JP5193899B2 - Fuel injection control device for internal combustion engine - Google Patents

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本発明は、内燃機関の燃料噴射をＥＧＲ率に基づいて制御する内燃機関の燃料噴射制御装置に関する。   The present invention relates to a fuel injection control device for an internal combustion engine that controls fuel injection of the internal combustion engine based on an EGR rate.

従来、内燃機関の燃料噴射制御装置として、特許文献１に記載されたものが知られている。この内燃機関は、ディーゼルエンジンタイプのものであり、コモンレールに設けられた燃料噴射弁と、排気通路を流れる排ガスの一部を吸気通路側に還流するＥＧＲ制御弁などを備えている。この燃料噴射制御装置では、エンジン回転数および燃料噴射量に応じて、マップを検索することにより、基本主噴射時期ＴＭＩＴを算出し（ステップ１０２）、ＥＧＲ率の目標ＥＧＲ率に対する比ＲＥＧＲを算出し（ステップ１０７）、この比ＲＥＧＲなどを用いて、過渡補正値ＲＨｏｓが算出される（ステップ１０９）。そして、この過渡補正値に応じてマップを検索することにより、過渡補正量Ｈｈｏｓ（ＭＩＴ）を算出し（ステップ１１０）、この過渡補正量Ｈｈｏｓ（ＭＩＴ）などによって、基本主噴射時期ＴＭＩＴを補正することにより、主噴射時期の最終指令値ＴＭＩＴＦが算出される（ステップ１１２）。   Conventionally, what was described in patent document 1 is known as a fuel-injection control apparatus of an internal combustion engine. This internal combustion engine is of a diesel engine type, and includes a fuel injection valve provided on a common rail, an EGR control valve that recirculates part of the exhaust gas flowing through the exhaust passage to the intake passage side, and the like. In this fuel injection control device, the basic main injection timing TMIT is calculated by searching a map according to the engine speed and the fuel injection amount (step 102), and the ratio REGR of the EGR rate to the target EGR rate is calculated. (Step 107) The transient correction value RHos is calculated using the ratio REGR and the like (Step 109). Then, by searching the map according to the transient correction value, the transient correction amount Hhos (MIT) is calculated (step 110), and the basic main injection timing TMIT is corrected by the transient correction amount Hhos (MIT). Thus, the final command value TMITF for the main injection timing is calculated (step 112).

また、上記の比ＲＥＧＲは、ＥＧＲ率をＥＧＲ制御弁の開度から算出し（段落［００２９］）、目標ＥＧＲ率を、エンジン回転数、燃料噴射量およびエンジン水温に応じて算出する（ステップ４１〜４４）とともに、ＥＧＲ率を目標ＥＧＲ率で割ることによって算出される（ステップ４５）。   The ratio REGR is calculated from the opening degree of the EGR control valve (paragraph [0029]) and the target EGR ratio is calculated according to the engine speed, the fuel injection amount, and the engine water temperature (step 41). ˜44) and the EGR rate is divided by the target EGR rate (step 45).

特開２００２−１５５７８３号公報JP 2002-155783 A

上記従来の燃料噴射制御装置によれば、ＥＧＲ率をＥＧＲ制御弁の開度から算出している関係上、内燃機関が過渡運転状態にある場合、排気ガスボリュームの急変に伴うＥＧＲ量の急変や、燃料の急変に伴う内部ＥＧＲ量の急変などに起因して、ＥＧＲ制御弁の開度と実際のＥＧＲ率との相関性が低下し、それによって、ＥＧＲ率の算出値がその実際値に対して乖離し、ＥＧＲ率の算出精度が低下してしまうことになる。その結果、内燃機関が過渡運転状態にある場合、主噴射時期の最終指令値ＴＭＩＴＦを適切に算出できなくなることで、燃焼音の増大や排ガス特性の悪化を招いてしまう。   According to the above-described conventional fuel injection control device, the EGR rate is calculated from the opening degree of the EGR control valve. Therefore, when the internal combustion engine is in a transient operation state, the EGR amount suddenly changes due to the sudden change in the exhaust gas volume. The correlation between the opening degree of the EGR control valve and the actual EGR rate is reduced due to a sudden change in the internal EGR amount due to the sudden change in fuel, so that the calculated value of the EGR rate is less than the actual value. As a result, the calculation accuracy of the EGR rate decreases. As a result, when the internal combustion engine is in a transient operation state, the final command value TMITF for the main injection timing cannot be calculated appropriately, leading to an increase in combustion noise and a deterioration in exhaust gas characteristics.

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、内燃機関が過渡運転状態にある場合において、燃料噴射の制御精度を向上させることができ、それにより、燃焼音の抑制と排ガス特性の向上を実現することができる内燃機関の燃料噴射制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and can improve the control accuracy of fuel injection when the internal combustion engine is in a transient operation state, thereby suppressing combustion noise and exhaust gas characteristics. It is an object of the present invention to provide a fuel injection control device for an internal combustion engine that can realize improvement.

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、排気系（排気通路７）内の排ガスの一部がＥＧＲ装置８を介して吸気系（吸気通路５）に還流される内燃機関３において、内燃機関３の気筒３ａ内への燃料噴射を制御する内燃機関３の燃料噴射制御装置１であって、内燃機関３の気筒３ａ内の混合気の当量比を表す当量比パラメータ（第１当量比φ１、第２当量比φ２、平均当量比φｗｍ）を算出する当量比パラメータ算出手段（ＥＣＵ２、ステップ４３，５３，６７）と、ＥＧＲ装置８による排ガスの還流率をＥＧＲ率ＲＥＧＲとして算出するＥＧＲ率算出手段（ＥＣＵ２、ステップ１４）と、ＥＧＲ率ＲＥＧＲを当量比パラメータを用いて補正することにより、補正後ＥＧＲ率ＲＥＧＲ＿Ｆを算出する補正後ＥＧＲ率算出手段（ＥＣＵ２、ステップ４４，５４，６８）と、内燃機関３の運転状態を表す運転状態パラメータ（エンジン回転数ＮＥ、新気流量Ｑｉｎ、吸気圧ＰＢ、吸気温ＴＢ、アクセル開度ＡＰ）を検出する運転状態パラメータ検出手段（ＥＣＵ２、クランク角センサ２０、エアフローセンサ２１、吸気圧センサ２４、吸気温センサ２５、アクセル開度センサ２６）と、運転状態パラメータに応じて、内燃機関３が過渡運転状態にあるか否かを判定する過渡運転状態判定手段（ＥＣＵ２、ステップ２０〜２６）と、過渡運転状態判定手段により内燃機関３が過渡運転状態にあると判定されたときに、補正後ＥＧＲ率ＲＥＧＲ＿Ｆに基づいて、内燃機関３の燃料噴射を制御する燃料噴射制御手段（ＥＣＵ２、ステップ３２，３６，４１〜４６，５１〜５６，６１〜７０）と、排気系（排気通路７）内の排ガスの空燃比を表す空燃比パラメータ（検出空燃比ＡＦ＿ＬＡＦ）を検出する空燃比パラメータ検出手段（ＥＣＵ２、ＬＡＦセンサ２２）と、内燃機関３の気筒３ａ内に吸入される新気量ＱＡＩＲを検出する新気量検出手段（ＥＣＵ２、エアフローセンサ２１）と、排気系（排気通路７）における排ガスの流速を表す排ガス流速パラメータ（新気量ＱＡＩＲ）を検出する排ガス流速パラメータ検出手段（ＥＣＵ２、クランク角センサ２０、エアフローセンサ２１）と、を備え、燃料噴射制御手段は、内燃機関３の気筒３ａ内に噴射される燃料量を燃料噴射量ＱＩＮＪとして算出する燃料噴射量算出手段（ＥＣＵ２、ステップ３０）を有し、当量比パラメータ算出手段は、新気量ＱＡＩＲ、燃料噴射量ＱＩＮＪおよび理論空燃比ＡＦ＿ＳＴＯに基づいて算出した第１当量比パラメータ（第１当量比φ１）と、空燃比パラメータ（検出空燃比ＡＦ＿ＬＡＦ）および理論空燃比ＡＦ＿ＳＴＯに基づいて算出した第２当量比パラメータ（第２当量比φ２）との加重平均演算［式（１０）］によって当量比パラメータ（平均当量比φｗｍ）を算出するとともに、排ガス流速パラメータが表す排ガスの流速が大きいほど、加重平均演算における第２当量比パラメータ（第２当量比φ２）の重み（値１−Ｋｗｍ）をより大きい値に設定することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is directed to an internal combustion engine 3 in which a part of exhaust gas in the exhaust system (exhaust passage 7) is recirculated to the intake system (intake passage 5) via the EGR device 8. 1 is a fuel injection control device 1 for an internal combustion engine 3 that controls fuel injection into the cylinder 3a of the internal combustion engine 3, and is an equivalence ratio parameter (first value) that represents the equivalent ratio of the air-fuel mixture in the cylinder 3a of the internal combustion engine 3. Equivalent ratio parameter calculating means (ECU2, steps 43, 53, 67) for calculating the equivalent ratio φ1, the second equivalent ratio φ2, and the average equivalent ratio φwm) and the exhaust gas recirculation rate by the EGR device 8 are calculated as the EGR rate REGR. EGR rate calculating means (ECU2, step 14) and corrected EGR rate calculating means (ECU) for calculating the corrected EGR rate REGR_F by correcting the EGR rate REGR using the equivalence ratio parameter , Steps 44, 54, and 68) and an operation state for detecting an operation state parameter (engine speed NE, fresh air flow rate Qin, intake air pressure PB, intake air temperature TB, accelerator pedal opening AP) representing an operation state of the internal combustion engine 3. Whether the internal combustion engine 3 is in a transient operation state according to the parameter detection means (ECU 2, crank angle sensor 20, air flow sensor 21, intake pressure sensor 24, intake air temperature sensor 25, accelerator opening sensor 26) and the operation state parameter. Based on the corrected EGR rate REGR_F when the internal combustion engine 3 is determined to be in the transient operation state by the transient operation state determination means (ECU 2, steps 20 to 26) for determining whether or not , Fuel injection control means (ECU2, steps 32, 36, 41 to 46, 51 to 56, 61 to control fuel injection of the internal combustion engine 3) 0), an exhaust system (air-fuel ratio parameter-detecting means for detecting an air-fuel ratio parameter indicative of the air-fuel ratio of the exhaust gas in the exhaust passage 7) in (the detected air-fuel ratio AF_LAF) (ECU2, LAF sensor 22), the cylinders of the internal combustion engine 3 A fresh air amount detecting means (ECU 2, air flow sensor 21) for detecting a fresh air amount QAIR sucked into 3a, and an exhaust gas flow rate parameter (new air amount QAIR) representing an exhaust gas flow velocity in the exhaust system (exhaust passage 7). Exhaust gas flow velocity parameter detection means (ECU 2, crank angle sensor 20, air flow sensor 21) for detecting, and the fuel injection control means calculates the fuel amount injected into the cylinder 3a of the internal combustion engine 3 as the fuel injection amount QINJ. The fuel injection amount calculation means (ECU2, step 30) for performing the equivalent ratio parameter calculation means includes the fresh air amount QAIR and the fuel injection amount QI. The first equivalent ratio parameter (first equivalent ratio φ1) calculated based on NJ and the theoretical air-fuel ratio AF_STO, and the second equivalent ratio parameter calculated based on the air-fuel ratio parameter (detected air-fuel ratio AF_LAF) and the theoretical air-fuel ratio AF_STO ( The equivalent ratio parameter (average equivalent ratio φwm) is calculated by the weighted average calculation [equation (10)] with the second equivalent ratio φ2), and the larger the exhaust gas flow velocity represented by the exhaust gas flow velocity parameter, the second in the weighted average calculation. The weight (value 1−Kwm) of the equivalence ratio parameter (second equivalence ratio φ2) is set to a larger value .

この内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、内燃機関の気筒内の混合気の当量比を表す当量比パラメータが算出され、ＥＧＲ装置による排ガスの還流率がＥＧＲ率として算出され、ＥＧＲ率を当量比パラメータを用いて補正することにより、補正後ＥＧＲ率が算出され、内燃機関が過渡運転状態にあると判定されたときに、補正後ＥＧＲ率に基づいて、内燃機関の燃料噴射が制御される。前述したように、内燃機関が過渡運転状態にある場合、ＥＧＲ率の算出値がその実際値に対して乖離してしまう状態が発生するが、その一因として、過渡運転中、混合気の濃度変化に伴って還流ガス中の不活性ガス濃度が変化した際、その変化がＥＧＲ率の算出値に反映されるのに時間を要することが考えられる。この技術的観点に基づき、本出願人は、混合気の濃度を表す値として混合気の当量比に着目し、当量比を表す当量比パラメータを用いてＥＧＲ率の算出値を補正する手法を考案するとともに、ＥＧＲ率の算出値と、当量比パラメータとして当量比そのものを用いてＥＧＲ率の算出値を補正した値すなわち補正後ＥＧＲ率と、ＥＧＲ率の実際値とを比較する実験を行った。その結果、補正後ＥＧＲ率の方が、ＥＧＲ率の算出値と比べて、ＥＧＲ率の実際値に近くなり、より高い算出精度を確保できることが実証された（後述する図８〜１１，１３〜１６参照）。したがって、この燃料噴射制御装置によれば、内燃機関が過渡運転状態にあるときに、そのような補正後ＥＧＲ率に基づいて、燃料噴射が制御されるので、燃料噴射の制御精度を向上させることができ、それにより、燃焼音の抑制と排ガス特性の向上を実現することができる。
また、この内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、新気量、燃料噴射量および理論空燃比に基づいて算出した第１当量比パラメータと、空燃比パラメータおよび理論空燃比に基づいて算出した第２当量比パラメータとの加重平均演算によって当量比パラメータが算出される。ここで、第１当量比パラメータを用いて、当量比パラメータを算出した場合、第１当量比パラメータは、新気量および燃料噴射量に基づいて算出される関係上、排ガスの流速が小さく、低負荷運転のときには、新気量および燃料噴射量の変動度合が小さいことに起因して、当量比パラメータの算出結果として、良好な算出精度を確保できる一方、排ガスの流速が大きく、高負荷運転状態のときには、新気量および燃料噴射量の変動度合が大きくなることで、その算出精度が低下することになる。また、第２当量比パラメータを用いて、当量比パラメータを算出した場合、空燃比パラメータは、排ガスの実際の空燃比を表すものであるので、排ガスの流速が大きく、排ガスが空燃比パラメータ検出手段に迅速に到達するような運転状態のときには、当量比パラメータの算出結果として、良好な算出精度を確保できる一方、排ガスの流速が小さいときには、排ガスが空燃比パラメータ検出手段に到達するのに時間を要することで、算出精度が低下することになる。すなわち、排ガスの流速が大きい領域では、第２当量比パラメータを用いた方が良好な算出精度を確保できる一方、排ガスの流速が小さい領域では、第１当量比パラメータを用いた方が良好な算出精度を確保できる。これに対して、この内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、排ガス流速パラメータが表す排ガスの流速が大きいほど、加重平均演算における第２当量比パラメータの重みがより大きい値に設定されるので、排ガスの流速が大きいほど、算出された当量比パラメータに対する第２当量比パラメータの反映度合を高めることができ、それによって、当量比パラメータの算出精度をより一層、向上させることができる。その結果、補正後ＥＧＲ率の算出精度をより一層、向上させることができ、燃料噴射の制御精度をより一層、向上させることができる（なお、本明細書における「運転状態パラメータの検出」および「空燃比パラメータの検出」は、センサなどによりこれらの値を直接検出することに限らず、これらの値を他のパラメータに基づいて算出することを含む）。 According to this fuel injection control device for an internal combustion engine, an equivalence ratio parameter that represents the equivalence ratio of the air-fuel mixture in the cylinder of the internal combustion engine is calculated, the recirculation rate of exhaust gas by the EGR device is calculated as the EGR rate, and the EGR rate is equivalent to By correcting using the ratio parameter, the corrected EGR rate is calculated, and when it is determined that the internal combustion engine is in a transient operation state, the fuel injection of the internal combustion engine is controlled based on the corrected EGR rate. . As described above, when the internal combustion engine is in a transient operation state, there is a state in which the calculated value of the EGR rate deviates from the actual value. When the inert gas concentration in the recirculation gas changes with the change, it is considered that it takes time for the change to be reflected in the calculated value of the EGR rate. Based on this technical viewpoint, the applicant pays attention to the equivalence ratio of the gas mixture as a value representing the concentration of the gas mixture, and devised a method for correcting the calculated value of the EGR rate using the equivalence ratio parameter representing the equivalence ratio. At the same time, an experiment was conducted to compare the calculated value of the EGR rate with the value obtained by correcting the calculated value of the EGR rate using the equivalent ratio itself as the equivalent ratio parameter, that is, the corrected EGR rate and the actual value of the EGR rate. As a result, the corrected EGR rate is closer to the actual value of the EGR rate than the calculated value of the EGR rate, and it has been demonstrated that higher calculation accuracy can be secured (FIGS. 8 to 11, 13 to be described later). 16). Therefore, according to this fuel injection control device, when the internal combustion engine is in a transient operation state, fuel injection is controlled based on such corrected EGR rate, so that the control accuracy of fuel injection is improved. As a result, combustion noise can be suppressed and exhaust gas characteristics can be improved.
Further, according to the fuel injection control device for the internal combustion engine, the first equivalence ratio parameter calculated based on the fresh air amount, the fuel injection amount, and the theoretical air fuel ratio, and the first equivalent ratio parameter calculated based on the air fuel ratio parameter and the theoretical air fuel ratio. The equivalent ratio parameter is calculated by a weighted average calculation with the two equivalent ratio parameter. Here, when the equivalence ratio parameter is calculated using the first equivalence ratio parameter, the first equivalence ratio parameter is calculated based on the fresh air amount and the fuel injection amount. During load operation, because the degree of variation in the fresh air amount and fuel injection amount is small, it is possible to ensure good calculation accuracy as the calculation result of the equivalence ratio parameter, while the exhaust gas flow rate is large and the high load operation state In this case, the degree of fluctuation of the fresh air amount and the fuel injection amount increases, and the calculation accuracy decreases. Further, when the equivalence ratio parameter is calculated using the second equivalence ratio parameter, the air-fuel ratio parameter represents the actual air-fuel ratio of the exhaust gas. As a result of calculation of the equivalence ratio parameter, good calculation accuracy can be ensured, while when the exhaust gas flow rate is small, it takes time for the exhaust gas to reach the air-fuel ratio parameter detecting means. As a result, the calculation accuracy decreases. That is, in the region where the exhaust gas flow rate is high, better calculation accuracy can be ensured by using the second equivalent ratio parameter, while in the region where the exhaust gas flow rate is low, the first equivalent ratio parameter is better calculated. Accuracy can be secured. On the other hand, according to the fuel injection control device of the internal combustion engine, the greater the exhaust gas flow velocity represented by the exhaust gas flow velocity parameter, the greater the weight of the second equivalence ratio parameter in the weighted average calculation is set. The greater the exhaust gas flow rate, the higher the degree of reflection of the second equivalent ratio parameter with respect to the calculated equivalent ratio parameter, whereby the calculation accuracy of the equivalent ratio parameter can be further improved. As a result, the calculation accuracy of the corrected EGR rate can be further improved, and the control accuracy of the fuel injection can be further improved (in addition, “detection of operating state parameter” and “ “Detection of air-fuel ratio parameters” is not limited to directly detecting these values by a sensor or the like, but includes calculating these values based on other parameters).

請求項２に係る発明は、排気系（排気通路７）内の排ガスの一部がＥＧＲ装置８を介して吸気系（吸気通路５）に還流される内燃機関３において、内燃機関３の気筒３ａ内への燃料噴射を制御する内燃機関３の燃料噴射制御装置１であって、内燃機関３の気筒３ａ内の混合気の当量比を表す当量比パラメータ（第１当量比φ１、第２当量比φ２、平均当量比φｗｍ）を算出する当量比パラメータ算出手段（ＥＣＵ２、ステップ４３，５３，６７）と、ＥＧＲ装置８による排ガスの還流率をＥＧＲ率ＲＥＧＲとして算出するＥＧＲ率算出手段（ＥＣＵ２、ステップ１４）と、ＥＧＲ率ＲＥＧＲを当量比パラメータを用いて補正することにより、補正後ＥＧＲ率ＲＥＧＲ＿Ｆを算出する補正後ＥＧＲ率算出手段（ＥＣＵ２、ステップ４４，５４，６８）と、内燃機関３の運転状態を表す運転状態パラメータ（エンジン回転数ＮＥ、新気流量Ｑｉｎ、吸気圧ＰＢ、吸気温ＴＢ、アクセル開度ＡＰ）を検出する運転状態パラメータ検出手段（ＥＣＵ２、クランク角センサ２０、エアフローセンサ２１、吸気圧センサ２４、吸気温センサ２５、アクセル開度センサ２６）と、運転状態パラメータに応じて、内燃機関３が過渡運転状態にあるか否かを判定する過渡運転状態判定手段（ＥＣＵ２、ステップ２０〜２６）と、過渡運転状態判定手段により内燃機関３が過渡運転状態にあると判定されたときに、補正後ＥＧＲ率ＲＥＧＲ＿Ｆに基づいて、内燃機関３の燃料噴射を制御する燃料噴射制御手段（ＥＣＵ２、ステップ３２，３６，４１〜４６，５１〜５６，６１〜７０）と、排気系（排気通路７）内の排ガスの空燃比を表す空燃比パラメータ（検出空燃比ＡＦ＿ＬＡＦ）を検出する空燃比パラメータ検出手段（ＥＣＵ２、ＬＡＦセンサ２２）と、内燃機関３の気筒３ａ内に吸入される新気量ＱＡＩＲを検出する新気量検出手段（ＥＣＵ２、エアフローセンサ２１）と、排気系（排気通路７）における排ガスの流速を表す排ガス流速パラメータ（新気量ＱＡＩＲ）を検出する排ガス流速パラメータ検出手段（ＥＣＵ２、クランク角センサ２０、エアフローセンサ２１）と、を備え、燃料噴射制御手段は、内燃機関３の気筒３ａ内に噴射される燃料量を燃料噴射量ＱＩＮＪとして算出する燃料噴射量算出手段（ＥＣＵ２、ステップ３０）を有し、当量比パラメータ算出手段は、排ガス流速パラメータが表す排ガスの流速が所定の判定値以下のとき（ＱＡＩＲ≦ＱＲＥＦのとき）には、新気量ＱＡＩＲ、燃料噴射量ＱＩＮＪおよび理論空燃比ＡＦ＿ＳＴＯに基づいて算出した第１当量比パラメータ（第１当量比φ１）を当量比パラメータとして用い［式（１０），（１３）］、排ガス流速パラメータが表す排ガスの流速が所定の判定値よりも大きいとき（ＱＡＩＲ＞ＱＲＥＦのとき）には、空燃比パラメータ（検出空燃比ＡＦ＿ＬＡＦ）および理論空燃比ＡＦ＿ＳＴＯに基づいて算出した第２当量比パラメータ（第２当量比φ２）を当量比パラメータとして用いる［式（１０），（１２）］ことを特徴とする。 In the internal combustion engine 3 in which a part of the exhaust gas in the exhaust system (exhaust passage 7) is recirculated to the intake system (intake passage 5) via the EGR device 8, the cylinder 3a of the internal combustion engine 3 is provided. A fuel injection control device 1 for an internal combustion engine 3 for controlling fuel injection into the engine, wherein an equivalence ratio parameter (a first equivalence ratio φ1, a second equivalence ratio) representing an equivalence ratio of an air-fuel mixture in a cylinder 3a of the internal combustion engine 3 Equivalent ratio parameter calculating means (ECU2, steps 43, 53, 67) for calculating φ2 and average equivalent ratio φwm), and EGR rate calculating means (ECU2, step for calculating the recirculation rate of exhaust gas by the EGR device 8 as EGR rate REGR) 14) and the corrected EGR rate calculating means (ECU2, steps 44, 54, 6) for calculating the corrected EGR rate REGR_F by correcting the EGR rate REGR using the equivalence ratio parameter. ) And an operating state parameter detecting means (ECU2, crank) for detecting an operating state parameter (engine speed NE, fresh air flow rate Qin, intake air pressure PB, intake air temperature TB, accelerator pedal opening AP) representing the operating state of the internal combustion engine 3. Transient operation for determining whether or not the internal combustion engine 3 is in a transient operation state according to the operation state parameter according to the angle sensor 20, the air flow sensor 21, the intake pressure sensor 24, the intake air temperature sensor 25, and the accelerator opening sensor 26). When the internal combustion engine 3 is determined to be in the transient operation state by the state determination means (ECU 2, steps 20 to 26) and the transient operation state determination means, the fuel injection of the internal combustion engine 3 is performed based on the corrected EGR rate REGR_F. fuel injection control means for controlling (ECU 2, step 32,36,41～46,51～56,61～70) and an exhaust system (exhaust passage ) Air-fuel ratio parameter detecting means (ECU2, LAF sensor 22) for detecting an air-fuel ratio parameter (detected air-fuel ratio AF_LAF) representing the air-fuel ratio of the exhaust gas in the internal combustion engine 3 and the fresh air amount QAIR sucked into the cylinder 3a of the internal combustion engine 3 Fresh air quantity detection means (ECU2, air flow sensor 21 ) for detecting the exhaust gas flow rate parameter detection means (ECU2, ECU 2) for detecting an exhaust gas flow rate parameter (new air quantity QAIR) representing the flow speed of the exhaust gas in the exhaust system (exhaust passage 7). crank angle sensor 20, an air flow sensor 21), comprising a fuel injection control means, fuel injection amount calculating means (ECU 2 for calculating the amount of fuel injected into the cylinders 3a of the engine 3 as the fuel injection amount QINJ, step 30), and the equivalence ratio parameter calculating means has an exhaust gas flow velocity represented by the exhaust gas flow velocity parameter equal to or less than a predetermined determination value. (When QAIR ≦ QREF), the first equivalent ratio parameter (first equivalent ratio φ1) calculated based on the fresh air amount QAIR, the fuel injection amount QINJ, and the theoretical air-fuel ratio AF_STO is used as the equivalent ratio parameter [ When the exhaust gas flow rate represented by the exhaust gas flow rate parameter is larger than a predetermined determination value (when QAIR> QREF), the air-fuel ratio parameter (detected air-fuel ratio AF_LAF) and the theoretical air-fuel ratio are calculated. The second equivalent ratio parameter (second equivalent ratio φ2) calculated based on AF_STO is used as the equivalent ratio parameter [Equations (10), (12)] .

この内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、内燃機関の気筒内の混合気の当量比を表す当量比パラメータが算出され、ＥＧＲ装置による排ガスの還流率がＥＧＲ率として算出され、ＥＧＲ率を当量比パラメータを用いて補正することにより、補正後ＥＧＲ率が算出され、内燃機関が過渡運転状態にあると判定されたときに、補正後ＥＧＲ率に基づいて、内燃機関の燃料噴射が制御される。前述したように、内燃機関が過渡運転状態にある場合、ＥＧＲ率の算出値がその実際値に対して乖離してしまう状態が発生するが、その一因として、過渡運転中、混合気の濃度変化に伴って還流ガス中の不活性ガス濃度が変化した際、その変化がＥＧＲ率の算出値に反映されるのに時間を要することが考えられる。この技術的観点に基づき、本出願人は、混合気の濃度を表す値として混合気の当量比に着目し、当量比を表す当量比パラメータを用いてＥＧＲ率の算出値を補正する手法を考案するとともに、ＥＧＲ率の算出値と、当量比パラメータとして当量比そのものを用いてＥＧＲ率の算出値を補正した値すなわち補正後ＥＧＲ率と、ＥＧＲ率の実際値とを比較する実験を行った。その結果、補正後ＥＧＲ率の方が、ＥＧＲ率の算出値と比べて、ＥＧＲ率の実際値に近くなり、より高い算出精度を確保できることが実証された（後述する図８〜１１，１３〜１６参照）。したがって、この燃料噴射制御装置によれば、内燃機関が過渡運転状態にあるときに、そのような補正後ＥＧＲ率に基づいて、燃料噴射が制御されるので、燃料噴射の制御精度を向上させることができ、それにより、燃焼音の抑制と排ガス特性の向上を実現することができる。According to this fuel injection control device for an internal combustion engine, an equivalence ratio parameter that represents the equivalence ratio of the air-fuel mixture in the cylinder of the internal combustion engine is calculated, the recirculation rate of exhaust gas by the EGR device is calculated as the EGR rate, and the EGR rate is equivalent to By correcting using the ratio parameter, the corrected EGR rate is calculated, and when it is determined that the internal combustion engine is in a transient operation state, the fuel injection of the internal combustion engine is controlled based on the corrected EGR rate. . As described above, when the internal combustion engine is in a transient operation state, there is a state in which the calculated value of the EGR rate deviates from the actual value. When the inert gas concentration in the recirculation gas changes with the change, it is considered that it takes time for the change to be reflected in the calculated value of the EGR rate. Based on this technical viewpoint, the applicant pays attention to the equivalence ratio of the gas mixture as a value representing the concentration of the gas mixture, and devised a method for correcting the calculated value of the EGR rate using the equivalence ratio parameter representing the equivalence ratio. At the same time, an experiment was conducted to compare the calculated value of the EGR rate with the value obtained by correcting the calculated value of the EGR rate using the equivalent ratio itself as the equivalent ratio parameter, that is, the corrected EGR rate and the actual value of the EGR rate. As a result, the corrected EGR rate is closer to the actual value of the EGR rate than the calculated value of the EGR rate, and it has been demonstrated that higher calculation accuracy can be secured (FIGS. 8 to 11, 13 to be described later). 16). Therefore, according to this fuel injection control device, when the internal combustion engine is in a transient operation state, fuel injection is controlled based on such corrected EGR rate, so that the control accuracy of fuel injection is improved. As a result, combustion noise can be suppressed and exhaust gas characteristics can be improved.
また、前述したように、排ガスの流速が大きい領域では、空燃比パラメータおよび理論空燃比に基づいて算出した第２当量比パラメータを用いた方が良好な算出精度を確保できる一方、排ガスの流速が小さい領域では、新気量、燃料噴射量および理論空燃比に基づいて算出した第１当量比パラメータ第１当量比パラメータを用いた方が良好な算出精度を確保できる。これに対して、この内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、排ガス流速パラメータが表す排ガスの流速が所定の判定値以下のときには、新気量、燃料噴射量および理論空燃比に基づいて算出した第１当量比パラメータが当量比パラメータとして用いられ、排ガス流速パラメータが表す排ガスの流速が所定の判定値よりも大きいときには、空燃比パラメータおよび理論空燃比に基づいて算出した第２当量比パラメータが当量比パラメータとして用いられるので、この所定の判定値を適切に設定することによって、当量比パラメータとして算出精度のよい方を用いることができる。その結果、補正後ＥＧＲ率の算出精度をより一層、向上させることができ、燃料噴射の制御精度をより一層、向上させることができる。Further, as described above, in a region where the exhaust gas flow velocity is large, better calculation accuracy can be secured by using the second equivalence ratio parameter calculated based on the air-fuel ratio parameter and the theoretical air-fuel ratio, while the exhaust gas flow velocity is high. In a small region, better calculation accuracy can be ensured by using the first equivalent ratio parameter and the first equivalent ratio parameter calculated based on the fresh air amount, the fuel injection amount, and the theoretical air-fuel ratio. On the other hand, according to the fuel injection control device of the internal combustion engine, when the exhaust gas flow velocity represented by the exhaust gas flow velocity parameter is equal to or less than a predetermined determination value, the calculation is performed based on the fresh air amount, the fuel injection amount, and the theoretical air-fuel ratio. When the first equivalence ratio parameter is used as the equivalence ratio parameter and the exhaust gas flow velocity represented by the exhaust gas flow velocity parameter is larger than a predetermined determination value, the second equivalence ratio parameter calculated based on the air-fuel ratio parameter and the theoretical air-fuel ratio is equivalent. Since it is used as a ratio parameter, by setting this predetermined determination value appropriately, the one with better calculation accuracy can be used as the equivalence ratio parameter. As a result, the calculation accuracy of the corrected EGR rate can be further improved, and the control accuracy of fuel injection can be further improved.

本発明の第１実施形態に係る燃料噴射制御装置およびこれを適用した内燃機関の概略構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a fuel injection control device according to a first embodiment of the present invention and an internal combustion engine to which the fuel injection control device is applied. FIG. 所定の制御周期で実行される各種の制御処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the various control processing performed with a predetermined | prescribed control period. ＥＧＲ制御処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an EGR control process. 運転状態判定処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a driving | running state determination process. 燃料噴射制御処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a fuel-injection control process. 噴射時期補正値ＣＡＩＮＪ＿ＥＧＲの算出処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the calculation process of the injection timing correction value CAINJ_EGR. 噴射時期補正値ＣＡＩＮＪ＿ＥＧＲの算出に用いるマップの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the map used for calculation of the injection timing correction value CAINJ_EGR. 急加速時におけるＥＧＲ率、補正後ＥＧＲ率および実測値の関係の一例を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows an example of the relationship between the EGR rate at the time of sudden acceleration, the corrected EGR rate, and an actual measurement value. 急減速時におけるＥＧＲ率、補正後ＥＧＲ率および実測値の関係の一例を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows an example of the relationship between the EGR rate at the time of rapid deceleration, the corrected EGR rate, and an actual measurement value. 緩やかな加速時におけるＥＧＲ率、補正後ＥＧＲ率および実測値の関係の一例を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows an example of the relationship between the EGR rate at the time of moderate acceleration, the corrected EGR rate, and an actual measurement value. 緩やかな減速時におけるＥＧＲ率、補正後ＥＧＲ率および実測値の関係の一例を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows an example of the relationship between the EGR rate at the time of gentle deceleration, a corrected EGR rate, and an actual measurement value. 第２実施形態の燃料噴射制御装置による噴射時期補正値ＣＡＩＮＪ＿ＥＧＲの算出処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the calculation process of the injection timing correction value CAINJ_EGR by the fuel-injection control apparatus of 2nd Embodiment. 第２実施形態の燃料噴射制御を実行した際の急加速時におけるＥＧＲ率、補正後ＥＧＲ率および実測値の関係の一例を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows an example of the relationship between the EGR rate at the time of rapid acceleration at the time of performing fuel injection control of a 2nd embodiment, a corrected EGR rate, and an actual measurement value. 第２実施形態の燃料噴射制御処理を実行した際の急減速時におけるＥＧＲ率、補正後ＥＧＲ率および実測値の関係の一例を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows an example of the relationship between the EGR rate at the time of rapid deceleration at the time of performing fuel injection control processing of a 2nd embodiment, a corrected EGR rate, and an actual measurement value. 第２実施形態の燃料噴射制御処理を実行した際の緩やかな加速時におけるＥＧＲ率、補正後ＥＧＲ率および実測値の関係の一例を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows an example of the relationship between the EGR rate at the time of moderate acceleration at the time of performing fuel injection control processing of a 2nd embodiment, a corrected EGR rate, and an actual measurement value. 第２実施形態の燃料噴射制御処理を実行した際の緩やかな減速時におけるＥＧＲ率、補正後ＥＧＲ率および実測値の関係の一例を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows an example of the relationship between the EGR rate at the time of gentle deceleration at the time of performing fuel injection control processing of a 2nd embodiment, a corrected EGR rate, and an actual measurement value. 第３実施形態の燃料噴射制御装置による噴射時期補正値ＣＡＩＮＪ＿ＥＧＲの算出処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the calculation process of the injection timing correction value CAINJ_EGR by the fuel-injection control apparatus of 3rd Embodiment. 重み係数Ｋｗｍの算出に用いるマップの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the map used for calculation of the weighting coefficient Kwm.

以下、図面を参照しながら、本発明の第１実施形態に係る内燃機関の燃料噴射制御装置について説明する。図１に示すように、本実施形態の燃料噴射制御装置１は、ＥＣＵ２を備えており、このＥＣＵ２は、内燃機関（以下「エンジン」という）３の燃料噴射制御処理などの各種の制御処理を実行する。   Hereinafter, a fuel injection control device for an internal combustion engine according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the fuel injection control device 1 of this embodiment includes an ECU 2, which performs various control processes such as a fuel injection control process of an internal combustion engine (hereinafter referred to as “engine”) 3. Run.

エンジン３は、図示しない車両に搭載されたディーゼルエンジンタイプのものであり、４組（１組のみ図示）の気筒３ａおよびピストン３ｂを備えている。このエンジン３のシリンダヘッド３ｃには、燃料噴射弁４が気筒３ａ毎に燃焼室に臨むように取り付けられている。   The engine 3 is of a diesel engine type mounted on a vehicle (not shown), and includes four sets (only one set is shown) of a cylinder 3a and a piston 3b. A fuel injection valve 4 is attached to the cylinder head 3c of the engine 3 so as to face the combustion chamber for each cylinder 3a.

この燃料噴射弁４は、コモンレールを介して、高圧ポンプおよび燃料タンク（いずれも図示せず）に接続されている。高圧ポンプによって昇圧された燃料は、コモンレールを介して燃料噴射弁４に供給され、燃料噴射弁４から気筒３ａ内に噴射される。燃料噴射弁４の開弁時間および開弁タイミングすなわち燃料噴射量および燃料噴射時期は、ＥＣＵ２によって制御され、それにより、燃料噴射制御が実行される。   The fuel injection valve 4 is connected to a high pressure pump and a fuel tank (both not shown) via a common rail. The fuel boosted by the high-pressure pump is supplied to the fuel injection valve 4 through the common rail, and is injected from the fuel injection valve 4 into the cylinder 3a. The valve opening time and valve opening timing of the fuel injection valve 4, that is, the fuel injection amount and the fuel injection timing are controlled by the ECU 2, thereby executing fuel injection control.

また、エンジン３には、クランク角センサ２０が設けられている。このクランク角センサ２０は、マグネットロータおよびＭＲＥピックアップで構成されており、クランクシャフト３ｄの回転に伴い、いずれもパルス信号であるＣＲＫ信号およびＴＤＣ信号をＥＣＵ２に出力する。このＣＲＫ信号は、所定クランク角（例えば１０゜）毎に１パルスが出力され、ＥＣＵ２は、このＣＲＫ信号に基づき、エンジン３の回転数（以下「エンジン回転数」という）ＮＥを算出する。   The engine 3 is provided with a crank angle sensor 20. The crank angle sensor 20 includes a magnet rotor and an MRE pickup, and outputs a CRK signal and a TDC signal, which are pulse signals, to the ECU 2 as the crankshaft 3d rotates. The CRK signal is output at one pulse every predetermined crank angle (for example, 10 °), and the ECU 2 calculates the engine speed (hereinafter referred to as “engine speed”) NE of the engine 3 based on the CRK signal.

また、ＴＤＣ信号は、各気筒３ａのピストン３ｂが吸気行程のＴＤＣ位置よりも若干、手前の所定のクランク角位置にあることを表す信号であり、所定クランク角毎に１パルスが出力される。なお、本実施形態では、クランク角センサ２０が、運転状態パラメータ検出手段および排ガス流速パラメータ検出手段に相当し、エンジン回転数ＮＥが運転状態パラメータに相当する。   The TDC signal is a signal indicating that the piston 3b of each cylinder 3a is at a predetermined crank angle position slightly ahead of the TDC position of the intake stroke, and one pulse is output for each predetermined crank angle. In the present embodiment, the crank angle sensor 20 corresponds to the operating state parameter detecting means and the exhaust gas flow rate parameter detecting means, and the engine speed NE corresponds to the operating state parameter.

エンジン３の吸気通路５（吸気系）には、エアフローセンサ２１が設けられており、このエアフローセンサ２１は、吸気通路５内を流れる新気の流量（以下「新気流量」という）Ｑｉｎを表す検出信号をＥＣＵ２に出力する。ＥＣＵ２は、この新気流量Ｑｉｎに基づき、後述するように、気筒３ａ内に吸入されると推定される新気量ＱＡＩＲを算出する。   An air flow sensor 21 is provided in the intake passage 5 (intake system) of the engine 3, and the air flow sensor 21 represents a flow rate of fresh air (hereinafter referred to as “new air flow rate”) Qin flowing in the intake passage 5. A detection signal is output to the ECU 2. Based on the fresh air flow rate Qin, the ECU 2 calculates a fresh air amount QAIR estimated to be sucked into the cylinder 3a, as will be described later.

なお、本実施形態では、エアフローセンサ２１が、運転状態パラメータ検出手段、新気量検出手段および排ガス流速パラメータ検出手段に相当し、新気流量Ｑｉｎが運転状態パラメータに相当し、新気量ＱＡＩＲが排ガス流速パラメータに相当する。   In the present embodiment, the air flow sensor 21 corresponds to the operating state parameter detecting means, the fresh air amount detecting means, and the exhaust gas flow rate parameter detecting means, the fresh air flow rate Qin corresponds to the operating state parameter, and the fresh air amount QAIR is Corresponds to exhaust gas flow velocity parameter.

一方、エンジン３の排気通路７（排気系）には、上流側から順に、ＬＡＦセンサ２２および排ガス浄化装置１０が設けられている。このＬＡＦセンサ２２は、ジルコニアおよび白金電極などで構成され、理論空燃比よりもリッチなリッチ領域から極リーン領域までの広範囲な空燃比の領域において、排気通路７内を流れる排ガス中の酸素濃度をリニアに検出して、それを表す検出信号をＥＣＵ２に出力する。   On the other hand, in the exhaust passage 7 (exhaust system) of the engine 3, a LAF sensor 22 and an exhaust gas purification device 10 are provided in order from the upstream side. The LAF sensor 22 is composed of a zirconia and a platinum electrode, and the oxygen concentration in the exhaust gas flowing in the exhaust passage 7 is measured in a wide range of air-fuel ratios from a rich region richer than the stoichiometric air-fuel ratio to an extremely lean region. It detects linearly and outputs the detection signal showing it to ECU2.

ＥＣＵ２は、後述するように、このＬＡＦセンサ２２の検出信号に基づき、第１当量比φ１を算出する。なお、本実施形態では、ＬＡＦセンサ２２が空燃比パラメータ検出手段に相当し、第１当量比φ１が、当量比パラメータおよび第１当量比パラメータに相当する。   The ECU 2 calculates the first equivalent ratio φ1 based on the detection signal of the LAF sensor 22, as will be described later. In the present embodiment, the LAF sensor 22 corresponds to the air-fuel ratio parameter detecting means, and the first equivalent ratio φ1 corresponds to the equivalent ratio parameter and the first equivalent ratio parameter.

また、排ガス浄化装置１０は、排気ガス中の未燃成分やスート（すす）などを浄化するものであり、具体的には、ＤＰＦおよびＮＯｘ浄化触媒などで構成されている。   Further, the exhaust gas purification device 10 purifies unburned components, soot, etc. in the exhaust gas, and specifically includes a DPF and a NOx purification catalyst.

さらに、エンジン３には、ＥＧＲ装置８が設けられている。このＥＧＲ装置８は、排気通路７内の排ガスの一部を吸気通路５側に還流するものであり、吸気通路５および排気通路７の間に接続されたＥＧＲ通路８ａと、このＥＧＲ通路８ａを開閉するＥＧＲ制御弁８ｂなどで構成されている。ＥＧＲ通路８ａの一端は、排気通路７の上流側触媒１１よりも上流側の部位に開口し、他端は、吸気通路５のエアフローセンサ２１よりも下流側の部位に開口している。   Further, the engine 3 is provided with an EGR device 8. The EGR device 8 recirculates a part of the exhaust gas in the exhaust passage 7 to the intake passage 5 side, and connects the EGR passage 8a connected between the intake passage 5 and the exhaust passage 7 and the EGR passage 8a. It comprises an EGR control valve 8b that opens and closes. One end of the EGR passage 8 a opens to a portion upstream of the upstream catalyst 11 in the exhaust passage 7, and the other end opens to a portion downstream of the air flow sensor 21 in the intake passage 5.

ＥＧＲ制御弁８ｂは、そのリフトが最大値と最小値との間でリニアに変化するリニア電磁弁で構成され、ＥＣＵ２に電気的に接続されている。ＥＣＵ２は、ＥＧＲ制御弁８ｂを介して、ＥＧＲ通路８ａの開度を変化させることにより、排ガスの還流量を制御する。すなわち、ＥＧＲ制御処理を実行する。このＥＧＲ制御処理の具体的な内容については後述する。なお、以下の説明では、ＥＧＲ装置８による排ガスの還流量を「ＥＧＲ量」といい、排ガスの還流率を「ＥＧＲ率」という。   The EGR control valve 8b is a linear electromagnetic valve whose lift changes linearly between a maximum value and a minimum value, and is electrically connected to the ECU 2. The ECU 2 controls the recirculation amount of the exhaust gas by changing the opening degree of the EGR passage 8a via the EGR control valve 8b. That is, the EGR control process is executed. The specific contents of this EGR control process will be described later. In the following description, the recirculation amount of the exhaust gas by the EGR device 8 is referred to as “EGR amount”, and the recirculation rate of the exhaust gas is referred to as “EGR rate”.

一方、ＥＣＵ２には、４つの筒内圧センサ２３（１つのみ図示）、吸気圧センサ２４、吸気温センサ２５、アクセル開度センサ２６および４つの車輪速センサ２７（１つのみ図示）が電気的に接続されている。４つの筒内圧センサ２３の各々は、圧電素子タイプのものであり、対応する気筒３ａ内の圧力すなわち筒内圧の変化に伴ってたわむことにより、筒内圧を表す検出信号をＥＣＵ２に出力する。ＥＣＵ２は、筒内圧センサ２３の検出信号に基づき、筒内圧ＰＣＹＬを算出する。   On the other hand, the ECU 2 includes four in-cylinder pressure sensors 23 (only one shown), an intake pressure sensor 24, an intake air temperature sensor 25, an accelerator opening sensor 26, and four wheel speed sensors 27 (only one shown). It is connected to the. Each of the four in-cylinder pressure sensors 23 is of a piezoelectric element type, and outputs a detection signal representing the in-cylinder pressure to the ECU 2 when it is deflected with a change in the pressure in the corresponding cylinder 3a, that is, the in-cylinder pressure. The ECU 2 calculates the in-cylinder pressure PCYL based on the detection signal of the in-cylinder pressure sensor 23.

また、吸気圧センサ２４および吸気温センサ２５は、吸気集合管内の吸気通路５が各気筒３ａに向かって分岐する手前の部分に設けられており、吸気通路５内を流れる還流ガスを含む吸入空気の温度（以下「吸気温」という）ＴＢおよび圧力（以下「吸気圧」という）ＰＢを表す検出信号をＥＣＵ２にそれぞれ出力する。なお、本実施形態では、吸気圧センサ２４および吸気温センサ２５が運転状態パラメータ検出手段に相当し、吸気圧ＰＢおよび吸気温ＴＡが運転状態パラメータに相当する。   The intake pressure sensor 24 and the intake air temperature sensor 25 are provided in a portion in front of the intake passage 5 in the intake manifold where the intake passage 5 branches toward each cylinder 3a, and intake air including recirculation gas flowing in the intake passage 5 is provided. Detection signals representing the temperature (hereinafter referred to as “intake air temperature”) TB and the pressure (hereinafter referred to as “intake pressure”) PB are output to the ECU 2. In the present embodiment, the intake pressure sensor 24 and the intake air temperature sensor 25 correspond to the operation state parameter detecting means, and the intake pressure PB and the intake air temperature TA correspond to the operation state parameters.

さらに、アクセル開度センサ２６は、車両の図示しないアクセルペダルの踏み込み量（以下「アクセル開度」という）ＡＰを検出して、それを表す検出信号をＥＣＵ２に出力する。なお、本実施形態では、アクセル開度センサ２６が運転状態パラメータ検出手段に相当し、アクセル開度ＡＰが運転状態パラメータに相当する。また、４つの車輪速センサ２７の各々は、対応する車輪の回転速度を検出して、それを表す検出信号をＥＣＵ２に出力する。ＥＣＵ２は、これらの車輪速センサ２７の検出信号に基づいて、車速ＶＰを算出する。   Further, the accelerator opening sensor 26 detects a depression amount (hereinafter referred to as “accelerator opening”) AP of an accelerator pedal (not shown) of the vehicle, and outputs a detection signal indicating the detected amount to the ECU 2. In the present embodiment, the accelerator opening sensor 26 corresponds to the driving state parameter detecting means, and the accelerator opening AP corresponds to the driving state parameter. Each of the four wheel speed sensors 27 detects the rotational speed of the corresponding wheel, and outputs a detection signal representing it to the ECU 2. The ECU 2 calculates the vehicle speed VP based on the detection signals from these wheel speed sensors 27.

一方、ＥＣＵ２は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭおよびＩ／Ｏインターフェース（いずれも図示せず）などからなるマイクロコンピュータで構成されており、前述した各種のセンサ２０〜２７の検出信号などに応じて、エンジン３の運転状態を判別するとともに、燃料噴射制御処理などの各種の制御処理などを実行する。その際、ＥＣＵ２は、算出した各種の値をＲＡＭ内に記憶する。   On the other hand, the ECU 2 is composed of a microcomputer including a CPU, RAM, ROM, an I / O interface (all not shown), and the engine 2 according to the detection signals of the various sensors 20 to 27 described above. 3 is determined, and various control processes such as a fuel injection control process are executed. At that time, the ECU 2 stores the various calculated values in the RAM.

なお、本実施形態では、ＥＣＵ２が、当量比パラメータ算出手段、ＥＧＲ率算出手段、補正後ＥＧＲ率算出手段、運転状態パラメータ検出手段、過渡運転状態判定手段、燃料噴射制御手段、空燃比パラメータ検出手段、新気量検出手段、燃料噴射量算出手段、および排ガス流速パラメータ検出手段に相当する。   In this embodiment, the ECU 2 includes an equivalence ratio parameter calculating unit, an EGR rate calculating unit, a corrected EGR rate calculating unit, an operating state parameter detecting unit, a transient operating state determining unit, a fuel injection control unit, and an air-fuel ratio parameter detecting unit. Corresponds to a fresh air amount detection means, a fuel injection amount calculation means, and an exhaust gas flow rate parameter detection means.

以下、図２を参照しながら、ＥＣＵ２によって所定の制御周期（例えば１０ｍｓｅｃ）で実行される制御処理について説明する。この制御処理では、以下に述べるように、ＥＧＲ制御が実行されるとともに、エンジン３が過渡運転状態にあるか否かが判定される。   Hereinafter, the control process executed by the ECU 2 at a predetermined control cycle (for example, 10 msec) will be described with reference to FIG. In this control process, as described below, EGR control is executed, and it is determined whether or not the engine 3 is in a transient operation state.

同図に示すように、この処理では、まず、ステップ１（図では「Ｓ１」と略す。以下同じ）で、ＲＡＭに記憶されている、エンジン回転数ＮＥ、新気流量Ｑｉｎ、筒内圧ＰＣＹＬ、吸気温ＴＢ、吸気圧ＰＢ、アクセル開度ＡＰおよび車速ＶＰなどの各種データを読み込む。   As shown in the figure, in this process, first, in step 1 (abbreviated as “S1” in the figure, the same applies hereinafter), the engine speed NE, the fresh air flow rate Qin, the in-cylinder pressure PCYL, which are stored in the RAM. Various data such as intake air temperature TB, intake air pressure PB, accelerator pedal opening AP, and vehicle speed VP are read.

次いで、ステップ２に進み、要求トルクＴＲＱを算出する。この要求トルクＴＲＱの算出処理は、具体的には、以下に述べるように実行される。まず、エンジン回転数ＮＥおよびアクセル開度ＡＰに応じて、図示しないマップを検索することにより、基本トルクを算出する。次いで、エンジン回転数ＮＥおよび新気量ＱＡＩＲに応じて、図示しないマップを検索することにより、リミット値を算出し、このリミット値を用いたリミット処理を基本トルクに施すことにより、要求トルクＴＲＱが算出される。   Next, the process proceeds to step 2 to calculate the required torque TRQ. Specifically, the required torque TRQ is calculated as described below. First, a basic torque is calculated by searching a map (not shown) according to the engine speed NE and the accelerator pedal opening AP. Next, a limit value is calculated by searching a map (not shown) according to the engine speed NE and the fresh air amount QAIR, and by applying a limit process using this limit value to the basic torque, the required torque TRQ is calculated. Calculated.

次に、ステップ３に進み、ＥＧＲ制御処理を実行する。このＥＧＲ制御処理は、具体的には図３に示すように実行される。まず、ステップ１０で、エンジン回転数ＮＥに応じて、図示しないマップを検索することにより、吸気効率ηを算出する。   Next, it progresses to step 3 and performs an EGR control process. More specifically, this EGR control process is executed as shown in FIG. First, at step 10, the intake efficiency η is calculated by searching a map (not shown) according to the engine speed NE.

次いで、ステップ１１に進み、下式（１）により、吸入空気量ＱＣＹＬを算出する。

Figure 0005193899
この吸入空気量ＱＣＹＬは、気筒３ａ内に吸入されると推定される総ガス量、すなわち新気量と還流ガス量との和に相当するものであり、上式（１）において、Ｒは気体定数を、Ｖｃｙｌは気筒容積を、Ｎｃｙｌは気筒数をそれぞれ表している。 Next, the routine proceeds to step 11 where the intake air amount QCYL is calculated by the following equation (1).
Figure 0005193899
 This intake air amount QCYL corresponds to the total gas amount estimated to be sucked into the cylinder 3a, that is, the sum of the fresh air amount and the recirculated gas amount. In the above equation (1), R is a gas Vcyl represents the cylinder volume and Ncyl represents the number of cylinders.

次に、ステップ１２に進み、下式（２）により、新気量ＱＡＩＲを算出する。

Figure 0005193899
Next, the process proceeds to step 12, and the fresh air amount QAIR is calculated by the following equation (2).
Figure 0005193899

ステップ１２に続くステップ１３で、下式（３）により、ＥＧＲ量ＱＥＧＲを算出する。

Figure 0005193899
In step 13 following step 12, the EGR amount QEGR is calculated by the following equation (3).
Figure 0005193899

次いで、ステップ１４に進み、下式（４）により、ＥＧＲ率ＲＥＧＲを算出する。

Figure 0005193899
Next, the process proceeds to step 14, and the EGR rate REGR is calculated by the following equation (4).
Figure 0005193899

次に、ステップ１５で、エンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＴＲＱに応じて、図示しないマップを検索することにより、目標ＥＧＲ量ＱＥＧＲ＿ＣＭＤを算出する。   Next, in step 15, a target EGR amount QEGR_CMD is calculated by searching a map (not shown) according to the engine speed NE and the required torque TRQ.

ステップ１５に続くステップ１６で、ＥＧＲ量ＱＥＧＲが目標ＥＧＲ量ＱＥＧＲ＿ＣＭＤに収束するように、所定のフィードバック制御アルゴリズム（例えば応答指定型制御アルゴリズム）により、制御入力Ｕ＿ＥＧＲを算出する。   In step 16 following step 15, the control input U_EGR is calculated by a predetermined feedback control algorithm (for example, a response designating control algorithm) so that the EGR amount QEGR converges to the target EGR amount QEGR_CMD.

次いで、ステップ１７に進み、制御入力Ｕ＿ＥＥＧＲに対応する駆動信号をＥＧＲ制御弁８ｂに出力した後、本処理を終了する。これにより、ＥＧＲ量ＱＥＧＲが目標ＥＧＲ量ＱＥＧＲ＿ＣＭＤに収束するようにフィードバック制御される。   Next, the process proceeds to step 17 where a drive signal corresponding to the control input U_EEGR is output to the EGR control valve 8b, and then this process is terminated. Thus, feedback control is performed so that the EGR amount QEGR converges to the target EGR amount QEGR_CMD.

図２に戻り、ステップ３のＥＧＲ制御処理を以上のように実行した後、ステップ４に進み、運転状態判定処理を以下に述べるように実行する。その後、本処理を終了する。   Returning to FIG. 2, after performing the EGR control process of step 3 as described above, the process proceeds to step 4 and the operation state determination process is executed as described below. Thereafter, this process is terminated.

次に、図４を参照しながら、上記ステップ４の運転状態判定処理の内容について説明する。同図に示すように、この処理では、まず、ステップ２０で、ＥＧＲ量偏差ＤＱＥＧＲを、目標ＥＧＲ量とＥＧＲ量との偏差の絶対値｜ＱＥＧＲ＿ＣＭＤ−ＱＥＧＲ｜に設定する。   Next, the contents of the operation state determination process in step 4 will be described with reference to FIG. As shown in the figure, in this process, first, in step 20, the EGR amount deviation DQEGR is set to the absolute value | QEGR_CMD-QEGR | of the deviation between the target EGR amount and the EGR amount.

次いで、ステップ２１に進み、ＮＥ１＜ＮＥ＜ＮＥ２が成立しているか否かを判別する。これらの値ＮＥ１，ＮＥ２は、ＮＥ１＜ＮＥ２が成立するようなエンジン回転数ＮＥの所定値である。   Next, the routine proceeds to step 21, where it is determined whether NE1 <NE <NE2 is satisfied. These values NE1 and NE2 are predetermined values of the engine speed NE such that NE1 <NE2 is satisfied.

このステップ２１の判別結果がＹＥＳのときには、ステップ２２に進み、ＶＰ１＜ＶＰ＜ＶＰ２が成立しているか否かを判別する。これらの値ＶＰ１，ＶＰ２は、ＶＰ１＜ＶＰ２が成立するような車速ＶＰの所定値である。   When the determination result of this step 21 is YES, it progresses to step 22 and it is determined whether VP1 <VP <VP2 is materialized. These values VP1 and VP2 are predetermined values of the vehicle speed VP that satisfy VP1 <VP2.

このステップ２２の判別結果がＹＥＳのときには、ステップ２３に進み、ＴＲＱ１＜ＴＲＱ＜ＴＲＱ２が成立しているか否かを判別する。これらの値ＴＲＱ１，ＴＲＱ２は、ＴＲＱ１＜ＴＲＱ２が成立するような要求トルクＴＲＱの所定値である。   When the determination result of this step 22 is YES, it progresses to step 23, and it is determined whether TRQ1 <TRQ <TRQ2 is materialized. These values TRQ1, TRQ2 are predetermined values of the required torque TRQ that satisfies TRQ1 <TRQ2.

このステップ２３の判別結果がＹＥＳのときには、ステップ２４に進み、ＥＧＲ量偏差ＤＱＥＧＲが所定値ＤＱＥＧＲ１よりも小さいか否かを判別する。この所定値ＤＱＥＧＲ１は、正の一定値に設定される。   When the determination result of this step 23 is YES, it progresses to step 24, and it is determined whether the EGR amount deviation DQEGR is smaller than a predetermined value DQEGR1. The predetermined value DQEGR1 is set to a positive constant value.

このステップ２４の判別結果がＹＥＳのとき、すなわちステップ２１〜２４のすべての判別結果がＹＥＳのときには、エンジン３が過渡運転状態にないと判定して、ステップ２５に進み、それを表すために、過渡運転フラグＦ＿ＴＲＡＮＳを「０」に設定した後、本処理を終了する。   When the determination result of step 24 is YES, that is, when all the determination results of steps 21 to 24 are YES, it is determined that the engine 3 is not in a transient operation state, and the process proceeds to step 25 to represent it. After the transient operation flag F_TRANS is set to “0”, this process is terminated.

一方、ステップ２１〜２４のいずれかの判別結果がＮＯのときには、エンジン３が過渡運転状態にあると判定して、ステップ２６に進み、それを表すために、過渡運転フラグＦ＿ＴＲＡＮＳを「１」に設定する。その後、本処理を終了する。   On the other hand, when any one of the determination results in steps 21 to 24 is NO, it is determined that the engine 3 is in a transient operation state, and the process proceeds to step 26. In order to represent this, the transient operation flag F_TRANS is set to “1”. Set. Thereafter, this process is terminated.

次に、図５を参照しながら、ＥＣＵ２によって実行される燃料噴射制御処理について説明する。この燃料噴射制御処理は、以下に述べるように、燃料噴射量ＱＩＮＪおよび燃料噴射時期ＣＡＩＮＪを算出するものであり、ＴＤＣ信号の発生に同期する制御タイミングで実行される。なお、燃料噴射量ＱＩＮＪは主燃料の噴射量に、燃料噴射時期ＣＡＩＮＪは主燃料の噴射時期にそれぞれ相当するものであり、図５の燃料噴射制御処理では、説明の便宜上、副燃料（例えばパイロット燃料）の噴射量および噴射時期の算出内容が省略されている。   Next, the fuel injection control process executed by the ECU 2 will be described with reference to FIG. As will be described below, this fuel injection control process calculates the fuel injection amount QINJ and the fuel injection timing CAINJ, and is executed at a control timing synchronized with the generation of the TDC signal. The fuel injection amount QINJ corresponds to the main fuel injection amount, and the fuel injection timing CAINJ corresponds to the main fuel injection timing. In the fuel injection control process of FIG. The calculation content of the fuel injection amount and the injection timing is omitted.

同図に示すように、この制御処理では、まず、ステップ３０で、エンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＴＲＱに応じて、図示しないマップを検索することにより、燃料噴射量ＱＩＮＪを算出する。   As shown in the figure, in this control process, first, in step 30, a fuel injection amount QINJ is calculated by searching a map (not shown) according to the engine speed NE and the required torque TRQ.

次いで、ステップ３１に進み、エンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＴＲＱに応じて、図示しないマップを検索することにより、基本噴射時期ＣＡＩＮＪ＿ＭＡＰを算出する。   Next, the routine proceeds to step 31, where a basic injection timing CAINJ_MAP is calculated by searching a map (not shown) according to the engine speed NE and the required torque TRQ.

次に、ステップ３２で、噴射時期補正値ＣＡＩＮＪ＿ＥＧＲを算出する。この噴射時期補正値ＣＡＩＮＪ＿ＥＧＲの算出処理は、具体的には図６に示すように実行される。同図に示すように、この算出処理では、まず、ステップ４０で、エンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＴＲＱに応じて、図示しないマップを検索することにより、目標ＥＧＲ率ＲＥＧＲ＿ＣＭＤを算出する。   Next, at step 32, an injection timing correction value CAINJ_EGR is calculated. The calculation process of the injection timing correction value CAINJ_EGR is specifically executed as shown in FIG. As shown in the figure, in this calculation process, first, in step 40, a target EGR rate REGR_CMD is calculated by searching a map (not shown) according to the engine speed NE and the required torque TRQ.

次いで、ステップ４１に進み、前述した過渡運転フラグＦ＿ＴＲＡＮＳが「１」であるか否かを判別する。この判別結果がＹＥＳで、エンジン３が過渡運転状態にあるときには、ステップ４２に進み、下式（５）により、算出空燃比ＡＦ＿ＥＣＵを算出する。

Figure 0005193899
Next, the routine proceeds to step 41, where it is determined whether or not the above-mentioned transient operation flag F_TRANS is “1”. If the determination result is YES and the engine 3 is in a transient operation state, the routine proceeds to step 42, where the calculated air-fuel ratio AF_ECU is calculated by the following equation (5).
Figure 0005193899

次に、ステップ４３で、下式（６）により、第１当量比φ１を算出する。

Figure 0005193899
ここで、ＡＦ＿ＳＴＯは理論空燃比（ディーゼルエンジンの場合、値１４．５）を表している。 Next, in step 43, the first equivalent ratio φ1 is calculated by the following equation (6).
Figure 0005193899
 Here, AF_STO represents the theoretical air-fuel ratio (value 14.5 in the case of a diesel engine).

ステップ４３に続くステップ４４で、下式（７）により、補正後ＥＧＲ率を算出する。

Figure 0005193899
In step 44 following step 43, the corrected EGR rate is calculated by the following equation (7).
Figure 0005193899

次いで、ステップ４５に進み、ＥＧＲ率偏差ＤＲＥＧＲを、目標ＥＧＲ率と補正後ＥＧＲ率との偏差（ＲＥＧＲ＿ＣＭＤ−ＲＥＧＲ＿Ｆ）に設定する。   Next, the routine proceeds to step 45, where the EGR rate deviation DREGR is set to the deviation (REGR_CMD-REGR_F) between the target EGR rate and the corrected EGR rate.

次に、ステップ４６で、ＥＧＲ率偏差ＤＲＥＧＲに応じて、図７に示すマップを検索することにより、噴射時期補正値ＣＡＩＮＪ＿ＥＧＲを算出する。このマップでは、ＥＧＲ率偏差ＤＲＥＧＲが大きいほど、噴射時期補正値ＣＡＩＮＪ＿ＥＧＲがより大きい値に設定されている。これは、目標ＥＧＲ率ＲＥＧＲ＿ＣＭＤに対する補正後ＥＧＲ率ＲＥＧＲ＿Ｆの乖離度合が大きいほど、混合気の燃焼速度がより速くなるので、それに応じて、燃料噴射時期ＣＡＩＮＪをより遅角側に補正するためである。以上のように、ステップ４６で、噴射時期補正値ＣＡＩＮＪ＿ＥＧＲを算出した後、本処理を終了する。   Next, at step 46, the injection timing correction value CAINJ_EGR is calculated by searching the map shown in FIG. 7 according to the EGR rate deviation DREGR. In this map, the injection timing correction value CAINJ_EGR is set to a larger value as the EGR rate deviation DREGR is larger. This is because the combustion speed of the air-fuel mixture becomes faster as the deviation degree of the corrected EGR rate REGR_F with respect to the target EGR rate REGR_CMD increases, and accordingly, the fuel injection timing CAINJ is corrected to the retard side accordingly. . As described above, after calculating the injection timing correction value CAINJ_EGR in step 46, the present process is terminated.

一方、ステップ４１の判別結果がＮＯで、エンジン３が過渡運転状態にないときには、ステップ４７に進み、ＥＧＲ率偏差ＤＲＥＧＲを、目標ＥＧＲ率とＥＧＲ率との偏差（ＲＥＧＲ＿ＣＭＤ−ＲＥＧＲ）に設定する。次いで、前述したように、ステップ４６を実行した後、本処理を終了する。   On the other hand, when the determination result in step 41 is NO and the engine 3 is not in the transient operation state, the process proceeds to step 47, and the EGR rate deviation DREGR is set to the deviation between the target EGR rate and the EGR rate (REGR_CMD-REGR). Next, as described above, after executing step 46, the present process is terminated.

図５に戻り、ステップ３２で以上のように噴射時期補正値ＣＡＩＮＪ＿ＥＧＲを算出した後、ステップ３３に進み、エンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＴＲＱに応じて、図示しないマップを検索することにより、基本着火時期ＣＡＦ＿ＭＡＰを算出する。   Returning to FIG. 5, after calculating the injection timing correction value CAINJ_EGR as described above at step 32, the routine proceeds to step 33, where a basic ignition is performed by searching a map (not shown) according to the engine speed NE and the required torque TRQ. Time CAF_MAP is calculated.

次いで、ステップ３４に進み、目標着火時期ＣＡＦ＿ＣＭＤを、基本着火時期と噴射時期補正値の和ＣＡＦ＿ＭＡＰ＋ＣＡＩＮＪ＿ＥＧＲに設定する。   Next, the routine proceeds to step 34, where the target ignition timing CAF_CMD is set to the sum CAF_MAP + CAINJ_EGR of the basic ignition timing and the injection timing correction value.

次に、ステップ３５で、実着火時期ＣＡＦが目標着火時期ＣＡＦ＿ＣＭＤに収束するように、所定のフィードバック制御アルゴリズム（例えば応答指定型制御アルゴリズム）により、フィードバック補正値ＣＡＩＮＪ＿ＦＢを算出する。なお、この実着火時期ＣＡＦは、筒内圧ＰＣＹＬに基づいて算出される。   Next, in step 35, a feedback correction value CAINJ_FB is calculated by a predetermined feedback control algorithm (for example, response designation type control algorithm) so that the actual ignition timing CAF converges to the target ignition timing CAF_CMD. The actual ignition timing CAF is calculated based on the in-cylinder pressure PCYL.

ステップ３５に続くステップ３６で、燃料噴射時期ＣＡＩＮＪを、以上のように算出した３つの値の和（ＣＡＩＮＪ＿ＭＡＰ＋ＣＡＩＮＪ＿ＥＧＲ＋ＣＡＩＮＪ＿ＦＢ）に設定する。その後、本処理を終了する。   In step 36 following step 35, the fuel injection timing CAINJ is set to the sum of the three values calculated as described above (CAINJ_MAP + CAINJ_EGR + CAINJ_FB). Thereafter, this process is terminated.

以上のように、第１実施形態の燃料噴射制御装置１では、新気量ＱＡＩＲを燃料噴射量ＱＩＮＪで割ることにより、算出空燃比ＡＦ＿ＥＣＵを算出し、理論空燃比ＡＦ＿ＳＴＯを算出空燃比ＡＦ＿ＥＣＵで割ることにより、第１当量比φ１を算出し、ＥＧＲ率ＲＥＧＲを第１当量比φ１で割ることにより、補正後ＥＧＲ率ＲＥＧＲ＿Ｆを算出するとともに、この補正後ＥＧＲ率ＲＥＧＲ＿Ｆを用いて燃料噴射制御が実行される。   As described above, in the fuel injection control device 1 of the first embodiment, the calculated air-fuel ratio AF_ECU is calculated by dividing the fresh air amount QAIR by the fuel injection amount QINJ, and the theoretical air-fuel ratio AF_STO is divided by the calculated air-fuel ratio AF_ECU. Thus, the first equivalent ratio φ1 is calculated, and the EGR rate REGR is divided by the first equivalent ratio φ1 to calculate the corrected EGR rate REGR_F, and the fuel injection control is executed using the corrected EGR rate REGR_F. Is done.

ここで、エンジン３の過渡運転中、吸気集合管の集合部における排ガスのＣＯ２濃度と、排気集合管の集合部における排ガスのＣＯ２濃度を、ＣＯ２濃度計を用いて実際に計測し、これらの計測値に基づいて、ＥＧＲ率の実測値ＲＥＧＲ＿ＡＣＴを算出すると同時に、補正後ＥＧＲ率ＲＥＧＲ＿ＦおよびＥＧＲ率ＲＥＧＲを算出する実験を行ったところ、図８〜１１に示す実験結果が得られた。なお、これらの図８〜１１の場合、細い実線で示す曲線が実測値ＲＥＧＲ＿ＡＣＴを、太い実線で示す曲線が補正後ＥＧＲ率ＲＥＧＲ＿Ｆを、破線で示す曲線がＥＧＲ率ＲＥＧＲをそれぞれ表している。   Here, during the transient operation of the engine 3, the CO2 concentration of the exhaust gas in the collecting portion of the intake manifold and the CO2 concentration of the exhaust gas in the collecting portion of the exhaust manifold are actually measured using a CO2 densitometer. Based on the values, the actual value REGR_ACT of the EGR rate was calculated, and at the same time, the corrected EGR rate REGR_F and the EGR rate REGR were calculated. The experimental results shown in FIGS. 8 to 11 were obtained. 8 to 11, the curve indicated by the thin solid line represents the actual measurement value REGR_ACT, the curve indicated by the thick solid line represents the corrected EGR rate REGR_F, and the curve indicated by the broken line represents the EGR rate REGR.

これらの図８〜１１を参照すると明らかなように、急加減速中や緩やかな加減速中などの過渡運転状態では、ＥＧＲ率ＲＥＧＲは、実測値ＲＥＧＲ＿ＡＣＴから大きく乖離してしまうのに対して、補正後ＥＧＲ率ＲＥＧＲ＿Ｆは、ＥＧＲ率ＲＥＧＲと比べて、実測値ＲＥＧＲ＿ＡＣＴに対する乖離度合が小さく、高い算出精度を確保できていることが判る。   As is clear from FIGS. 8 to 11, in a transient operation state such as sudden acceleration / deceleration or moderate acceleration / deceleration, the EGR rate REGR greatly deviates from the actual value REGR_ACT. It can be seen that the corrected EGR rate REGR_F has a smaller degree of deviation from the actual measurement value REGR_ACT than the EGR rate REGR, and ensures high calculation accuracy.

また、図８，９と図１０，１１を比較すると明らかなように、補正後ＥＧＲ率ＲＥＧＲ＿Ｆの場合、緩やかな加減速中のときの算出値の方が、急加減速中のときよりも実測値ＲＥＧＲ＿ＡＣＴに対する乖離度合が小さく、より高い算出精度を確保できていることが判る。これは、第１当量比φ１が新気量ＱＡＩＲおよび燃料噴射量ＱＩＮＪを用いて算出される関係上、緩やかな加減速中で、新気量ＱＡＩＲおよび燃料噴射量ＱＩＮＪの変動度合が小さいときの方が、急加減速中で、新気量ＱＡＩＲおよび燃料噴射量ＱＩＮＪの変動度合が大きいときよりも、第１当量比φ１の算出精度が高くなり、結果的に、補正後ＥＧＲ率ＲＥＧＲ＿Ｆの算出精度が高くなることによる。   8 and 9 and FIGS. 10 and 11, in the case of the corrected EGR rate REGR_F, the calculated value during the gentle acceleration / deceleration is actually measured than during the sudden acceleration / deceleration. It can be seen that the degree of deviation from the value REGR_ACT is small, and higher calculation accuracy can be secured. This is because when the first equivalence ratio φ1 is calculated using the fresh air amount QAIR and the fuel injection amount QINJ, the degree of change in the fresh air amount QAIR and the fuel injection amount QINJ is small during moderate acceleration / deceleration. However, the calculation accuracy of the first equivalent ratio φ1 is higher than when the fresh air amount QAIR and the fuel injection amount QINJ are large during rapid acceleration / deceleration, and as a result, the corrected EGR rate REGR_F is calculated. This is due to higher accuracy.

したがって、第１実施形態の燃料噴射制御装置１によれば、エンジン３が過渡運転状態にある場合、以上のような補正後ＥＧＲ率ＲＥＧＲ＿Ｆを用いて、燃料噴射制御が実行されるので、ＥＧＲ率ＲＥＧＲをそのまま用いて燃料噴射制御を実行した場合と比べて、燃料噴射の制御精度を向上させることができる。それにより、燃焼音の抑制と排ガス特性の向上を実現することができる。   Therefore, according to the fuel injection control device 1 of the first embodiment, when the engine 3 is in a transient operation state, the fuel injection control is executed using the corrected EGR rate REGR_F as described above. Compared with the case where the fuel injection control is executed using the REGR as it is, the control accuracy of the fuel injection can be improved. Thereby, suppression of combustion noise and improvement of exhaust gas characteristics can be realized.

次に、本発明の第２実施形態に係る内燃機関の燃料噴射制御装置について説明する。本実施形態の燃料噴射制御装置は、第１実施形態の燃料噴射制御装置１と比較すると、前述した噴射時期補正値ＣＡＩＮＪ＿ＥＧＲの算出処理の内容が異なっている点以外は、第１実施形態の燃料噴射制御装置１と同様に構成されているので、以下、図１２を参照しながら、本実施形態の噴射時期補正値ＣＡＩＮＪ＿ＥＧＲの算出処理について説明する。   Next, a fuel injection control device for an internal combustion engine according to a second embodiment of the present invention will be described. The fuel injection control device of this embodiment is different from the fuel injection control device 1 of the first embodiment except that the content of the calculation process of the injection timing correction value CAINJ_EGR is different from that of the first embodiment. Since it is configured in the same manner as the injection control device 1, the calculation process of the injection timing correction value CAINJ_EGR of the present embodiment will be described below with reference to FIG.

同図と前述した第１実施形態の図６を比較すると明らかなように、この算出処理の場合、ステップ５２〜５４以外の各ステップの内容は、図６の算出処理と同じように構成されているので、以下、図６の算出処理と異なる点を中心として説明する。   As is clear from comparison of FIG. 6 with FIG. 6 of the first embodiment described above, in this calculation process, the contents of each step other than steps 52 to 54 are configured in the same manner as the calculation process of FIG. Therefore, the following description will focus on differences from the calculation process of FIG.

図１２に示すように、この算出処理では、ステップ５１の判別結果がＹＥＳで、エンジン３が過渡運転状態にある場合、ステップ５２で、ＬＡＦセンサ２２の検出信号の値に応じて、図示しないマップを検索することにより、検出空燃比ＡＦ＿ＬＡＦを算出する。なお、本実施形態では、検出空燃比ＡＦ＿ＬＡＦが空燃比パラメータに相当する。   As shown in FIG. 12, in this calculation process, when the determination result in step 51 is YES and the engine 3 is in a transient operation state, a map (not shown) is determined in step 52 according to the value of the detection signal of the LAF sensor 22. To detect the detected air-fuel ratio AF_LAF. In the present embodiment, the detected air-fuel ratio AF_LAF corresponds to the air-fuel ratio parameter.

次いで、ステップ５３に進み、下式（８）により、第２当量比φ２を算出する。なお、本実施形態では、第２当量比φ２が、当量比パラメータおよび第２当量比パラメータに相当する。

Figure 0005193899
Next, the routine proceeds to step 53, where the second equivalent ratio φ2 is calculated by the following equation (8). In the present embodiment, the second equivalent ratio φ2 corresponds to the equivalent ratio parameter and the second equivalent ratio parameter.
Figure 0005193899

ステップ５３に続くステップ５４で、下式（９）により、補正後ＥＧＲ率ＲＥＧＲ＿Ｆを算出する。

Figure 0005193899
In step 54 following step 53, the corrected EGR rate REGR_F is calculated by the following equation (9).
Figure 0005193899

次いで、ステップ５５，５６を、前述したステップ４５，４６と同様に実行した後、本処理を終了する。   Next, after executing Steps 55 and 56 in the same manner as Steps 45 and 46 described above, the present process is terminated.

以上のように、第２実施形態の噴射時期補正値ＣＡＩＮＪ＿ＥＧＲの算出処理では、ＬＡＦセンサ２２の検出信号の値に応じて、検出空燃比ＡＦ＿ＬＡＦを算出し、理論空燃比ＡＦ＿ＳＴＯを検出空燃比ＡＦ＿ＬＡＦで割ることにより、第２当量比φ２を算出し、ＥＧＲ率ＲＥＧＲを第２当量比φ２で割ることにより、補正後ＥＧＲ率ＲＥＧＲ＿Ｆを算出するとともに、この補正後ＥＧＲ率ＲＥＧＲ＿Ｆを用いて燃料噴射制御が実行される。   As described above, in the calculation process of the injection timing correction value CAINJ_EGR of the second embodiment, the detected air-fuel ratio AF_LAF is calculated according to the value of the detection signal of the LAF sensor 22, and the theoretical air-fuel ratio AF_STO is calculated as the detected air-fuel ratio AF_LAF. By dividing, the second equivalent ratio φ2 is calculated, and the EGR rate REGR is divided by the second equivalent ratio φ2 to calculate the corrected EGR rate REGR_F, and the fuel injection control is performed using the corrected EGR rate REGR_F. Executed.

ここで、前述した実験手法により、エンジン３の過渡運転中、ＥＧＲ率の実測値ＲＥＧＲ＿ＡＣＴを算出すると同時に、第２実施形態の算出手法により補正後ＥＧＲ率ＲＥＧＲ＿Ｆを算出し、ＥＧＲ率ＲＥＧＲを算出したところ、図１３〜１６に示す実験結果が得られた。なお、これらの図１３〜１６の場合、細い実線で示す曲線が実測値ＲＥＧＲ＿ＡＣＴを、太い実線で示す曲線が補正後ＥＧＲ率ＲＥＧＲ＿Ｆを、破線で示す曲線がＥＧＲ率ＲＥＧＲをそれぞれ表している。   Here, the measured value REGR_ACT of the EGR rate is calculated during the transient operation of the engine 3 by the above-described experimental method, and at the same time, the corrected EGR rate REGR_F is calculated by the calculation method of the second embodiment, and the EGR rate REGR is calculated. However, experimental results shown in FIGS. 13 to 16 were obtained. 13 to 16, the curve indicated by the thin solid line represents the measured value REGR_ACT, the curve indicated by the thick solid line represents the corrected EGR rate REGR_F, and the curve indicated by the broken line represents the EGR rate REGR.

これらの図１３〜１６を参照すると明らかなように、急加減速中や緩やかな加減速中などの過渡運転状態では、ＥＧＲ率ＲＥＧＲは、実測値ＲＥＧＲ＿ＡＣＴから大きく乖離してしまうのに対して、補正後ＥＧＲ率ＲＥＧＲ＿Ｆは、ＥＧＲ率ＲＥＧＲと比べて、実測値ＲＥＧＲ＿ＡＣＴに対する乖離度合が小さく、高い算出精度を確保できていることが判る。   As is apparent from these FIGS. 13 to 16, in a transient operation state such as during sudden acceleration / deceleration or during moderate acceleration / deceleration, the EGR rate REGR greatly deviates from the actual measurement value REGR_ACT. It can be seen that the corrected EGR rate REGR_F has a smaller degree of deviation from the actual measurement value REGR_ACT than the EGR rate REGR, and ensures high calculation accuracy.

また、図１３，１４と図１５，１６を比較すると明らかなように、補正後ＥＧＲ率ＲＥＧＲ＿Ｆは、急加減速中のときの算出値の方が、緩やかな加減速中のときよりも実測値ＲＥＧＲ＿ＡＣＴに対する乖離度合が小さく、より高い算出精度を確保できていることが判る。これは、第２当量比φ２が、ＬＡＦセンサ２２の検出信号の値に基づいて算出される関係上、急加減速中で排ガスの流速が大きいときの方が、緩やかな加減速中で排ガスの流速が小さいときと比べて、排ガスがＬＡＦセンサ２２により迅速に到達することで、第１当量比φ１の算出精度が高くなり、結果的に、補正後ＥＧＲ率ＲＥＧＲ＿Ｆの算出精度が高くなることによる。   As is clear from comparison between FIGS. 13 and 14 and FIGS. 15 and 16, the corrected EGR rate REGR_F is an actually measured value for the calculated value during the rapid acceleration / deceleration than during the gentle acceleration / deceleration. It can be seen that the degree of divergence with respect to REGR_ACT is small, and higher calculation accuracy can be secured. This is because the second equivalent ratio φ2 is calculated based on the value of the detection signal of the LAF sensor 22, and therefore, when the exhaust gas flow rate is larger during the rapid acceleration / deceleration, the exhaust gas flow rate is moderate. Compared to when the flow rate is small, the exhaust gas reaches the LAF sensor 22 more quickly, so that the calculation accuracy of the first equivalent ratio φ1 is increased, and as a result, the calculation accuracy of the corrected EGR rate REGR_F is increased. .

したがって、第２実施形態の燃料噴射制御装置によれば、エンジン３が過渡運転状態にある場合、以上のような補正後ＥＧＲ率ＲＥＧＲ＿Ｆを用いて、燃料噴射制御が実行されるので、ＥＧＲ率ＲＥＧＲをそのまま用いて燃料噴射制御を実行した場合と比べて、燃料噴射の制御精度を向上させることができる。それにより、第１実施形態の燃料噴射制御装置１と同様に、燃焼音の抑制と排ガス特性の向上を実現することができる。   Therefore, according to the fuel injection control device of the second embodiment, when the engine 3 is in the transient operation state, the fuel injection control is executed using the corrected EGR rate REGR_F as described above, so the EGR rate REGR The fuel injection control accuracy can be improved as compared with the case where the fuel injection control is executed using the above as it is. Thereby, like the fuel injection control device 1 of the first embodiment, suppression of combustion noise and improvement of exhaust gas characteristics can be realized.

次に、本発明の第３実施形態に係る内燃機関の燃料噴射制御装置について説明する。本実施形態の燃料噴射制御装置は、第１実施形態の燃料噴射制御装置１と比較すると、前述した噴射時期補正値ＣＡＩＮＪ＿ＥＧＲの算出処理の内容が異なっている点以外は、第１実施形態の燃料噴射制御装置１と同様に構成されているので、以下、図１７を参照しながら、本実施形態の噴射時期補正値ＣＡＩＮＪ＿ＥＧＲの算出処理について説明する。   Next, a fuel injection control device for an internal combustion engine according to a third embodiment of the present invention will be described. The fuel injection control device of this embodiment is different from the fuel injection control device 1 of the first embodiment except that the content of the calculation process of the injection timing correction value CAINJ_EGR is different from that of the first embodiment. Since it is configured in the same manner as the injection control device 1, the calculation process of the injection timing correction value CAINJ_EGR of the present embodiment will be described below with reference to FIG.

同図と前述した第１実施形態の図６を比較すると明らかなように、この算出処理の場合、ステップ６４〜６８以外の各ステップの内容は、図６の算出処理と同じように構成されているので、以下、図６の算出処理と異なる点を中心として説明する。   As is apparent from a comparison between FIG. 6 and FIG. 6 of the first embodiment described above, in this calculation process, the contents of each step other than steps 64 to 68 are configured in the same way as the calculation process of FIG. Therefore, the following description will focus on differences from the calculation process of FIG.

図１７に示すように、この算出処理では、ステップ６１の判別結果がＹＥＳで、エンジン３が過渡運転状態にある場合、ステップ６２，６３で、前述した図６のステップ４２，４３と同じ手法により、算出空燃比ＡＦ＿ＥＣＵおよび第１当量比φ１をそれぞれ算出する。   As shown in FIG. 17, in this calculation process, when the determination result in step 61 is YES and the engine 3 is in a transient operation state, the same method as steps 42 and 43 in FIG. The calculated air-fuel ratio AF_ECU and the first equivalent ratio φ1 are calculated.

次いで、ステップ６４，６５で、前述した図１２のステップ５２，５３と同じ手法により、検出空燃比ＡＦ＿ＬＡＦおよび第２当量比φ２をそれぞれ算出する。その後、ステップ６６に進み、新気量ＱＡＩＲに応じて、図１８に示すマップを検索することにより、重み係数Ｋｗｍを算出する。このマップでは、新気量ＱＡＩＲが大きいほど、重み係数Ｋｗｍがより小さい値に設定されている。この理由については後述する。   Next, at steps 64 and 65, the detected air-fuel ratio AF_LAF and the second equivalent ratio φ2 are respectively calculated by the same method as steps 52 and 53 of FIG. Thereafter, the process proceeds to step 66, and the weighting coefficient Kwm is calculated by searching the map shown in FIG. 18 according to the fresh air amount QAIR. In this map, the weight coefficient Kwm is set to a smaller value as the fresh air amount QAIR is larger. The reason for this will be described later.

ステップ６６に続くステップ６７で、下式（１０）により、平均当量比φｗｍを算出する。

Figure 0005193899
In step 67 following step 66, the average equivalent ratio φwm is calculated by the following equation (10).
Figure 0005193899

上式（１０）に示すように、平均当量比φｗｍは、第１当量比φ１と第２当量比φ２の加重平均演算によって算出されるとともに、第１当量比φ１の重みは値Ｋｗｍに、第２当量比φ２の重みは値（１−Ｋｗｍ）にそれぞれ設定されている。この理由については後述する。なお、本実施形態では、平均当量比φｗｍが当量比パラメータに相当する。   As shown in the above equation (10), the average equivalent ratio φwm is calculated by the weighted average calculation of the first equivalent ratio φ1 and the second equivalent ratio φ2, and the weight of the first equivalent ratio φ1 is set to the value Kwm. The weight of the 2-equivalent ratio φ2 is set to a value (1-Kwm). The reason for this will be described later. In the present embodiment, the average equivalent ratio φwm corresponds to the equivalent ratio parameter.

次いで、ステップ６８に進み、下式（１１）により、補正後ＥＧＲ率ＲＥＧＲ＿Ｆを算出する。

Figure 0005193899
Next, the routine proceeds to step 68 where the corrected EGR rate REGR_F is calculated by the following equation (11).
Figure 0005193899

次に、ステップ６９，７０を、前述した図６のステップ４５，４６と同様に実行した後、本処理を終了する。   Next, after executing Steps 69 and 70 in the same manner as Steps 45 and 46 in FIG. 6 described above, the present process is terminated.

以上のように、第３実施形態の噴射時期補正値ＣＡＩＮＪ＿ＥＧＲの算出処理では、第１当量比φ１および第２当量比φ２の加重平均演算により、平均当量比φｗｍを算出し、これでＥＧＲ率ＲＥＧＲを割ることにより、補正後ＥＧＲ率ＲＥＧＲ＿Ｆを算出するとともに、この補正後ＥＧＲ率ＲＥＧＲ＿Ｆを用いて、燃料噴射制御が実行される。   As described above, in the calculation process of the injection timing correction value CAINJ_EGR of the third embodiment, the average equivalent ratio φwm is calculated by the weighted average calculation of the first equivalent ratio φ1 and the second equivalent ratio φ2, and thus the EGR rate REGR. , The corrected EGR rate REGR_F is calculated, and the fuel injection control is executed using the corrected EGR rate REGR_F.

ここで、第１当量比φ１の場合、前述したように、新気量ＱＡＩＲおよび燃料噴射量ＱＩＮＪを用いて算出される関係上、緩やかな加減速中で新気量ＱＡＩＲおよび燃料噴射量ＱＩＮＪの変動度合が小さいときの方が、急加減速中で新気量ＱＡＩＲおよび燃料噴射量ＱＩＮＪの変動度合が大きいときよりも、その算出精度が高くなるという特性を備えている。一方、第２当量比φ２の場合、前述したように、ＬＡＦセンサ２２の検出信号の値に基づいて算出される関係上、急加減速中で排ガスの流速が大きいときの方が、緩やかな加減速中で排ガスの流速が小さいときと比べて、排ガスがＬＡＦセンサ２２により迅速に到達することで、その算出精度が高くなるという特性を備えている。そのため、平均当量比φｗｍを算出する際、排ガスの流速が大きいときには、第２当量比φ２の重みを大きくかつ第１当量比φ１の重みを小さくするとともに、排ガスの流速が小さいときには、第２当量比φ２の重みを小さくしかつ第１当量比φ１の重みを大きくすることによって、平均当量比φｗｍの算出精度が向上することになる。   Here, in the case of the first equivalence ratio φ1, as described above, the new air amount QAIR and the fuel injection amount QINJ are determined during the moderate acceleration / deceleration because of the relationship calculated using the new air amount QAIR and the fuel injection amount QINJ. When the degree of fluctuation is smaller, the calculation accuracy is higher than when the degree of fluctuation of the fresh air amount QAIR and the fuel injection amount QINJ is larger during rapid acceleration / deceleration. On the other hand, in the case of the second equivalence ratio φ2, as described above, because of the relationship calculated based on the value of the detection signal of the LAF sensor 22, when the exhaust gas flow rate is large during sudden acceleration / deceleration, the moderate addition is performed. Compared to when the exhaust gas flow rate is low during deceleration, the exhaust gas reaches the LAF sensor 22 more quickly, so that the calculation accuracy is improved. Therefore, when calculating the average equivalent ratio φwm, when the flow rate of the exhaust gas is large, the weight of the second equivalent ratio φ2 is increased and the weight of the first equivalent ratio φ1 is decreased, and when the exhaust gas flow rate is small, the second equivalent By reducing the weight of the ratio φ2 and increasing the weight of the first equivalent ratio φ1, the calculation accuracy of the average equivalent ratio φwm is improved.

以上の理由により、重み係数Ｋｗｍが前述した図１８に示す傾向に設定されているとともに、平均当量比φｗｍの演算式（１０）では、第１当量比φ１および第２当量比φ２の重みがそれぞれ、値Ｋｗｍ，（１−Ｋｗｍ）にそれぞれ設定されている。   For the above reasons, the weight coefficient Kwm is set to the above-described tendency shown in FIG. 18, and in the arithmetic expression (10) of the average equivalent ratio φwm, the weights of the first equivalent ratio φ1 and the second equivalent ratio φ2 are respectively , Values Kwm and (1-Kwm) are set.

したがって、第３実施形態の燃料噴射制御装置によれば、エンジン３が過渡運転状態にある場合、以上のように算出した補正後ＥＧＲ率ＲＥＧＲ＿Ｆを用いて、燃料噴射制御が実行されるので、ＥＧＲ率ＲＥＧＲをそのまま用いて燃料噴射制御を実行した場合と比べて、燃料噴射の制御精度を向上させることができる。それにより、第１実施形態の燃料噴射制御装置１と同様に、燃焼音の抑制と排ガス特性の向上を実現することができる。これに加えて、平均当量比φｗｍを用いて、補正後ＥＧＲ率ＲＥＧＲ＿Ｆが算出されるので、第１当量比φ１および第２当量比φ２の一方のみを用いて、補正後ＥＧＲ率ＲＥＧＲ＿Ｆを算出した場合と比べて、補正後ＥＧＲ率ＲＥＧＲ＿Ｆの算出精度をさらに向上させることができる。その結果、燃料噴射の制御精度をさらに向上させることができる。   Therefore, according to the fuel injection control device of the third embodiment, when the engine 3 is in a transient operation state, the fuel injection control is executed using the corrected EGR rate REGR_F calculated as described above. Compared with the case where the fuel injection control is executed using the rate REGR as it is, the control accuracy of the fuel injection can be improved. Thereby, like the fuel injection control device 1 of the first embodiment, suppression of combustion noise and improvement of exhaust gas characteristics can be realized. In addition, since the corrected EGR rate REGR_F is calculated using the average equivalent ratio φwm, the corrected EGR rate REGR_F is calculated using only one of the first equivalent ratio φ1 and the second equivalent ratio φ2. Compared to the case, the calculation accuracy of the corrected EGR rate REGR_F can be further improved. As a result, the control accuracy of fuel injection can be further improved.

なお、第３実施形態は、前述したステップ６６で、図１８に示すマップを検索することにより、重み係数Ｋｗｍを算出した例であるが、この手法に代えて、ステップ６６で、下式（１２），（１３）により、重み係数Ｋｗｍを算出してもよい。   The third embodiment is an example in which the weighting coefficient Kwm is calculated by searching the map shown in FIG. 18 in step 66 described above. Instead of this method, in step 66, the following equation (12 ) And (13), the weighting coefficient Kwm may be calculated.

Figure 0005193899
ここで、ＱＲＥＦは所定の判定値である。
Figure 0005193899
 Here, QREF is a predetermined determination value.

以上の式（１２），（１３）を用いて、重み係数Ｋｗｍを算出した場合、ＱＡＩＲ＞ＱＲＥＦのときにはφｗｍ＝φ２となり、ＱＡＩＲ≦ＱＲＥＦのときにはφｗｍ＝φ１となる。したがって、所定の判定値ＱＲＥＦを適切に設定することにより、排ガスの流速が大きく、第２当量比φ２の方が第１当量比φ１よりも算出精度が高くなる領域では、そのような第２当量比φ２を用いて、補正後ＥＧＲ率ＲＥＧＲ＿Ｆを算出することができるとともに、排ガスの流速が小さく、第１当量比φ１の方が第２当量比φ２よりも算出精度が高くなる領域では、そのような第１当量比φ１を用いて、補正後ＥＧＲ率ＲＥＧＲ＿Ｆを算出することができる。その結果、第１当量比φ１および第２当量比φ２のうちのより算出精度の高い方を用いて、補正後ＥＧＲ率ＲＥＧＲ＿Ｆを算出できるので、第１当量比φ１および第２当量比φ２の一方のみを用いて、補正後ＥＧＲ率ＲＥＧＲ＿Ｆを算出した場合と比べて、補正後ＥＧＲ率ＲＥＧＲ＿Ｆの算出精度をさらに向上させることができる。その結果、燃料噴射の制御精度をさらに向上させることができる。   When the weighting coefficient Kwm is calculated using the above equations (12) and (13), φwm = φ2 when QAIR> QREF, and φwm = φ1 when QAIR ≦ QREF. Accordingly, by appropriately setting the predetermined determination value QREF, in the region where the flow rate of the exhaust gas is large and the second equivalent ratio φ2 is more accurate than the first equivalent ratio φ1, such second equivalent In the region where the corrected EGR rate REGR_F can be calculated using the ratio φ2 and the flow rate of the exhaust gas is small and the calculation accuracy of the first equivalent ratio φ1 is higher than that of the second equivalent ratio φ2. The corrected EGR rate REGR_F can be calculated using the first equivalent ratio φ1. As a result, the corrected EGR rate REGR_F can be calculated using the higher one of the first equivalent ratio φ1 and the second equivalent ratio φ2, and therefore, one of the first equivalent ratio φ1 and the second equivalent ratio φ2 The calculation accuracy of the corrected EGR rate REGR_F can be further improved as compared with the case where the corrected EGR rate REGR_F is calculated using only the. As a result, the control accuracy of fuel injection can be further improved.

なお、以上の各実施形態は、当量比パラメータとして、当量比を用いた例であるが、本発明の当量比パラメータはこれに限らず、当量比を表すものであればよい。例えば、当量比パラメータとして、空気過剰率λを用いてもよい。   In addition, although each above embodiment is an example using an equivalence ratio as an equivalence ratio parameter, the equivalence ratio parameter of this invention is not restricted to this, What is necessary is just to represent an equivalence ratio. For example, the excess air ratio λ may be used as the equivalence ratio parameter.

また、各実施形態は、運転状態パラメータとして、エンジン回転数ＮＥ、アクセル開度ＡＰ、新気流量Ｑｉｎ、吸気温ＴＢおよび吸気圧ＰＢを用いた例であるが、本発明の運転状態パラメータはこれに限らず、エンジン３の運転状態を表すものであればよい。例えば、運転状態パラメータとして、エンジン３が過給機付きの場合には、過給圧を用いてもよい。   Each embodiment is an example in which the engine speed NE, the accelerator opening AP, the fresh air flow rate Qin, the intake air temperature TB, and the intake pressure PB are used as the operation state parameters. It is not limited to that as long as it represents the operating state of the engine 3. For example, as the operating state parameter, when the engine 3 is equipped with a supercharger, the supercharging pressure may be used.

さらに、各実施形態は、空燃比パラメータとして、検出空燃比ＡＦ＿ＬＡＦを用いた例であるが、本発明の空燃比パラメータはこれに限らず、排気系の排ガスの空燃比を表すものであればよい。例えば、空燃比パラメータとして、排ガス中の酸素濃度を用いてもよい。   Furthermore, each embodiment is an example in which the detected air-fuel ratio AF_LAF is used as the air-fuel ratio parameter. However, the air-fuel ratio parameter of the present invention is not limited to this, and may be anything that represents the air-fuel ratio of exhaust gas in the exhaust system. . For example, the oxygen concentration in the exhaust gas may be used as the air-fuel ratio parameter.

一方、各実施形態は、排ガス流速パラメータとして、新気量ＱＡＩＲを用いた例であるが、本発明の排ガス流速パラメータはこれに限らず、排ガスの流速を表すものであればよい。例えば、排ガス流速パラメータとして、排ガスの流速自体を用いてもよい。   On the other hand, each embodiment is an example in which the fresh air amount QAIR is used as the exhaust gas flow rate parameter. However, the exhaust gas flow rate parameter of the present invention is not limited to this and may be anything that represents the flow rate of exhaust gas. For example, the exhaust gas flow rate itself may be used as the exhaust gas flow rate parameter.

１ 燃料噴射制御装置
２ ＥＣＵ（当量比パラメータ算出手段、ＥＧＲ率算出手段、補正後ＥＧＲ率算出手 段、運転状態パラメータ検出手段、過渡運転状態判定手段、燃料噴射制御手段、 空燃比パラメータ検出手段、新気量検出手段、燃料噴射量算出手段、排ガス流速 パラメータ検出手段）
３ 内燃機関
３ａ 気筒
５ 吸気通路（吸気系）
７ 排気通路（排気系）
８ ＥＧＲ装置
２０ クランク角センサ（運転状態パラメータ検出手段、排ガス流速パラメータ検出手 段）
２１ エアフローセンサ（運転状態パラメータ検出手段、新気量検出手段、排ガス流速 パラメータ検出手段）
２２ ＬＡＦセンサ（空燃比パラメータ検出手段）
２４ 吸気圧センサ（運転状態パラメータ検出手段）
２５ 吸気温センサ（運転状態パラメータ検出手段）
２６ アクセル開度センサ（運転状態パラメータ検出手段）
ＮＥ エンジン回転数（運転状態パラメータ）
Ｑｉｎ 新気流量（運転状態パラメータ）
ＰＢ 吸気圧（運転状態パラメータ）
ＴＢ 吸気温（運転状態パラメータ）
ＡＰ アクセル開度（運転状態パラメータ）
φ１ 第１当量比（当量比パラメータ、第１当量比パラメータ）
φ２ 第２当量比（当量比パラメータ、第２当量比パラメータ）
φｗｍ 平均当量比（当量比パラメータ）
ＲＥＧＲ ＥＧＲ率
ＲＥＧＲ＿Ｆ 補正後ＥＧＲ率
ＡＦ＿ＬＡＦ 検出空燃比（空燃比パラメータ）
ＱＡＩＲ 新気量（排ガス流速パラメータ）
ＱＲＥＦ 所定の判定値
ＱＩＮＪ 燃料噴射量
ＡＦ＿ＳＴＯ 理論空燃比
Ｋｗｍ 重み係数（重み） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fuel injection control apparatus 2 ECU (Equivalence ratio parameter calculation means, EGR rate calculation means, corrected EGR rate calculation means, operation state parameter detection means, transient operation state determination means, fuel injection control means, air-fuel ratio parameter detection means, (New air quantity detection means, fuel injection amount calculation means, exhaust gas flow velocity parameter detection means)
3 Internal combustion engine 3a Cylinder 5 Intake passage (intake system)
7 Exhaust passage (exhaust system)
8 EGR device 20 Crank angle sensor (Operating state parameter detection means, exhaust gas flow rate parameter detection means)
21 Air flow sensor (operating state parameter detection means, fresh air volume detection means, exhaust gas flow velocity parameter detection means)
22 LAF sensor (air-fuel ratio parameter detection means)
24 Intake pressure sensor (operating state parameter detecting means)
25 Intake air temperature sensor (operating state parameter detection means)
26 Accelerator opening sensor (operating state parameter detecting means)
NE Engine speed (operating condition parameter)
Qin fresh air flow (operating condition parameter)
PB intake pressure (operating condition parameter)
TB intake air temperature (operating condition parameter)
AP accelerator opening (operating condition parameter)
φ1 first equivalent ratio (equivalent ratio parameter, first equivalent ratio parameter)
φ2 second equivalent ratio (equivalent ratio parameter, second equivalent ratio parameter)
φwm average equivalent ratio (equivalent ratio parameter)
REGR EGR rate REGR_F Corrected EGR rate AF_LAF Detected air-fuel ratio (air-fuel ratio parameter)
QAIR fresh air volume (exhaust gas flow rate parameter)
QREF Predetermined judgment value QINJ Fuel injection amount AF_STO Theoretical air-fuel ratio Kwm Weight coefficient (weight)

Claims (2)

排気系内の排ガスの一部がＥＧＲ装置を介して吸気系に還流される内燃機関において、当該内燃機関の気筒内への燃料噴射を制御する内燃機関の燃料噴射制御装置であって、
当該内燃機関の前記気筒内の混合気の当量比を表す当量比パラメータを算出する当量比パラメータ算出手段と、
前記ＥＧＲ装置による排ガスの還流率をＥＧＲ率として算出するＥＧＲ率算出手段と、
当該ＥＧＲ率を前記当量比パラメータを用いて補正することにより、補正後ＥＧＲ率を算出する補正後ＥＧＲ率算出手段と、
前記内燃機関の運転状態を表す運転状態パラメータを検出する運転状態パラメータ検出手段と、
当該運転状態パラメータに応じて、前記内燃機関が過渡運転状態にあるか否かを判定する過渡運転状態判定手段と、
当該過渡運転状態判定手段により前記内燃機関が過渡運転状態にあると判定されたときに、前記補正後ＥＧＲ率に基づいて、前記内燃機関の燃料噴射を制御する燃料噴射制御手段と、
前記排気系内の排ガスの空燃比を表す空燃比パラメータを検出する空燃比パラメータ検出手段と、
前記内燃機関の前記気筒内に吸入される新気量を検出する新気量検出手段と、
前記排気系における排ガスの流速を表す排ガス流速パラメータを検出する排ガス流速パラメータ検出手段と、
を備え、
前記燃料噴射制御手段は、前記内燃機関の前記気筒内に噴射される燃料量を燃料噴射量として算出する燃料噴射量算出手段を有し、
前記当量比パラメータ算出手段は、前記新気量、前記燃料噴射量および理論空燃比に基づいて算出した第１当量比パラメータと、前記空燃比パラメータおよび理論空燃比に基づいて算出した第２当量比パラメータとの加重平均演算によって前記当量比パラメータを算出するとともに、前記排ガス流速パラメータが表す前記排ガスの流速が大きいほど、当該加重平均演算における前記第２当量比パラメータの重みをより大きい値に設定することを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。 A fuel injection control device for an internal combustion engine that controls fuel injection into a cylinder of the internal combustion engine in an internal combustion engine in which a part of exhaust gas in the exhaust system is recirculated to an intake system via an EGR device,
Equivalent ratio parameter calculating means for calculating an equivalent ratio parameter representing an equivalent ratio of the air-fuel mixture in the cylinder of the internal combustion engine;
EGR rate calculating means for calculating a recirculation rate of exhaust gas by the EGR device as an EGR rate;
A corrected EGR rate calculating means for calculating the corrected EGR rate by correcting the EGR rate using the equivalent ratio parameter;
An operating state parameter detecting means for detecting an operating state parameter representing an operating state of the internal combustion engine;
Transient operation state determination means for determining whether or not the internal combustion engine is in a transient operation state according to the operation state parameter;
Fuel injection control means for controlling fuel injection of the internal combustion engine based on the corrected EGR rate when the transient operation state determination means determines that the internal combustion engine is in a transient operation state;
Air-fuel ratio parameter detecting means for detecting an air-fuel ratio parameter representing the air-fuel ratio of the exhaust gas in the exhaust system;
A fresh air amount detecting means for detecting a fresh air amount sucked into the cylinder of the internal combustion engine;
An exhaust gas flow velocity parameter detecting means for detecting an exhaust gas flow velocity parameter representing the exhaust gas flow velocity in the exhaust system;
With
The fuel injection control means has fuel injection amount calculation means for calculating the fuel amount injected into the cylinder of the internal combustion engine as a fuel injection amount,
The equivalence ratio parameter calculating means includes a first equivalence ratio parameter calculated based on the fresh air amount, the fuel injection amount and the theoretical air fuel ratio, and a second equivalent ratio calculated based on the air fuel ratio parameter and the theoretical air fuel ratio. The equivalence ratio parameter is calculated by a weighted average calculation with a parameter, and the weight of the second equivalent ratio parameter in the weighted average calculation is set to a larger value as the exhaust gas flow velocity represented by the exhaust gas flow velocity parameter is larger. A fuel injection control device for an internal combustion engine. 排気系内の排ガスの一部がＥＧＲ装置を介して吸気系に還流される内燃機関において、当該内燃機関の気筒内への燃料噴射を制御する内燃機関の燃料噴射制御装置であって、
当該内燃機関の前記気筒内の混合気の当量比を表す当量比パラメータを算出する当量比パラメータ算出手段と、
前記ＥＧＲ装置による排ガスの還流率をＥＧＲ率として算出するＥＧＲ率算出手段と、
当該ＥＧＲ率を前記当量比パラメータを用いて補正することにより、補正後ＥＧＲ率を算出する補正後ＥＧＲ率算出手段と、
前記内燃機関の運転状態を表す運転状態パラメータを検出する運転状態パラメータ検出手段と、
当該運転状態パラメータに応じて、前記内燃機関が過渡運転状態にあるか否かを判定する過渡運転状態判定手段と、
当該過渡運転状態判定手段により前記内燃機関が過渡運転状態にあると判定されたときに、前記補正後ＥＧＲ率に基づいて、前記内燃機関の燃料噴射を制御する燃料噴射制御手段と、
前記排気系内の排ガスの空燃比を表す空燃比パラメータを検出する空燃比パラメータ検出手段と、
前記内燃機関の前記気筒内に吸入される新気量を検出する新気量検出手段と、
前記排気系における排ガスの流速を表す排ガス流速パラメータを検出する排ガス流速パラメータ検出手段と、
を備え、
前記燃料噴射制御手段は、前記内燃機関の前記気筒内に噴射される燃料量を燃料噴射量として算出する燃料噴射量算出手段を有し、
前記当量比パラメータ算出手段は、前記排ガス流速パラメータが表す前記排ガスの流速が所定の判定値以下のときには、前記新気量、前記燃料噴射量および理論空燃比に基づいて算出した第１当量比パラメータを前記当量比パラメータとして用い、前記排ガス流速パラメータが表す前記排ガスの流速が所定の判定値よりも大きいときには、前記空燃比パラメータおよび理論空燃比に基づいて算出した第２当量比パラメータを前記当量比パラメータとして用いることを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。 A fuel injection control device for an internal combustion engine that controls fuel injection into a cylinder of the internal combustion engine in an internal combustion engine in which a part of exhaust gas in the exhaust system is recirculated to an intake system via an EGR device,
Equivalent ratio parameter calculating means for calculating an equivalent ratio parameter representing an equivalent ratio of the air-fuel mixture in the cylinder of the internal combustion engine;
EGR rate calculating means for calculating a recirculation rate of exhaust gas by the EGR device as an EGR rate;
A corrected EGR rate calculating means for calculating the corrected EGR rate by correcting the EGR rate using the equivalent ratio parameter;
An operating state parameter detecting means for detecting an operating state parameter representing an operating state of the internal combustion engine;
Transient operation state determination means for determining whether or not the internal combustion engine is in a transient operation state according to the operation state parameter;
Fuel injection control means for controlling fuel injection of the internal combustion engine based on the corrected EGR rate when the transient operation state determination means determines that the internal combustion engine is in a transient operation state;
Air-fuel ratio parameter detecting means for detecting an air-fuel ratio parameter representing the air-fuel ratio of the exhaust gas in the exhaust system;
A fresh air amount detecting means for detecting a fresh air amount sucked into the cylinder of the internal combustion engine;
An exhaust gas flow velocity parameter detecting means for detecting an exhaust gas flow velocity parameter representing the exhaust gas flow velocity in the exhaust system;
With
The fuel injection control means has fuel injection amount calculation means for calculating the fuel amount injected into the cylinder of the internal combustion engine as a fuel injection amount,
The equivalence ratio parameter calculating means calculates a first equivalence ratio parameter calculated based on the fresh air amount, the fuel injection amount and the stoichiometric air-fuel ratio when the exhaust gas flow velocity represented by the exhaust gas flow velocity parameter is equal to or less than a predetermined determination value. Is used as the equivalence ratio parameter, and when the exhaust gas flow velocity represented by the exhaust gas flow velocity parameter is greater than a predetermined determination value , the second equivalence ratio parameter calculated based on the air-fuel ratio parameter and the theoretical air-fuel ratio is used as the equivalence ratio parameter. A fuel injection control device for an internal combustion engine, which is used as a parameter .
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