JP3622506B2 - 内燃機関のｅｇｒ制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関のＥＧＲ（排気還流） 制御装置に関し、特に、ディーゼル機関等において、ＥＧＲ率を吸入空気量に応じてフィードバック補正する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関から排出されるＮＯｘ（窒素酸化物） を低減する目的で、排気の一部を吸気中に還流させて燃焼温度を下げるＥＧＲ制御装置が知られている（特開昭６０−２３０５５５号公報等参照） 。このＥＧＲはＮＯｘの低減に有効であるが、ＥＧＲ量を運転状態に応じて適量に制御しないと、燃焼が悪化して出力低下するなど運転性が悪化する。
【０００３】
このため、近年では高精度なＥＧＲ制御が要求されている。例えば、ディーゼル機関の場合、機関回転速度や負荷状態に基づいて設定されるＥＧＲ制御弁の目標開度を機関の冷却水温等により補正し、この目標開度となるようにステップモータ等によりＥＧＲ弁を高精度に制御するような方式が提案されている。即ち、機関の回転速度や負荷の状態が同一であっても、例えば始動・暖機時と暖機完了後のように機関の温度状態が異なると、燃焼状態が異なるため、これら温度条件の相違を考慮してＥＧＲ率を補正する。具体的には、冷却水温が低いときには、ＥＧＲによりシリンダ内に還流されるカーボンによりシリンダ壁が摩耗しやすくなるため、低水温時にはＥＧＲを停止し、又はＥＧＲ率を減少するなどの補正を行う。
【０００４】
また、高地では大気密度の低下により吸入空気量が変化することによってＥＧＲ率にずれを生じるので、実際の吸入空気量を検出し、目標ＥＧＲ率を実吸入空気量に基づいて補正するようにしたものも提案されている（特開昭５９−７４３６４号公報参照） 。この吸入空気量の検出値に基づく目標ＥＧＲ率のフィードバック補正は、ディーゼル機関で発生しやすい燃焼生成物のＥＧＲ制御弁への付着やＥＧＲ制御用の絞り弁の開度変動による吸入空気量の変化や、特に、過給機付機関において加速時の過給遅れに対して、所望のＥＧＲ率を維持する機能も同時に有する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように、高精度なＥＧＲ制御を行うには、温度条件等に応じてＥＧＲ量を補正すると共に、吸入空気量に応じたフィードバック補正を行うことが要求される。ところで、前記のようにＥＧＲ率を冷却水温等で補正するとＥＧＲ率の変化に応じて吸入空気量も変化するので、この変化した吸入空気量を推定し、実際の吸入空気量と比較して新たにＥＧＲ制御弁の開度を補正する必要がある。
【０００６】
このような補正を行う一般的な方法としては、例えば、以下のような方法が考えられる。即ち、機関回転速度と負荷（例えば燃料噴射量） 等の運転状態パラメータに応じた基本吸入空気量のマップを、異なる水温に応じたＥＧＲ制御弁の複数の開度補正量に応じて複数枚、例えば４枚用意し、該水温に応じた開度補正量により補間して修正した基本空気量と、エアフロメータで実際に検出した吸入空気量との比に基づいてＥＧＲ制御弁の開度修正係数を算出し、機関回転速度と負荷とに基づいて算出した目標開度を前記開度修正係数に応じて修正し、該修正された目標開度となるようにＥＧＲ制御弁を制御する。
【０００７】
しかしながら、このようなＥＧＲ制御の補正方法では、前記の水温による補正やこれに伴う吸入空気量変化に応じた補正を個々に行うようにしていたため、水温に応じて複数枚のマップを用意する必要があるなど、メモリに記憶するデータ量が膨大な量となり、補間演算など演算処理も複雑化する。また、機関の機種毎に異なる特性のマップを用意する必要があるなど、汎用性にも乏しく、開発時間が掛かるという問題もあった。
【０００８】
本発明は、このような従来の課題に着目してなされたもので、目標ＥＧＲ率の環境条件変化等に応じた補正に伴って変化する吸入空気量を、少量のデータと簡易な演算により推定して、該吸入空気量変化に応じた目標ＥＧＲ率の第２の補正を行うことにより、高精度なＥＧＲ制御を行え、また、吸入空気量をパラメータとするＥＧＲ率に補正を施すことにより汎用性にも優れた内燃機関のＥＧＲ制御装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１に係る発明は、
所定運転条件で排気の一部を吸気系に還流する内燃機関のＥＧＲ制御装置において、
機関の運転状態に基づいて設定した目標ＥＧＲ率を機関の冷却水温度に基づいて補正する第１補正量を算出すると共に、前記機関の運転状態に基づいて推定した基本吸入空気量を、前記目標ＥＧＲ率と第１の補正量とに基づいて総シリンダ吸入ガス量一定条件で算出した基本補正量と、第１の補正量に基づいて算出した体積効率変化に応じた体積効率補正量とに基づいて補正し、該補正した吸入空気量と実際に検出した吸入空気量とを比較して目標ＥＧＲ率の第２補正量を算出し、該目標ＥＧＲ率を前記第１補正量と前記第２補正量とに基づいて補正して最終的な目標ＥＧＲ率を算出し、該目標ＥＧＲ率に基づいてＥＧＲ制御を行うことを特徴とする。
【００１０】
かかる構成によると、機関回転速度及び負荷等の運転状態パラメータに基づいて目標ＥＧＲ率が算出されると共に、該目標ＥＧＲ率を機関の冷却水温度によって補正するための第１補正量が算出される。一方、前記目標ＥＧＲ率の算出に用いられたのと同一の運転状態パラメータに基づいて該運転状態で前記目標ＥＧＲ率でＥＧＲを行った場合の吸入空気量を基本吸入空気量として推定される。前記目標ＥＧＲ率を第１補正量によって補正したＥＧＲ率でＥＧＲを行うと吸入空気量は前記基本吸入空気量から変化するので、該変化後の吸入空気量を基本吸入空気量を補正することで算出する。まず、ＥＧＲ率変化によってシリンダへの総吸入ガス量（吸入空気量＋ＥＧＲガス量) が一定条件での吸入空気量を、目標ＥＧＲ率と第１補正量とに基づいて基本補正量として算出する。実際には、ＥＧＲ率変化に基づいて吸気温度変化や過給機付機関では過給効率変化を伴うことにより前記総吸入ガス量は変化する。但し、燃焼悪化を生じない範囲でＥＧＲを用いる運転範囲ではＥＧＲ率変化割合に対して総吸入ガス量の変化割合は一定の傾向を有するので、該傾向を利用して第１補正量のみに基づいてＥＧＲ率変化に伴う体積効率変化による体積効率補正量を算出する。そして、前記基本吸入空気量を基本補正量と体積効率補正量とに基づいて補正することにより、目標ＥＧＲ率を第１補正量で補正したＥＧＲ率でＥＧＲを行ったときの吸入空気量を算出する。該補正された吸入空気量を実際に検出された吸入空気量と比較して前記吸入空気量の変化量に対応する目標ＥＧＲ率の第２補正量を算出し、目標ＥＧＲ率を第１補正量と第２補正量で補正したＥＧＲ率でＥＧＲ制御を行うことにより所望のＥＧＲ量，ＥＧＲ率でＥＧＲを行うことができる。
【００１１】
また、請求項２に係る発明は、図１に示すように、
所定運転条件で排気の一部を吸気系に還流する内燃機関のＥＧＲ制御装置において、
機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、
検出された所定の運転状態パラメータに基づいて、目標ＥＧＲ率を演算する目標ＥＧＲ率演算手段と、
機関の冷却水温度に基づいて、前記目標ＥＧＲ率の第１補正量を演算する第１補正量演算手段と、
前記所定の運転状態パラメータに基づいて基本吸入空気量を演算する基本吸入空気量演算手段と、
前記目標ＥＧＲ率の第１補正量による補正に応じた総シリンダ吸入ガス量一定としたときの基本吸入空気量の基本補正量を、該目標ＥＧＲ率と第１補正量とに基づいて演算する基本補正量演算手段と、
前記目標ＥＧＲ率の第１補正量による補正に応じた体積効率変化に伴う基本吸入空気量の体積効率補正量を、前記第１補正量に基づいて演算する体積効率補正量演算手段と、
前記基本補正量と体積効率補正量とに基づいて、目標ＥＧＲ率の第１補正量に応じた基本吸入空気量の補正を行う基本吸入空気量補正手段と、
排気還流時の吸入空気量を検出する吸入空気量検出手段と、
前記目標ＥＧＲ率の第１補正量に応じた補正後の基本吸入空気量と、前記検出された実際の吸入空気量とを比較して目標ＥＧＲ率の第２補正量を演算する第２補正量演算手段と、
前記目標ＥＧＲ率を前記第１補正量と第２補正量とで補正して最終的な目標ＥＧＲ量を演算する目標ＥＧＲ率補正手段と、
前記最終的な目標ＥＧＲ率に基づいてＥＧＲ制御を行うＥＧＲ制御手段と、
を含んで構成したことを特徴とする。
【００１２】
かかる構成によると、前記請求項１に係る発明と同様の作用が前記各手段により達成される。即ち、目標ＥＧＲ率演算手段，第１補正量演算手段，基本吸入空気量演算手段，基本補正量演算手段，体積効率補正量演算手段により、目標ＥＧＲ率とその第１補正量，基本吸入空気量とその基本補正量及び体積効率補正量が順次演算され、基本吸入空気量補正手段により基本吸入空気量を基本補正量及び体積効率補正量で補正して目標ＥＧＲ率を第１補正量で補正したＥＧＲ率でＥＧＲを行った場合の吸入空気量が求められる。第２補正量演算手段は、該補正後の吸入空気量と吸入空気量検出手段で検出された実際の吸入空気量とを比較して、前記目標ＥＧＲ率の第１補正量による補正に基づく吸入空気量の変化に対応した目標ＥＧＲの第２補正量を算出する。そして、目標ＥＧＲ率補正手段により目標ＥＧＲ率を第１補正量と第２補正量で補正したＥＧＲ率で、ＥＧＲ制御手段がＥＧＲ制御を行うことにより所望のＥＧＲ量，ＥＧＲ率でＥＧＲを行うことができる。
【００１３】
また、請求項３に係る発明は、
前記目標ＥＧＲ率は、機関の回転速度と負荷とに基づいて算出されることを特徴とする。
かかる構成によると、目標ＥＧＲ率が機関の回転速度と負荷とで決定される基本的な運転状態に適した基本的な目標ＥＧＲ率として設定される。
【００１５】
また、請求項４に係る発明は、
前記第２補正量は、検出された実際の吸入空気量と、目標ＥＧＲ率の第１補正量に応じて補正された吸入空気量との比の増大に応じて増大する特性として算出されることを特徴とする。
かかる構成によると、ＥＧＲ制御弁開度が一定の条件下で実吸入空気量が目標値より増大した場合にはＥＧＲ率としては低下方向となるので、所望のＥＧＲ率が維持されるように前記特性に算出される。
【００１６】
【発明の効果】
請求項１に係る発明及び請求項２に係る発明によると、燃焼性に大きな影響のある機関冷却水温に基づいて設定された第１補正量によるＥＧＲ率補正に応じて変化する吸入空気量を、目標ＥＧＲ率と第１補正量を用いて簡易に算出される基本補正量と、第１補正量ＫＥＧＲ１のみをパラメータとする体積効率補正量とを用いて容易かつ高精度に推定することができ、演算負荷を軽減できると共にメモリの記憶データ量も必要最小限で済み、マップ等作成のための工数も大幅に削減できる。また、前記吸入空気量の変化をＥＧＲ率に基づいて推定すると共に、ＥＧＲ率に補正を施した上でＥＧＲ制御弁の開度を補正する構成であるため、機関の機種毎に排気量等の仕様が異なっても、共通の演算式や特性マップを用いて推定及び補正をすることができ、汎用性にも優れ、ひいては開発時間の大幅な短縮を図れるものである。
【００１７】
請求項３に係る発明によると、目標ＥＧＲ率が機関の回転速度と負荷とで決定される基本的な運転状態に対して、ＮＯｘ排出量とスモーク排出量とのバランスや燃焼性を考慮して最適な目標ＥＧＲ率を設定することができる。
【００１８】
請求項４に係る発明によると、前記目標ＥＧＲ率の第１補正量に応じて補正された吸入空気量との比の増大に応じて増大する特性として第２補正量を設定することにより、吸入空気量の増減変化に対応して所望のＥＧＲ率に維持することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。図２は、本発明に係るＥＧＲ制御装置を備えたディーゼル機関の概略構成を示す。図において、機関１１の吸気通路１２と排気通路１３とが、ＥＧＲ通路１４を介して接続されており、該ＥＧＲ通路１４の途中にＥＧＲ制御弁１５が設けられている。該ＥＧＲ弁１５は、アクチュエータ１６により全閉位置から全開位置まで略連続的に開度制御される。
【００２０】
吸気通路１２には、ＥＧＲ通路１４の出口部よりも上流側に絞り弁１７が介装されると共に、該絞り弁１７を開閉駆動するアクチュエータ１８が設けられている。前記各アクチュエータ１６，１８は、共にコントロールユニット１９により各種運転状態の検出結果に基づいてその駆動が制御され、比較的多量のＥＧＲが必要な運転条件では、絞り弁１７を閉じ加減にしてその下流側に負圧を発生させた状態でＥＧＲ弁１５の開度を制御するようにしている。ＥＧＲ量が少ないとき、又はＥＧＲを行わないときには、絞り弁１７は全開位置に制御される。
【００２１】
前記アクチュエータ１６，１８を制御するコントロールユニット１９は、入出力回路及びメモリを備えたマイクロコンピュータによって構成され、本発明に係る各種演算手段の機能を有している。コントロールユニット１９には、燃料噴射量や燃料噴射時期を決定するための基本的な運転状態パラメータとして、機関回転速度Ｎ及び負荷代表値としての目標燃料噴射量Ｔｐが入力されるが、これらは目標ＥＧＲ率の決定及びその補正にも用いられる。また、目標ＥＧＲ率の補正のために、水温センサ２０からの冷却水温度Ｔｗ及びエアフロメータ２１からの吸入空気量ＱＡＣが入力される。前記エアフロメータ２１は、前記吸気通路１２の絞り弁１７よりも上流側に位置して設けられており、機関１に吸入される新気の流量を検出する。
【００２２】
図３及び図４は、このようなＥＧＲ制御装置を備えた機関における本発明に係るＥＧＲ制御弁開度の制御ルーチンを示す。このルーチンはコントロールユニット１９内のマイクロコンピュータにより数ミリ秒ないし数十ミリ秒毎に周期的に繰り返される。
図３において、ステップ（図ではＳと記す。以下同様） １では、まず、機関回転速度Ｎ，燃料噴射量Ｔｐ，吸入空気量ＱＡＣ，冷却水温Ｔｗが検出される。
【００２３】
ステップ２では、これらの検出結果に基づいてＥＧＲを行う運転領域であるか否かを、予め設定されたテーブルとの照合等により判定する。
これにより、例えば、低負荷域，低回転域，始動時，暖機時などはステップ３へ進み、絞り弁１７を全開とすると共にＥＧＲ制御弁１５を全閉としてＥＧＲを停止する。
【００２４】
これに対し、ＥＧＲを行う運転領域と判定された場合は、次にステップ４，ステップ５で順次絞り弁１７の開度とＥＧＲ制御弁１５の開度とを演算し、各アクチュエータ１８，１６に指令値を出力して、それぞれ所定の開度となるように制御される。
図４は、前記ステップ５におけるＥＧＲ制御弁１５の開度制御ルーチンのフローチャートを示す。
【００２５】
まず、ステップ１１では、機関回転速度Ｎと基本燃料噴射量Ｔｐとに基づいて３次元マップからの検索等により、目標ＥＧＲ率の基本値ＭＥＧＲＭが算出される。
次いでステップ１２では、前記水温センサ２０によって検出される冷却水温Ｔｗに基づいて、前記目標ＥＧＲ率の基本値ＭＥＧＲＭに対する第１補正量ＫＥＧＲ１が算出される。該第１補正量ＫＥＧＲ１は、一般に機関の低温条件ほどＥＧＲによりシリンダに還流されるカーボンによりシリンダ壁が摩耗しやすくなることを考慮してＥＧＲ量を減少させる特性を持たせて設定される。本実施の形態では、第１補正量ＫＥＧＲ１は後述するように基本値ＭＥＧＲＭに乗じる係数として設定されるので、１より小の値で低温条件ほど、より小さい値に設定される。
【００２６】
次に、ステップ１３では、前記第１補正量ＫＥＧＲ１によるＥＧＲ率の変化に伴う吸入空気量の変化に対する補正を行うため、まず、シリンダへの総吸入ガス量（吸入空気量＋ＥＧＲガス量） を一定とした条件で、吸入空気量の変化率としての基本補正量Ａを、前記基本値ＭＥＧＲＭと第１補正量ＫＥＧＲ１とに基づいて次式により算出する。但し、ＥＧＲ率の設定の相違に応じて２通りに算出される。
【００２７】
▲１▼ ＥＧＲ率がＥＧＲガス量／吸入空気量として設定される場合は、
Ａ＝（１＋ＭＥＧＲＭ） ／（ＫＥＧＲ１×ＭＥＧＲＭ＋１）
▲２▼ＥＧＲ率がＥＧＲガス量／（ＥＧＲガス量＋吸入空気量） として設定される場合は、
Ａ＝（１−ＫＥＧＲ１×ＭＥＧＲＭ） ／（１−ＭＥＧＲＭ）
実際には、ＥＧＲ率が変化すると、シリンダへの総吸入ガス量自体が変化する。しかし、該総吸入ガス量の変化割合は、少なくとも燃焼悪化等の無い範囲でＥＧＲを用いている運転範囲では、ＥＧＲ率の変化割合に対して一定の傾向を持つため、全運転範囲でＥＧＲ率変化の影響を確認する必要がない。そこで前記燃焼悪化等の無い運転範囲でのＥＧＲ率変化による総吸入ガス量の変化割合の傾向に基づき、前記第１補正量ＫＥＧＲ１によるＥＧＲ率の変化に伴う体積効率変化に応じた吸入空気量の補正係数（体積効率補正係数） ＣＱＡＣＣの特性を第１補正量ＫＥＧＲ１のみをパラメータとして２次元マップとして作成する。該２次元マップとすることでＣＰＵの必要容量を最小限とすることができる。
【００２８】
ステップ１４では、第１補正量ＫＥＧＲ１に基づいて前記２次元マップからの検索により体積効率補正係数ＣＱＡＣＣを算出する。
ステップ１５では、前記基本補正量Ａと体積効率補正係数ＣＱＡＣＣとに基づいて、吸入空気量の補正量Ｚを次式により算出する。
Ｚ＝Ａ×ＣＱＡＣＣ
ステップ１６では、前記目標ＥＧＲ率の基本値ＭＥＧＲＭの設定に用いられた運転状態パラメータつまり機関回転速度Ｎと基本燃料噴射量Ｔｐとに基づいて基本吸入空気量ＢＱＡＣを算出する。この基本吸入空気量ＢＱＡＣの算出には、同一の機関回転速度Ｎと基本燃料噴射量Ｔｐにおける目標ＥＧＲ率の基本値ＭＥＧＲＭでＥＧＲがなされた場合の吸入空気量であり、３次元マップからの検索等により算出する。
【００２９】
ステップ１７では、前記基本吸入空気量ＢＱＡＣを、ステップ１５で算出した補正量Ｚに基づいて、次式のように補正し、補正後の吸入空気量ＢＱＡＣＫを算出する。
ＢＱＡＣＫ＝ＢＱＡＣ×Ｚ
次に、ステップ１８では、前記エアフロメータ２１で検出された吸入空気量ＱＡＣと、前記補正後の吸入空気量ＢＱＡＣＫとに基づいて、目標ＥＧＲ率の第２補正量ＫＥＧＲ２を算出する。この第２補正量ＫＥＧＲ２は、ＱＡＣとＢＱＡＣＫの比（ＱＡＣ／ＢＱＡＣＫ） に対して比例的に増大するように設定する。これは、ＥＧＲ制御弁１５の開度が一定の条件下で実吸入空気量が目標値よりも増大した場合にはＥＧＲ率としては低下方向となるからである。実際には、機関回転速度Ｎにも関連するので、前記ＱＡＣ／ＢＱＡＣＫと機関回転速度Ｎとに基づいて３次元マップからの検索等により算出する。
【００３０】
ステップ１９では、前記目標ＥＧＲ率の基本値ＭＥＧＲＭを、第１補正量ＫＥＧＲ１と第２補正量ＫＥＧＲ２とに基づいて補正し、最終的な目標ＥＧＲ率ＭＥＧＲを算出する。
ステップ２０では、前記最終的な目標ＥＧＲ率ＭＥＧＲと、機関回転速度Ｎと、基本燃料噴射量Ｔｐとに基づいて、ＥＧＲ制御弁１５の開度（ステップモータ駆動の場合はステップ数） ＳＥＧＲを算出し、該開度に応じた信号をアクチュエータ１６に出力してＥＧＲ制御弁１５を駆動し、前記開度ＳＥＧＲとなるように制御する。
【００３１】
このようにすれば、機関回転速度Ｎと、基本燃料噴射量Ｔｐとで定まる運転状態と該運転状態での目標ＥＧＲの基本値ＭＥＧＲＭにより定まる基本吸入空気量ＢＱＡＣが、第１補正量ＫＥＧＲ１でＥＧＲ率を補正した場合に変化する吸入空気量ＢＱＡＣＫを、前記基本補正量Ａと体積効率補正係数ＣＱＡＣＣとで補正して推定演算し、この補正後の吸入空気量ＢＱＡＣＫを実際の吸入空気量ＱＡＣと比較しつつフィードバック補正を行って最終的な目標ＥＧＲ率ＭＥＧＲを得るようにしたため、前記吸入空気量のＥＧＲ率変化に応じた変化に見合って、ＥＧＲ制御弁１５の開度が補正されることとなり、所望のＥＧＲ量，ＥＧＲ率に制御することができる。なお、吸入空気量に基づくフィードバック補正により、ＥＧＲ制御弁１５への燃焼生成物の付着による有効開度の減少や、絞り弁１７の開度変動による吸入空気量変化、高地での大気密度変化や温度変化による吸入空気量変化、過給機付機関では加速時の過給遅れなどに対しても所要ＥＧＲ率を維持することができる。
【００３２】
そして、本発明に係る構成として、前記第１補正量ＫＥＧＲ１によるＥＧＲ率補正に応じて変化する吸入空気量の推定を、目標ＥＧＲ率（の基本値） ＭＥＧＲＭと第１補正量ＫＥＧＲ１を用いた簡易な演算式と、第１補正量ＫＥＧＲ１のみをパラメータとする２次元マップを用いて容易かつ高精度に算出することができ、ＣＰＵの演算負荷を軽減できると共に基本吸入空気量のデータを記憶する３次元マップも１つで済むなどメモリの記憶データ量も必要最小限で済み、該マップ作成のための工数も大幅に削減できる。また、前記吸入空気量の変化をＥＧＲ率で推定すると共に、ＥＧＲ率に補正を施した上でＥＧＲ制御弁の開度を補正する構成であるため、機関の機種毎に排気量等の仕様が異なっても、共通の演算式や特性マップを用いて推定及び補正をすることができ、汎用性にも優れ、ひいては開発時間の大幅な短縮を図れるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の構成・機能を示すブロック図。
【図２】本発明の一実施の形態のシステム構成を示す図。
【図３】同上の実施の形態のＥＧＲ制御ルーチンのメインルーチンを示すフローチャート。
【図４】同じくＥＧＲ制御ルーチンのサブルーチンを示すフローチャート。
【符号の説明】
１１ ディーゼル機関
１２ 吸気通路
１３ 排気通路
１４ ＥＧＲ通路
１５ ＥＧＲ制御弁
１６ アクチュエータ
１７ 絞り弁
１８ アクチュエータ
１９ コントロールユニット
２０ 水温センサ
２１ エアフロメータ
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関のＥＧＲ（排気還流） 制御装置に関し、特に、ディーゼル機関等において、ＥＧＲ率を吸入空気量に応じてフィードバック補正する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関から排出されるＮＯｘ（窒素酸化物） を低減する目的で、排気の一部を吸気中に還流させて燃焼温度を下げるＥＧＲ制御装置が知られている（特開昭６０−２３０５５５号公報等参照） 。このＥＧＲはＮＯｘの低減に有効であるが、ＥＧＲ量を運転状態に応じて適量に制御しないと、燃焼が悪化して出力低下するなど運転性が悪化する。
【０００３】
このため、近年では高精度なＥＧＲ制御が要求されている。例えば、ディーゼル機関の場合、機関回転速度や負荷状態に基づいて設定されるＥＧＲ制御弁の目標開度を機関の冷却水温等により補正し、この目標開度となるようにステップモータ等によりＥＧＲ弁を高精度に制御するような方式が提案されている。即ち、機関の回転速度や負荷の状態が同一であっても、例えば始動・暖機時と暖機完了後のように機関の温度状態が異なると、燃焼状態が異なるため、これら温度条件の相違を考慮してＥＧＲ率を補正する。具体的には、冷却水温が低いときには、ＥＧＲによりシリンダ内に還流されるカーボンによりシリンダ壁が摩耗しやすくなるため、低水温時にはＥＧＲを停止し、又はＥＧＲ率を減少するなどの補正を行う。
【０００４】
また、高地では大気密度の低下により吸入空気量が変化することによってＥＧＲ率にずれを生じるので、実際の吸入空気量を検出し、目標ＥＧＲ率を実吸入空気量に基づいて補正するようにしたものも提案されている（特開昭５９−７４３６４号公報参照） 。この吸入空気量の検出値に基づく目標ＥＧＲ率のフィードバック補正は、ディーゼル機関で発生しやすい燃焼生成物のＥＧＲ制御弁への付着やＥＧＲ制御用の絞り弁の開度変動による吸入空気量の変化や、特に、過給機付機関において加速時の過給遅れに対して、所望のＥＧＲ率を維持する機能も同時に有する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように、高精度なＥＧＲ制御を行うには、温度条件等に応じてＥＧＲ量を補正すると共に、吸入空気量に応じたフィードバック補正を行うことが要求される。ところで、前記のようにＥＧＲ率を冷却水温等で補正するとＥＧＲ率の変化に応じて吸入空気量も変化するので、この変化した吸入空気量を推定し、実際の吸入空気量と比較して新たにＥＧＲ制御弁の開度を補正する必要がある。
【０００６】
このような補正を行う一般的な方法としては、例えば、以下のような方法が考えられる。即ち、機関回転速度と負荷（例えば燃料噴射量） 等の運転状態パラメータに応じた基本吸入空気量のマップを、異なる水温に応じたＥＧＲ制御弁の複数の開度補正量に応じて複数枚、例えば４枚用意し、該水温に応じた開度補正量により補間して修正した基本空気量と、エアフロメータで実際に検出した吸入空気量との比に基づいてＥＧＲ制御弁の開度修正係数を算出し、機関回転速度と負荷とに基づいて算出した目標開度を前記開度修正係数に応じて修正し、該修正された目標開度となるようにＥＧＲ制御弁を制御する。
【０００７】
しかしながら、このようなＥＧＲ制御の補正方法では、前記の水温による補正やこれに伴う吸入空気量変化に応じた補正を個々に行うようにしていたため、水温に応じて複数枚のマップを用意する必要があるなど、メモリに記憶するデータ量が膨大な量となり、補間演算など演算処理も複雑化する。また、機関の機種毎に異なる特性のマップを用意する必要があるなど、汎用性にも乏しく、開発時間が掛かるという問題もあった。
【０００８】
本発明は、このような従来の課題に着目してなされたもので、目標ＥＧＲ率の環境条件変化等に応じた補正に伴って変化する吸入空気量を、少量のデータと簡易な演算により推定して、該吸入空気量変化に応じた目標ＥＧＲ率の第２の補正を行うことにより、高精度なＥＧＲ制御を行え、また、吸入空気量をパラメータとするＥＧＲ率に補正を施すことにより汎用性にも優れた内燃機関のＥＧＲ制御装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１に係る発明は、
所定運転条件で排気の一部を吸気系に還流する内燃機関のＥＧＲ制御装置において、
機関の運転状態に基づいて設定した目標ＥＧＲ率を機関の冷却水温度に基づいて補正する第１補正量を算出すると共に、前記機関の運転状態に基づいて推定した基本吸入空気量を、前記目標ＥＧＲ率と第１の補正量とに基づいて総シリンダ吸入ガス量一定条件で算出した基本補正量と、第１の補正量に基づいて算出した体積効率変化に応じた体積効率補正量とに基づいて補正し、該補正した吸入空気量と実際に検出した吸入空気量とを比較して目標ＥＧＲ率の第２補正量を算出し、該目標ＥＧＲ率を前記第１補正量と前記第２補正量とに基づいて補正して最終的な目標ＥＧＲ率を算出し、該目標ＥＧＲ率に基づいてＥＧＲ制御を行うことを特徴とする。
【００１０】
かかる構成によると、機関回転速度及び負荷等の運転状態パラメータに基づいて目標ＥＧＲ率が算出されると共に、該目標ＥＧＲ率を機関の冷却水温度によって補正するための第１補正量が算出される。一方、前記目標ＥＧＲ率の算出に用いられたのと同一の運転状態パラメータに基づいて該運転状態で前記目標ＥＧＲ率でＥＧＲを行った場合の吸入空気量を基本吸入空気量として推定される。前記目標ＥＧＲ率を第１補正量によって補正したＥＧＲ率でＥＧＲを行うと吸入空気量は前記基本吸入空気量から変化するので、該変化後の吸入空気量を基本吸入空気量を補正することで算出する。まず、ＥＧＲ率変化によってシリンダへの総吸入ガス量（吸入空気量＋ＥＧＲガス量) が一定条件での吸入空気量を、目標ＥＧＲ率と第１補正量とに基づいて基本補正量として算出する。実際には、ＥＧＲ率変化に基づいて吸気温度変化や過給機付機関では過給効率変化を伴うことにより前記総吸入ガス量は変化する。但し、燃焼悪化を生じない範囲でＥＧＲを用いる運転範囲ではＥＧＲ率変化割合に対して総吸入ガス量の変化割合は一定の傾向を有するので、該傾向を利用して第１補正量のみに基づいてＥＧＲ率変化に伴う体積効率変化による体積効率補正量を算出する。そして、前記基本吸入空気量を基本補正量と体積効率補正量とに基づいて補正することにより、目標ＥＧＲ率を第１補正量で補正したＥＧＲ率でＥＧＲを行ったときの吸入空気量を算出する。該補正された吸入空気量を実際に検出された吸入空気量と比較して前記吸入空気量の変化量に対応する目標ＥＧＲ率の第２補正量を算出し、目標ＥＧＲ率を第１補正量と第２補正量で補正したＥＧＲ率でＥＧＲ制御を行うことにより所望のＥＧＲ量，ＥＧＲ率でＥＧＲを行うことができる。
【００１１】
また、請求項２に係る発明は、図１に示すように、
所定運転条件で排気の一部を吸気系に還流する内燃機関のＥＧＲ制御装置において、
機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、
検出された所定の運転状態パラメータに基づいて、目標ＥＧＲ率を演算する目標ＥＧＲ率演算手段と、
機関の冷却水温度に基づいて、前記目標ＥＧＲ率の第１補正量を演算する第１補正量演算手段と、
前記所定の運転状態パラメータに基づいて基本吸入空気量を演算する基本吸入空気量演算手段と、
前記目標ＥＧＲ率の第１補正量による補正に応じた総シリンダ吸入ガス量一定としたときの基本吸入空気量の基本補正量を、該目標ＥＧＲ率と第１補正量とに基づいて演算する基本補正量演算手段と、
前記目標ＥＧＲ率の第１補正量による補正に応じた体積効率変化に伴う基本吸入空気量の体積効率補正量を、前記第１補正量に基づいて演算する体積効率補正量演算手段と、
前記基本補正量と体積効率補正量とに基づいて、目標ＥＧＲ率の第１補正量に応じた基本吸入空気量の補正を行う基本吸入空気量補正手段と、
排気還流時の吸入空気量を検出する吸入空気量検出手段と、
前記目標ＥＧＲ率の第１補正量に応じた補正後の基本吸入空気量と、前記検出された実際の吸入空気量とを比較して目標ＥＧＲ率の第２補正量を演算する第２補正量演算手段と、
前記目標ＥＧＲ率を前記第１補正量と第２補正量とで補正して最終的な目標ＥＧＲ量を演算する目標ＥＧＲ率補正手段と、
前記最終的な目標ＥＧＲ率に基づいてＥＧＲ制御を行うＥＧＲ制御手段と、
を含んで構成したことを特徴とする。
【００１２】
かかる構成によると、前記請求項１に係る発明と同様の作用が前記各手段により達成される。即ち、目標ＥＧＲ率演算手段，第１補正量演算手段，基本吸入空気量演算手段，基本補正量演算手段，体積効率補正量演算手段により、目標ＥＧＲ率とその第１補正量，基本吸入空気量とその基本補正量及び体積効率補正量が順次演算され、基本吸入空気量補正手段により基本吸入空気量を基本補正量及び体積効率補正量で補正して目標ＥＧＲ率を第１補正量で補正したＥＧＲ率でＥＧＲを行った場合の吸入空気量が求められる。第２補正量演算手段は、該補正後の吸入空気量と吸入空気量検出手段で検出された実際の吸入空気量とを比較して、前記目標ＥＧＲ率の第１補正量による補正に基づく吸入空気量の変化に対応した目標ＥＧＲの第２補正量を算出する。そして、目標ＥＧＲ率補正手段により目標ＥＧＲ率を第１補正量と第２補正量で補正したＥＧＲ率で、ＥＧＲ制御手段がＥＧＲ制御を行うことにより所望のＥＧＲ量，ＥＧＲ率でＥＧＲを行うことができる。
【００１３】
また、請求項３に係る発明は、
前記目標ＥＧＲ率は、機関の回転速度と負荷とに基づいて算出されることを特徴とする。
かかる構成によると、目標ＥＧＲ率が機関の回転速度と負荷とで決定される基本的な運転状態に適した基本的な目標ＥＧＲ率として設定される。
【００１５】
また、請求項４に係る発明は、
前記第２補正量は、検出された実際の吸入空気量と、目標ＥＧＲ率の第１補正量に応じて補正された吸入空気量との比の増大に応じて増大する特性として算出されることを特徴とする。
かかる構成によると、ＥＧＲ制御弁開度が一定の条件下で実吸入空気量が目標値より増大した場合にはＥＧＲ率としては低下方向となるので、所望のＥＧＲ率が維持されるように前記特性に算出される。
【００１６】
【発明の効果】
請求項１に係る発明及び請求項２に係る発明によると、燃焼性に大きな影響のある機関冷却水温に基づいて設定された第１補正量によるＥＧＲ率補正に応じて変化する吸入空気量を、目標ＥＧＲ率と第１補正量を用いて簡易に算出される基本補正量と、第１補正量ＫＥＧＲ１のみをパラメータとする体積効率補正量とを用いて容易かつ高精度に推定することができ、演算負荷を軽減できると共にメモリの記憶データ量も必要最小限で済み、マップ等作成のための工数も大幅に削減できる。また、前記吸入空気量の変化をＥＧＲ率に基づいて推定すると共に、ＥＧＲ率に補正を施した上でＥＧＲ制御弁の開度を補正する構成であるため、機関の機種毎に排気量等の仕様が異なっても、共通の演算式や特性マップを用いて推定及び補正をすることができ、汎用性にも優れ、ひいては開発時間の大幅な短縮を図れるものである。
【００１７】
請求項３に係る発明によると、目標ＥＧＲ率が機関の回転速度と負荷とで決定される基本的な運転状態に対して、ＮＯｘ排出量とスモーク排出量とのバランスや燃焼性を考慮して最適な目標ＥＧＲ率を設定することができる。
【００１８】
請求項４に係る発明によると、前記目標ＥＧＲ率の第１補正量に応じて補正された吸入空気量との比の増大に応じて増大する特性として第２補正量を設定することにより、吸入空気量の増減変化に対応して所望のＥＧＲ率に維持することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。図２は、本発明に係るＥＧＲ制御装置を備えたディーゼル機関の概略構成を示す。図において、機関１１の吸気通路１２と排気通路１３とが、ＥＧＲ通路１４を介して接続されており、該ＥＧＲ通路１４の途中にＥＧＲ制御弁１５が設けられている。該ＥＧＲ弁１５は、アクチュエータ１６により全閉位置から全開位置まで略連続的に開度制御される。
【００２０】
吸気通路１２には、ＥＧＲ通路１４の出口部よりも上流側に絞り弁１７が介装されると共に、該絞り弁１７を開閉駆動するアクチュエータ１８が設けられている。前記各アクチュエータ１６，１８は、共にコントロールユニット１９により各種運転状態の検出結果に基づいてその駆動が制御され、比較的多量のＥＧＲが必要な運転条件では、絞り弁１７を閉じ加減にしてその下流側に負圧を発生させた状態でＥＧＲ弁１５の開度を制御するようにしている。ＥＧＲ量が少ないとき、又はＥＧＲを行わないときには、絞り弁１７は全開位置に制御される。
【００２１】
前記アクチュエータ１６，１８を制御するコントロールユニット１９は、入出力回路及びメモリを備えたマイクロコンピュータによって構成され、本発明に係る各種演算手段の機能を有している。コントロールユニット１９には、燃料噴射量や燃料噴射時期を決定するための基本的な運転状態パラメータとして、機関回転速度Ｎ及び負荷代表値としての目標燃料噴射量Ｔｐが入力されるが、これらは目標ＥＧＲ率の決定及びその補正にも用いられる。また、目標ＥＧＲ率の補正のために、水温センサ２０からの冷却水温度Ｔｗ及びエアフロメータ２１からの吸入空気量ＱＡＣが入力される。前記エアフロメータ２１は、前記吸気通路１２の絞り弁１７よりも上流側に位置して設けられており、機関１に吸入される新気の流量を検出する。
【００２２】
図３及び図４は、このようなＥＧＲ制御装置を備えた機関における本発明に係るＥＧＲ制御弁開度の制御ルーチンを示す。このルーチンはコントロールユニット１９内のマイクロコンピュータにより数ミリ秒ないし数十ミリ秒毎に周期的に繰り返される。
図３において、ステップ（図ではＳと記す。以下同様） １では、まず、機関回転速度Ｎ，燃料噴射量Ｔｐ，吸入空気量ＱＡＣ，冷却水温Ｔｗが検出される。
【００２３】
ステップ２では、これらの検出結果に基づいてＥＧＲを行う運転領域であるか否かを、予め設定されたテーブルとの照合等により判定する。
これにより、例えば、低負荷域，低回転域，始動時，暖機時などはステップ３へ進み、絞り弁１７を全開とすると共にＥＧＲ制御弁１５を全閉としてＥＧＲを停止する。
【００２４】
これに対し、ＥＧＲを行う運転領域と判定された場合は、次にステップ４，ステップ５で順次絞り弁１７の開度とＥＧＲ制御弁１５の開度とを演算し、各アクチュエータ１８，１６に指令値を出力して、それぞれ所定の開度となるように制御される。
図４は、前記ステップ５におけるＥＧＲ制御弁１５の開度制御ルーチンのフローチャートを示す。
【００２５】
まず、ステップ１１では、機関回転速度Ｎと基本燃料噴射量Ｔｐとに基づいて３次元マップからの検索等により、目標ＥＧＲ率の基本値ＭＥＧＲＭが算出される。
次いでステップ１２では、前記水温センサ２０によって検出される冷却水温Ｔｗに基づいて、前記目標ＥＧＲ率の基本値ＭＥＧＲＭに対する第１補正量ＫＥＧＲ１が算出される。該第１補正量ＫＥＧＲ１は、一般に機関の低温条件ほどＥＧＲによりシリンダに還流されるカーボンによりシリンダ壁が摩耗しやすくなることを考慮してＥＧＲ量を減少させる特性を持たせて設定される。本実施の形態では、第１補正量ＫＥＧＲ１は後述するように基本値ＭＥＧＲＭに乗じる係数として設定されるので、１より小の値で低温条件ほど、より小さい値に設定される。
【００２６】
次に、ステップ１３では、前記第１補正量ＫＥＧＲ１によるＥＧＲ率の変化に伴う吸入空気量の変化に対する補正を行うため、まず、シリンダへの総吸入ガス量（吸入空気量＋ＥＧＲガス量） を一定とした条件で、吸入空気量の変化率としての基本補正量Ａを、前記基本値ＭＥＧＲＭと第１補正量ＫＥＧＲ１とに基づいて次式により算出する。但し、ＥＧＲ率の設定の相違に応じて２通りに算出される。
【００２７】
▲１▼ ＥＧＲ率がＥＧＲガス量／吸入空気量として設定される場合は、
Ａ＝（１＋ＭＥＧＲＭ） ／（ＫＥＧＲ１×ＭＥＧＲＭ＋１）
▲２▼ＥＧＲ率がＥＧＲガス量／（ＥＧＲガス量＋吸入空気量） として設定される場合は、
Ａ＝（１−ＫＥＧＲ１×ＭＥＧＲＭ） ／（１−ＭＥＧＲＭ）
実際には、ＥＧＲ率が変化すると、シリンダへの総吸入ガス量自体が変化する。しかし、該総吸入ガス量の変化割合は、少なくとも燃焼悪化等の無い範囲でＥＧＲを用いている運転範囲では、ＥＧＲ率の変化割合に対して一定の傾向を持つため、全運転範囲でＥＧＲ率変化の影響を確認する必要がない。そこで前記燃焼悪化等の無い運転範囲でのＥＧＲ率変化による総吸入ガス量の変化割合の傾向に基づき、前記第１補正量ＫＥＧＲ１によるＥＧＲ率の変化に伴う体積効率変化に応じた吸入空気量の補正係数（体積効率補正係数） ＣＱＡＣＣの特性を第１補正量ＫＥＧＲ１のみをパラメータとして２次元マップとして作成する。該２次元マップとすることでＣＰＵの必要容量を最小限とすることができる。
【００２８】
ステップ１４では、第１補正量ＫＥＧＲ１に基づいて前記２次元マップからの検索により体積効率補正係数ＣＱＡＣＣを算出する。
ステップ１５では、前記基本補正量Ａと体積効率補正係数ＣＱＡＣＣとに基づいて、吸入空気量の補正量Ｚを次式により算出する。
Ｚ＝Ａ×ＣＱＡＣＣ
ステップ１６では、前記目標ＥＧＲ率の基本値ＭＥＧＲＭの設定に用いられた運転状態パラメータつまり機関回転速度Ｎと基本燃料噴射量Ｔｐとに基づいて基本吸入空気量ＢＱＡＣを算出する。この基本吸入空気量ＢＱＡＣの算出には、同一の機関回転速度Ｎと基本燃料噴射量Ｔｐにおける目標ＥＧＲ率の基本値ＭＥＧＲＭでＥＧＲがなされた場合の吸入空気量であり、３次元マップからの検索等により算出する。
【００２９】
ステップ１７では、前記基本吸入空気量ＢＱＡＣを、ステップ１５で算出した補正量Ｚに基づいて、次式のように補正し、補正後の吸入空気量ＢＱＡＣＫを算出する。
ＢＱＡＣＫ＝ＢＱＡＣ×Ｚ
次に、ステップ１８では、前記エアフロメータ２１で検出された吸入空気量ＱＡＣと、前記補正後の吸入空気量ＢＱＡＣＫとに基づいて、目標ＥＧＲ率の第２補正量ＫＥＧＲ２を算出する。この第２補正量ＫＥＧＲ２は、ＱＡＣとＢＱＡＣＫの比（ＱＡＣ／ＢＱＡＣＫ） に対して比例的に増大するように設定する。これは、ＥＧＲ制御弁１５の開度が一定の条件下で実吸入空気量が目標値よりも増大した場合にはＥＧＲ率としては低下方向となるからである。実際には、機関回転速度Ｎにも関連するので、前記ＱＡＣ／ＢＱＡＣＫと機関回転速度Ｎとに基づいて３次元マップからの検索等により算出する。
【００３０】
ステップ１９では、前記目標ＥＧＲ率の基本値ＭＥＧＲＭを、第１補正量ＫＥＧＲ１と第２補正量ＫＥＧＲ２とに基づいて補正し、最終的な目標ＥＧＲ率ＭＥＧＲを算出する。
ステップ２０では、前記最終的な目標ＥＧＲ率ＭＥＧＲと、機関回転速度Ｎと、基本燃料噴射量Ｔｐとに基づいて、ＥＧＲ制御弁１５の開度（ステップモータ駆動の場合はステップ数） ＳＥＧＲを算出し、該開度に応じた信号をアクチュエータ１６に出力してＥＧＲ制御弁１５を駆動し、前記開度ＳＥＧＲとなるように制御する。
【００３１】
このようにすれば、機関回転速度Ｎと、基本燃料噴射量Ｔｐとで定まる運転状態と該運転状態での目標ＥＧＲの基本値ＭＥＧＲＭにより定まる基本吸入空気量ＢＱＡＣが、第１補正量ＫＥＧＲ１でＥＧＲ率を補正した場合に変化する吸入空気量ＢＱＡＣＫを、前記基本補正量Ａと体積効率補正係数ＣＱＡＣＣとで補正して推定演算し、この補正後の吸入空気量ＢＱＡＣＫを実際の吸入空気量ＱＡＣと比較しつつフィードバック補正を行って最終的な目標ＥＧＲ率ＭＥＧＲを得るようにしたため、前記吸入空気量のＥＧＲ率変化に応じた変化に見合って、ＥＧＲ制御弁１５の開度が補正されることとなり、所望のＥＧＲ量，ＥＧＲ率に制御することができる。なお、吸入空気量に基づくフィードバック補正により、ＥＧＲ制御弁１５への燃焼生成物の付着による有効開度の減少や、絞り弁１７の開度変動による吸入空気量変化、高地での大気密度変化や温度変化による吸入空気量変化、過給機付機関では加速時の過給遅れなどに対しても所要ＥＧＲ率を維持することができる。
【００３２】
そして、本発明に係る構成として、前記第１補正量ＫＥＧＲ１によるＥＧＲ率補正に応じて変化する吸入空気量の推定を、目標ＥＧＲ率（の基本値） ＭＥＧＲＭと第１補正量ＫＥＧＲ１を用いた簡易な演算式と、第１補正量ＫＥＧＲ１のみをパラメータとする２次元マップを用いて容易かつ高精度に算出することができ、ＣＰＵの演算負荷を軽減できると共に基本吸入空気量のデータを記憶する３次元マップも１つで済むなどメモリの記憶データ量も必要最小限で済み、該マップ作成のための工数も大幅に削減できる。また、前記吸入空気量の変化をＥＧＲ率で推定すると共に、ＥＧＲ率に補正を施した上でＥＧＲ制御弁の開度を補正する構成であるため、機関の機種毎に排気量等の仕様が異なっても、共通の演算式や特性マップを用いて推定及び補正をすることができ、汎用性にも優れ、ひいては開発時間の大幅な短縮を図れるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の構成・機能を示すブロック図。
【図２】本発明の一実施の形態のシステム構成を示す図。
【図３】同上の実施の形態のＥＧＲ制御ルーチンのメインルーチンを示すフローチャート。
【図４】同じくＥＧＲ制御ルーチンのサブルーチンを示すフローチャート。
【符号の説明】
１１ ディーゼル機関
１２ 吸気通路
１３ 排気通路
１４ ＥＧＲ通路
１５ ＥＧＲ制御弁
１６ アクチュエータ
１７ 絞り弁
１８ アクチュエータ
１９ コントロールユニット
２０ 水温センサ
２１ エアフロメータ
Claims (4)
- 所定運転条件で排気の一部を吸気系に還流する内燃機関のＥＧＲ制御装置において、
機関の運転状態に基づいて設定した目標ＥＧＲ率を機関の冷却水温度に基づいて補正する第１補正量を算出すると共に、前記機関の運転状態に基づいて推定した基本吸入空気量を、前記目標ＥＧＲ率と第１の補正量とに基づいて総シリンダ吸入ガス量一定条件で算出した基本補正量と、第１の補正量に基づいて算出した体積効率変化に応じた体積効率補正量とに基づいて補正し、該補正した吸入空気量と実際に検出した吸入空気量とを比較して目標ＥＧＲ率の第２補正量を算出し、該目標ＥＧＲ率を前記第１補正量と前記第２補正量とに基づいて補正して最終的な目標ＥＧＲ率を算出し、該目標ＥＧＲ率に基づいてＥＧＲ制御を行うことを特徴とする内燃機関のＥＧＲ制御装置。 - 所定運転条件で排気の一部を吸気系に還流する内燃機関のＥＧＲ制御装置において、
機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、
検出された所定の運転状態パラメータに基づいて、目標ＥＧＲ率を演算する目標ＥＧＲ率演算手段と、
機関の冷却水温度に基づいて、前記目標ＥＧＲ率の第１補正量を演算する第１補正量演算手段と、
前記所定の運転状態パラメータに基づいて基本吸入空気量を演算する基本吸入空気量演算手段と、
前記目標ＥＧＲ率の第１補正量による補正に応じた総シリンダ吸入ガス量一定としたときの基本吸入空気量の基本補正量を、該目標ＥＧＲ率と第１補正量とに基づいて演算する基本補正量演算手段と、
前記目標ＥＧＲ率の第１補正量による補正に応じた体積効率変化に伴う基本吸入空気量の体積効率補正量を、前記第１補正量に基づいて演算する体積効率補正量演算手段と、
前記基本補正量と体積効率補正量とに基づいて、目標ＥＧＲ率の第１補正量に応じた基本吸入空気量の補正を行う基本吸入空気量補正手段と、
排気還流時の吸入空気量を検出する吸入空気量検出手段と、
前記目標ＥＧＲ率の第１補正量に応じた補正後の基本吸入空気量と、前記検出された実際の吸入空気量とを比較して目標ＥＧＲ率の第２補正量を演算する第２補正量演算手段と、
前記目標ＥＧＲ率を前記第１補正量と第２補正量とで補正して最終的な目標ＥＧＲ量を演算する目標ＥＧＲ率補正手段と、
前記最終的な目標ＥＧＲ率に基づいてＥＧＲ制御を行うＥＧＲ制御手段と、
を含んで構成したことを特徴とする内燃機関のＥＧＲ制御装置。 - 前記目標ＥＧＲ率は、機関の回転速度と負荷とに基づいて算出されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の内燃機関のＥＧＲ制御装置。
- 前記第２補正量は、検出された実際の吸入空気量と、目標ＥＧＲ率の第１補正量に応じて補正された吸入空気量との比の増大に応じて増大する特性として算出されることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の内燃機関のＥＧＲ制御装置。
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