するものであり、後項はEGRガス量(G
T’−GA’)と当該EGRガス中の酸素濃度ΨEO2
との積からEGRガス中の酸素量を算出するものであ
る。
GTO2 ′ = 0.21 · GA ′ + ΨEO2 · (GT′−GA ′) (6) In the equation (6), the preceding term on the right side represents the fresh air intake amount GA ′ and the oxygen concentration in the fresh air ( (About 21%) to calculate the amount of oxygen in the fresh air.
T′−GA ′) and the oxygen concentration in the EGR gas ΔEO2
The oxygen amount in the EGR gas is calculated from the product of

【0053】また、ECU10は、続くステップ162
で前記算出した筒内吸入酸素量GTO2’の単位を、
〔モル/cyl〕から〔g/cyl〕に変換して〔g/
cyl〕単位での筒内吸入酸素量GTO2を算出する。
GTO2値の単位換算後、本サブルーチンを終了する。
こうして算出した筒内吸入酸素量GTO2は、前述した
通り筒内吸入酸素量のフィードバック制御に用いられる
(前記図3のステップ170〜190)。
The ECU 10 proceeds to the next step 162
The unit of the in-cylinder intake oxygen amount GTO2 ′ calculated above is
[Mol / cyl] is converted to [g / cyl] and [g / cyl]
[cyl] unit, the in-cylinder intake oxygen amount GTO2 is calculated.
After the unit conversion of the GTO2 value, this subroutine ends.
The in-cylinder intake oxygen amount GTO2 calculated in this way is used for feedback control of the in-cylinder intake oxygen amount as described above (steps 170 to 190 in FIG. 3).

【0054】図7は、前記図4におけるステップ210
での排ガス酸素濃度ΨO2の算出サブルーチンを示すフ
ローチャートである。図7において、ECU10は、先
ずステップ211で燃料噴射量QFの単位を〔g/cy
l〕からCH2 換算での〔モル/cyl〕単位に変換
し、CH2 換算での燃料噴射量QCH2’〔モル/cy
l〕を算出する。ここで、CH2 換算とは、「CHn 」
で表される燃料(軽油)の組成を「CH2 」で置き換
え、燃料燃焼時の反応を簡便化して演算するためのもの
である。
FIG. 7 is a flowchart showing step 210 in FIG.
Is a flowchart showing a subroutine for calculating exhaust gas oxygen concentration ΨO2 in FIG. In FIG. 7, the ECU 10 first sets the unit of the fuel injection amount QF to [g / cy] in step 211.
l] to [mol / cyl] units converted to CH2, and the fuel injection amount QCH2 ′ [mol / cyl converted to CH2]
1] is calculated. Here, the CH2 conversion means “CHn”
The composition of the fuel (light oil) represented by is replaced by "CH2" to simplify and calculate the reaction during fuel combustion.

【0055】続くステップ212では、ECU10は、
燃焼後の排気行程で排出される排ガス中の酸素濃度、す
なわち排ガス酸素濃度ΨO2を算出する。このとき、筒
内吸入ガスと筒内への噴射燃料とが完全燃焼すると仮定
して求めた次の式(7)に従い、筒内吸入酸素量GTO
2’〔モル/cyl〕と、筒内吸入ガス量GT’〔モル
/cyl〕と、燃料噴射量QCH2’〔モル/cyl〕
とを用いて排ガス酸素濃度ΨO2を算出する。
In the following step 212, the ECU 10
The oxygen concentration in the exhaust gas discharged in the exhaust stroke after combustion, that is, the exhaust gas oxygen concentration ΨO2 is calculated. At this time, the in-cylinder intake oxygen amount GTO is calculated according to the following equation (7), which is obtained assuming that the in-cylinder intake gas and the fuel injected into the cylinder are completely burned.
2 '[mol / cyl], the in-cylinder intake gas amount GT' [mol / cyl], and the fuel injection amount QCH2 '[mol / cyl]
Is used to calculate the exhaust gas oxygen concentration ΨO2.

【0056】[0056]

【数3】 (Equation 3)

【0057】要するに、燃料「CH2 」1モルが完全燃
焼すると想定した場合、1モルのCH2 と3/2モルの
O2 とが燃焼し、結果として1モルのCO2 と1モルの
H2Oとが生成される(CH2 →CO2 +H2 O−3/
2O2 )。かかる場合、前記の式(7)において、右辺
の分母は燃料が完全燃焼した際に排出される全ガス量に
相当し、分子は燃料が完全燃焼した際に排出される全酸
素量に相当する。従って、排ガス中の全酸素量を全ガス
量で除算することにより、排ガス酸素濃度ΨO2が算出
できる。
In short, assuming that 1 mole of fuel "CH2" is completely burned, 1 mole of CH2 and 3/2 mole of O2 burn, resulting in the formation of 1 mole of CO2 and 1 mole of H2O. (CH2 → CO2 + H2 O-3 /
2O2). In such a case, in the above equation (7), the denominator on the right side corresponds to the total gas amount discharged when the fuel has completely burned, and the numerator corresponds to the total oxygen amount discharged when the fuel has completely burned. . Therefore, the exhaust gas oxygen concentration ΨO2 can be calculated by dividing the total oxygen amount in the exhaust gas by the total gas amount.

【0058】ECU10は、上記の如く算出した排ガス
酸素濃度ΨO2をEGRガス酸素濃度メモリ10aに随
時記憶する。このメモリ10aに記憶された排ガス酸素
濃度ΨO2は、前述した通りEGRガス酸素濃度ΨEO
2の算出時において順次読み出される(前記図5のステ
ップ158)。
The ECU 10 stores the exhaust gas oxygen concentration ΨO2 calculated as described above in the EGR gas oxygen concentration memory 10a as needed. The exhaust gas oxygen concentration ΨO2 stored in the memory 10a is equal to the EGR gas oxygen concentration ΨEO as described above.
2 are sequentially read (step 158 in FIG. 5).

【0059】ここで、EGRガス濃度濃度メモリ10a
のデータ更新手順について説明する。図8に示すよう
に、更新前のメモリ10a(図の左側)では例えばディ
ーゼルエンジン20の燃焼順序に合わせて#3,#4,
#2気筒の排ガス酸素濃度ΨO2#3,ΨO2#4,ΨO2
#2が記憶されている。m〜m+3番地には同一の「ΨO
2#3」が、m+4〜m+6番地には同一の「ΨO2#4」
が、m+7〜m+9番地には同一の「ΨO2#2」が、そ
れぞれ記憶されている。同一値が記憶されている領域の
個数は、ΨO2値の検出時におけるEGRガス量に対応
している。
Here, the EGR gas concentration memory 10a
Will be described. As shown in FIG. 8, in the memory 10a before updating (left side in the figure), for example, # 3, # 4,
Exhaust gas oxygen concentration of # 2 cylinder ΨO2 # 3, ΨO2 # 4, ΨO2
# 2 is remembered. The same "@O" is set at addresses m to m + 3.
2 # 3 ”is the same“ @ O2 # 4 ”at addresses m + 4 to m + 6.
However, the same “$ O2 # 2” is stored at addresses m + 7 to m + 9. The number of areas where the same value is stored corresponds to the EGR gas amount at the time of detecting the ΨO2 value.

【0060】次の燃焼気筒が#2気筒である場合、当該
#2気筒についてEGRガス量GEが算出されると共
に、当該EGRガスが占める排ガス通路長さLEと、同
LEに対応するメモリ番地数Nとが算出される(前記図
5のステップ154〜157)。このとき、メモリ番地
数Nが「2」であれば、更新前のメモリ10a(図8の
左側)からm,m+1番地の値(図では、共にΨO2#
3)が読み出されてEGRガス酸素濃度ΨEO2の算出
に用いられる(図5のステップ158)。m,m+1番
地の値(ΨO2#3)が読み出されると同時に、その値が
消去される。そして、メモリ10aの空き領域を埋める
ようにm+2〜m+9番地の値が繰り上げて格納され
る。
When the next combustion cylinder is the # 2 cylinder, the EGR gas amount GE is calculated for the # 2 cylinder, the exhaust gas passage length LE occupied by the EGR gas, and the number of memory addresses corresponding to the LE. N is calculated (steps 154 to 157 in FIG. 5). At this time, if the number N of the memory addresses is “2”, the values of the addresses m and m + 1 from the memory 10a (left side in FIG. 8) before the update (both in FIG.
3) is read out and used for calculating the EGR gas oxygen concentration ΨEO2 (step 158 in FIG. 5). The value (@ O2 # 3) of the address m, m + 1 is read out, and at the same time, the value is erased. Then, the values of the addresses m + 2 to m + 9 are moved up and stored so as to fill the empty area of the memory 10a.

【0061】その後、#2気筒が吸気行程時に排気行程
となる気筒、すなわち#1気筒についてその排ガス酸素
濃度ΨO2が算出される(前記図4のステップ21
0)。そして、該算出された排ガス酸素濃度ΨO2#1
が、前記メモリ10aの空き領域(m+8,m+9番
地)に記憶される。このようにEGRガス酸素濃度メモ
リ10aでは、ΨO2値の流出及び流入動作が繰り返し
実施される。
Thereafter, the exhaust gas oxygen concentration ΨO2 of the cylinder in which the # 2 cylinder is in the exhaust stroke during the intake stroke, that is, the # 1 cylinder is calculated (step 21 in FIG. 4).
0). Then, the calculated exhaust gas oxygen concentrationΨO2 # 1
Are stored in the empty area (addresses m + 8 and m + 9) of the memory 10a. As described above, in the EGR gas oxygen concentration memory 10a, the outflow and inflow operations of the 2O2 value are repeatedly performed.

【0062】図2は、上記動作の概要をより具体的に示
すタイムチャートである。図2において、時刻t1以前
(時刻t2以降も同じ)は、アクセル開度VAが略一定
に保持されて車両が定常走行されている。そのため、エ
ンジン回転数NE、燃料噴射量QF、EGRガス酸素濃
度ΨEO2、EGR開度(EGR弁36の開度)、筒内
吸入酸素量GTO2、NOx 発生量が略一定値のまま保
持されている。
FIG. 2 is a time chart showing the outline of the above operation more specifically. In FIG. 2, before time t1 (the same applies after time t2), the accelerator pedal opening VA is kept substantially constant, and the vehicle is traveling normally. Therefore, the engine speed NE, the fuel injection amount QF, the EGR gas oxygen concentration ΨEO2, the EGR opening degree (the opening degree of the EGR valve 36), the in-cylinder intake oxygen amount GTO2, and the NOx generation amount are maintained at substantially constant values. .

【0063】時刻t1でアクセルペダル15が踏み込み
操作されて加速が開始されると、それに伴って燃料噴射
量QFが増大すると共にエンジン回転数NEが上昇す
る。なお、アクセル操作に応じてエンジン回転数NEが
変動する期間は、実際にはアクセル操作期間よりも幾分
遅れるものであるが、便宜上、図2ではアクセルの踏み
込み操作期間(時刻t1〜t2)とエンジン回転数NE
の変動期間とを同一にして示す。
When the accelerator pedal 15 is depressed at time t1 to start acceleration, the fuel injection amount QF increases and the engine speed NE increases accordingly. Note that the period during which the engine speed NE fluctuates in response to the accelerator operation is actually slightly delayed from the accelerator operation period, but for convenience, FIG. 2 shows the accelerator depression period (time t1 to t2). Engine speed NE
Are shown in the same manner.

【0064】時刻t1では、アクセル操作に伴いEGR
開度が減少し始める。また、燃料噴射量QFの増加によ
り排気行程毎に検出される排ガス酸素濃度が低下するた
め、EGRガス酸素濃度ΨEO2も低下し始める。この
とき、EGR開度の減少により排ガスの還流遅れ時間が
増大し、この還流遅れ時間により実際にはEGRガス酸
素濃度ΨEO2が少しずつ減少するが、従来既存の装置
によれば1燃焼サイクル前のEGRガス酸素濃度ΨEO
2(排ガス酸素濃度)が扱われるために還流遅れ時間が
反映されず、図の破線で示すように、真値(実線)より
も低くEGRガス酸素濃度ΨEO2を見積ってしまう。
そのため、同じく破線に示すように、EGR開度が小さ
くなって筒内吸入酸素量GTO2が最適値よりも多く制
御されてしまい、結果としてNOx 発生量が過剰に増大
する。
At time t1, the EGR is caused by the accelerator operation.
The opening starts to decrease. Further, since the exhaust gas oxygen concentration detected for each exhaust stroke decreases due to an increase in the fuel injection amount QF, the EGR gas oxygen concentration ΨEO2 also starts to decrease. At this time, the recirculation delay time of the exhaust gas increases due to the decrease in the EGR opening, and the EGR gas oxygen concentration 実 際 EO2 actually decreases little by little due to the recirculation delay time. EGR gas oxygen concentrationΨEO
Since 2 (exhaust gas oxygen concentration) is handled, the recirculation delay time is not reflected, and the EGR gas oxygen concentration ΨEO2 is estimated to be lower than the true value (solid line) as shown by the broken line in the figure.
Therefore, as also indicated by the broken line, the EGR opening becomes small, and the in-cylinder intake oxygen amount GTO2 is controlled to be larger than the optimum value. As a result, the NOx generation amount excessively increases.

【0065】これに対し本実施の形態では、時刻t1〜
t2において、EGR通路35内に滞留するEGRガス
(排ガス)の還流遅れ時間を考慮してEGRガス酸素濃
度ΨEO2が算出される。そのため、EGR開度の減少
時に排ガスの還流遅れ時間が増大するような場合であっ
ても、ΨEO2値が真値から外れることはない。従っ
て、該ΨEO2値に対応する筒内吸入酸素量GTO2が
最適値に制御される。結果として、良好なる燃焼状態が
維持され、NOx 発生量の過剰な増大が防止される。
On the other hand, in the present embodiment, time t1 to time t1
At t2, the EGR gas oxygen concentration ΨEO2 is calculated in consideration of the recirculation delay time of the EGR gas (exhaust gas) staying in the EGR passage 35. Therefore, even when the exhaust gas recirculation delay time increases when the EGR opening decreases, the ΨEO2 value does not deviate from the true value. Therefore, the in-cylinder intake oxygen amount GTO2 corresponding to the ΨEO2 value is controlled to the optimal value. As a result, a good combustion state is maintained, and an excessive increase in the amount of generated NOx is prevented.

【0066】なお本実施の形態では、前記図5のステッ
プ154が請求項記載の排ガス還流量検出手段に、前記
図4のステップ210が排ガス酸素濃度検出手段に、前
記図5のステップ158が還流ガス酸素濃度算出手段
に、前記図3,4のステップ170〜200が排ガス還
流量制御手段に、それぞれ相当する。
In this embodiment, step 154 in FIG. 5 corresponds to the exhaust gas recirculation amount detecting means, step 210 in FIG. 4 corresponds to the exhaust gas oxygen concentration detecting means, and step 158 in FIG. Steps 170 to 200 in FIGS. 3 and 4 correspond to the gas oxygen concentration calculating means and the exhaust gas recirculation amount controlling means, respectively.

【0067】以上詳述した本実施の形態によれば、以下
の効果が得られる。 (a)本実施の形態では、排気行程毎に検出される排ガ
ス酸素濃度ΨO2の履歴を随時、EGRガス酸素濃度メ
モリ10aに記憶すると共に、その時々のEGRガス量
が占めるEGR通路35内の長さを求め、その長さに応
じた排ガスの還流遅れ時間だけ前に記憶したメモリ値か
ら、吸気管22に還流される排ガス(EGRガス)の酸
素濃度(EGRガス酸素濃度ΨEO2)を算出するよう
にした。そして、該算出したΨEO2値を用いて排ガス
還流量(EGR弁36の開度)を制御するようにした。
従って、車両加減速などの過渡運転時においても筒内吸
入酸素量が適正に制御でき、NOx 排出量が過剰に増大
するといった不具合が解消できる。結果として、EGR
ガス酸素濃度を正確に把握し、ひいてはEGR制御を精
度良く実施することができる。
According to the embodiment described above, the following effects can be obtained. (A) In the present embodiment, the history of the exhaust gas oxygen concentration ΨO2 detected for each exhaust stroke is stored as needed in the EGR gas oxygen concentration memory 10a, and the length of the EGR passage 35 occupied by the EGR gas amount at that time. The oxygen concentration of the exhaust gas (EGR gas) recirculated to the intake pipe 22 (EGR gas oxygen concentrationΨEO2) is calculated from the memory value stored before the exhaust gas recirculation delay time corresponding to the length. I made it. Then, the exhaust gas recirculation amount (the opening degree of the EGR valve 36) is controlled using the calculated ΔEO2 value.
Therefore, even during a transient operation such as vehicle acceleration / deceleration, the in-cylinder intake oxygen amount can be appropriately controlled, and the problem that the NOx emission amount excessively increases can be solved. As a result, EGR
The gas oxygen concentration can be accurately grasped, and the EGR control can be accurately performed.

【0068】(b)EGRガス酸素濃度メモリ10aに
複数の記憶領域を設け、EGRガス量に相当する個数の
メモリ値を読み出してEGRガス酸素濃度ΨEO2を算
出するようにした。この場合、還流遅れ時間を反映した
EGRガス酸素濃度ΨEO2が容易且つ正確に算出でき
る。
(B) A plurality of storage areas are provided in the EGR gas oxygen concentration memory 10a, and a memory value corresponding to the EGR gas amount is read out to calculate the EGR gas oxygen concentration ΨEO2. In this case, the EGR gas oxygen concentration ΨEO2 reflecting the recirculation delay time can be easily and accurately calculated.

【0069】(c)EGR制御に際し、使用後の排ガス
酸素濃度ΨO2のメモリ値を消去し、代わりにその時点
で排気行程となる他の気筒の排ガス酸素濃度ΨO2にて
メモリ10aを更新するようにした。この場合、気筒毎
に検出される排ガス酸素濃度ΨO2が同一のメモリ10
aにて管理でき、メモリ容量の削減に貢献できる。
(C) In the EGR control, the memory value of the exhaust gas oxygen concentration ΨO2 after use is deleted, and the memory 10a is updated with the exhaust gas oxygen concentration ΨO2 of another cylinder at the time of the exhaust stroke instead. did. In this case, the exhaust gas oxygen concentration ΨO2 detected for each cylinder is stored in the same memory 10.
a and can contribute to a reduction in memory capacity.

【0070】(d)また本実施の形態では、筒内吸入酸
素量GTO2がエンジン運転状態に応じた目標吸入酸素
量GTTになるよう、排ガス還流量(EGR弁36の開
度)を制御することとした。車両加速時には、目標吸入
酸素量GTTに応じて筒内吸入酸素量GTO2を増加さ
せるべくEGRガス量が抑えられ(EGR弁36が閉側
に制御され)、新気吸入量の増量が促される。かかる場
合、筒内への吸入酸素量が不足することなく理想燃焼が
実現できる。またこのとき、加速性能が損なわれること
もない。
(D) In this embodiment, the exhaust gas recirculation amount (the opening of the EGR valve 36) is controlled so that the in-cylinder intake oxygen amount GTO2 becomes the target intake oxygen amount GTT according to the engine operating state. And During vehicle acceleration, the EGR gas amount is suppressed (the EGR valve 36 is controlled to the closed side) to increase the in-cylinder intake oxygen amount GTO2 in accordance with the target intake oxygen amount GTT, and an increase in the fresh air intake amount is encouraged. In such a case, ideal combustion can be realized without shortage of the amount of oxygen taken into the cylinder. At this time, the acceleration performance is not impaired.

【0071】(e)EGRガス酸素濃度ΨEO2、筒内
吸入酸素量GTO2、排ガス酸素濃度ΨO2の算出に際
し、モル換算により演算を行うようにした。そのため、
ΨEO2,GTO2,ΨO2の各値が正確に算出でき
る。
(E) When calculating the EGR gas oxygen concentration ΨEO2, the in-cylinder intake oxygen amount GTO2, and the exhaust gas oxygen concentration ΨO2, calculations are performed in terms of moles. for that reason,
Each value of ΨEO2, GTO2, ΨO2 can be calculated accurately.

【0072】なお、本発明の実施の形態は、上記以外に
次の形態にて実現できる。上記実施の形態では、EGR
ガス酸素濃度メモリ10aに10個の領域を設けたが、
この構成を変更する。同メモリ10aに10個以上(例
えば20個)の領域を設け、これら各領域に排ガス酸素
濃度ΨO2を随時記憶する。この場合、メモリ1番地当
たりの通路長さΔLが短くなり、メモリ番地数Nが1〜
20の範囲内で算出される(前記図5のステップ15
7)。メモリ10aの領域の総数を多くすることによ
り、きめ細かな制御が可能となる。
The embodiment of the present invention can be realized in the following modes other than the above. In the above embodiment, the EGR
Although ten regions were provided in the gas oxygen concentration memory 10a,
Change this configuration. The memory 10a is provided with 10 or more (for example, 20) areas, and the exhaust gas oxygen concentration ΨO2 is stored in these areas as needed. In this case, the passage length ΔL per memory address becomes shorter, and the number of memory addresses N becomes 1 to
20 (step 15 in FIG. 5).
7). By increasing the total number of areas of the memory 10a, fine control becomes possible.

【0073】また、EGRガス酸素濃度メモリ10aの
使用領域の総数nを可変とし、メモリ1番地当たりの通
路長さΔL(=全長L/n)を適宜変更する。例えば定
常運転時には総数nを比較的小さな値とし、車両の加減
速等による過渡運転時には総数nを比較的大きな値とす
る。本実施の形態によれば、EGR通路35内の酸素濃
度が略均一な場合(定常運転時)において、使用するメ
モリ10aの領域を最小限に抑えることができる一方、
EGR通路35内の酸素濃度が排気管側と吸気管側とで
相違する場合(過渡運転時)において、還流遅れ時間を
考慮した高精度なEGR制御が実施できる。
Further, the total number n of the used regions of the EGR gas oxygen concentration memory 10a is made variable, and the passage length ΔL per address of the memory (= full length L / n) is appropriately changed. For example, during steady operation, the total number n is set to a relatively small value, and during transient operation due to acceleration or deceleration of the vehicle, the total number n is set to a relatively large value. According to the present embodiment, when the oxygen concentration in the EGR passage 35 is substantially uniform (during steady operation), the area of the memory 10a to be used can be minimized,
When the oxygen concentration in the EGR passage 35 is different between the exhaust pipe side and the intake pipe side (during transient operation), highly accurate EGR control can be performed in consideration of the recirculation delay time.

【0074】上記実施の形態では、前記図5のルーチン
において、EGRガス量に応じたメモリ10aの番地数
N分の排ガス酸素濃度ΨO2(ΨO21 ,ΨO22 ・・
・ΨO2N )を読み出し、該読み出したΨO2値の積算
平均からEGRガス濃度ΨEO2を算出したが、この構
成を変更する。例えば前記図8に示すように、読み出さ
れる複数のメモリ値が同一の場合(図では共にΨO2#
3)、積算平均の処理を実施せず、ΨO2#3値をそのま
ま読み出す。読み出されるメモリ値が異なる場合にの
み、積算平均の処理を実施する。この場合、積算平均に
かかる演算負荷が軽減できる。
In the above embodiment, in the routine of FIG. 5, the exhaust gas oxygen concentration ΨO2 (ΨO21, 1O22,...) For the number N of addresses in the memory 10a according to the EGR gas amount.
(ΨO2N) is read, and the EGR gas concentration ΨEO2 is calculated from the integrated average of the read ΨO2 values. This configuration is changed. For example, as shown in FIG. 8, when a plurality of memory values to be read are the same (in FIG.
3) The value of 積 算 O2 # 3 is read as it is without performing the integrated averaging process. Only when the memory values to be read are different, the process of the integrated averaging is performed. In this case, the calculation load on the integrated average can be reduced.

【0075】EGRガス酸素濃度メモリ10aに記憶さ
れるΨO2値に気筒判別データを付与せずに構成するこ
ともできる。また、上記実施の形態では、メモリ10a
内における同一のΨO2値の数をEGRガス量に対応さ
せていたが、この構成を変更する。例えばΨO2自身の
データと、EGRガス量に対応するΨO2の個数データ
とを別個に記憶する。
The configuration may be such that the cylinder discrimination data is not added to the ΨO2 value stored in the EGR gas oxygen concentration memory 10a. In the above embodiment, the memory 10a
Although the number of the same 2O2 values in corresponds to the EGR gas amount, this configuration is changed. For example, the data of $ O2 itself and the number data of $ O2 corresponding to the EGR gas amount are separately stored.

【0076】上記実施の形態における前記図3のルーチ
ンにおいて、ステップ170の判別処理を削除する。こ
の場合、常に筒内吸入酸素量の偏差ΔGTとリフト指令
補正値SKとが算出され、EGRガス酸素濃度ΨEO2
が毎時のEGR制御に反映される。
In the routine of FIG. 3 in the above embodiment, the determination processing of step 170 is deleted. In this case, the deviation ΔGT of the in-cylinder intake oxygen amount and the lift command correction value SK are always calculated, and the EGR gas oxygen concentration ΨEO2
Is reflected in the hourly EGR control.

【0077】吸気行程毎のEGRガス量を例えば流量計
にて検出する構成としたり、排気行程毎の排ガス酸素濃
度を酸素濃度センサ(例えば限界電流式酸素濃度セン
サ)にて検出する構成としたりしてもよい。この場合、
請求項記載の排ガス還流量検出手段、並びに排ガス酸素
濃度検出手段が上記各センサにて構成されることとな
る。
For example, the EGR gas amount for each intake stroke is detected by a flow meter, or the exhaust gas oxygen concentration for each exhaust stroke is detected by an oxygen concentration sensor (for example, a limiting current type oxygen concentration sensor). You may. in this case,
The exhaust gas recirculation amount detecting means and the exhaust gas oxygen concentration detecting means described in the claims are constituted by the respective sensors.

【0078】上記実施の形態では、EGR弁36の開度
を調整することにより筒内吸入酸素量GTO2を目標値
に制御していたが、これを変更する。吸気絞り弁16を
電子制御式のものにし、同吸気絞り弁16の開度を調整
することにより筒内吸入酸素量GTO2を目標値に制御
するようにしてもよい。かかる場合、例えばアクセルペ
ダルの踏み込み操作に伴う車両加速時には、吸気絞り弁
16が開側に制御され、新気吸入量の増量が促されて筒
内吸入酸素量が増加する。本構成においても理想燃焼が
実現できる。
In the above embodiment, the in-cylinder intake oxygen amount GTO2 is controlled to the target value by adjusting the opening of the EGR valve 36, but this is changed. The intake throttle valve 16 may be of an electronic control type, and the in-cylinder intake oxygen amount GTO2 may be controlled to a target value by adjusting the opening of the intake throttle valve 16. In such a case, for example, when the vehicle is accelerated due to the operation of depressing the accelerator pedal, the intake throttle valve 16 is controlled to the open side, and an increase in the fresh air intake amount is promoted, so that the in-cylinder intake oxygen amount increases. Even with this configuration, ideal combustion can be realized.

【0079】上記実施の形態では、4気筒ディーゼルエ
ンジンのEGR装置に本発明を具体化したが、これを変
更する。本発明を4気筒以外の多気筒エンジンに適用し
たり、単気筒エンジンに適用したり、或いはガソリンエ
ンジンに適用したりしてもよい。かかる場合にも、NO
x 排出量が低減でき、本発明の目的が達せられる。
In the above embodiment, the present invention is embodied in the EGR device of the four-cylinder diesel engine, but this is changed. The present invention may be applied to a multi-cylinder engine other than a four-cylinder engine, a single-cylinder engine, or a gasoline engine. In such a case, NO
x Emissions can be reduced, and the object of the present invention can be achieved.

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

【図1】発明の実施の形態におけるエンジン制御システ
ムの概要を示す全体構成図。
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an outline of an engine control system according to an embodiment of the present invention.

【図2】実施の形態における作用を説明するためのタイ
ムチャート。
FIG. 2 is a time chart for explaining an operation in the embodiment.

【図3】EGR弁制御ルーチンを示すフローチャート。FIG. 3 is a flowchart showing an EGR valve control routine.

【図4】図3に続き、EGR弁制御ルーチンを示すフロ
ーチャート。
FIG. 4 is a flowchart showing an EGR valve control routine continued from FIG. 3;

【図5】EGRガス酸素濃度の算出サブルーチンを示す
フローチャート。
FIG. 5 is a flowchart showing a subroutine for calculating an EGR gas oxygen concentration.

【図6】筒内吸入酸素量の算出サブルーチンを示すフロ
ーチャート。
FIG. 6 is a flowchart showing a subroutine for calculating an in-cylinder intake oxygen amount.

【図7】排ガス酸素濃度の算出サブルーチンを示すフロ
ーチャート。
FIG. 7 is a flowchart showing a subroutine for calculating an exhaust gas oxygen concentration.

【図8】EGRガス酸素濃度メモリの構成を示す概略
図。
FIG. 8 is a schematic diagram showing a configuration of an EGR gas oxygen concentration memory.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…排ガス還流量検出手段,排ガス酸素濃度検出手
段,還流ガス酸素濃度算出手段,排ガス還流量制御手段
を構成するECU(電子制御装置)、10a…EGRガ
ス酸素濃度メモリ、20…ディーゼルエンジン、22…
吸気管、35…EGR通路(排ガス還流通路)、36…
EGR弁。
10: ECU (electronic control device) constituting exhaust gas recirculation amount detection means, exhaust gas oxygen concentration detection means, recirculation gas oxygen concentration calculation means, exhaust gas recirculation amount control means, 10a: EGR gas oxygen concentration memory, 20: diesel engine, 22 …
Intake pipe, 35 ... EGR passage (exhaust gas recirculation passage), 36 ...
EGR valve.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI F02D 41/02 351 F02D 41/02 351 45/00 368 45/00 368F 376 376B (56)参考文献 特開 平5−18324(JP,A) 特開 平2−275055(JP,A) 特開 昭63−140856(JP,A) 特開 昭59−120770(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F02M 25/07 550 F02M 25/07 570 F02D 21/08 301 F02D 35/00 368 F02D 41/02 351 F02D 45/00 368 F02D 45/00 376 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI F02D 41/02 351 F02D 41/02 351 45/00 368 45/00 368F 376 376B (56) References JP-A-5-18324 ( JP, A) JP-A-2-275055 (JP, A) JP-A-63-140856 (JP, A) JP-A-59-120770 (JP, A) (58) Fields studied (Int. Cl. 7 , (DB name) F02M 25/07 550 F02M 25/07 570 F02D 21/08 301 F02D 35/00 368 F02D 41/02 351 F02D 45/00 368 F02D 45/00 376

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】内燃機関の排ガスの一部を排ガス還流通路
を介して吸気系に還流する内燃機関の排ガス還流制御装
置において、 前記排ガス還流通路を介して吸気行程毎に還流される排
ガス量を検出する排ガス還流量検出手段と、 排気行程毎に排ガス中の酸素濃度を検出する排ガス酸素
濃度検出手段と、 前記検出した排ガス中の酸素濃度の履歴を随時記憶する
メモリと、 前記検出した排ガス還流量が占める前記排ガス還流通路
内の長さを求め、その長さに応じた排ガスの還流遅れ時
間だけ前に記憶したメモリ値から、吸気系に還流される
排ガスの酸素濃度を算出する還流ガス酸素濃度算出手段
と、 該算出した還流排ガスの酸素濃度を用いて排ガス還流量
を制御する排ガス還流量制御手段とを備えることを特徴
とする内燃機関の排ガス還流制御装置。
An exhaust gas recirculation control device for an internal combustion engine for recirculating a part of exhaust gas of an internal combustion engine to an intake system through an exhaust gas recirculation passage, wherein the amount of exhaust gas recirculated for each intake stroke through the exhaust gas recirculation passage is determined. Exhaust gas recirculation amount detecting means for detecting; exhaust gas oxygen concentration detecting means for detecting oxygen concentration in exhaust gas for each exhaust stroke; memory for storing the history of the detected oxygen concentration in exhaust gas as needed; Calculate the length of the exhaust gas recirculation passage occupied by the flow rate and calculate the oxygen concentration of the exhaust gas recirculated to the intake system from the memory value stored just before the recirculation delay time of the exhaust gas corresponding to the length. Exhaust gas recirculation control for an internal combustion engine, comprising: concentration calculation means; and exhaust gas recirculation amount control means for controlling the exhaust gas recirculation amount using the calculated oxygen concentration of the recirculated exhaust gas. Location.
【請求項2】前記メモリは複数の記憶領域を有し、その
領域毎に排ガス酸素濃度の履歴を記憶保持する装置であ
って、 前記還流ガス酸素濃度算出手段は、前記検出した排ガス
還流量に相当する個数の酸素濃度メモリ値を読み出し、
該読み出したメモリ値に基づき還流排ガスの酸素濃度を
算出する請求項1に記載の内燃機関の排ガス還流制御装
置。
2. The apparatus according to claim 2, wherein the memory has a plurality of storage areas, and stores and retains a history of the exhaust gas oxygen concentration for each of the areas. Read the corresponding number of oxygen concentration memory values,
2. The exhaust gas recirculation control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein an oxygen concentration of the recirculated exhaust gas is calculated based on the read memory value.
【請求項3】請求項2に記載の排ガス還流制御装置にお
いて、 前記還流ガス酸素濃度算出手段は、前記酸素濃度のメモ
リ値を平均化して還流排ガスの酸素濃度を算出する内燃
機関の排ガス還流制御装置。
3. The exhaust gas recirculation control device according to claim 2, wherein the recirculated gas oxygen concentration calculating means averages a memory value of the oxygen concentration to calculate an oxygen concentration of the recirculated exhaust gas. apparatus.
【請求項4】請求項2又は請求項3に記載の排ガス還流
制御装置において、 前記検出した排ガス還流量に相当する個数のメモリ領域
に、その時の排ガス酸素濃度の検出値を記憶させる内燃
機関の排ガス還流制御装置。
4. The exhaust gas recirculation control device according to claim 2, wherein the detected value of the exhaust gas oxygen concentration at that time is stored in a memory area corresponding to the detected exhaust gas recirculation amount. Exhaust gas recirculation control device.
【請求項5】多気筒内燃機関に適用される排ガス還流制
御装置において、 前記排ガス酸素濃度のメモリ値を用いて排ガス還流量を
制御する際、当該用いた排ガス酸素濃度のメモリ値を消
去し、代わりにその時点で排気行程となる他の気筒の排
ガス酸素濃度にて前記メモリを更新する請求項1〜請求
項4のいずれかに記載の内燃機関の排ガス還流制御装
置。
5. An exhaust gas recirculation control device applied to a multi-cylinder internal combustion engine, wherein when the exhaust gas recirculation amount is controlled using the memory value of the exhaust gas oxygen concentration, the memory value of the used exhaust gas oxygen concentration is deleted. The exhaust gas recirculation control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4, wherein the memory is updated with the exhaust gas oxygen concentration of another cylinder which is in an exhaust stroke at that time.
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