JP3888024B2 - Exhaust gas recirculation device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディーゼルエンジンに用いて好適の、排気ガス再循環装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、ディーゼルエンジンでは、排ガス中のNOxを低減するために排ガス再循環(EGR)を導入している。しかしながら、このEGRの導入量を増加すると排ガス中のNOxは低減できるものの、排ガス中のパティキュレートマター(PM)を増大させてしまう。つまり、EGRの導入量に関して、排ガス中のNOx量とPM量との間には、トレードオフの関係がある。
【0003】
EGR量の制御は、一般にEGRバルブの開度調整により行なっているが、上述のように互いにトレードオフの関係にあるNOx量とPM量とを効率良く低減するには、筒内空気過剰率(λ)をパラメータとしてEGRバルブの開度を制御する技術が開発されている。この技術では、エンジンの運転状態(例えばエンジン回転数やエンジン負荷)に応じて筒内空気過剰率の目標値(目標λ)を設定し、実際の筒内(実λ)がこの目標λになるように、EGRバルブの開度をフィードバック制御する。
【0004】
この場合、実λは排気通路にリニア空燃比センサ(LAFS)を設けてこのセンサ出力から求めることができるが、ディーゼルエンジンの場合、排気中のPM等の影響によってセンサが劣化しやすいことや、燃焼室内での空気過剰率(即ち、筒内空気過剰率)の変化に対して排気通路のLAFSの反応が遅れるため、加減速時のような過渡状態では実λに誤差が生じてしまうことから、EGR量の制御を適切に行なえないおそれもある。
【0005】
そこで、実λを、吸入空気量(新気量)と燃料噴射量とEGR量とから算出する技術が例えば特開平10−318047号公報に提案されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のように実λを算出する場合、吸入空気量,燃料噴射量,EGR量を求めることが必要になる。このうち、吸入空気量はエアフローセンサやブースト圧センサにより把握でき、燃料噴射量はインジェクタの駆動指令値として把握できる。そして、EGR量についてはEGR流量を推定することにより求められる。
【0007】
EGR流量は、図3に示すように、差圧とEGRバルブ開度とに関係がある。したがって、差圧とEGRバルブ開度とを検出すれば、EGR流量を推定することができる。
しかしながら、EGR要求の高い低負荷域においては、図3に領域Aで示すように、EGRバルブの前後差圧が例えば数mmHg程度と非常に小さく、しかも、大量EGRを要求されていることから)からEGRバルブ開度は全開に近い状態にある。このため、EGRバルブ開度の変化に対してはEGR流量の変化は鈍感であるが、EGRバルブの前後差圧の変化に対してはEGR流量の変化は敏感である。したがって、EGRバルブの前後差圧の僅かな誤差が推定するEGR流量を大きく狂わせてしまい、EGR量を適正に把握することができず、EGRを高精度で制御することが困難であった。
【0008】
なお、特開平6−336966号公報には、排気通路と吸気絞り弁下流の吸気通路との差圧が目標値になるようにEGRバルブ開度をフィードバック制御する技術が開示されているが、この技術は単純に差圧を目標値とするものであり筒内空気過剰率λに着目したものではない。
本発明は、上述の課題に鑑み創案されたもので、EGR要求の高い低負荷域においてもEGR量を精度良く把握できるようにして、EGR(排気ガス再循環)を高精度で制御することができるようにした、排気ガス再循環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記載の本発明の排気ガス再循環装置では、EGRバルブの開度を調整することにより、EGR通路を通じて内燃機関の排気通路内の排気ガスを吸気通路内に還流させるが、このとき、目標空気過剰率設定手段が運転状態検出手段により検出された運転状態に対応する筒内の目標空気過剰率を設定する。この一方、EGR量導出手段が差圧算出手段により検出されたEGRバルブの前後差圧に基づいて内燃機関の筒内のEGR量を導出し、実空気過剰率推定手段がEGR量導出手段により導出されたEGR量と内燃機関の筒内への燃料噴射量,新気吸入量とから筒内の実空気過剰率を推定する。そして、目標EGR量設定手段が目標空気過剰率設定手段により設定された目標空気過剰率と実空気過剰率推定手段により推定された実空気過剰率とに基づいて目標EGR量を設定して、EGRバルブ開度制御手段が目標EGR量設定手段により設定された目標EGR量に基づいてEGRバルブを駆動する。特に、実空気過剰率の推定時に、差圧増加手段が、差圧算出手段により算出されたEGRバルブの前後差圧がEGRバルブの前後差圧の変化に対して該EGR量の変化が敏感となる所定値以下の領域にあるときには、EGRバルブの前後差圧を増加させる。
該内燃機関はディーゼルエンジンであって、該差圧増加手段は、該吸気通路に設けられた吸気絞り弁を絞って該EGRバルブの前後差圧を増加させることが好ましい。
該EGR量導出手段は、該EGR流を該EGRバルブの開度及び該EGRバルブの前後差圧と該EGR量とを対応させたマップによって該EGRバルブの開度と該EGRバルブの前後差圧とから該EGR量を導出することが好ましい。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、図面により、本発明の実施の形態について説明すると、図1〜図4は本発明の一実施形態としての排気ガス再循環装置に関して示すものである。
まず、本排気ガス再循環装置をそなえるエンジン(内燃機関)について説明すると、図1に示すように、このエンジン1は直噴式のディーゼルエンジンであり、シリンダ2の上部には、高圧噴射ノズル3が噴射口を燃焼室4内に臨むように配設されており、高圧噴射ノズル3から燃焼室4内に直接噴射するようになっている。
【0011】
吸気通路11には、上流端にエアクリーナ(図示略)が装備され、さらに、上流側から、ターボチャージャ(過給機)30のコンプレッサ部,インタクーラ13,吸気絞り弁14,サージタンク15,吸気弁16が介装されている。排気通路21には、上流側から、排気弁22,ターボチャージャ30のタービン部,ディーゼル用酸化触媒(図示略)等が介装されている。
【0012】
また、排気通路21と吸気通路11との間には排気を還流する排気再循環装置(EGR)23が設けられている。このEGR23は、排気通路21の上流部(例えば排気マニホルド)から吸気通路11の下流部(ここでは、吸気絞り弁14とサージタンク15との間の部分)にわたって設けられたEGR通路(排気再循環用通路)24と、このEGR通路24の開度を制御するEGRバルブ25とから構成されている。
【0013】
この実施形態では、EGRバルブ25は、バキュームポンプ26からの負圧によって開放する負圧式に構成されている。EGRバルブ25の開度調整は、バキュームポンプ26からの配管の途中に介装されたEGRソレノイド27を開度調整(例えばデューティ制御による開度調整)することでEGRバルブ24の負圧状態を制御することにより行なうようになっている。
【0014】
このEGRソレノイド27,高圧噴射ノズル3及び吸気絞り弁14は、制御手段としてのECU(エンジンコントロールユニット)40によって制御されるようになっている。つまり、ECU40には、クランク角センサ61により検出されるエンジン回転速度(回転数)Neと、アクセルポジションセンサ(APS)62により検出されるアクセル開度(APS)、ブーストセンサ63により検出されるブースト圧(吸気管内圧力)Pbと、ブースト温度センサ64により検出されるブースト温度(吸気管内温度)Tbと、開度検出手段としてのEGRポジションセンサ(EPS)65により検出されるEGRバルブ開度(実EPS)と圧力センサ66により検出されるEGRバルブ25の上流圧Pegrと、が入力されるようになっており、EGRソレノイド26及び高圧噴射ノズル3はこれらの検出情報に基づいて制御される。なお、クランク角センサ61及びアクセルポジションセンサ(APS)62は内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段に相当する。
【0015】
ECU40内のEGRソレノイド27及び吸気絞り弁14を制御する機能について説明すると、図2に示すように、ECU40には、筒内の目標空気過剰率(目標筒内空気過剰率、以下、目標λともいう)を設定する目標空気過剰率設定手段41と、EGR質量(EGR量)Grcngを導出(算出)するEGR量導出手段42Aと、実空気過剰率(実筒内空気過剰率、以下、実λともいう)を推定する実空気過剰率推定手段42と、EGRバルブ開度の基本位置を設定するEGRバルブ基本位置設定手段43と、目標λと実λとの差(実λ−目標λ)をPI演算するPI演算手段44と、EGRバルブの目標位置を設定するEGRバルブ目標位置設定手段(目標EGR量設定手段)45と、この目標位置に基づいてEGRバルブ25に指令信号を出力するEGRバルブ指令手段(EGRバルブ開度制御手段)46と、EGRバルブ25の前後差圧DEPを算出する差圧算出手段47と、差圧算出手段47により算出されたEGRバルブ25の前後差圧DEPが所定値以下のときに、吸気絞り弁14を通じて増加させる差圧増加制御手段48とをそなえている。
【0016】
なお、EGR量導出手段42Aには、EGR流量推定手段42A´が備えられ、このEGR流量推定手段42A´で推定されたEGR流量Vegrに基づいてEGR質量Grcngを算出するようになっている。このEGR流量推定手段42A´には、EGRポジションセンサ(EPS)65により検出されるEGRバルブ開度(実EPS)の検出データ(EGRバルブポジションサンプリングデータ)をEGR流量の推定に先立ち処理するEGRバルブ位置データ処理手段42Bがそなえられている。さらに、吸気絞り弁14と差圧増加制御手段48とから差圧増加手段49が構成される。
【0017】
目標空気過剰率設定手段41では、エンジン回転数Neと筒内への燃料噴射量(エンジン負荷に相当する量)Qとから、予め用意された目標λ設定マップによって、目標空気過剰率(目標λ)を設定する。
EGR流量推定手段42Aでは、開度検出手段としてのEGRポジションセンサ(EPS)65により検出されるEGRバルブ開度(実EPS)と、後述する差圧算出手段47により検出されたEGRバルブ25の前後差圧とからエンジンの筒内へのEGR流量を推定して、推定結果を実空気過剰率推定のために出力する。ただし、実EPS(EGRバルブ位置)には、EGRバルブ位置データ処理手段42Bで処理された値が用いられるようになっている。
【0018】
このEGRバルブ位置データ処理手段42Bでは、推定しようとする気筒の燃焼行程(爆発行程)の直前の吸気行程においてサンプリングした全てのEGRバルブ位置サンプリングデータを平均化処理(ここでは、単純平均とする)して、この値がEGR流量の推定に用いられるようになっているのである。
例えば図4は、4気筒エンジンにEGRバルブ位置等のデータのサンプリングタイミング及び燃料供給量の算出タイミングを、エンジンのクランク角度(各行程)と対応させて示す図である。図4において、EPS1〜EPS9は各サンプリングタイミングで得られるEGRバルブ位置データを示し、λr1〜λr9は各EGRバルブ位置データ毎にそれぞれ対応して実λを推定した場合に得られる実λ推定値を示している。
【0019】
本装置では、図4に破線で示すように、ある対象気筒の圧縮行程、ここではB105[圧縮上死点前105°(クランク角度)]において燃料噴射量が算出されるのに対して、EGRバルブ位置としては、この対象気筒の吸気行程、即ち、B360〜B180[圧縮上死点前360〜180°(クランク角度)]で、サンプリングした複数のデータ(図4では3つ)の平均値EPSAV(=ΣEPSn+1〜EPSn+k/k)を算出して、この平均値EPSAVを、実EPS(EGRバルブ位置)とするのである。図4では、各平均値をEPSAV1〜EPSAV3で示し、平均値EPSAV1,EPSAV2と対応して算出された実λをλrAV1〜λrAVで示している。
【0020】
実空気過剰率推定手段42では、シリンダ吸入空気量(筒内吸入空気量)Gaと筒内への燃料噴射量Qとから、次式(1)により実空気過剰率(実λ)を算出する。
実λ=Ga/Q/理論空燃比 ・・・(1)
ここで、燃料噴射量Qは例えば高圧噴射ノズル3からの燃料噴射量の目標値として与えることができ、シリンダ吸入空気量Gaは、シリンダへの全吸気量Geから、EGRで導入されるEGR質量Grcngを減算することにより算出することができる(Ga=Ge−Grcng)。
【0021】
このうち、シリンダへの全吸気量Geは、次式(2)のようにエンジン回転数Neとブースト圧Pbとブースト温度Tbとから算出することができる。なお、次式(2)において、Vhはエンジン行程容積、ηvは体積効率、γbはブースト圧Pbと大気圧Paとブースト温度Tbとから求められる比重量である。
Ge∝〔Ne×Vh×ηv×γb(Pb,Pa,Tb)〕・・・(2)
また、EGR質量Grcngは、EGR流量推定手段42Aで算出されるが、EGR流量推定手段42Aでは、実EPSとEGRバルブ25の前後差圧DEPとから算出できるEGRバルブ通過流量Vegrと、燃料噴射量Qとエンジン温度(一般にはエンジンの冷却水温度)Twとから算出できるEGRガス密度ρegrとの積として算出されるEGR質量値Grを、次式(3)のように、排ガス中の新気質量割合Raで補正してEGR質量Grcngを得ることができる。
【0022】
Grcng=Gr*(1−Ra) ・・・(3)
ただし、Gr=Vegr*ρegr
ここで、EGRバルブ通過流量(EGR流量)Vegrは、EGR流量推定手段42A´により推定される。つまり、EGR流量推定手段42A´では、EPS65により検出された実EPSのサンプリングデータをEGRバルブ位置データ処理手段42Bにより平均化処理した値と、差圧算出手段47により算出されるEGRバルブ25の前後差圧DEPとから、図3に示すような対応関係の三次元マップによってEGR流量を推定できる。
【0023】
なお、差圧算出手段47では、ブーストセンサ63により検出されるブースト圧(吸気管内圧力)Pbと圧力センサ66により検出されるEGRバルブ25の上流圧Pegrとの差(=Pegr−Pb)を算出する。このとき、算出に用いるブースト圧Pb及びEGRバルブ25の上流圧Pegrについても、EGRバルブ位置のサンプリングデータ処理と同様に、その対象気筒の吸気行程において得られたデータを平均化したものを用いるようにする。
【0024】
また、EGRガス密度ρegrは燃料噴射量Qとエンジン温度(一般にはエンジンの冷却水温度)Twとから算出できる。
一方、EGRバルブ基本位置設定手段43では、エンジン回転数Neと筒内への燃料噴射量(エンジン負荷に相当する量)Qとから、予め用意された基本EGRバルブ位置設定マップによって、EGRバルブ基本位置を設定する。
【0025】
また、PI演算手段44では、目標空気過剰率設定手段41で設定された目標λと、実空気過剰率推定手段42で推定された実λとの偏差(=目標λ−実λ)を、PI演算処理する。
EGRバルブ目標位置設定手段45では、EGRバルブ基本位置設定手段43で設定されたEGRバルブ基本位置とPI演算手段44でPI演算処理された値とを加算して、EGRバルブ目標位置EPStを設定する。
【0026】
EGRバルブ指令手段46では、EGRバルブ目標位置設定手段45により設定されたEGRバルブ目標位置EPStと現在のEGRバルブ位置ESPとに基づいてEGRバルブ25に指令信号(=EPSt−ESP)を出力する。
差圧増加制御手段48では、差圧算出手段47により算出されたEGRバルブ25の前後差圧DEPを所定値と比較して、前後差圧DEPが所定値以下のときに、吸気絞り弁14を絞ってEGRバルブ25の前後差圧を増加させる。これは、EGR流量を適正に把握できるようにして、EGRを高精度で制御できるようにするためである。
【0027】
つまり、本装置では、前述のように、EGR流量(EGRバルブ通過流量)VegrをEPS65により検出される実EPS(EGRバルブ25の開度)と差圧算出手段47により算出されるEGRバルブ25の前後差圧DEPとから図3に示すような対応関係のマップによって推定して求めている。
なお、図3において、ΔPi(即ち、ΔP1〜ΔP11)はEGR前後差圧を示し、ΔP1,ΔP2,ΔP2・・・・ΔP11の順に(iの値が大きくなるほど)EGRの前後差圧が大きい。また、隣接する前後差圧間の圧力差については、ΔP1とΔP2との間の差,ΔP2とΔP3との間の差,ΔP3とΔP4との間の差はいずれも5mmHgであり、ΔP4とΔP5との間の差,ΔP5とΔP6との間の差,ΔP6とΔP7との間の差はいずれも10mmHgであり、ΔP7以降は隣接する前後差圧間の圧力差が次第に大きくなっている。
【0028】
しかしながら、EGR要求の高い低負荷域においては、図3に領域Aで示すように、EGRバルブの前後差圧が例えば数mmHg程度と非常に小さく、しかも、大量EGRを要求されていることから、EGRバルブ開度は全開に近い状態にあるため、EGRバルブの前後差圧の変化に対してEGR流量の変化は敏感となり、EGRバルブの前後差圧の僅かな誤差が推定するEGR流量を大きく狂わせてしまう。
【0029】
そこで、この場合、吸気絞り弁14を絞ってEGRバルブ25の前後差圧を増加させることによりEGRバルブの前後差圧の変化に対してEGR流量の変化は敏感とならない領域を用いて、EGRバルブの前後差圧に誤差が生じても、推定するEGR流量が大きく狂わないようにして、EGR流量を適正に把握することができるようにしているのである。なお、吸気絞り弁14は本来エンジンの運転状態に応じた状態に制御されるが、差圧増加制御手段48では、エンジンの運転状態に応じた吸気絞り弁14の目標開度を絞り側に補正することで、差圧増加を行なうようにしている。
【0030】
本発明の一実施形態としての排気ガス再循環装置は、上述のように構成されているので、目標空気過剰率設定手段41がエンジンの運転状態に応じて目標λを設定し、実空気過剰率推定手段42が実λを推定すると、PI演算手段44がこれらの目標λと実λとの差分をPI演算する。一方、EGRバルブ基本位置設定手段43がEGRバルブ基本位置を設定すると、EGRバルブ目標位置設定手段45が、設定したEGRバルブ基本位置と上記のPI演算処理値とを加算して、EGRバルブの目標位置を設定して、EGRバルブ指令手段46が目標位置と実際のEGRバルブの位置とに基づいてEGRバルブ25に指令信号を出力する。
【0031】
実λの推定時に、EGR量を求めるためにEGR流量(EGRバルブ通過流量)Vegrが用いられ、EGR流量を求める際に、EGRバルブ位置データ処理手段42Bで処理されたEGRバルブ開度(EGRバルブ位置)及び差圧算出手段47により算出されたEGRバルブ25の前後差圧DEPが用いられる。
このとき、EGRバルブ位置データ処理手段42Bでは、EGR流量を推定しようとする気筒の燃焼行程(爆発行程)の直前の吸気行程において得られたサンプリングデータを平均化処理して、この値がEGR流量推定に用いられるようになっているので、当該気筒に実際にEGRの吸気が行なわれる時(吸気行程中)のEGRバルブ位置データが、適切に用いられることになる。
【0032】
したがって、EGR量を精度よく推定することができ、実λの正確な推定値が得られるようになり、EGR(排気ガス再循環)を高精度で制御できるようになるのである。
さらに、EGR要求の高い低負荷域においては、図3に領域Aで示すように、EGRバルブの前後差圧が例えば数mmHg程度と非常に小さく、しかも、大量EGRを要求されていることからEGRバルブ開度は全開に近い状態にあるため、このままでは、EGRバルブの前後差圧の僅かな誤差が推定するEGR流量を大きく狂わせてしまうが、本装置には差圧増加手段49が設けられているので、このような不具合が回避される効果がある。
【0033】
つまり、EGRバルブの前後差圧が所定圧以下の場合には、吸気絞り弁14を絞ってEGRバルブ25の前後差圧を増加させているため、図3に示すように、EGRバルブ25の前後差圧がより高圧なライン上に従ってEGR流量を推定することになる。
そして、例えば目標EGR流量が図3に目標EGR流量と示すレベルにあれば、通常、この近傍に実際のEGR流量が存在するが、EGRバルブ25の前後差圧を増加させることによって、図3中に矢印(右側の●から左側の●に向かう矢印)で示すように、EGRバルブ25の開度を比較的小さくしながらEGR流量を確保することができる。
【0034】
このように、EGRバルブ25の前後差圧が比較的大きく、EGRバルブ25の開度があまり大きくない領域では、EGRバルブの前後差圧の誤差に対してEGR流量の変化は少なくなるので、EGRバルブの前後差圧の算出値に多少の誤差があっても、EGR流量の推定値への影響は少なく、EGR量を適正に把握することができるのである。
【0035】
これにより、筒内空気過剰率λをパラメータとしたEGRバルブのフィードバック制御を精度良く行なうことができ、EGR制御を適正に行なうことができるようになる。
なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、種々変形して適用することができる。
【0036】
例えば、上述の実施形態では、EGR流量の推定に、推定対象の気筒の吸気行程において得られたサンプリングデータを単純平均化処理したものを用いているが、平均化は適当な加重平均としてもよく、また、吸気行程において得られたサンプリングデータの代表値を1つだけ用いてEGR流量を推定しても、EGR流量の推定精度をある程度向上させることができる。
【0037】
また、上述の実施形態では、差圧増加手段49に吸気絞り弁14を利用しているが、VGターボをそなえたエンジンならば、VGターボの可変ベーンを絞ることで差圧増加を行なうようにすることができる。
さらに、上述の実施形態では、差圧増加手段49に吸気絞り弁14を利用しているが、VGターボをそなえたエンジンならば、VGターボの可変ベーンを絞ることで差圧増加を行なうようにすることができる。
【0038】
また、EGRバルブの前後差圧に代えて、EGRバルブの上流圧を用いてEGR流量を推定することも考えられる。
さらに、上述の実施形態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。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も、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。
【0039】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項1記載の本発明の排気ガス再循環装置によれば、実空気過剰率の推定にあたって、差圧増加手段が、差圧算出手段により算出されたEGRバルブの前後差圧がEGRバルブの前後差圧の変化に対して該EGR量の変化が敏感となる所定値以下の領域にあるときには、EGRバルブの前後差圧を増加させるため、EGR量の導出を精度良く行なえるようになり、実空気過剰率の推定精度も向上し、EGRの制御をより精度良く行なえるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態としての排気ガス再循環装置をそなえた内燃機関を示す構成図である。
【図2】本発明の一実施形態としての排気ガス再循環装置による制御を説明するブロック図である。
【図3】本発明の課題を説明するとともに本発明の一実施形態としての排気ガス再循環装置の作用について説明するためのEGRバルブの前後差圧とEGRバルブ開度とEGR流量との関係を示す図である。
【図4】本発明の一実施形態としての排気ガス再循環装置の作用について説明するタイムチャートである。
【符号の説明】
11 吸気通路
21 排気通路
23 排気再循環装置(EGR)
24 EGR通路
25 EGRバルブ
41 目標空気過剰率設定手段
42 実空気過剰率推定手段
42A EGR量導出手段
42A´ EGR流量推定手段
42B EGRバルブ位置データ処理手段
45 EGRバルブ目標位置設定手段(目標EGR量設定手段)
46 EGRバルブ指令手段(EGRバルブ開度制御手段)
47 差圧算出手段
49 差圧増加手段
61 運転状態検出手段としてのクランク角センサ
62 運転状態検出手段としてのアクセルポジションセンサ(APS)
65 開度検出手段
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an exhaust gas recirculation device suitable for use in a diesel engine.
[0002]
[Prior art]
Generally, in a diesel engine, exhaust gas recirculation (EGR) is introduced in order to reduce NOx in exhaust gas. However, if the amount of EGR introduced is increased, NOx in the exhaust gas can be reduced, but the particulate matter (PM) in the exhaust gas is increased. That is, regarding the amount of EGR introduced, there is a trade-off relationship between the NOx amount and the PM amount in the exhaust gas.
[0003]
The EGR amount is generally controlled by adjusting the opening degree of the EGR valve. However, in order to efficiently reduce the NOx amount and the PM amount which are in a trade-off relationship as described above, the in-cylinder excess air ratio ( A technique for controlling the opening degree of the EGR valve using λ) as a parameter has been developed. In this technique, the target value (target λ) of the in-cylinder excess air ratio is set according to the operating state of the engine (for example, engine speed and engine load), and the actual in-cylinder (actual λ) becomes this target λ. Thus, the opening degree of the EGR valve is feedback controlled.
[0004]
In this case, the actual λ can be obtained from this sensor output by providing a linear air-fuel ratio sensor (LAFS) in the exhaust passage, but in the case of a diesel engine, the sensor is likely to deteriorate due to the influence of PM or the like in the exhaust, Since the reaction of the LAFS in the exhaust passage is delayed with respect to the change in the excess air ratio (that is, the excess air ratio in the cylinder) in the combustion chamber, an error occurs in the actual λ in a transient state such as during acceleration / deceleration. There is also a possibility that the EGR amount cannot be properly controlled.
[0005]
Therefore, a technique for calculating the actual λ from the intake air amount (fresh air amount), the fuel injection amount, and the EGR amount is proposed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 10-318047.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Incidentally, when the actual λ is calculated as described above, it is necessary to obtain the intake air amount, the fuel injection amount, and the EGR amount. Among these, the intake air amount can be grasped by an air flow sensor or a boost pressure sensor, and the fuel injection amount can be grasped as an injector drive command value. Then, the EGR amount is obtained by estimating the EGR flow rate.
[0007]
As shown in FIG. 3, the EGR flow rate is related to the differential pressure and the EGR valve opening. Therefore, the EGR flow rate can be estimated by detecting the differential pressure and the EGR valve opening.
However, in the low load region where EGR demand is high, as shown by region A in FIG. 3, the differential pressure across the EGR valve is very small, for example, about several mmHg, and a large amount of EGR is required) Therefore, the EGR valve opening is almost fully open. Therefore, the change in the EGR flow rate is insensitive to the change in the EGR valve opening, but the change in the EGR flow rate is sensitive to the change in the differential pressure across the EGR valve. Therefore, the EGR flow rate estimated by a slight error in the differential pressure across the EGR valve greatly fluctuates, and the EGR amount cannot be properly grasped, making it difficult to control the EGR with high accuracy.
[0008]
Japanese Patent Laid-Open No. 6-336966 discloses a technique for feedback-controlling the EGR valve opening so that the differential pressure between the exhaust passage and the intake passage downstream of the intake throttle valve becomes a target value. The technology simply uses the differential pressure as a target value and does not focus on the excess cylinder air ratio λ.
The present invention has been devised in view of the above-described problems, and it is possible to control EGR (exhaust gas recirculation) with high accuracy so that the amount of EGR can be accurately grasped even in a low load region where EGR demand is high. An object of the present invention is to provide an exhaust gas recirculation device which can be used.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, in the exhaust gas recirculation device according to the first aspect of the present invention, the exhaust gas in the exhaust passage of the internal combustion engine is recirculated into the intake passage through the EGR passage by adjusting the opening of the EGR valve. At this time, the target excess air ratio setting means sets the target excess air ratio in the cylinder corresponding to the operation state detected by the operation state detection means. On the other hand, the EGR amount deriving unit derives the EGR amount in the cylinder of the internal combustion engine based on the differential pressure across the EGR valve detected by the differential pressure calculating unit, and the actual excess air rate estimating unit derives the EGR amount deriving unit from the EGR amount deriving unit. The actual excess air ratio in the cylinder is estimated from the EGR amount, the fuel injection amount into the cylinder of the internal combustion engine, and the fresh air intake amount. Then, the target EGR amount setting means sets the target EGR amount based on the target excess air ratio set by the target excess air ratio setting means and the actual excess air ratio estimated by the actual excess air ratio estimation means, and EGR The valve opening control means drives the EGR valve based on the target EGR amount set by the target EGR amount setting means. In particular, when the actual excess air ratio is estimated, the differential pressure increasing means determines that the change in the EGR amount is sensitive to the change in the differential pressure before and after the EGR valve calculated by the differential pressure calculation means. sometimes a predetermined value or less of the region made to increase the differential pressure across the EGR valve.
Preferably, the internal combustion engine is a diesel engine, and the differential pressure increasing means throttles an intake throttle valve provided in the intake passage to increase the differential pressure across the EGR valve.
The EGR amount deriving means uses the EGR flow to map the opening degree of the EGR valve and the differential pressure across the EGR valve according to a map in which the opening degree of the EGR valve, the differential pressure across the EGR valve and the EGR quantity correspond to each other. It is preferable to derive the EGR amount from the above.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIGS. 1 to 4 show an exhaust gas recirculation apparatus as an embodiment of the present invention.
First, an engine (internal combustion engine) provided with the exhaust gas recirculation device will be described. As shown in FIG. 1, the engine 1 is a direct injection type diesel engine, and a high pressure injection nozzle 3 is provided above the cylinder 2. The injection port is disposed so as to face the combustion chamber 4, and is directly injected from the high-pressure injection nozzle 3 into the combustion chamber 4.
[0011]
The intake passage 11 is equipped with an air cleaner (not shown) at the upstream end, and from the upstream side, the compressor portion of the turbocharger (supercharger) 30, the intercooler 13, the intake throttle valve 14, the surge tank 15, and the intake valve 16 is interposed. An exhaust valve 22, a turbine part of the turbocharger 30, a diesel oxidation catalyst (not shown), and the like are interposed in the exhaust passage 21 from the upstream side.
[0012]
An exhaust gas recirculation device (EGR) 23 that recirculates exhaust gas is provided between the exhaust passage 21 and the intake passage 11. The EGR 23 is an EGR passage (exhaust gas recirculation) provided from an upstream portion (for example, an exhaust manifold) of the exhaust passage 21 to a downstream portion of the intake passage 11 (here, a portion between the intake throttle valve 14 and the surge tank 15). For use) 24 and an EGR valve 25 for controlling the opening degree of the EGR passage 24.
[0013]
In this embodiment, the EGR valve 25 is configured as a negative pressure type that is opened by the negative pressure from the vacuum pump 26. The opening degree of the EGR valve 25 is adjusted by adjusting the opening degree of the EGR solenoid 27 interposed in the middle of the piping from the vacuum pump 26 (for example, opening degree adjustment by duty control). To do it.
[0014]
The EGR solenoid 27, the high-pressure injection nozzle 3, and the intake throttle valve 14 are controlled by an ECU (engine control unit) 40 as control means. That is, the ECU 40 has an engine speed (rotation speed) Ne detected by the crank angle sensor 61, an accelerator opening (APS) detected by the accelerator position sensor (APS) 62, and a boost detected by the boost sensor 63. The pressure (intake pipe pressure) Pb, the boost temperature (intake pipe temperature) Tb detected by the boost temperature sensor 64, and the EGR valve opening (actual) detected by the EGR position sensor (EPS) 65 as the opening detection means. EPS) and the upstream pressure Pegr of the EGR valve 25 detected by the pressure sensor 66 are input, and the EGR solenoid 26 and the high-pressure injection nozzle 3 are controlled based on the detected information. Note that the crank angle sensor 61 and the accelerator position sensor (APS) 62 correspond to operating state detecting means for detecting the operating state of the internal combustion engine.
[0015]
The function of controlling the EGR solenoid 27 and the intake throttle valve 14 in the ECU 40 will be described. As shown in FIG. 2, the ECU 40 has a target excess air ratio in the cylinder (target excess air ratio in the cylinder, hereinafter referred to as target λ). Target excess air ratio setting means 41 for setting EGR mass (EGR amount) Grcng, and an EGR amount deriving means 42A for deriving (calculating) EGR mass (EGR amount) Grcng; The actual excess air ratio estimating means 42 for estimating the EGR valve basic position setting means 43 for setting the basic position of the EGR valve opening, and the difference between the target λ and the actual λ (actual λ−target λ). PI calculation means 44 for PI calculation, EGR valve target position setting means (target EGR amount setting means) 45 for setting the target position of the EGR valve, and a command signal is output to the EGR valve 25 based on this target position EGR valve command means (EGR valve opening degree control means) 46, differential pressure calculation means 47 for calculating the differential pressure DEP before and after the EGR valve 25, and differential pressure before and after the EGR valve 25 calculated by the differential pressure calculation means 47 A differential pressure increase control means 48 that increases through the intake throttle valve 14 when DEP is equal to or less than a predetermined value is provided.
[0016]
The EGR amount deriving unit 42A is provided with an EGR flow rate estimating unit 42A ', and the EGR mass Grcng is calculated based on the EGR flow rate Vegr estimated by the EGR flow rate estimating unit 42A'. The EGR flow rate estimating means 42A ′ includes an EGR valve for processing EGR valve opening degree (actual EPS) detection data (EGR valve position sampling data) detected by the EGR position sensor (EPS) 65 prior to estimation of the EGR flow rate. Position data processing means 42B is provided. Further, the intake throttle valve 14 and the differential pressure increase control means 48 constitute a differential pressure increase means 49.
[0017]
In the target excess air ratio setting means 41, the target excess air ratio (target λ) is determined from the engine speed Ne and the fuel injection amount Q into the cylinder (amount corresponding to the engine load) Q according to a target λ setting map prepared in advance. ) Is set.
In the EGR flow rate estimating means 42A, the EGR valve opening degree (actual EPS) detected by the EGR position sensor (EPS) 65 as the opening degree detecting means, and the front and rear of the EGR valve 25 detected by the differential pressure calculating means 47 described later. The EGR flow rate into the cylinder of the engine is estimated from the differential pressure, and the estimation result is output for estimating the actual excess air ratio. However, the value processed by the EGR valve position data processing means 42B is used for the actual EPS (EGR valve position).
[0018]
In this EGR valve position data processing means 42B, all EGR valve position sampling data sampled in the intake stroke immediately before the combustion stroke (explosion stroke) of the cylinder to be estimated is averaged (here, a simple average). Thus, this value is used for estimating the EGR flow rate.
For example, FIG. 4 is a diagram showing the sampling timing of data such as the EGR valve position and the calculation timing of the fuel supply amount in a four-cylinder engine in correspondence with the crank angle (each stroke) of the engine. In FIG. 4, EPS1 to EPS9 indicate EGR valve position data obtained at each sampling timing, and λr1 to λr9 indicate actual λ estimated values obtained when the actual λ is estimated corresponding to each EGR valve position data. Show.
[0019]
In the present apparatus, as indicated by a broken line in FIG. 4, the fuel injection amount is calculated in the compression stroke of a certain target cylinder, here B105 [105 ° before compression top dead center (crank angle)], whereas EGR As the valve position, the intake stroke of the target cylinder, that is, an average value EPS of a plurality of data (three in FIG. 4) sampled in B360 to B180 [360 to 180 ° before compression top dead center (crank angle)]. AV (= ΣEPS n + 1 to EPS n + k / k) is calculated, and this average value EPS AV is set as an actual EPS (EGR valve position). FIG. 4 shows the respective mean value EPS AV1 shown in ~EPS AV3, the average EPS AV1, EPS AV2 real λ calculated in correspondence with at λr AV1 ~λr AV.
[0020]
The actual excess air ratio estimating means 42 calculates the actual excess air ratio (actual λ) from the cylinder intake air amount (cylinder intake air amount) Ga and the fuel injection amount Q into the cylinder by the following equation (1). .
Actual λ = Ga / Q / theoretical air-fuel ratio (1)
Here, the fuel injection amount Q can be given as a target value of the fuel injection amount from the high-pressure injection nozzle 3, for example, and the cylinder intake air amount Ga is the EGR mass introduced by EGR from the total intake amount Ge into the cylinder. It can be calculated by subtracting Grcng (Ga = Ge-Grcng).
[0021]
Among these, the total intake air amount Ge to the cylinder can be calculated from the engine speed Ne, the boost pressure Pb, and the boost temperature Tb as in the following equation (2). In the following equation (2), Vh is the engine stroke volume, ηv is volume efficiency, and γb is a specific weight obtained from the boost pressure Pb, the atmospheric pressure Pa, and the boost temperature Tb.
Ge∝ [Ne × Vh × ηv × γb (Pb, Pa, Tb)] (2)
The EGR mass Grcng is calculated by the EGR flow rate estimating means 42A. In the EGR flow rate estimating means 42A, the EGR valve passage flow rate Vegr that can be calculated from the actual EPS and the differential pressure DEP before and after the EGR valve 25, and the fuel injection amount. EGR mass value Gr calculated as the product of EGR gas density ρegr that can be calculated from Q and engine temperature (generally engine coolant temperature) Tw is expressed by the following equation (3): The EGR mass Grcng can be obtained by correcting with the ratio Ra.
[0022]
Grcng = Gr * (1-Ra) (3)
However, Gr = Vegr * ρegr
Here, the EGR valve passage flow rate (EGR flow rate) Vegr is estimated by the EGR flow rate estimation means 42A ′. That is, in the EGR flow rate estimation means 42A ′, the value obtained by averaging the sampling data of the actual EPS detected by the EPS 65 by the EGR valve position data processing means 42B and the front and back of the EGR valve 25 calculated by the differential pressure calculation means 47 From the differential pressure DEP, the EGR flow rate can be estimated by a three-dimensional map of correspondence as shown in FIG.
[0023]
The differential pressure calculation means 47 calculates the difference (= Pegr−Pb) between the boost pressure (intake pipe pressure) Pb detected by the boost sensor 63 and the upstream pressure Pegr of the EGR valve 25 detected by the pressure sensor 66. To do. At this time, the boost pressure Pb and the upstream pressure Pegr of the EGR valve 25 used for the calculation are also obtained by averaging the data obtained in the intake stroke of the target cylinder, as in the sampling data processing of the EGR valve position. To.
[0024]
The EGR gas density ρegr can be calculated from the fuel injection amount Q and the engine temperature (generally the engine coolant temperature) Tw.
On the other hand, the EGR valve basic position setting means 43 uses the EGR valve basic position setting map prepared in advance based on the engine speed Ne and the fuel injection amount Q into the cylinder (an amount corresponding to the engine load) Q. Set the position.
[0025]
Further, the PI calculating means 44 calculates the deviation (= target λ−actual λ) between the target λ set by the target excess air ratio setting means 41 and the actual λ estimated by the actual excess air ratio estimation means 42 as PI. Arithmetic processing.
The EGR valve target position setting means 45 adds the EGR valve basic position set by the EGR valve basic position setting means 43 and the value calculated by the PI calculation means 44 to set the EGR valve target position EPSt. .
[0026]
The EGR valve command means 46 outputs a command signal (= EPSt−ESP) to the EGR valve 25 based on the EGR valve target position EPSt set by the EGR valve target position setting means 45 and the current EGR valve position ESP.
The differential pressure increase control means 48 compares the front-rear differential pressure DEP of the EGR valve 25 calculated by the differential pressure calculation means 47 with a predetermined value, and when the front-rear differential pressure DEP is less than the predetermined value, the intake throttle valve 14 is controlled. The pressure difference is increased to increase the differential pressure across the EGR valve 25. This is because the EGR flow rate can be properly grasped and the EGR can be controlled with high accuracy.
[0027]
That is, in this apparatus, as described above, the EGR flow rate (EGR valve passage flow rate) Vegr is measured by the actual EPS (opening degree of the EGR valve 25) detected by the EPS 65 and the differential pressure calculation means 47 of the EGR valve 25. This is estimated and calculated from the front-to-back differential pressure DEP using a map of correspondence as shown in FIG.
In FIG. 3, ΔPi (that is, ΔP 1 to ΔP 11 ) indicates the differential pressure before and after EGR, and ΔP 1 , ΔP 2 , ΔP 2 ... ΔP 11 in this order (as the value of i increases). The front / rear differential pressure is large. As for the pressure difference between adjacent differential pressures, the difference between ΔP 1 and ΔP 2 , the difference between ΔP 2 and ΔP 3, and the difference between ΔP 3 and ΔP 4 are all 5 mmHg. , and the a 10mmHg any difference between the difference, the [Delta] P 6 and [Delta] P 7 between the difference [Delta] P 5 and [Delta] P 6 between the [Delta] P 4 and [Delta] P 5, before and after difference [Delta] P 7 after the adjacent The pressure difference between the pressures gradually increases.
[0028]
However, in the low load region where the EGR requirement is high, as shown by region A in FIG. 3, the differential pressure across the EGR valve is very small, for example, about several mmHg, and a large amount of EGR is required. Since the EGR valve opening is almost fully open, changes in the EGR flow rate become sensitive to changes in the differential pressure across the EGR valve, and the EGR flow rate estimated by a slight error in the differential pressure across the EGR valve greatly fluctuates. End up.
[0029]
Therefore, in this case, by using the region where the change in the EGR flow rate is not sensitive to the change in the differential pressure across the EGR valve by restricting the intake throttle valve 14 and increasing the differential pressure across the EGR valve 25, the EGR valve Even if an error occurs in the differential pressure before and after, the estimated EGR flow rate is not greatly deviated so that the EGR flow rate can be properly grasped. The intake throttle valve 14 is originally controlled in a state corresponding to the operating state of the engine, but the differential pressure increase control means 48 corrects the target opening of the intake throttle valve 14 in accordance with the operating state of the engine to the throttle side. By doing so, the differential pressure is increased.
[0030]
Since the exhaust gas recirculation device according to one embodiment of the present invention is configured as described above, the target excess air ratio setting means 41 sets the target λ according to the operating state of the engine, and the actual excess air ratio. When the estimation unit 42 estimates the actual λ, the PI calculation unit 44 performs PI calculation on the difference between the target λ and the actual λ. On the other hand, when the EGR valve basic position setting means 43 sets the EGR valve basic position, the EGR valve target position setting means 45 adds the set EGR valve basic position and the above-mentioned PI calculation processing value to obtain the target value of the EGR valve. The position is set, and the EGR valve command means 46 outputs a command signal to the EGR valve 25 based on the target position and the actual position of the EGR valve.
[0031]
When estimating the actual λ, the EGR flow rate (EGR valve passage flow rate) Vegr is used to determine the EGR amount, and when the EGR flow rate is determined, the EGR valve opening (EGR valve) processed by the EGR valve position data processing means 42B is used. Position) and the differential pressure DEP before and after the EGR valve 25 calculated by the differential pressure calculation means 47 is used.
At this time, the EGR valve position data processing means 42B averages the sampling data obtained in the intake stroke immediately before the combustion stroke (explosion stroke) of the cylinder whose EGR flow is to be estimated, and this value is used as the EGR flow rate. Since it is used for estimation, the EGR valve position data when EGR intake is actually performed in the cylinder (during the intake stroke) is appropriately used.
[0032]
Therefore, the EGR amount can be accurately estimated, an accurate estimated value of actual λ can be obtained, and EGR (exhaust gas recirculation) can be controlled with high accuracy.
Further, in a low load region where EGR demand is high, as shown by region A in FIG. 3, the EGR valve front-rear differential pressure is very small, for example, about several mmHg, and a large amount of EGR is required. Since the valve opening is almost fully open, a slight error in the differential pressure across the EGR valve will greatly deviate the estimated EGR flow rate, but this apparatus is provided with differential pressure increasing means 49. Therefore, there is an effect that such a problem is avoided.
[0033]
That is, when the differential pressure across the EGR valve is equal to or lower than the predetermined pressure, the intake throttle valve 14 is throttled to increase the differential pressure across the EGR valve 25. Therefore, as shown in FIG. The EGR flow rate is estimated along a line with a higher differential pressure.
If, for example, the target EGR flow rate is at a level indicated by the target EGR flow rate in FIG. 3, the actual EGR flow rate normally exists in the vicinity thereof, but by increasing the differential pressure across the EGR valve 25, in FIG. As indicated by an arrow (an arrow heading from the right side ● to the left side ●), the EGR flow rate can be secured while the opening degree of the EGR valve 25 is relatively small.
[0034]
As described above, in the region where the differential pressure across the EGR valve 25 is relatively large and the opening degree of the EGR valve 25 is not so large, the change in the EGR flow rate with respect to the error in the differential pressure across the EGR valve is reduced. Even if there is a slight error in the calculated value of the differential pressure across the valve, the estimated value of the EGR flow rate is little affected and the EGR amount can be properly grasped.
[0035]
As a result, the feedback control of the EGR valve using the in-cylinder excess air ratio λ as a parameter can be performed with high accuracy, and the EGR control can be performed appropriately.
In addition, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, It can apply in various deformation | transformation.
[0036]
For example, in the above-described embodiment, the EGR flow rate is estimated by using simple averaging processing of sampling data obtained in the intake stroke of the estimation target cylinder, but the averaging may be an appropriate weighted average. Moreover, even if the EGR flow rate is estimated using only one representative value of the sampling data obtained in the intake stroke, the estimation accuracy of the EGR flow rate can be improved to some extent.
[0037]
In the above-described embodiment, the intake throttle valve 14 is used as the differential pressure increasing means 49. However, in the case of an engine having a VG turbo, the differential pressure is increased by restricting the variable vane of the VG turbo. can do.
Furthermore, in the above-described embodiment, the intake throttle valve 14 is used as the differential pressure increasing means 49. However, in the case of an engine having a VG turbo, the differential pressure is increased by restricting the variable vane of the VG turbo. can do.
[0038]
It is also conceivable to estimate the EGR flow rate using the upstream pressure of the EGR valve instead of the differential pressure across the EGR valve.
Furthermore, although the above-mentioned embodiment applies this invention to the diesel engine provided with the turbocharger, it is suitable also for a naturally aspirated diesel engine, a lean combustion type gasoline engine, etc. Furthermore, the specific configuration and control procedure of the engine control system can also be changed without departing from the spirit of the present invention.
[0039]
【The invention's effect】
As described in detail above, according to the exhaust gas recirculation device of the present invention, the differential pressure increasing means is arranged before and after the EGR valve calculated by the differential pressure calculating means in estimating the actual excess air ratio. When the differential pressure is in a region below a predetermined value where the change in the EGR amount becomes sensitive to the change in the differential pressure across the EGR valve, the differential pressure in the EGR valve is increased so that the EGR amount can be accurately derived. Thus, the estimation accuracy of the actual excess air ratio is improved, and the EGR control can be performed with higher accuracy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing an internal combustion engine provided with an exhaust gas recirculation device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating control by an exhaust gas recirculation device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating the relationship between the differential pressure across the EGR valve, the EGR valve opening, and the EGR flow rate for explaining the problem of the present invention and for explaining the operation of the exhaust gas recirculation device according to one embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 4 is a time chart for explaining the operation of the exhaust gas recirculation device as one embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
11 Intake passage 21 Exhaust passage 23 Exhaust gas recirculation system (EGR)
24 EGR passage 25 EGR valve 41 target excess air ratio setting means 42 actual excess air ratio estimation means 42A EGR amount derivation means 42A 'EGR flow rate estimation means 42B EGR valve position data processing means 45 EGR valve target position setting means (target EGR amount setting means) means)
46 EGR valve command means (EGR valve opening control means)
47 Differential pressure calculating means 49 Differential pressure increasing means 61 Crank angle sensor 62 as operating condition detecting means Accelerator position sensor (APS) as operating condition detecting means
65 Opening detection means

Claims (3)

内燃機関の排気通路と吸気通路とを連通して該排気通路内の排気ガスを該吸気通路内に還流させるEGR通路と、
該EGR通路に設けられ該吸気通路内に還流する排気ガスの量を調整するEGRバルブとを有する排気ガス再循環装置において、
該内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、
該運転状態検出手段により検出された運転状態に対応する該内燃機関の筒内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、
該EGRバルブの前後差圧を算出する差圧算出手段と、
該差圧算出手段により検出された該前後差圧に基づいて該内燃機関の筒内のEGR量を導出するEGR量導出手段と、
該EGR量導出手段により導出されたEGR量を用いて該筒内の実空気過剰率を推定する実空気過剰率推定手段と、
該目標空気過剰率設定手段により設定された目標空気過剰率と該実空気過剰率推定手段により推定された実空気過剰率とに基づいて目標EGR量を設定する目標EGR量設定手段と、
該目標EGR量設定手段により設定された目標EGR量に基づいて該EGRバルブを駆動させるEGRバルブ開度制御手段とをそなえ、
該差圧算出手段により算出された該EGRバルブの前後差圧が該EGRバルブの前後差圧の変化に対して該EGR量の変化が敏感となる所定値以下の領域にあるとき、該EGRバルブの前後差圧を増加させる差圧増加手段が設けられている
ことを特徴とする、排気ガス再循環装置。
An EGR passage that communicates an exhaust passage and an intake passage of the internal combustion engine to recirculate exhaust gas in the exhaust passage into the intake passage;
An exhaust gas recirculation device having an EGR valve provided in the EGR passage and configured to adjust an amount of exhaust gas recirculated into the intake passage;
Operating state detecting means for detecting the operating state of the internal combustion engine;
Target excess air ratio setting means for setting a target excess air ratio in the cylinder of the internal combustion engine corresponding to the operating condition detected by the operating condition detection means;
Differential pressure calculating means for calculating the differential pressure across the EGR valve;
EGR amount deriving means for deriving an EGR amount in the cylinder of the internal combustion engine based on the front-rear differential pressure detected by the differential pressure calculating means;
An actual excess air ratio estimating means for estimating an actual excess air ratio in the cylinder using the EGR amount derived by the EGR amount deriving means;
Target EGR amount setting means for setting the target EGR amount based on the target excess air ratio set by the target excess air ratio setting means and the actual excess air ratio estimated by the actual excess air ratio estimation means;
EGR valve opening control means for driving the EGR valve based on the target EGR amount set by the target EGR amount setting means,
When the differential pressure of the EGR valve which is calculated by the difference calculating portion is within a predetermined value or less of the area change of the EGR amount is sensitive to changes in the differential pressure of the EGR valve, the EGR valve An exhaust gas recirculation device is provided, wherein differential pressure increasing means for increasing the differential pressure before and after is provided.
該内燃機関はディーゼルエンジンであって、  The internal combustion engine is a diesel engine,
該差圧増加手段は、該吸気通路に設けられた吸気絞り弁を絞って該EGRバルブの前後差圧を増加させる  The differential pressure increasing means throttles the intake throttle valve provided in the intake passage to increase the differential pressure across the EGR valve.
ことを特徴とする、請求項1記載の排気ガス再循環装置。The exhaust gas recirculation device according to claim 1, wherein:
該EGR量導出手段は、該EGR流を該EGRバルブの開度及び該EGRバルブの前後差圧と該EGR量とを対応させたマップによって該EGRバルブの開度と該EGRバルブの前後差圧とから該EGR量を導出する  The EGR amount deriving means uses the EGR flow to map the opening degree of the EGR valve and the differential pressure across the EGR valve according to a map in which the opening degree of the EGR valve and the differential pressure across the EGR valve correspond to the EGR quantity. The EGR amount is derived from
ことを特徴とする、請求項1又は2記載の排気ガス再循環装置。The exhaust gas recirculation device according to claim 1 or 2, characterized by the above.
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