JP6523104B2 - Engine and EGR recirculation amount calculation method - Google Patents

Engine and EGR recirculation amount calculation method Download PDF

Info

Publication number
JP6523104B2
JP6523104B2 JP2015165641A JP2015165641A JP6523104B2 JP 6523104 B2 JP6523104 B2 JP 6523104B2 JP 2015165641 A JP2015165641 A JP 2015165641A JP 2015165641 A JP2015165641 A JP 2015165641A JP 6523104 B2 JP6523104 B2 JP 6523104B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
egr
pressure
exhaust
intake
reflux
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2015165641A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2017044095A (en
Inventor
武士 濱上
武士 濱上
知宏 大谷
知宏 大谷
中野　聡
聡 中野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yanmar Co Ltd
Original Assignee
Yanmar Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yanmar Co Ltd filed Critical Yanmar Co Ltd
Priority to JP2015165641A priority Critical patent/JP6523104B2/en
Publication of JP2017044095A publication Critical patent/JP2017044095A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6523104B2 publication Critical patent/JP6523104B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、排気ガスの一部を吸気側へ還流させる装置を備えるエンジンに関する。   The present invention relates to an engine provided with a device for recirculating a part of exhaust gas to the intake side.

従来から、排気ガスの一部を吸気側へ還流させるＥＧＲ装置を設けることにより、吸気に酸素濃度の低い排気ガス（ＥＧＲガス）を還流させることで燃焼温度を低下させ、排気ガス中のＮＯｘ（窒素酸化物）の量を低減させるエンジンが知られている。特許文献１は、この種のエンジンを開示する。   Conventionally, by providing an EGR device for recirculating a part of the exhaust gas to the intake side, the combustion temperature is lowered by recirculating the exhaust gas (EGR gas) having a low oxygen concentration to the intake air, and NOx in the exhaust gas Engines that reduce the amount of nitrogen oxides) are known. Patent Document 1 discloses this type of engine.

この特許文献１のエンジンは、回転数Ｎ、噴射量（燃料噴射量）Ｑ、ＥＧＲ弁の開度Ｇ、排気ガスの圧力Ｐ２、吸気ガスの圧力Ｐ１、及びＥＧＲガスの温度Ｔ３の現在値群を検出する検出装置と、現在値群に対応するＥＧＲガスの質量流量（重量）Ｍを特定する特定装置と、を備える構成となっている。   The engine of this patent document 1 is a current value group of rotational speed N, injection amount (fuel injection amount) Q, opening degree G of an EGR valve, pressure P2 of exhaust gas, pressure P1 of intake gas, and temperature T3 of EGR gas. And a specific device for specifying the mass flow rate (weight) M of the EGR gas corresponding to the current value group.

特開２０１３−２０４４５４号公報JP, 2013-204454, A

上記特許文献１においては、所定期間毎（例えば、１サイクル毎）に取得された排気ガスの圧力Ｐ２及び吸気ガスの圧力Ｐ１を用いて、所定の式に従ってＥＧＲガスの質量流量Ｍを算出している。なお、特許文献１において、式に当てはめられる排気ガスの圧力Ｐ２及び吸気ガスの圧力Ｐ１が瞬間値なのか所定期間の平均値なのかは、特に明らかにされていない。   In Patent Document 1 above, using the pressure P2 of the exhaust gas and the pressure P1 of the intake gas acquired every predetermined period (for example, every cycle), the mass flow rate M of the EGR gas is calculated according to a predetermined equation. There is. In Patent Document 1, it is not particularly clarified whether the pressure P2 of the exhaust gas and the pressure P1 of the intake gas applied to the equation are an instantaneous value or an average value of a predetermined period.

通常、ＥＧＲ装置を備えるエンジンにおいては、吸気がＥＧＲ装置を介して排気ガスに流入することを防止するために、ＥＧＲガスの還流通路に逆流防止弁（例えばリード弁）が設けられている。当該逆流防止弁により、排気ガスの圧力Ｐ２が吸気ガスの圧力Ｐ１より高い場合（即ち、差圧ΔＰ＝Ｐ２−Ｐ１が正である場合）にしか、ＥＧＲガスが吸気側へ還流しない。   Usually, in an engine equipped with an EGR device, a backflow prevention valve (for example, a reed valve) is provided in the EGR gas recirculation passage in order to prevent intake air from flowing into exhaust gas through the EGR device. The EGR valve is recirculated to the intake side only when the pressure P2 of the exhaust gas is higher than the pressure P1 of the intake gas (that is, when the differential pressure ΔP = P2-P1 is positive) by the backflow prevention valve.

エンジンの運用において、１回の燃焼サイクルの平均値としては排気ガスの圧力Ｐ２が吸気ガスの圧力Ｐ１を下回っているものの、１サイクルの中の局所的な期間においては排気ガスの圧力Ｐ２が吸気ガスの圧力Ｐ１を上回るような状況もあり得る。このような状況では、特許文献１の算出方法に排気ガスの圧力の平均値及び吸気ガスの圧力の平均値を当てはめるのでは、上記の局所的な期間においてＥＧＲガスが還流する還流量（脈動的な還流量）を求めることはできない。従って、ＥＧＲ還流量を精度良く制御することができなかった。   In the operation of the engine, although the pressure P2 of the exhaust gas is lower than the pressure P1 of the intake gas as an average value of one combustion cycle, the pressure P2 of the exhaust gas is intake in the local period in one cycle There may be a situation where the pressure P1 of the gas is exceeded. In such a situation, when the average value of the pressure of the exhaust gas and the average value of the pressure of the intake gas are applied to the calculation method of Patent Document 1, the amount of recirculation (EGRUS) of EGR gas in the above local period Can not be calculated. Therefore, the EGR recirculation amount could not be controlled with high accuracy.

一方で、燃料噴射量に応じてＥＧＲバルブの開度を直接制御する方法も考えられるが、これは、吸気ガスの圧力及び排気ガスの圧力の検出値に基づいて制御を行うものではない。従って、この方法では、吸気側又は排気側の圧力が変化する事情（例えば、排気ガスの通路の下流側に配置された排気ガス浄化装置においてＰＭが堆積することによる排気背圧の変化）によって計算精度が低下してしまい、制御の精度が低下してＥＧＲガスの還流量が過少又は過多となるおそれがある。   On the other hand, although it is conceivable to directly control the opening degree of the EGR valve according to the fuel injection amount, this is not to control based on the detected values of the pressure of the intake gas and the pressure of the exhaust gas. Therefore, in this method, calculation is made according to the situation where the pressure on the intake side or the exhaust side changes (for example, the change in exhaust back pressure due to PM deposition in the exhaust gas purification device arranged downstream of the exhaust gas passage). The accuracy may be reduced, the control accuracy may be reduced, and the recirculation amount of EGR gas may be excessive or excessive.

本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、排気ガスが脈動的に還流されるような状況においても、還流されるＥＧＲガスの量の計算精度を安定して高く維持することができるエンジンを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to stably maintain high the calculation accuracy of the amount of EGR gas to be recirculated even in a situation where exhaust gas is pulsatingly recirculated To provide an engine that can

課題を解決するための手段及び効果Means and effect for solving the problem

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。   The problem to be solved by the present invention is as described above, and next, means for solving the problem and its effect will be described.

本発明の第１の観点によれば、以下の構成のエンジンが提供される。即ち、このエンジンは、排気ガスの一部をＥＧＲガスとして吸気側へ還流させるＥＧＲ装置を有する。このエンジンは、エンジン本体と、吸気圧検出部と、排気圧検出部と、制御部と、ＥＧＲ弁と、ＥＧＲガス温度検出部と、を備える。前記エンジン本体は、少なくとも１つの気筒を有する。前記吸気圧検出部は、吸気の圧力である吸気圧を検出する。前記排気圧検出部は、前記排気ガスの圧力である排気圧を検出する。前記制御部は、前記吸気側へ還流される前記ＥＧＲガスの量であるＥＧＲ還流量を求める。前記ＥＧＲ弁は、前記ＥＧＲガスの還流量を調整可能である。前記ＥＧＲガス温度検出部は、前記ＥＧＲガスの温度を検出する。前記制御部には、還流量算出情報が記憶されている。前記還流量算出情報は、前記ＥＧＲ弁の開度と、前記ＥＧＲガスの温度と、を用いて、前記エンジン本体の燃焼サイクルの全体におけるＥＧＲ還流量を求めることが可能である。前記ＥＧＲガスの温度は、前記ＥＧＲガス温度検出部により検出される。前記制御部は、前記燃焼サイクルにおいて、前記排気圧が前記吸気圧より高い還流時期と、前記排気圧が前記吸気圧より低い非還流時期と、がある場合に、前記還流時期において検出された前記排気圧が、前記燃焼サイクルの全体における前記排気圧の平均値である排気圧サイクル全体平均値であり、かつ、前記還流時期において検出された前記吸気圧が、前記燃焼サイクルの全体における前記吸気圧の平均値である吸気圧サイクル全体平均値であると仮定した場合の、前記燃焼サイクルの全体におけるＥＧＲ還流量としての仮定ＥＧＲ還流量を前記還流量算出情報により求める。前記制御部は、前記仮定ＥＧＲ還流量に、当該燃焼サイクルにおける前記還流時期の長さの割合を乗算することにより、前記ＥＧＲ還流量を求める。 According to a first aspect of the present invention, an engine having the following configuration is provided. That is, this engine has an EGR device that recirculates part of the exhaust gas to the intake side as EGR gas. The engine includes an engine body, an intake pressure detection unit, an exhaust pressure detection unit, a control unit, an EGR valve, and an EGR gas temperature detection unit . The engine body has at least one cylinder. The intake pressure detection unit detects an intake pressure which is a pressure of intake. The exhaust pressure detection unit detects an exhaust pressure which is a pressure of the exhaust gas. The control unit determines an EGR recirculation amount which is the amount of the EGR gas recirculated to the intake side. The EGR valve can adjust the amount of recirculation of the EGR gas. The EGR gas temperature detection unit detects the temperature of the EGR gas. Reflux amount calculation information is stored in the control unit. The recirculation amount calculation information can determine an EGR recirculation amount in the entire combustion cycle of the engine body using the opening degree of the EGR valve and the temperature of the EGR gas. The temperature of the EGR gas is detected by the EGR gas temperature detection unit. The control unit detects, in the combustion cycle, the reflux time at which the exhaust pressure is higher than the intake pressure and the non-reflux time at which the exhaust pressure is lower than the intake pressure, the control section detects the recirculation time. The exhaust pressure is an overall exhaust pressure cycle average value that is an average value of the exhaust pressure in the entire combustion cycle, and the intake pressure detected at the reflux timing is the intake pressure in the entire combustion cycle Assuming that the intake pressure cycle overall average value, which is an average value of the above, the assumed EGR recirculation amount as the EGR recirculation amount in the entire combustion cycle is determined from the recirculation amount calculation information. The control unit obtains the EGR recirculation amount by multiplying the assumed EGR recirculation amount by the ratio of the length of the recirculation timing in the combustion cycle .

即ち、ＥＧＲガス還流通路には逆流防止のための構成が通常設けられているので、上記のように排気圧が吸気圧より高い時期と低い時期とがある場合においては、排気圧が吸気圧より高い時期にしかＥＧＲガスは吸気側へ還流しない。この点、上記の構成によれば、このようにＥＧＲガスが脈動的に還流する場合でも、当該ＥＧＲガス量を高い精度で計算することができる。また、ＥＧＲガス量を燃焼サイクル毎に求めることも可能になるので、計算のリアルタイム性を高めることができ、負荷等の過渡的な変動に即座に対応することができる。これにより、ＥＧＲガスが脈動的に還流する場合でも、前記燃焼サイクルの全体における前記排気圧の平均値が前記吸気圧の平均値より高い場合に用いることが可能な還流量算出情報を用いて、ＥＧＲガス量を精度良く求めることができる。 That is, since the EGR gas recirculation passage is usually provided with a configuration for backflow prevention, as described above, when the exhaust pressure has a timing higher and lower than the intake pressure, the exhaust pressure is higher than the intake pressure. The EGR gas is recirculated to the intake side only at high timing. In this respect, according to the above configuration, even when the EGR gas is pulsatingly recirculated as described above, the EGR gas amount can be calculated with high accuracy. In addition, since it becomes possible to obtain the EGR gas amount for each combustion cycle, it is possible to improve the real-time property of the calculation and to promptly cope with the transient fluctuation such as the load. Thereby, even when the EGR gas is pulsatingly recirculated, refluxing amount calculation information that can be used when the average value of the exhaust pressure in the entire combustion cycle is higher than the average value of the intake pressure, The amount of EGR gas can be determined accurately.

前記のエンジンにおいては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記排気圧検出部及び前記吸気圧検出部は、前記燃焼サイクルにおいて、前記排気圧及び前記吸気圧を複数のタイミングで検出する。前記制御部は、前記還流時期の長さを、前記排気圧の検出値が前記吸気圧の検出値を上回っている時間の長さとして求める。   The above-described engine preferably has the following configuration. That is, the exhaust pressure detection unit and the intake pressure detection unit detect the exhaust pressure and the intake pressure at a plurality of timings in the combustion cycle. The control unit determines the length of the reflux time as a length of time during which the detected value of the exhaust pressure exceeds the detected value of the intake pressure.

これにより、排気圧と吸気圧の実際の関係に基づいて還流時期の長さを正確に求めることができるので、ＥＧＲガスの重量の計算精度を一層高めることができる。   Thus, the length of the recirculation time can be accurately determined based on the actual relationship between the exhaust pressure and the intake pressure, so that the calculation accuracy of the weight of the EGR gas can be further enhanced.

前記のエンジンにおいては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記制御部には、前記燃焼サイクルにおける前記還流時期の長さを回転速度及び燃料噴射量に応じて予め定めた還流時期情報が記憶されている。前記制御部は、前記還流時期の長さを前記還流時期情報に基づいて求める。   The above-described engine preferably has the following configuration. That is, the control unit stores reflux timing information which is predetermined in accordance with the rotational speed and the fuel injection amount of the length of the reflux timing in the combustion cycle. The control unit determines the length of the reflux time based on the reflux time information.

これにより、還流時期の長さを簡便に得ることができるので、計算を容易にすることができる。   As a result, the length of the refluxing period can be easily obtained, so that the calculation can be facilitated.

前記のエンジンにおいては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記エンジン本体は複数の気筒を備える。前記制御部は、複数の前記気筒のそれぞれにおいて排気弁が開弁することにより生じる前記還流時期のうち、一部の前記気筒に関する前記還流時期に検出された前記排気圧及び前記吸気圧に基づいて、前記ＥＧＲ還流量を求める。   The above-described engine preferably has the following configuration. That is, the engine body includes a plurality of cylinders. The control unit is configured to, based on the exhaust pressure and the intake pressure detected at the reflux timing for a part of the cylinders among the reflux timings generated by opening the exhaust valve in each of the plurality of cylinders. The EGR recirculation amount is determined.

これにより、一部の前記気筒に関する前記還流時期を代表的に用いてＥＧＲ還流量の計算を行うので、計算を簡素化することができる。   As a result, since the EGR recirculation amount is calculated using the reflux timing relating to some of the cylinders as a representative, the calculation can be simplified.

前記のエンジンにおいては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記制御部は、前記還流時期の始期から終期までの間における複数のタイミングで検出された前記排気圧を平均して得られる平均値と、前記還流時期の始期から終期までの間における複数のタイミングで検出された前記吸気圧を平均して得られる平均値と、を用いて、前記ＥＧＲ還流量を求める。   The above-described engine preferably has the following configuration. That is, the control unit is configured to calculate an average value obtained by averaging the exhaust pressures detected at a plurality of timings from the beginning to the end of the reflux time, and a plurality of values from the beginning to the end of the reflux time. The EGR recirculation amount is determined using an average value obtained by averaging the intake pressure detected at the timing of.

これにより、排気圧及び吸気圧に関する検出値の誤差の影響を低減することができる。   Thereby, the influence of the error of the detection value regarding exhaust pressure and intake pressure can be reduced.

前記のエンジンにおいては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記制御部には、前記還流時期の始期から終期までの間における単一のタイミングである前記排気圧及び前記吸気圧の検出タイミングを回転速度及び燃料噴射量に応じて予め定めた検出タイミング情報が記憶されている。前記制御部は、前記検出タイミングにおいて検出された前記排気圧及び前記吸気圧を用いて、前記ＥＧＲ還流量を求める。   The above-described engine preferably has the following configuration. That is, in the control unit, the detection timing of the exhaust pressure and the intake pressure, which is a single timing from the start to the end of the reflux timing, is determined in advance according to the rotational speed and the fuel injection amount. Information is stored. The control unit determines the EGR recirculation amount using the exhaust pressure and the intake pressure detected at the detection timing.

これにより、排気圧及び吸気圧の検出回数を減らすことができるので、処理及び計算を簡素化することができる。   As a result, the number of times of detection of the exhaust pressure and the intake pressure can be reduced, so that processing and calculation can be simplified.

前記のエンジンにおいては、前記制御部は、ＥＧＲガスの還流量を調整するためのＥＧＲ弁を、求めた前記ＥＧＲ還流量に基づいて制御することが好ましい。   In the engine, it is preferable that the control unit controls an EGR valve for adjusting the amount of recirculation of the EGR gas based on the determined amount of EGR recirculation.

これにより、ＥＧＲガスが脈動的に還流するような状況においても、ＥＧＲガスの還流量を高い精度で制御することができる。   As a result, even in a situation where the EGR gas is recirculated in a pulsating manner, it is possible to control the recirculation amount of the EGR gas with high accuracy.

本発明の第２の観点によれば、以下のＥＧＲ還流量計算方法が提供される。即ち、このＥＧＲ還流量計算方法は、排気ガスの一部をＥＧＲガスとして吸気側へ還流させるＥＧＲ装置を有するエンジンに用いられる。このＥＧＲ還流量計算方法は、吸気圧検出工程と、排気圧検出工程と、ＥＧＲガス還流量調整工程と、ＥＧＲガス温度検出工程と、ＥＧＲ還流量算出工程と、を含む。前記吸気圧検出工程では、吸気の圧力である吸気圧を検出する。前記排気圧検出工程では、前記排気ガスの圧力である排気圧を検出する。前記ＥＧＲガス還流量調整工程では、ＥＧＲ弁を介して前記ＥＧＲガスの還流量を調整する。前記ＥＧＲガス温度検出工程では、前記ＥＧＲガスの温度を検出する。前記ＥＧＲ還流量算出工程では、前記吸気側へ還流される前記ＥＧＲガスの量であるＥＧＲ還流量を求める。前記ＥＧＲ還流量算出工程では、前記エンジンの燃焼サイクルにおいて前記排気圧が前記吸気圧より高い還流時期と、前記排気圧が前記吸気圧より低い非還流時期と、がある場合に、前記還流時期において検出された前記排気圧が前記排気圧サイクル全体平均値であり、かつ、前記還流時期において検出された前記吸気圧が前記吸気圧サイクル全体平均値であると仮定した場合の、前記燃焼サイクルの全体におけるＥＧＲ還流量としての仮定ＥＧＲ還流量を記憶された還流量算出情報により求める。前記ＥＧＲ還流量算出工程では、前記仮定ＥＧＲ還流量に、当該燃焼サイクルにおける前記還流時期の長さの割合を乗算することにより、前記ＥＧＲ還流量を求める。前記還流量算出情報は、前記ＥＧＲ弁の開度と、前記ＥＧＲガスの温度と、を用いて、前記燃焼サイクルの全体におけるＥＧＲ還流量を求めることが可能である。前記ＥＧＲガスの温度は、前記ＥＧＲガス温度検出工程で検出される。 According to a second aspect of the present invention, the following EGR recirculation amount calculation method is provided. That is, this EGR recirculation amount calculation method is used for an engine having an EGR device that recirculates a part of the exhaust gas as EGR gas to the intake side. This EGR recirculation amount calculation method includes an intake pressure detection step, an exhaust pressure detection step, an EGR gas recirculation amount adjustment step, an EGR gas temperature detection step, and an EGR recirculation amount calculation step. In the intake pressure detection step, an intake pressure which is a pressure of intake is detected. In the exhaust pressure detection step, an exhaust pressure which is a pressure of the exhaust gas is detected. In the EGR gas recirculation amount adjustment step, the recirculation amount of the EGR gas is adjusted via the EGR valve. In the EGR gas temperature detection step, the temperature of the EGR gas is detected. In the EGR recirculation amount calculating step, an EGR recirculation amount, which is the amount of the EGR gas recirculated to the intake side, is determined. In the EGR recirculation amount calculating step, in the case where there is a refluxing timing at which the exhaust pressure is higher than the intake pressure and a non-recirculation timing at which the exhaust pressure is lower than the intake pressure in the combustion cycle of the engine , It is assumed that the detected exhaust pressure is the average value over the exhaust pressure cycle and the intake pressure detected at the reflux timing is the average value over the entire intake pressure cycle, the entire combustion cycle The assumed EGR recirculation amount as the EGR recirculation amount at is calculated from the stored recirculation amount calculation information. In the EGR recirculation amount calculating step, the EGR recirculation amount is obtained by multiplying the assumed EGR recirculation amount by the ratio of the length of the recirculation timing in the combustion cycle . The recirculation amount calculation information can determine the EGR recirculation amount in the entire combustion cycle using the opening degree of the EGR valve and the temperature of the EGR gas. The temperature of the EGR gas is detected in the EGR gas temperature detection step.

即ち、ＥＧＲガス還流通路には逆流防止のための構成が通常設けられているので、上記のように排気圧が吸気圧より高い時期と低い時期とがある場合においては、排気圧が吸気圧より高い時期にしかＥＧＲガスは吸気側へ還流しない。この点、上記の方法によれば、このようにＥＧＲガスが脈動的に還流する場合でも、当該ＥＧＲガス量を高い精度で計算することができる。また、ＥＧＲガス量を燃焼サイクル毎に求めることも可能になるので、計算のリアルタイム性を高めることができ、負荷等の過渡的な変動に即座に対応することができる。これにより、ＥＧＲガスが脈動的に還流する場合でも、前記燃焼サイクルの全体における前記排気圧の平均値が前記吸気圧の平均値より高い場合に用いることが可能な還流量算出情報を用いて、ＥＧＲガス量を精度良く求めることができる。 That is, since the EGR gas recirculation passage is usually provided with a configuration for backflow prevention, as described above, when the exhaust pressure has a timing higher and lower than the intake pressure, the exhaust pressure is higher than the intake pressure. The EGR gas is recirculated to the intake side only at high timing. In this respect, according to the above-described method, even when the EGR gas is pulsatingly recirculated in this manner, the EGR gas amount can be calculated with high accuracy. In addition, since it becomes possible to obtain the EGR gas amount for each combustion cycle, it is possible to improve the real-time property of the calculation and to promptly cope with the transient fluctuation such as the load. Thereby, even when the EGR gas is pulsatingly recirculated, refluxing amount calculation information that can be used when the average value of the exhaust pressure in the entire combustion cycle is higher than the average value of the intake pressure, The amount of EGR gas can be determined accurately.

本発明の第１実施形態に係るエンジン１００の吸気、排気及び燃料供給の流れを模式的に示す説明図。Explanatory drawing which shows typically the flow of the air intake of the engine 100 which concerns on 1st Embodiment of this invention, exhaust, and fuel supply. ＥＣＵの構成を示す機能ブロック図。The functional block diagram which shows the structure of ECU. 吸気圧と排気圧の差圧ΔＰ及びＥＧＲバルブの開度Ｇに対するＥＧＲガス有効通路断面積マップを示す図。FIG. 6 is a view showing an EGR gas effective passage sectional area map with respect to a differential pressure ΔP between an intake pressure and an exhaust pressure and an opening degree G of an EGR valve. １回の燃焼サイクルにおける各気筒の弁線図及び吸気圧Ｐa、排気圧Ｐgを示す模式図。FIG. 4 is a valve diagram of each cylinder, an intake pressure P a , and an exhaust pressure P g in one combustion cycle. 第１実施形態における吸気圧及び排気圧の検出を説明する図。FIG. 6 is a view for explaining detection of an intake pressure and an exhaust pressure in the first embodiment. 第２実施形態における吸気圧及び排気圧の検出を説明する図。FIG. 7 is a view for explaining detection of an intake pressure and an exhaust pressure in a second embodiment.

次に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。初めに、図１及び図２を参照して、エンジン１００の概要について説明する。図１はエンジン１００の吸気、排気及び燃料供給の流れを模式的に示す説明図である。図２は、ＥＣＵ９０の構成を示す機能ブロック図である。   Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First, the outline of the engine 100 will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is an explanatory view schematically showing the flow of intake, exhaust and fuel supply of the engine 100. As shown in FIG. FIG. 2 is a functional block diagram showing the configuration of the ECU 90. As shown in FIG.

本実施形態のエンジン１００は、ディーゼルエンジンであって、４つの気筒３０を有する直列４気筒エンジンとして構成されている。このエンジン１００は、エンジン本体１０と、制御部であるＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）９０と、を備えている。   The engine 100 of the present embodiment is a diesel engine, and is configured as an in-line four-cylinder engine having four cylinders 30. The engine 100 includes an engine body 10 and an ECU (engine control unit) 90 which is a control unit.

エンジン本体１０は、外部から空気を吸入する吸気部２と、燃焼室３を有する図略のシリンダと、燃料の燃焼によって燃焼室３内に発生する排気ガスを外部に排出する排気部４と、を主要な構成として備えている。   The engine body 10 includes an intake unit 2 for drawing air from the outside, a cylinder (not shown) having a combustion chamber 3, and an exhaust unit 4 for discharging the exhaust gas generated in the combustion chamber 3 by the combustion of fuel to the outside. As the main configuration.

吸気部２は、吸気の通路である吸気管２１を備える。また、吸気部２は、吸気管２１において吸気が流れる方向の上流側から順に配置された、過給機２２と、吸気弁２７と、吸気マニホールド２８と、を備える。   The intake unit 2 includes an intake pipe 21 that is an intake passage. Further, the intake unit 2 includes a supercharger 22, an intake valve 27, and an intake manifold 28, which are disposed in order from the upstream side in the direction in which intake flows in the intake pipe 21.

吸気管２１は、吸気の通路であって、過給機２２と、吸気弁２７と、吸気マニホールド２８と、を接続するように構成されている。吸気管２１の内部には、外部から吸入された空気を流すことができる。   The intake pipe 21 is an intake passage, and is configured to connect the supercharger 22, the intake valve 27, and the intake manifold 28. The air drawn from the outside can flow into the intake pipe 21.

過給機２２は、図１に示すように、タービン２３と、シャフト２４と、コンプレッサ２５と、を備えている。シャフト２４の一端はタービン２３と接続され、他端はコンプレッサ２５と接続されている。タービン２３は、排気ガスを利用して回転するように構成されている。シャフト２４を介してタービン２３と連結されているコンプレッサ２５は、タービン２３の回転に伴って回転する。コンプレッサ２５の回転により、図略のエアクリーナにより浄化された空気を圧縮して強制的に吸入することができる。   As shown in FIG. 1, the supercharger 22 includes a turbine 23, a shaft 24 and a compressor 25. One end of the shaft 24 is connected to the turbine 23 and the other end is connected to the compressor 25. The turbine 23 is configured to rotate using exhaust gas. The compressor 25 coupled to the turbine 23 via the shaft 24 rotates as the turbine 23 rotates. Due to the rotation of the compressor 25, the air purified by the air cleaner (not shown) can be compressed and forcibly sucked.

吸気弁２７は、ＥＣＵ９０からの制御指令に従って、その開度を調節することにより、吸気通路の断面積を変化させる。これにより、吸気弁２７を介して、吸気マニホールド２８へ供給する空気量を調整することができる。   The intake valve 27 changes the cross-sectional area of the intake passage by adjusting the opening degree thereof in accordance with the control command from the ECU 90. Thus, the amount of air supplied to the intake manifold 28 can be adjusted through the intake valve 27.

吸気マニホールド２８は、吸気管２１から供給された空気をエンジン本体１０のシリンダ数に応じて分配し、それぞれのシリンダの燃焼室３へ供給することができるように構成されている。   The intake manifold 28 is configured to distribute the air supplied from the intake pipe 21 according to the number of cylinders of the engine body 10 and supply the air to the combustion chambers 3 of the respective cylinders.

なお、過給機２２のコンプレッサ２５の下流側に、過給機２２によって吸入された圧縮空気を冷却水又は流動空気（即ち、風）と熱交換させることで冷却させる図略のインタークーラを設置しても良い。   An intercooler (not shown) is installed downstream of the compressor 25 of the supercharger 22 for cooling the compressed air sucked by the supercharger 22 by heat exchange with cooling water or flowing air (ie, wind). You may.

燃焼室３では、吸気マニホールド２８から供給された空気を圧縮し、高温になった圧縮空気に燃料を噴射することにより、燃料を自然着火燃焼させ、ピストンを押して運動させる。こうして得られた動力は、クランク軸等を介して、動力下流側の適宜の装置へ伝達される。   In the combustion chamber 3, the air supplied from the intake manifold 28 is compressed, and fuel is injected into the high-temperature compressed air to spontaneously burn the fuel and push the piston to move. The power thus obtained is transmitted to an appropriate device downstream of the power via a crankshaft or the like.

そして、本実施形態のエンジン１００には、エンジン本体１０が燃料の燃焼により過熱状態にならないようにするための図略の冷却水循環システムが設けられている。この冷却水循環システムは、冷却水を、エンジン本体１０のシリンダヘッド等に形成された冷却ジャケット（図略）等に還流させ、エンジン本体１０の冷却ジャケット等と熱交換させるように構成されている。   Further, the engine 100 of the present embodiment is provided with a not-shown cooling water circulation system for preventing the engine body 10 from being overheated by the combustion of fuel. The cooling water circulation system is configured to circulate the cooling water to a cooling jacket (not shown) or the like formed on a cylinder head or the like of the engine main body 10 and exchange heat with the cooling jacket or the like of the engine main body 10.

続いて、本実施形態のエンジン１００において燃料の供給及び噴射を行う構成について簡単に説明する。図１に示すように、エンジン１００は、燃料を貯留するための燃料タンク８１と、燃料フィルタ８２と、燃料ポンプ８３と、コモンレール８４と、インジェクタ８５と、を備えている。   Subsequently, a configuration for performing fuel supply and injection in the engine 100 of the present embodiment will be briefly described. As shown in FIG. 1, the engine 100 includes a fuel tank 81 for storing fuel, a fuel filter 82, a fuel pump 83, a common rail 84, and an injector 85.

燃料ポンプ８３によって吸い込まれた燃料は、燃料フィルタ８２を通過し、これにより、燃料に混入しているゴミ及び汚れが取り除かれる。その後、燃料はコモンレール８４へ供給される。コモンレール８４は、高圧で燃料を蓄え、複数のインジェクタ８５に分配して供給する。   The fuel sucked by the fuel pump 83 passes through the fuel filter 82, thereby removing dust and dirt mixed in the fuel. Thereafter, the fuel is supplied to the common rail 84. The common rail 84 stores fuel at high pressure and distributes and supplies the fuel to the plurality of injectors 85.

インジェクタ８５は、各気筒３０の燃焼室３に燃料を噴射するための燃料噴射バルブ（インジェクタ電磁弁）８６を備える。インジェクタ電磁弁８６がＥＣＵ９０の指示に応じたタイミングで開閉することにより、インジェクタ８５が燃焼室３に燃料を噴射する。当該インジェクタ電磁弁８６の開弁タイミングを制御することにより、燃料の噴射時期を調整することができる。   The injector 85 includes a fuel injection valve (injector solenoid valve) 86 for injecting fuel into the combustion chamber 3 of each cylinder 30. The injector solenoid valve 86 opens and closes at a timing according to the instruction of the ECU 90, whereby the injector 85 injects the fuel into the combustion chamber 3. By controlling the valve opening timing of the injector solenoid valve 86, it is possible to adjust the fuel injection timing.

燃焼室３で燃料が燃焼することによって発生した排気ガスは、排気部４を介して、燃焼室３からエンジン本体１０の外へ排出される。   Exhaust gas generated by combustion of fuel in the combustion chamber 3 is discharged from the combustion chamber 3 to the outside of the engine main body 10 through the exhaust unit 4.

排気部４は、排気ガスの通路である排気管４１を備える。また、排気部４は、排気管４１において排気ガスが流れる方向における上流側から順に配置された、排気マニホールド４２と、排気ガス浄化装置であるＤＰＦ６０と、を備えている。   The exhaust unit 4 includes an exhaust pipe 41 which is a passage for exhaust gas. Further, the exhaust unit 4 includes an exhaust manifold 42 and a DPF 60 which is an exhaust gas purification device, which are disposed in order from the upstream side in the direction in which the exhaust gas flows in the exhaust pipe 41.

また、エンジン本体１０はＥＧＲ装置５０を備えており、排気ガスの一部を、図１に示すように、当該ＥＧＲ装置５０を介して吸気側へ還流させることができる。   Further, the engine main body 10 is provided with the EGR device 50, and as shown in FIG. 1, it is possible to recirculate a part of the exhaust gas to the intake side via the EGR device 50.

ＥＧＲ装置５０は、ＥＧＲクーラ５１と、ＥＧＲバルブ５２と、ＥＧＲ管５３と、ＥＧＲガス温度センサ５４と、を備えている。   The EGR device 50 includes an EGR cooler 51, an EGR valve 52, an EGR pipe 53, and an EGR gas temperature sensor 54.

ＥＧＲ管５３は、吸気側へ還流される排気ガスであるＥＧＲガスを吸気管２１へ案内するための通路であって、排気管４１と吸気管２１とを連通するように設けられている。   The EGR pipe 53 is a passage for guiding the EGR gas, which is the exhaust gas recirculated to the intake side, to the intake pipe 21, and is provided to connect the exhaust pipe 41 and the intake pipe 21 with each other.

ＥＧＲクーラ５１は、ＥＧＲ管５３の途中部に設けられ、吸気側へ還流されるＥＧＲガスを冷却する。   The EGR cooler 51 is provided in the middle of the EGR pipe 53 and cools the EGR gas recirculated to the intake side.

ＥＧＲバルブ５２は、ＥＧＲ管５３の途中部であって、ＥＧＲガスの還流方向におけるＥＧＲクーラ５１の下流側に設けられ、ＥＧＲガスの還流量を調整できるように構成されている。このＥＧＲバルブ５２は、ＥＣＵ９０からの制御信号に応じて、その開度を調整することによってＥＧＲガスの還流通路の面積を調整することで、ＥＧＲガスの還流量を調整することができる。   The EGR valve 52 is provided in the middle of the EGR pipe 53 and on the downstream side of the EGR cooler 51 in the recirculation direction of the EGR gas, and configured to be able to adjust the recirculation amount of the EGR gas. The EGR valve 52 can adjust the amount of recirculation of the EGR gas by adjusting the area of the recirculation passage of the EGR gas by adjusting the opening degree thereof in accordance with the control signal from the ECU 90.

ＥＧＲガス温度センサ５４は、ＥＧＲ管５３の途中部に設けられ、ＥＧＲガス温度ＴEGRを検出することができる。このＥＧＲガス温度センサ５４は、例えば熱電対により構成することができるが、これに限定されない。 The EGR gas temperature sensor 54 is provided in the middle of the EGR pipe 53 and can detect the EGR gas temperature T EGR . The EGR gas temperature sensor 54 may be configured by, for example, a thermocouple, but is not limited thereto.

なお、ＥＧＲガスの通過経路（例えば、ＥＧＲ管５３）には図示しない逆流防止弁（例えばリード弁）が設けられている。これにより、吸気がＥＧＲ装置５０を介して排気ガス側に流入することを防止している。   In addition, the backflow prevention valve (for example, reed valve) which is not shown in figure is provided in the passage (for example, EGR pipe | tube 53) of EGR gas. This prevents the intake air from flowing into the exhaust gas side through the EGR device 50.

このように構成された冷却機能付きのＥＧＲ装置５０により、例えばエンジン１００の高負荷運転時における最高燃焼温度を下げることができるので、ＮＯｘ（窒素酸化物）の生成量を低減することができる。なお、ＥＧＲガスの還流量の制御の詳細は後述する。   The EGR device 50 with the cooling function configured in this way can lower the maximum combustion temperature, for example, at the time of high load operation of the engine 100, so the amount of NOx (nitrogen oxide) generated can be reduced. In addition, the detail of control of the recirculation amount of EGR gas is mentioned later.

排気管４１は、排気ガスの通路であって、排気マニホールド４２と、ＤＰＦ６０と、を接続するように構成されている。排気管４１の内部に、燃焼室３から排出された排気ガスを流すことができる。   The exhaust pipe 41 is an exhaust gas passage, and is configured to connect the exhaust manifold 42 and the DPF 60. The exhaust gas discharged from the combustion chamber 3 can flow into the exhaust pipe 41.

排気マニホールド４２は、各燃焼室３で発生した排気ガスをまとめて、当該排気ガスを過給機２２のタービン２３に供給するように排気管４１へ導く。   The exhaust manifold 42 guides the exhaust gas generated in each combustion chamber 3 to the exhaust pipe 41 so as to supply the exhaust gas to the turbine 23 of the turbocharger 22.

なお、過給機２２のタービン２３とＤＰＦ６０の間に、排気ガスの排出量を調整できる排気弁（図略）を設けても良い。   In addition, an exhaust valve (not shown) capable of adjusting the amount of exhaust gas may be provided between the turbine 23 of the turbocharger 22 and the DPF 60.

ＤＰＦ６０は、図１に示すように、排気管４１の出口に設けられている。ＤＰＦ６０は、細長く形成されたケーシングを備える。また、ＤＰＦ６０は、酸化触媒６１と、スートフィルタ６２と、を備えている。酸化触媒６１及びスートフィルタ６２は、ケーシングの内部に配置されている。また、スートフィルタ６２は、ケーシングの内部で排気ガスが流れる方向において、酸化触媒６１の下流側に配置される。排気管４１からＤＰＦ６０に導入された排気ガスは、スートフィルタ６２により浄化された後、エンジン１００の外へ排出される。   The DPF 60 is provided at the outlet of the exhaust pipe 41, as shown in FIG. The DPF 60 includes an elongated casing. The DPF 60 also includes an oxidation catalyst 61 and a soot filter 62. The oxidation catalyst 61 and the soot filter 62 are disposed inside the casing. The soot filter 62 is disposed downstream of the oxidation catalyst 61 in the direction in which the exhaust gas flows inside the casing. Exhaust gas introduced into the DPF 60 from the exhaust pipe 41 is purified by the soot filter 62 and then discharged out of the engine 100.

酸化触媒６１は、白金等で構成されており、排気ガスに含まれる一酸化炭素、一酸化窒素などの酸化を促進することができる。酸化触媒６１の作用によって、排気ガス中の一酸化窒素は、不安定な二酸化窒素に酸化される。そして、二酸化窒素が一酸化窒素に戻るとき放出された酸素は、下流側のスートフィルタ６２で捕捉されたＰＭの酸化のために供給される。   The oxidation catalyst 61 is made of platinum or the like, and can promote the oxidation of carbon monoxide, nitrogen monoxide or the like contained in the exhaust gas. By the action of the oxidation catalyst 61, nitrogen monoxide in the exhaust gas is oxidized to unstable nitrogen dioxide. Then, the oxygen released as nitrogen dioxide returns to nitric oxide is supplied for the oxidation of PM trapped by the downstream soot filter 62.

スートフィルタ６２は、排気ガス内の煤等からなる粒子状物質（ＰＭ：Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｍａｔｔｅｒ）を捕集することで、排気ガスを濾過することができる。また、スートフィルタ６２の内部でＰＭを酸化反応させることができるようになっている。   The soot filter 62 can filter exhaust gas by collecting particulate matter (PM: Particulate Matter) consisting of soot and the like in the exhaust gas. Further, the PM can be oxidized in the soot filter 62.

なお、スートフィルタ６２におけるＰＭの堆積量は、エンジン本体１０が稼動するのに伴って徐々に増大するが、ＰＭを燃焼させて除去する制御（再生制御）を適宜のタイミングで行うことで、堆積量を減らすことができる。スートフィルタ６２へのＰＭの堆積は、流通抵抗の増大による排気圧力の上昇を通じて、ＥＧＲガスの還流に影響を与える。   Note that although the amount of PM deposited in the soot filter 62 gradually increases as the engine body 10 operates, the control (regeneration control) to burn and remove the PM is performed at an appropriate timing, thereby depositing You can reduce the amount. The deposition of PM on the soot filter 62 affects the reflux of the EGR gas through the increase of the exhaust pressure due to the increase of the flow resistance.

図１及び図２に示すＥＣＵ９０は、エンジン本体１０又はその近傍に配置されている。このＥＣＵ９０は、各種演算処理や制御を実行するＣＰＵと、記憶部９１としてのＲＯＭ及びＲＡＭなどから構成される。   The ECU 90 shown in FIGS. 1 and 2 is disposed at or near the engine body 10. The ECU 90 includes a CPU that executes various arithmetic processing and control, and a ROM and a RAM as the storage unit 91.

ＥＣＵ９０は、図２に示すように、検出部７０の検出結果から、エンジン本体１０の回転速度及び燃料噴射量、吸気圧Ｐa、排気圧Ｐg、ＥＧＲガス温度ＴEGR等の運転情報を取得し、これらの運転情報に基づいて、ＥＧＲバルブ５２の開度を調整することによりＥＧＲガスの還流量（以下、ＥＧＲ還流量と呼ぶことがある。）を制御することができる。 As shown in FIG. 2, the ECU 90 obtains operation information such as the rotational speed and fuel injection amount of the engine body 10, the intake pressure P a , the exhaust pressure P g and the EGR gas temperature T EGR from the detection result of the detection unit 70. By adjusting the opening degree of the EGR valve 52 based on the operation information, it is possible to control the amount of EGR gas recirculation (hereinafter sometimes referred to as the EGR recirculation amount).

検出部７０は、エンジン本体１０の運転状態を検出するために、上記のＥＧＲガス温度センサ５４のほか、ＥＧＲバルブ開度検知部５５と、回転速度検知部７１と、燃料噴射量検知部７２と、吸気圧力センサ７３と、排気圧力センサ７４と、を備えている。   Detection unit 70 detects an operating state of engine body 10, in addition to EGR gas temperature sensor 54 described above, EGR valve opening degree detection unit 55, rotational speed detection unit 71, and fuel injection amount detection unit 72. , An intake pressure sensor 73, and an exhaust pressure sensor 74.

ＥＧＲバルブ開度検知部５５は、例えば、ＥＣＵ９０からＥＧＲバルブ５２への指令値に基づいてその開度Ｇを計算することにより得るように構成されている。しかし、これに限定されず、例えば、ＥＧＲバルブに位置検出センサを設けることでＥＧＲバルブの開度Ｇを検出しても良い。   The EGR valve opening degree detection unit 55 is configured to obtain the opening degree G based on, for example, a command value from the ECU 90 to the EGR valve 52. However, the present invention is not limited to this. For example, the opening degree G of the EGR valve may be detected by providing a position detection sensor in the EGR valve.

回転速度検知部７１は、例えば、エンジン本体１０が備える図略のクランク軸の回転を検出するクランクセンサとして構成することができる。燃料噴射量検知部７２は、例えば、ＥＣＵ９０から上記のインジェクタ電磁弁８６への指令値に基づいて燃料噴射量を計算することにより得るように構成することができる。   The rotational speed detection unit 71 can be configured, for example, as a crank sensor that detects the rotation of a crankshaft (not shown) of the engine body 10. The fuel injection amount detection unit 72 can be configured to be obtained, for example, by calculating the fuel injection amount based on the command value from the ECU 90 to the injector solenoid valve 86 described above.

吸気圧力センサ７３は、吸気マニホールド２８内の気体（ＥＧＲ混合気）の圧力（吸気圧Ｐa）を検出する。排気圧力センサ７４は、排気マニホールド４２内の気体の圧力（排気圧Ｐg）を検出する。 The intake pressure sensor 73 detects the pressure (intake pressure P a ) of the gas (EGR mixture) in the intake manifold 28. The exhaust pressure sensor 74 detects the pressure of the gas in the exhaust manifold (exhaust pressure P g ).

ＥＣＵ９０は、記憶部９１と、ＥＧＲガス重量計算部９２と、を備えている。記憶部９１は、エンジン１００の運転の制御に関して予め設定された様々な情報を記憶している。記憶部９１に記憶される情報としては、例えば、ＥＧＲガス有効通路断面積マップ、ＥＧＲガス重量算出式等を挙げることができる。ＥＧＲガス重量計算部９２は、吸気側へ還流されるＥＧＲガス重量を算出することができる。   The ECU 90 includes a storage unit 91 and an EGR gas weight calculation unit 92. The storage unit 91 stores various information set in advance regarding control of the operation of the engine 100. Examples of the information stored in the storage unit 91 may include an EGR gas effective passage cross-sectional area map, an EGR gas weight calculation formula, and the like. The EGR gas weight calculation unit 92 can calculate the weight of the EGR gas recirculated to the intake side.

ＥＧＲガス有効通路断面積マップは、排気圧Ｐgと吸気圧Ｐaとの差圧ΔＰ、及びＥＧＲバルブ５２の開度Ｇに応じて、ＥＧＲガスの有効通路断面積Ａredを求めるためのものである。このＥＧＲガス有効通路断面積マップは、例えば、図３に示すように、差圧ΔＰ（＝Ｐg−Ｐa）と、ＥＧＲバルブ５２の開度Ｇと、の組合せに断面積を対応付けた２次元のテーブルとして表現することができる。ただし、有効通路断面積Ａredはテーブル（マップ）により求めることに限定されず、例えば数式により求めることもできる。 The EGR gas effective passage sectional area map is for determining the effective passage sectional area A red of the EGR gas according to the differential pressure ΔP between the exhaust pressure P g and the intake pressure P a and the opening degree G of the EGR valve 52 It is. In this EGR gas effective passage sectional area map, for example, as shown in FIG. 3, the sectional area is associated with the combination of the differential pressure ΔP (= P g −P a ) and the opening degree G of the EGR valve 52 It can be expressed as a two-dimensional table. However, the effective passage cross-sectional area A red is not limited to the determination by the table (map), and may be determined by, for example, a mathematical expression.

図２に示すＥＧＲガス重量算出式は、有効通路断面積Ａred、排気圧Ｐg、吸気圧Ｐa、及びＥＧＲガス温度ＴEGR等に基づいて、ＥＧＲガス重量（ＥＧＲ還流量）ＭEGRを求めるためのものである。なお、ＥＧＲガス重量の算出の詳細については後述する。 EGR gas weight calculation formula shown in Figure 2, the effective cross-sectional area A red, exhaust pressure P g, intake air pressure P a, and on the basis of the EGR gas temperature T EGR etc., EGR gas weight (EGR recirculation amount) M EGR It is for asking. The details of the calculation of the EGR gas weight will be described later.

次に、本実施形態のエンジン１００におけるＥＧＲガスの還流量（即ち、還流されるＥＧＲガス重量ＭEGR）の算出について図４等を参照して説明する。図４は、１回の燃焼サイクルにおける各気筒３０の弁線図及び吸気圧Ｐa、排気圧Ｐgを示す模式図である。 Next, calculation of the EGR gas recirculation amount (i.e., EGR gas weight MEGR to be recirculated ) in the engine 100 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a schematic diagram showing a valve diagram of each cylinder 30 and an intake pressure P a and an exhaust pressure P g in one combustion cycle.

図４の上側には、１番から４番までの４つの気筒のそれぞれにおいて、燃焼サイクル１回分の時間において吸気弁及び排気弁が開弁状態となる時期がハッチングで示されている。また、図４の下側には、吸気弁及び排気弁の開閉タイミングに対応して、吸気マニホールドの圧力の検出値Ｐa及び排気マニホールドの圧力の検出値Ｐgの時間推移が示されている。 In the upper side of FIG. 4, hatching indicates the timing at which the intake and exhaust valves are opened in one combustion cycle in each of the four cylinders from No. 1 to No. 4. The lower side of FIG. 4 shows the time transition of the detected value P a of the pressure of the intake manifold and the detected value P g of the pressure of the exhaust manifold, corresponding to the opening / closing timing of the intake valve and the exhaust valve. .

滑らかな回転を得るために４つの気筒の燃焼行程のタイミングが互いにズレて設定されているので、吸気マニホールドの圧力の検出値Ｐa及び排気マニホールドの圧力の検出値Ｐgは、燃焼サイクル１回分の時間ｔallを４つに分割した時間を単位として周期的に変化する。 Since the timings of the combustion strokes of the four cylinders are set to be offset from each other in order to obtain smooth rotation, the detection value P a of the pressure in the intake manifold and the detection value P g of the pressure in the exhaust manifold are equivalent to one combustion cycle. It changes periodically in units of time obtained by dividing the time t all of four into four.

図４には低回転かつ高負荷である状態の一例が示されており、全体的な傾向として、吸気マニホールドの圧力の検出値Ｐaは、排気マニホールドの圧力の検出値Ｐgより高くなっている。なお、図４の下側には、吸気マニホールドの圧力の検出値Ｐa及び排気マニホールドの圧力の検出値Ｐgについて、燃焼サイクル１回分の時間ｔall（あるいは、それ以上）にわたって平均することで得られた平均値ＰaAVG，ＰgAVGが破線で示されており、図４の例ではＰaAVG＞ＰgAVGとなっている。 FIG. 4 shows an example of a state of low rotation and high load, and as a general tendency, the detected value P a of the pressure of the intake manifold is higher than the detected value P g of the pressure of the exhaust manifold There is. In the lower part of FIG. 4, the detected value P a of the pressure of the intake manifold and the detected value P g of the pressure of the exhaust manifold are averaged over the time t all (or more) for one combustion cycle. The obtained average values P aAVG and P gAVG are indicated by broken lines, and in the example of FIG. 4, P aAVG > P gAVG .

ただし、燃焼サイクル１回分のうち局所的な時期（具体的には、各気筒の排気弁の開弁タイミング直後）においては、排気マニホールドの圧力の検出値Ｐgが吸気マニホールドの圧力の検出値Ｐaより高くなっている。例えば、図４のグラフで排気マニホールドの圧力（検出値Ｐg）が最初に吸気マニホールドの圧力（検出値Ｐa）を上回る現象は、４番気筒の排気弁が開くことによるものである。このように、ｎ番気筒における排気弁の開弁によって排気マニホールドの圧力が吸気マニホールドの圧力を上回った場合に、その上回った時期における吸気マニホールドの圧力の検出値及び排気マニホールドの圧力の検出値を、当該気筒の番号ｎ（ｎ＝１，２，３，４）を付してＰan，Ｐgnと表記することがある。 However, at a local time (specifically, immediately after the opening timing of the exhaust valve of each cylinder) of one combustion cycle, the detected value P g of the pressure of the exhaust manifold is the detected value P of the pressure of the intake manifold. It is higher than a . For example, the phenomenon that the pressure (detected value P g ) of the exhaust manifold first exceeds the pressure (detected value P a ) of the intake manifold in the graph of FIG. 4 is due to the opening of the exhaust valve of the fourth cylinder. Thus, when the pressure of the exhaust manifold exceeds the pressure of the intake manifold by the opening of the exhaust valve in the n-th cylinder, the detected values of the pressure of the intake manifold and the detected pressure of the exhaust manifold at the time when the pressure is exceeded The cylinder number n (n = 1, 2, 3, 4) may be added to the cylinder and denoted as P an , P gn .

図４の例では、下側のグラフで示すように、エンジン本体１０の１回の燃焼サイクルにおいて、排気圧が吸気圧より高い時期と、排気圧が吸気圧より低い時期と、が存在する。ＥＧＲ装置５０には上記のとおり逆流防止弁が設けられているので、排気ガスは、排気圧が吸気圧より高い時期にのみ吸気側へ還流する。このことを踏まえ、以下の説明では、排気圧が吸気圧より高い時期を還流時期と呼び、排気圧が吸気圧より低い時期を非還流時期と呼ぶことがある。また、ｎ番気筒における排気弁の開弁によって還流時期が生じた場合に、当該還流時期の長さを、当該気筒の番号ｎ（ｎ＝１，２，３，４）を付してｔrnと表記することがある。図４の例では、還流時期は燃焼サイクル１回分の時間ｔallにつき４回繰り返して現れ、この還流時期ｔr1，ｔr2，ｔr3，ｔr4においてのみ排気は吸気側に（脈動的に）還流することになる。 In the example of FIG. 4, as shown by the lower graph, in one combustion cycle of the engine body 10, there is a time when the exhaust pressure is higher than the intake pressure and a time when the exhaust pressure is lower than the intake pressure. Since the EGR device 50 is provided with the backflow prevention valve as described above, the exhaust gas is recirculated to the intake side only when the exhaust pressure is higher than the intake pressure. Based on this, in the following description, a time when the exhaust pressure is higher than the intake pressure may be called a reflux time, and a time when the exhaust pressure is lower than the intake pressure may be called a non-reflow time. In addition, when the reflux timing occurs due to the opening of the exhaust valve in the nth cylinder, the length of the reflux timing is given the number n (n = 1, 2, 3, 4) of the cylinder, and t rn It may be written as In the example of FIG. 4, the reflux timing appears repetitively four times per time t all during one combustion cycle, and the exhaust is on the intake side (pulsatingly) only at the reflux timings tr1 , tr2 , tr3 , tr4 . It will reflux.

次に、本実施形態のエンジン１００におけるＥＧＲガス重量の計算方法について図５を参照して説明する。図５は、第１実施形態における吸気圧及び排気圧の検出を説明する図である。   Next, a method of calculating the weight of EGR gas in the engine 100 of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a view for explaining the detection of the intake pressure and the exhaust pressure in the first embodiment.

図５は、図４の下側のグラフのうち、燃焼サイクルの１／４回分（破線で囲った部分）を取り出して拡大したものである。図５のグラフにプロットされている多数の円及び四角で示すように、ＥＣＵ９０のＥＧＲガス重量計算部９２は、吸気圧力センサ７３及び排気圧力センサ７４から検出値を十分に短い時間間隔で繰り返して取得する（吸気圧検出工程、排気圧検出工程）。そして、ＥＧＲガス重量計算部９２は、得られた検出値（吸気圧及び排気圧の検出値）を比較し、排気圧Ｐgが吸気圧Ｐaを上回っていれば還流時期であると判定し、排気圧が吸気圧を下回っていれば非還流時期であると判定する。図５のグラフにおいて、黒塗りの円及び四角がプロットされている時期が、排気圧Ｐgが吸気圧Ｐaを上回る還流時期に相当する。これにより、還流時期の始期、終期及び長さを得ることができる。 FIG. 5 is an enlarged view of one quarter of the combustion cycle (portion enclosed by a broken line) in the lower graph of FIG. 4. As indicated by a large number of circles and squares plotted in the graph of FIG. 5, the EGR gas weight calculation unit 92 of the ECU 90 repeats detection values from the intake pressure sensor 73 and the exhaust pressure sensor 74 at sufficiently short time intervals. Acquire (intake pressure detection process, exhaust pressure detection process). Then, the EGR gas weight calculation unit 92 compares the obtained detected values (detected values of the intake pressure and the exhaust pressure), and determines that it is the recirculation timing if the exhaust pressure P g exceeds the intake pressure P a. If the exhaust pressure is lower than the intake pressure, it is determined that the non-refluxing time is reached. In the graph of FIG. 5, the timing at which the filled circles and squares are plotted corresponds to the recirculation timing at which the exhaust pressure P g exceeds the intake pressure P a . Thereby, the beginning, the end and the length of the refluxing period can be obtained.

また、ＥＧＲガス重量計算部９２は、それぞれの還流時期の長さｔr1，ｔr2，ｔr3，ｔr4と、それぞれの還流時期における吸気圧力センサ７３の検出値の平均値Ｐa1AVG，Ｐa2AVG，Ｐa3AVG，Ｐa4AVG及び排気圧力センサ７４の検出値の平均値Ｐg1AVG，Ｐg2AVG，Ｐg3AVG，Ｐg4AVGを計算により求める。図５には、例として、４番の気筒の排気弁の開弁による還流時期ｔr4における吸気圧の複数の検出値Ｐa4（黒塗りの円）及びその平均値Ｐa4AVGが示されるとともに、当該還流時期ｔr4における排気圧の複数の検出値Ｐg4（黒塗りの四角）及びその平均値Ｐg4AVGが示されている。なお、還流時期においては排気圧が吸気圧より高いので、Ｐg4AVG＞Ｐa4AVGとなることはいうまでもない。 In addition, the EGR gas weight calculation unit 92 calculates the average values P a1AVG and P a2AVG of the lengths t r1 , t r2 , t r3 and t r4 of the respective refluxing timings and the detection values of the intake pressure sensor 73 at the respective refluxing timings. , P a3AVG, obtaining P A4AVG and average value P G1AVG detection value of the exhaust pressure sensor 74, P g2AVG, P g3AVG, by calculation P g4AVG. Figure 5, as an example, with the fourth plurality of detected values of the intake pressure in the reflux time t r4 by opening the exhaust valve of the cylinder P a4 (closed circles) and the average value P A4AVG is shown, a plurality of (solid squares) detection value P g4 and the average value P G4AVG exhaust pressure in the reflux time t r4 are shown. It is needless to say that P g4AVG > P a4AVG because the exhaust pressure is higher than the intake pressure at the refluxing time.

そして、ＥＧＲガス重量計算部９２は、１回の燃焼サイクルに現れる４回分の上記還流時期についてそれぞれ得られた上記の平均値を更に平均した吸気圧Ｐra及び排気圧Ｐrgを、下記の式（１）、式（２）に従って求める。なお、この計算は実質的には４つの気筒についての平均を求めているので、上記の吸気圧Ｐra及び排気圧Ｐrgをそれぞれ気筒平均吸気圧及び気筒平均排気圧と呼ぶことがある。

Figure 0006523104
Figure 0006523104
 Then, the EGR gas weight calculation unit 92 calculates the intake pressure Pra and the exhaust pressure Prg obtained by further averaging the above-mentioned average values obtained for each of the four times of the above-mentioned reflux timings that appear in one combustion cycle. (1) It calculates | requires according to Formula (2). Note that, since this calculation substantially obtains an average for four cylinders, the intake pressure Pra and the exhaust pressure Prg may be referred to as a cylinder average intake pressure and a cylinder average exhaust pressure, respectively.
Figure 0006523104
Figure 0006523104

更に、ＥＧＲガス重量計算部９２は、当該気筒平均吸気圧Ｐraと気筒平均排気圧Ｐrgとの差圧ΔＰ、及び気筒平均吸気圧Ｐraと気筒平均排気圧Ｐrgとの比率である吸排気圧比πを、下記の式（３）及び式（４）に従って求める。

Figure 0006523104
Figure 0006523104
 Furthermore, EGR gas weight calculation unit 92 is the ratio of the cylinder mean intake pressure P ra differential pressure ΔP between the cylinder mean exhaust pressure P rg, and the cylinder mean intake pressure P ra and cylinders mean exhaust pressure P rg intake The pressure ratio π is determined according to the following Equation (3) and Equation (4).
Figure 0006523104
Figure 0006523104

続いて、ＥＧＲガス重量計算部９２は、算出した差圧ΔＰ及びＥＧＲバルブ開度検知部５５から取得したＥＧＲバルブの開度Ｇに基づき、上記の有効通路断面積マップを用いて、ＥＧＲガスの有効通路断面積Ａredを求める。そして、求めた有効通路断面積Ａred、上記の式（２）に従って求めた気筒平均排気圧Ｐrg、上記の式（４）に従って算出した吸排気圧比π、ＥＧＲガス温度センサ５４から取得したＥＧＲガス温度ＴEGRに基づいて、ＥＧＲガス重量（仮定ＥＧＲガス重量）ＭsEGRを下記の式（５）に従って求める。

Figure 0006523104
ただし、κは排気比熱を表す定数であり、Ｒは気体定数である。本実施形態では、上記の式（１）〜式（５）がＥＧＲガス重量算出式（還流量算出情報）に相当する。 Subsequently, the EGR gas weight calculation unit 92 uses the above-mentioned effective passage sectional area map based on the calculated differential pressure ΔP and the opening degree G of the EGR valve acquired from the EGR valve opening degree detection unit 55. The effective passage sectional area A red is determined. Then, the effective passage sectional area A red obtained, the cylinder average exhaust pressure P rg obtained according to the above equation (2), the intake / exhaust pressure ratio π calculated according to the above equation (4), the EGR obtained from the EGR gas temperature sensor 54 Based on the gas temperature T EGR , an EGR gas weight (assumed EGR gas weight) M sEGR is determined according to the following equation (5).
Figure 0006523104
 However, κ is a constant representing exhaust specific heat, and R is a gas constant. In the present embodiment, the above formulas (1) to (5) correspond to the EGR gas weight calculation formula (reflux amount calculation information).

なお、上記の式（１）〜式（５）は、従来技術として指摘した特許文献１の式（５）と実質的に同様な考え方に基づくＥＧＲモデル式であって、Ｐraの代わりに図４のＰaAVGを、Ｐrgの代わりに図４のＰgAVGをそれぞれ用いれば（ただしＰaAVG＜ＰgAVG）、燃焼サイクルの全体におけるＥＧＲ還流量を求めることが可能な式である点に留意すべきである。即ち、上記の式（１）〜式（５）は、従来は、燃焼サイクルの全体における排気圧の平均値ＰgAVGが、燃焼サイクルの全体における吸気圧の平均値ＰaAVGより高いことを前提にして、２つの平均値ＰgAVG，ＰaAVGと、ＥＧＲバルブ５２の開度と、ＥＧＲガス温度ＴEGRと、に基づいて、燃焼サイクルの全体におけるＥＧＲ還流量を求めるために用いられていた。これに対し、本実施形態では、図４の下側に示すように脈動的な還流が生じる場合まで当該式（１）〜式（５）を拡張して、燃焼サイクル全体での排気圧の平均値がＰrgであり、吸気圧の平均値がＰraであると仮定した場合の燃焼サイクル全体におけるＥＧＲ還流量（仮定ＥＧＲガス重量ＭsEGR）を求めている。 In addition, said Formula (1)-Formula (5) is EGR model formula based on the concept substantially the same as Formula (5) of patent document 1 pointed out as a prior art, Comprising : It replaces with Pra . 4 of the P aAVG, be noted P Gavg of 4 instead of P rg be used respectively (where P aAVG <P gAVG), the point is an expression that can be determined EGR recirculation amount in the entire combustion cycle It should. That is, the above equations (1) to (5) conventionally assume that the average value P gAVG of the exhaust pressure in the entire combustion cycle is higher than the average value P aAVG of the intake pressure in the entire combustion cycle. Based on the two average values P gAVG and P aAVG , the opening degree of the EGR valve 52, and the EGR gas temperature T EGR , it is used to determine the EGR recirculation amount in the entire combustion cycle. On the other hand, in the present embodiment, as shown on the lower side of FIG. 4, the equations (1) to (5) are expanded to the case where the pulsating reflux occurs, and the average of the exhaust pressure in the entire combustion cycle is obtained. The EGR recirculation amount (assumed EGR gas weight M sEGR ) in the entire combustion cycle assuming that the value is P rg and the average value of the intake pressure is P ra is determined.

次に、ＥＧＲガス重量計算部９２は、上記の計算式に従って算出した仮定ＥＧＲガス重量ＭsEGR、それぞれの還流時期の長さｔr1，ｔr2，ｔr3，ｔr4、及び、１回の燃焼サイクル時間の長さｔallを用いて、上記の還流時期において還流されたＥＧＲガスの重量ＭEGRを下記の式（６）に従って求める。これにより、排気ガスが還流時期にのみ吸気側へ流れることを考慮してＥＧＲガス重量ＭEGRを計算することができる。

Figure 0006523104
Next, the EGR gas weight calculation unit 92 calculates the assumed EGR gas weight M sEGR calculated according to the above calculation formula, the lengths of the refluxing timings t r1 , t r2 , t r3 , and t r4 of each reflux time, and one combustion. Using the cycle time length t all , the weight M EGR of the EGR gas recirculated at the above-described reflux timing is determined according to the following equation (6). Thus, the EGR gas weight MEGR can be calculated taking into consideration that the exhaust gas flows to the intake side only at the reflux timing.
Figure 0006523104

このように、本実施形態では、１回の燃焼サイクルにおいて排気圧が吸気圧より高い時期（還流時期）と、排気圧が吸気圧より低い時期（非還流時期）と、が存在する場合には、上記の還流時期ｔr1，ｔr2，ｔr3，ｔr4に検出された排気圧Ｐg1，Ｐg2，Ｐg3，Ｐg4及び吸気圧Ｐa1，Ｐa2，Ｐa3，Ｐa4のみを用いて（言い換えれば、非還流時期における検出値を除外して）、上記の式（１）〜式（６）によりＥＧＲガス重量ＭEGRを算出している（ＥＧＲ還流量算出工程）。これにより、ＥＧＲガス重量ＭEGRの計算精度を高めることができる。また、排気圧等の脈動によるＥＧＲガスの還流への影響を反映できるので、ＥＧＲガス重量ＭEGRの計算精度を安定させることができる。 As described above, in the present embodiment, when there is a time when the exhaust pressure is higher than the intake pressure (reflux time) and a time when the exhaust pressure is lower than the intake pressure (non-reflux time) in one combustion cycle. , Using only the exhaust pressure P g1 , P g2 , P g3 , P g4 and the intake pressure P a1 , P a2 , P a3 , P a4 detected at the above-mentioned reflux timings t r1 , t r2 , t r3 , t r4 (In other words, excluding the detected value at the non-refluxing time), the EGR gas weight MEGR is calculated by the above equations (1) to (6) (EGR reflux amount calculating step). Thereby, the calculation accuracy of the EGR gas weight MEGR can be enhanced. Since it reflect the impact of the reflux of EGR gas due to pulsation such as exhaust pressure, the calculation accuracy of the EGR gas weight M EGR can be stabilized.

なお、上記の例は１回の燃焼サイクルにおいて還流時期及び非還流時期が交互に現れる場合であるが、１回の燃焼サイクルにおいて非還流時期が全く現れない場合（還流時期だけの場合）もあり得る。この場合は、従来と同様に、１回の燃焼サイクルにおける排気圧及び吸気圧の平均値ＰgAVG，ＰaAVGを上記のＰrg，Ｐraの代わりに用いて式（５）によりＥＧＲガス重量ＭEGRを計算すれば良く、式（６）に示す時間割合の乗算は不要になる。 In the above example, the refluxing time and the non-refluxing time alternate in one combustion cycle, but there may be a case where the non-refluxing time does not appear at all in one combustion cycle (in the case of only the refluxing time). obtain. In this case, as in the conventional case, the average value P gAVG and P aAVG of the exhaust pressure and the intake pressure in one combustion cycle is used instead of P rg and P ra described above, and the EGR gas weight M It suffices to calculate the EGR, and the multiplication of the time ratio shown in the equation (6) becomes unnecessary.

以上に説明したように、本実施形態のエンジン１００は、排気ガスの一部をＥＧＲガスとして吸気側へ還流させるＥＧＲ装置５０を有する。当該エンジン１００は、エンジン本体１０と、吸気圧力センサ７３と、排気圧力センサ７４と、ＥＣＵ９０と、を備える。エンジン本体１０は、４つの気筒３０を有する。吸気圧力センサ７３は、吸気の圧力である吸気圧Ｐaを検出する。排気圧力センサ７４は、排気ガスの圧力である排気圧Ｐgを検出する。ＥＣＵ９０は、吸気側へ還流されるＥＧＲガスの量であるＥＧＲガス重量ＭEGRを求める。ＥＣＵ９０は、エンジン本体１０の燃焼サイクルにおいて、排気圧Ｐgが吸気圧Ｐaより高い還流時期と、排気圧Ｐgが吸気圧Ｐaより低い非還流時期と、がある場合に、前記還流時期ｔrに検出された排気圧Ｐg及び吸気圧Ｐaに基づいて、ＥＧＲガス重量ＭEGRを求める。 As described above, the engine 100 of the present embodiment includes the EGR device 50 that recirculates a part of the exhaust gas as the EGR gas to the intake side. The engine 100 includes an engine body 10, an intake pressure sensor 73, an exhaust pressure sensor 74, and an ECU 90. The engine body 10 has four cylinders 30. Intake air pressure sensor 73 detects the intake air pressure P a is a pressure of the intake air. The exhaust pressure sensor 74 detects an exhaust pressure P g which is a pressure of exhaust gas. The ECU 90 obtains an EGR gas weight MEGR , which is the amount of EGR gas recirculated to the intake side. ECU90, in a combustion cycle of the engine body 10, and when reflux exhaust pressure P g is higher than the intake air pressure P a, if the exhaust pressure P g is and a non-refluxing period, less than the intake air pressure P a, the return timing The EGR gas weight M EGR is obtained based on the exhaust pressure P g and the intake pressure P a detected at t r .

即ち、ＥＧＲガスが還流する通路（ＥＧＲ管５３等）には上述のように逆流防止弁が通常設けられているので、上記のように排気圧Ｐgが吸気圧Ｐaより高い時期と低い時期とがある状況においては、排気圧Ｐgが吸気圧Ｐaより高い時期にしかＥＧＲガスは吸気側へ還流しない。この点、本実施形態の構成によれば、このようにＥＧＲガスが脈動的に還流する場合でも、当該ＥＧＲガス量を高い精度で計算することができる。また、ＥＧＲガス量を燃焼サイクル毎に求めることも可能になるので、計算のリアルタイム性を高めることができ、負荷等の過渡的な変動に即座に対応することができる。 That is, since the backflow prevention valve is usually provided in the passage (EGR pipe 53 etc.) where EGR gas is recirculated as described above, the timing when the exhaust pressure P g is higher and lower than the intake pressure P a as described above In such a situation, the EGR gas is recirculated to the intake side only when the exhaust pressure P g is higher than the intake pressure P a . In this respect, according to the configuration of the present embodiment, even when the EGR gas is pulsatingly recirculated in this manner, the amount of EGR gas can be calculated with high accuracy. In addition, since it becomes possible to obtain the EGR gas amount for each combustion cycle, it is possible to improve the real-time property of the calculation and to promptly cope with the transient fluctuation such as the load.

また、本実施形態のエンジン１００においては、ＥＧＲバルブ５２と、ＥＧＲガス温度センサ５４と、を備える。ＥＧＲバルブ５２は、ＥＧＲガスの還流量を調整可能である。ＥＧＲガス温度センサ５４は、ＥＧＲガスの温度を検出する。ＥＣＵ９０には、上記の式（１）〜式（５）が記憶されている。この式（１）〜式（５）は、燃焼サイクルの全体における排気圧の平均値と、燃焼サイクルの全体における吸気圧の平均値と、ＥＧＲバルブ５２の開度と、ＥＧＲガス温度センサ５４により検出されたＥＧＲガスの温度と、を当てはめることで、燃焼サイクルの全体におけるＥＧＲ還流量を求めることが可能である。ＥＣＵ９０は、燃焼サイクルにおいて還流時期と非還流時期とがある場合に、還流時期ｔrにおいて検出された排気圧（Ｐrg）が燃焼サイクルの全体における排気圧の平均値であり、かつ、還流時期ｔrにおいて検出された吸気圧（Ｐra）が燃焼サイクルの全体における吸気圧の平均値であると仮定した場合の、燃焼サイクルの全体におけるＥＧＲ還流量としての仮定ＥＧＲガス重量ＭsEGRを上記の式（１）〜式（５）により求める。ＥＣＵ９０は、式（６）に示すように、仮定ＥＧＲガス重量ＭsEGRに、燃焼サイクルにおける還流時期の時間割合を乗算することにより、ＥＧＲガス重量ＭEGRを求める。 Further, in the engine 100 of the present embodiment, an EGR valve 52 and an EGR gas temperature sensor 54 are provided. The EGR valve 52 can adjust the amount of recirculation of the EGR gas. The EGR gas temperature sensor 54 detects the temperature of the EGR gas. The above-mentioned equations (1) to (5) are stored in the ECU 90. The equations (1) to (5) are calculated by the average value of the exhaust pressure in the entire combustion cycle, the average value of the intake pressure in the entire combustion cycle, the opening degree of the EGR valve 52, and the EGR gas temperature sensor 54. By applying the detected EGR gas temperature, it is possible to determine the EGR recirculation amount in the entire combustion cycle. ECU90, when there is reflux time and a non-refluxed timing in the combustion cycle, the detected exhaust pressure at the reflux time t r (P rg) is the average value of the exhaust pressure in the entire combustion cycle, and reflux time Assuming that the intake pressure (P ra ) detected at t r is the average value of the intake pressure in the entire combustion cycle, the assumed EGR gas weight M sEGR as the EGR recirculation amount in the entire combustion cycle is It calculates | requires by Formula (1)-Formula (5). The ECU 90 obtains the EGR gas weight M EGR by multiplying the assumed EGR gas weight M sEGR by the time ratio of the reflux timing in the combustion cycle, as shown in the equation (6).

これにより、ＥＧＲガスが脈動的に還流する場合でも、（燃焼サイクルの全体における排気圧の平均値が吸気圧の平均値より高いことを前提として）燃焼サイクル全体でのＥＧＲガス重量を算出可能な式（１）〜式（５）を用いて、ＥＧＲガス重量ＭEGRを精度良く求めることができる。 This makes it possible to calculate the weight of EGR gas in the entire combustion cycle (assuming that the average value of the exhaust pressure in the entire combustion cycle is higher than the average value of the intake pressure) even when the EGR gas recirculates pulsatingly. The EGR gas weight MEGR can be determined with high accuracy by using the equations (1) to (5).

また、本実施形態のエンジン１００において、排気圧力センサ７４及び吸気圧力センサ７３は、燃焼サイクルにおいて、排気圧及び吸気圧を複数のタイミングで検出する。ＥＣＵ９０は、還流時期の長さｔr1，ｔr2，ｔr3，ｔr4を、排気圧の検出値Ｐgが吸気圧の検出値Ｐaを上回っている時間の長さとして求める。 Further, in the engine 100 of the present embodiment, the exhaust pressure sensor 74 and the intake pressure sensor 73 detect the exhaust pressure and the intake pressure at a plurality of timings in the combustion cycle. ECU90 is a length t r1, t r2, t r3 , t r4 reflux period, determined as the length of time the detection value P g of the exhaust pressure is higher than the detection value P a of the intake pressure.

これにより、排気圧と吸気圧の実際の関係に基づいて還流時期の長さを正確に求めることができるので、ＥＧＲガスの重量の計算精度を一層高めることができる。   Thus, the length of the recirculation time can be accurately determined based on the actual relationship between the exhaust pressure and the intake pressure, so that the calculation accuracy of the weight of the EGR gas can be further enhanced.

また、本実施形態のエンジン１００において、ＥＣＵ９０は、還流時期の始期から終期までの間における複数のタイミングで検出された排気圧を平均して得られる平均値Ｐg1AVG，Ｐg2AVG，Ｐg3AVG，Ｐg4AVGと、還流時期の始期から終期までの間における複数のタイミングで検出された吸気圧を平均して得られる平均値Ｐa1AVG，Ｐa2AVG，Ｐa3AVG，Ｐa4AVGと、を用いて、ＥＧＲガス重量ＭEGRを求める。 Further, in the engine 100 of the present embodiment, the ECU 90 determines average values P g1AVG , P g2AVG , P g3AVG , Pg obtained by averaging the exhaust pressures detected at a plurality of timings from the beginning to the end of the reflux timing. and G4AVG, average value P A1AVG obtained by averaging the detected intake pressure at a plurality of timings during the period from the beginning of the reflux period to the end, P a2AVG, P a3AVG, using, and P a4AVG, EGR gas weight Determine the EGR .

これにより、排気圧及び吸気圧に関する検出値の誤差の影響を低減することができる。   Thereby, the influence of the error of the detection value regarding exhaust pressure and intake pressure can be reduced.

また、本実施形態のエンジン１００において、ＥＣＵ９０は、ＥＧＲガスの還流量を調整するためのＥＧＲバルブ５２を、求めたＥＧＲガス重量ＭEGRに基づいて制御する。 Further, in the engine 100 of the present embodiment, the ECU 90 controls the EGR valve 52 for adjusting the amount of recirculation of the EGR gas based on the obtained EGR gas weight MEGR .

これにより、ＥＧＲガスが脈動的に還流するような状況においても、ＥＧＲガスの還流量を高い精度で制御することができる。   As a result, even in a situation where the EGR gas is recirculated in a pulsating manner, it is possible to control the recirculation amount of the EGR gas with high accuracy.

次に、上記第１実施形態の変形例について説明する。   Next, a modification of the first embodiment will be described.

上記の第１実施形態では、４つの気筒のそれぞれの排気弁の開弁による還流時期について排気圧Ｐg1，Ｐg2，Ｐg3，Ｐg4及び吸気圧Ｐa1，Ｐa2，Ｐa3，Ｐa4を検出し、それぞれの平均値を更に平均した気筒平均排気圧Ｐrg及び気筒平均吸気圧Ｐraに基づいてＥＧＲガス重量ＭEGRを求めている。しかしながらこれに代えて、４つのうち１つの気筒（例えば、１番の気筒）の排気弁の開弁による還流時期ｔr1について検出した排気圧Ｐg1の平均値Ｐg1AVG及び吸気圧Ｐa1の平均値Ｐa1AVGを代表値として用いて、ＥＧＲガス重量ＭEGRを求めても良い。この場合、上記の式（１）、式（２）、及び式（６）に代えて、それぞれ以下の式（７）、式（８）、及び式（９）を用いることとすれば良い。この方法により、計算を簡素化することができる。

Figure 0006523104
Figure 0006523104
Figure 0006523104
 In the first embodiment described above, the exhaust pressure P g1 , P g2 , P g3 , P g4 and the intake pressure P a1 , P a2 , P a3 , P a3 , P a4 for the reflux timing by opening the exhaust valve of each of the four cylinders the detected seeking EGR gas weight M EGR based on the respective further averaged cylinder average exhaust pressure P rg mean and cylinder average intake pressure P ra. However, instead of this, the average value P g1AVG of the exhaust pressure P g1 and the average value of the intake pressure P a1 detected for the recirculation timing t r1 by the opening of the exhaust valve of one of the four cylinders (for example, the first cylinder) The EGR gas weight M EGR may be determined using the value P a1AVG as a representative value. In this case, the following formulas (7), (8), and (9) may be used instead of the above formulas (1), (2), and (6), respectively. This method can simplify the calculation.
Figure 0006523104
Figure 0006523104
Figure 0006523104

また、上記の第１実施形態では、ＥＧＲガス重量計算部９２は、それぞれの還流時期の始期、終期及び長さｔr1，ｔr2，ｔr3，ｔr4を、吸気圧力センサ７３及び排気圧力センサ７４で実際に検出した検出値の大小関係に基づいて求めている。しかしながらこれに代えて、ＥＣＵ９０に、回転速度及び燃料噴射量に応じて還流時期の始期、終期及び長さｔr1，ｔr2，ｔr3，ｔr4を予め定めた還流時期マップ（還流時期情報）を記憶させることとし、この還流時期マップに基づいて、還流時期の始期、終期及び長さｔr1，ｔr2，ｔr3，ｔr4を求めても良い。この還流時期マップは、上記のＥＧＲガス有効通路断面積マップと同様に２次元のテーブルとして表現することができるが、還流時期の始期、終期及び長さをテーブル以外の方法（例えば、数式）により求めることもできる。 In the first embodiment described above, EGR gas weight calculation unit 92, the beginning of each reflux time, the end and the length t r1, t r2, t r3 , t r4, the intake pressure sensor 73 and exhaust pressure sensor At 74, it is determined based on the magnitude relationship of the detection values actually detected. However instead of this, the ECU 90, the rotational speed and the fuel injection amount commencement of reflux time, depending on, end and length t r1, t r2, t r3 , t r4 a predetermined reflux timing map (reflux time information) and it is stored, and based on this reflux timing map, the beginning of the reflux time, end and length t r1, t r2, t r3 , t r4 may be obtained. The reflux timing map can be expressed as a two-dimensional table as in the EGR gas effective passage sectional area map described above, but the beginning, end, and length of the reflux timing can be expressed by a method other than the table (for example, equation). You can ask for it.

以上に説明したように、本変形例のエンジン１００は、４つの気筒を備える。ＥＣＵ９０は、４つの気筒のそれぞれにおいて排気弁が開弁することにより生じる還流時期ｔr1，ｔr2，ｔr3，ｔr4のうち、１つの気筒（１番の気筒）に関する還流時期ｔr1に検出された排気圧Ｐg1及び吸気圧Ｐa1に基づいて、ＥＧＲガス重量ＭEGRを求める。 As described above, the engine 100 of the present variation includes four cylinders. The ECU 90 detects the reflux timing tr1 for one cylinder (the cylinder No. 1) among the reflux timings tr1 , tr2 , tr3 , tr4 generated by the exhaust valve opening in each of the four cylinders. The EGR gas weight M EGR is determined based on the exhaust pressure P g1 and the intake pressure P a1 .

これにより、処理及び計算を簡素化することができる。   This can simplify processing and calculations.

また、本変形例のエンジン１００において、ＥＣＵ９０には、燃焼サイクルにおける還流時期の長さを回転速度及び燃料噴射量に応じて予め定めた還流時期マップが記憶されている。ＥＣＵ９０は、還流時期の長さｔr1，ｔr2，ｔr3，ｔr4を還流時期マップに基づいて求める。 Further, in the engine 100 of the present modification, the ECU 90 stores a reflux timing map in which the length of the reflux timing in the combustion cycle is predetermined according to the rotational speed and the fuel injection amount. The ECU 90 determines the lengths tr1 , tr2 , tr3 , and tr4 of the reflux timing based on the reflux timing map.

これにより、還流時期の長さを簡便に得ることができるので、計算を容易にすることができる。   As a result, the length of the refluxing period can be easily obtained, so that the calculation can be facilitated.

次に、第２実施形態を説明する。図６は、第２実施形態における吸気圧及び排気圧の検出を説明する図である。なお、本実施形態の説明においては、前述の実施形態と同一又は類似の部材には図面に同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。   Next, a second embodiment will be described. FIG. 6 is a diagram for explaining detection of the intake pressure and the exhaust pressure in the second embodiment. In the description of the present embodiment, members that are the same as or similar to the above-described embodiment may be assigned the same reference numerals in the drawings, and descriptions thereof may be omitted.

本実施形態において、ＥＣＵ９０の記憶部９１には、検出タイミングマップ（検出タイミング情報）が記憶されている。この検出タイミングマップは、還流時期ｔrの始期から終期までの間における単一のタイミングとして設定された排気圧及び吸気圧の検出タイミングを求めるためのものである。本実施形態において、検出タイミングは、気筒の上死点又は下死点のタイミングから当該検出タイミングまでの時間ｔmの形で記憶されているが、検出タイミングは他の形で表現されても良い。この検出タイミングは、還流時期において、ＥＧＲガス重量ＭEGRの計算のために適した排気圧及び吸気圧が検出できるタイミング（代表的な検出タイミング）として予め設定されたものであり、エンジン１００の回転速度及び燃料噴射量に応じて定められている。 In the present embodiment, a detection timing map (detection timing information) is stored in the storage unit 91 of the ECU 90. The detection timing map is for obtaining the detection timing of the exhaust pressure and the intake pressure is set as a single timing during the period from the beginning of the reflux time t r to the end. In the present embodiment, the detection timing has been stored in the form of a time t m from the timing of top dead center or bottom dead center of the cylinder until the detection timing, the detection timing may be represented in other forms . The detection timing, at reflux period, which exhaust pressure and the intake pressure suitable for the calculation of the EGR gas weight M EGR is set in advance as the timing can be detected (representative detection timing), the rotation of the engine 100 It is determined according to the speed and fuel injection amount.

そして本実施形態では、還流時期において複数回得られた排気圧及び吸気圧の検出値を平均して得られる平均値の代わりに、上記の検出タイミングｔmにおける１回の検出値（瞬間値）をそのまま用いる（例えば、図６に示す４番の気筒の排気弁の開弁による還流時期ｔr4については、複数の検出値の平均値Ｐa4AVG，Ｐg4AVGではなく、上記の検出タイミングｔm4における１回の検出値Ｐa4d，Ｐg4dを用いる）。この場合、上記の式（１）及び式（２）に代えて、以下の式（１０）及び式（１１）を用いることとすれば良い。これにより、排気圧及び吸気圧を１回の燃焼サイクルにつき４回検出するだけでＥＧＲガス重量ＭEGRを計算できるので、処理及び計算を簡素化することができる。

Figure 0006523104
Figure 0006523104
 In the present embodiment, instead of the average value obtained by averaging the detected values of the exhaust pressure and the intake pressure obtained a plurality of times at the reflux timing, one detected value (instantaneous value) at the above detection timing t m directly used (e.g., the reflux time t r4 by opening the exhaust valve of the fourth cylinder shown in Figure 6, the mean value P A4AVG plurality of detection values, rather than P G4AVG, in the detection timing t m4 A single detection value P a4d and P g4 d are used). In this case, the following formulas (10) and (11) may be used instead of the above formulas (1) and (2). As a result, the EGR gas weight MEGR can be calculated by detecting the exhaust pressure and the intake pressure four times per one combustion cycle, so the processing and calculation can be simplified.
Figure 0006523104
Figure 0006523104

なお、本実施形態では、ＥＣＵ９０に、還流時期の長さｔr1，ｔr2，ｔr3，ｔr4を回転速度及び燃料噴射量に応じて予め定めた還流時期マップを記憶させることとし、この還流時期マップに基づいて還流時期の長さｔr1，ｔr2，ｔr3，ｔr4を求めることとすると、還流時期の長さを求めるために排気圧及び吸気圧の検出値同士を比較する必要がなくなり、処理を簡素化できる点で好ましい。 In the present embodiment, the ECU 90 stores a reflux timing map, which is predetermined according to the rotational speed and the fuel injection amount, of the lengths tr1 , tr2 , tr3 , and tr4 of the reflux timing. If the lengths tr1 , tr2 , tr3 , tr4 of the reflux timing are determined based on the timing map, it is necessary to compare the detected values of the exhaust pressure and the intake pressure in order to determine the length of the reflux timing. It is preferable at the point which can eliminate and simplify a process.

以上に説明したように、本実施形態のエンジン１００において、ＥＣＵ９０には、検出タイミングマップが記憶されている。この検出タイミングマップには、還流時期の始期から終期までの間における単一のタイミングとして設定された排気圧及び吸気圧の検出タイミングが、回転速度及び燃料噴射量に応じて予め定められている。ＥＣＵ９０は、前記検出タイミングにおいて検出された排気圧及び吸気圧を用いて、ＥＧＲガス重量ＭEGRを求める。 As described above, in the engine 100 of the present embodiment, the ECU 90 stores a detection timing map. In this detection timing map, the detection timing of the exhaust pressure and the intake pressure set as a single timing from the start to the end of the reflux timing is predetermined according to the rotational speed and the fuel injection amount. ECU90 uses the detected exhaust pressure and the intake pressure at the detection timing, obtains the EGR gas weight M EGR.

これにより、排気圧及び吸気圧の検出回数を減らすことができるので、処理を簡素化することができる。   As a result, the number of times of detection of the exhaust pressure and the intake pressure can be reduced, so that the process can be simplified.

なお、本実施形態の変形例として、４つのうち１つの気筒（例えば、１番の気筒）の排気弁の開弁による還流時期ｔr1について単一のタイミングで検出した排気圧Ｐg1d及び吸気圧Ｐa1dを代表値として用いて、ＥＧＲガス重量ＭEGRを求めても良い。この場合、上記の式（１０）、式（１１）、及び式（６）に代えて、それぞれ以下の式（１２）、式（１３）、及び式（１４）を用いることとすれば良い。これにより、計算を簡素化することができる。

Figure 0006523104
Figure 0006523104
Figure 0006523104
 As a modification of this embodiment, four of one cylinder (e.g., # 1 cylinder) exhaust pressure P G1d and the intake pressure detected by the single timing for reflux time t r1 by opening the exhaust valve using P A1D as the representative value may be obtained EGR gas weight M EGR. In this case, the following formulas (12), (13) and (14) may be used instead of the above formulas (10), (11) and (6), respectively. This can simplify the calculation.
Figure 0006523104
Figure 0006523104
Figure 0006523104

また、図６の例で示すように、本実施形態では、排気圧Ｐg1d及び吸気圧Ｐa1dの代表的な検出タイミングが同時になっている。しかしながら、排気圧Ｐg1d及び吸気圧Ｐa1dの検出タイミングが互いに異なるように個別に定められても良い。 Further, as shown in the example of FIG. 6, in the present embodiment, representative detection timings of the exhaust pressure Pg1d and the intake pressure Pa1d are simultaneously set. However, the detection timings of the exhaust pressure Pg1d and the intake pressure Pa1d may be individually determined so as to be different from each other.

以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。   The preferred embodiment of the present invention has been described above, but the above-described configuration can be modified, for example, as follows.

エンジン本体１０の気筒の数は、４つに限らず、３つ以下又は５つ以上とすることができる。   The number of cylinders of the engine body 10 is not limited to four, and may be three or less or five or more.

仮定ＥＧＲガス重量ＭsEGRは、上記の式（１）〜式（５）に限定されず、他の式（他のＥＧＲモデル）を用いて求めることもできる。 The assumed EGR gas weight M sEGR is not limited to the above equations (1) to (5), but may be determined using another equation (another EGR model).

１０ エンジン本体
３０ 気筒
５０ ＥＧＲ装置
５２ ＥＧＲバルブ（ＥＧＲ弁）
５４ ＥＧＲガス温度センサ（ＥＧＲガス温度検出部）
７３ 吸気圧力センサ（吸気圧検出部）
７４ 排気圧力センサ（排気圧検出部）
９０ ＥＣＵ（制御部）
１００ エンジン
Ｐg 排気圧
Ｐa 吸気圧
ΔＰ ＥＧＲ差圧
ＴEGR ＥＧＲガス温度
Ａred 有効通路断面積
π 吸排気圧比
κ 排気比熱
Ｒ 気体定数
ＭsEGR 仮定ＥＧＲガス重量（仮定ＥＧＲ還流量）
ＭEGR ＥＧＲガス重量（ＥＧＲ還流量） 10 engine body 30 cylinders 50 EGR device 52 EGR valve (EGR valve)
54 EGR gas temperature sensor (EGR gas temperature detector)
73 Intake Pressure Sensor (Intake Pressure Detector)
74 Exhaust pressure sensor (exhaust pressure detector)
90 ECU (control unit)
100 Engine P g exhaust pressure P a intake pressure [Delta] P EGR differential pressure T EGR EGR gas temperature A red effective cross-sectional area π intake pressure ratio κ exhaust specific heat R gas constant M SEGR assumed EGR gas weight (assuming EGR recirculation quantity)
M EGR EGR gas weight (EGR recirculation amount)

Claims (8)

排気ガスの一部をＥＧＲガスとして吸気側へ還流させるＥＧＲ装置を有するエンジンにおいて、
少なくとも１つの気筒を有するエンジン本体と、
吸気の圧力である吸気圧を検出する吸気圧検出部と、
前記排気ガスの圧力である排気圧を検出する排気圧検出部と、
前記ＥＧＲガスの還流量を調整可能なＥＧＲ弁と、
前記ＥＧＲガスの温度を検出するＥＧＲガス温度検出部と、
前記吸気側へ還流される前記ＥＧＲガスの量であるＥＧＲ還流量を求める制御部と、
を備え、
前記制御部には、
前記ＥＧＲ弁の開度と、
前記ＥＧＲガス温度検出部により検出された前記ＥＧＲガスの温度と、
を用いて、前記エンジン本体の燃焼サイクルの全体におけるＥＧＲ還流量を求めることが可能な還流量算出情報が記憶されており、
前記制御部は、
前記燃焼サイクルにおいて、前記排気圧が前記吸気圧より高い還流時期と、前記排気圧が前記吸気圧より低い非還流時期と、がある場合に、前記還流時期において検出された前記排気圧が、前記燃焼サイクルの全体における前記排気圧の平均値である排気圧サイクル全体平均値であり、かつ、前記還流時期において検出された前記吸気圧が、前記燃焼サイクルの全体における前記吸気圧の平均値である吸気圧サイクル全体平均値であると仮定した場合の、前記燃焼サイクルの全体におけるＥＧＲ還流量としての仮定ＥＧＲ還流量を前記還流量算出情報により求めるとともに、
前記仮定ＥＧＲ還流量に、当該燃焼サイクルにおける前記還流時期の長さの割合を乗算することにより、前記ＥＧＲ還流量を求めることを特徴とするエンジン。 In an engine having an EGR device for recirculating a part of exhaust gas to the intake side as EGR gas,
An engine body having at least one cylinder;
An intake pressure detection unit that detects an intake pressure that is an intake pressure;
An exhaust pressure detection unit that detects an exhaust pressure that is a pressure of the exhaust gas;
An EGR valve capable of adjusting the amount of recirculation of the EGR gas;
An EGR gas temperature detection unit that detects the temperature of the EGR gas;
A control unit for determining an EGR recirculation amount which is an amount of the EGR gas recirculated to the intake side;
Equipped with
The control unit
The opening degree of the EGR valve,
A temperature of the EGR gas detected by the EGR gas temperature detection unit;
Recirculation amount calculation information capable of determining the EGR recirculation amount in the entire combustion cycle of the engine body is stored using
The control unit
In the combustion cycle, when there is a reflux timing when the exhaust pressure is higher than the intake pressure and a non-reflux timing when the exhaust pressure is lower than the intake pressure, the exhaust pressure detected at the reflux timing is the The exhaust pressure cycle overall average value, which is an average value of the exhaust pressure in the entire combustion cycle, and the intake pressure detected at the reflux timing is the average value of the intake pressure in the entire combustion cycle The assumed EGR recirculation amount as the EGR recirculation amount in the entire combustion cycle when it is assumed that the intake pressure cycle overall average value is determined from the recirculation amount calculation information,
An engine characterized in that the EGR recirculation amount is determined by multiplying the assumed EGR recirculation amount by the ratio of the length of the recirculation timing in the combustion cycle . 請求項１に記載のエンジンであって、
前記排気圧検出部及び前記吸気圧検出部は、前記燃焼サイクルにおいて、前記排気圧及び前記吸気圧を複数のタイミングで検出し、
前記制御部は、前記還流時期の長さを、前記排気圧の検出値が前記吸気圧の検出値を上回っている時間の長さとして求めることを特徴とするエンジン。 The engine according to claim 1 , wherein
The exhaust pressure detection unit and the intake pressure detection unit detect the exhaust pressure and the intake pressure at a plurality of timings in the combustion cycle,
The control unit determines the length of the recirculation time as a length of time during which the detected value of the exhaust pressure exceeds the detected value of the intake pressure. 請求項１に記載のエンジンであって、
前記制御部には、回転速度及び燃料噴射量に応じて、前記燃焼サイクルにおける前記還流時期の始期、終期及び長さを予め定めた還流時期情報が記憶されており、
前記制御部は、前記還流時期の長さを前記還流時期情報に基づいて求めることを特徴とするエンジン。 The engine according to claim 1 , wherein
Reflow timing information in which the beginning, end, and length of the reflux timing in the combustion cycle are predetermined is stored in the control unit in accordance with the rotational speed and the fuel injection amount.
The control unit may calculate a length of the reflux time based on the reflux time information. 請求項１から３までの何れか一項に記載のエンジンであって、
前記エンジン本体は複数の気筒を備え、
前記制御部は、複数の前記気筒のそれぞれにおいて排気弁が開弁することにより生じる前記還流時期のうち、一部の前記気筒に関する前記還流時期に検出された前記排気圧及び前記吸気圧に基づいて、前記ＥＧＲ還流量を求めることを特徴とするエンジン。 The engine according to any one of claims 1 to 3 , wherein
The engine body comprises a plurality of cylinders,
The control unit is configured to, based on the exhaust pressure and the intake pressure detected at the reflux timing for a part of the cylinders among the reflux timings generated by opening the exhaust valve in each of the plurality of cylinders. An engine characterized by determining the EGR recirculation amount. 請求項１から４までの何れか一項に記載のエンジンであって、
前記制御部は、
前記還流時期の始期から終期までの間における複数のタイミングで検出された前記排気圧を平均して得られる平均値と、
前記還流時期の始期から終期までの間における複数のタイミングで検出された前記吸気圧を平均して得られる平均値と、
を用いて、前記ＥＧＲ還流量を求めることを特徴とするエンジン。 The engine according to any one of claims 1 to 4 , wherein
The control unit
An average value obtained by averaging the exhaust pressures detected at a plurality of timings from the beginning to the end of the reflux period;
An average value obtained by averaging the inspiratory pressures detected at a plurality of timings from the beginning to the end of the reflux period;
An engine, wherein the EGR recirculation amount is determined using 請求項１から５までの何れか一項に記載のエンジンであって、
前記制御部には、前記還流時期の始期から終期までの間における単一のタイミングである前記排気圧及び前記吸気圧の検出タイミングを回転速度及び燃料噴射量に応じて予め定めた検出タイミング情報が記憶されており、
前記制御部は、前記検出タイミングにおいて検出された前記排気圧及び前記吸気圧を用いて、前記ＥＧＲ還流量を求めることを特徴とするエンジン。 The engine according to any one of claims 1 to 5 , wherein
In the control unit, detection timing information in which the detection timing of the exhaust pressure and the intake pressure, which are single timings from the start to the end of the reflux timing, is predetermined according to the rotational speed and the fuel injection amount It is memorized,
The control unit determines the EGR recirculation amount using the exhaust pressure and the intake pressure detected at the detection timing. 請求項１から６までの何れか一項に記載のエンジンであって、
前記制御部は、ＥＧＲガスの還流量を調整するためのＥＧＲ弁を、求めた前記ＥＧＲ還流量に基づいて制御することを特徴とするエンジン。 The engine according to any one of claims 1 to 6 , wherein
The said control part controls the EGR valve for adjusting the recirculation | reflux amount of EGR gas based on the calculated | required EGR recirculation | reflux amount, The engine characterized by the above-mentioned. 排気ガスの一部をＥＧＲガスとして吸気側へ還流させるＥＧＲ装置を有するエンジンに用いられるＥＧＲ還流量計算方法であって、
吸気の圧力である吸気圧を検出する吸気圧検出工程と、
前記排気ガスの圧力である排気圧を検出する排気圧検出工程と、
ＥＧＲ弁を介して前記ＥＧＲガスの還流量を調整するＥＧＲガス還流量調整工程と、
前記ＥＧＲガスの温度を検出するＥＧＲガス温度検出工程と、
前記吸気側へ還流される前記ＥＧＲガスの量であるＥＧＲ還流量を求めるＥＧＲ還流量算出工程と、
を含み、
前記ＥＧＲ還流量算出工程では、
前記エンジンの燃焼サイクルにおいて前記排気圧が前記吸気圧より高い還流時期と、前記排気圧が前記吸気圧より低い非還流時期と、がある場合に、前記還流時期において検出された前記排気圧が、前記燃焼サイクルの全体における前記排気圧の平均値である排気圧サイクル全体平均値であり、かつ、前記還流時期において検出された前記吸気圧が、前記燃焼サイクルの全体における前記吸気圧の平均値である吸気圧サイクル全体平均値であると仮定した場合の、前記燃焼サイクルの全体におけるＥＧＲ還流量としての仮定ＥＧＲ還流量を記憶された還流量算出情報により求めるとともに、
前記仮定ＥＧＲ還流量に、当該燃焼サイクルにおける前記還流時期の長さの割合を乗算することにより、前記ＥＧＲ還流量を求め、
前記還流量算出情報は、前記ＥＧＲ弁の開度と、前記ＥＧＲガス温度検出工程で検出された前記ＥＧＲガスの温度と、を用いて、前記燃焼サイクルの全体におけるＥＧＲ還流量を求めることが可能であることを特徴とするＥＧＲ還流量計算方法。 A method for calculating an EGR recirculation amount used in an engine having an EGR device that recirculates a portion of exhaust gas as EGR gas to an intake side,
An intake pressure detection step of detecting an intake pressure which is a pressure of the intake;
An exhaust pressure detection step of detecting an exhaust pressure which is a pressure of the exhaust gas;
An EGR gas recirculation amount adjustment step of adjusting the recirculation amount of the EGR gas via an EGR valve;
An EGR gas temperature detection step of detecting the temperature of the EGR gas;
An EGR recirculation amount calculating step of determining an EGR recirculation amount which is an amount of the EGR gas recirculated to the intake side;
Including
In the EGR recirculation amount calculation step,
In the combustion cycle of the engine, when there is a reflux time when the exhaust pressure is higher than the intake pressure, and a non-recirculation time when the exhaust pressure is lower than the intake pressure, the exhaust pressure detected at the reflux time is The average value of the exhaust pressure cycle is an average value of the exhaust pressure in the entire combustion cycle, and the intake pressure detected at the reflux timing is the average value of the intake pressure in the entire combustion cycle. The assumed EGR recirculation amount as the EGR recirculation amount in the entire combustion cycle is determined from the stored recirculation amount calculation information, assuming that it is an average value over the entire intake pressure cycle.
The EGR recirculation amount is determined by multiplying the assumed EGR recirculation amount by the proportion of the length of the recirculation timing in the combustion cycle ;
The recirculation amount calculation information can determine the EGR recirculation amount in the entire combustion cycle using the opening degree of the EGR valve and the temperature of the EGR gas detected in the EGR gas temperature detection step. A method of calculating EGR reflux, characterized in that
JP2015165641A 2015-08-25 2015-08-25 Engine and EGR recirculation amount calculation method Expired - Fee Related JP6523104B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015165641A JP6523104B2 (en) 2015-08-25 2015-08-25 Engine and EGR recirculation amount calculation method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015165641A JP6523104B2 (en) 2015-08-25 2015-08-25 Engine and EGR recirculation amount calculation method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017044095A JP2017044095A (en) 2017-03-02
JP6523104B2 true JP6523104B2 (en) 2019-05-29

Family

ID=58209319

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015165641A Expired - Fee Related JP6523104B2 (en) 2015-08-25 2015-08-25 Engine and EGR recirculation amount calculation method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6523104B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3953577A4 (en) 2019-04-08 2022-12-21 Spi.Systems Corporation Systems and methods for treated exhaust gas recirculation in internal combustion engines

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0718389B2 (en) * 1986-06-17 1995-03-06 大豊工業株式会社 Exhaust gas recirculation control device for internal combustion engine
JPH0640343U (en) * 1992-10-30 1994-05-27 いすゞ自動車株式会社 Engine exhaust gas recirculation system
JPH078554U (en) * 1993-06-28 1995-02-07 日産ディーゼル工業株式会社 Exhaust gas recirculation control system for internal combustion engine with turbocharger
JP5066556B2 (en) * 2009-08-26 2012-11-07 日立オートモティブシステムズ株式会社 EGR system diagnostic device
JP5793320B2 (en) * 2011-03-18 2015-10-14 ヤンマー株式会社 engine
JP5872349B2 (en) * 2012-03-27 2016-03-01 ヤンマー株式会社 External EGR gas mass flow rate calculation method, external EGR gas mass flow rate calculation device, and engine

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017044095A (en) 2017-03-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8091535B2 (en) Internal combustion engine with an exhaust-gas recirculation and method for operating an internal combustion engine
JP4265667B2 (en) Exhaust system for internal combustion engine
US20080276604A1 (en) Exhaust gas cleaning apparatus
US8137434B2 (en) Exhaust gas purification device of internal combustion engine
JP5741032B2 (en) Exhaust gas recirculation system for internal combustion engines
JP5902408B2 (en) Method and apparatus for detecting abnormality in exhaust gas recirculation amount
WO2016143822A1 (en) Exhaust purification system, and control method for exhaust purification system
JP6523104B2 (en) Engine and EGR recirculation amount calculation method
JP4542489B2 (en) Exhaust manifold internal temperature estimation device for internal combustion engine
JP5621638B2 (en) Exhaust gas recirculation system for internal combustion engines
JP7055700B2 (en) Engine control
JP7257759B2 (en) Control device, engine and engine control method
JP6052254B2 (en) Engine exhaust gas recirculation control device
JP5125298B2 (en) Fuel supply control device for internal combustion engine
JP5915856B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP6769195B2 (en) Internal combustion engine control device
JP2020112058A (en) diesel engine
JP6426064B2 (en) engine
JP6606931B2 (en) Exhaust aftertreatment device for internal combustion engine
JP6049497B2 (en) Diesel engine control device and control method
JP2020012431A (en) Control device of internal combustion engine
JP7225571B2 (en) Control device for vehicle internal combustion engine
JP5815296B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP2010185351A (en) Exhaust gas recirculation device
JP6098597B2 (en) Engine control device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180129

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20181120

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190121

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20190411

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190425

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6523104

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees