JPH0819881B2 - Exhaust gas recirculation rate detector - Google Patents

Exhaust gas recirculation rate detector

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JPH0819881B2
JPH0819881B2 JP61286024A JP28602486A JPH0819881B2 JP H0819881 B2 JPH0819881 B2 JP H0819881B2 JP 61286024 A JP61286024 A JP 61286024A JP 28602486 A JP28602486 A JP 28602486A JP H0819881 B2 JPH0819881 B2 JP H0819881B2
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egr
egr rate
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、酸素濃度センサによりEGR率を測定するE
GR率検出装置に改良に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention relates to an E measuring EGR rate by an oxygen concentration sensor.
Regarding improvement to GR rate detector.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

内燃機関の排気ガス再循環(EGR)装置において排気
ガス再循環率(EGR率)を検出するため酸素濃度センサ
を設けたものが知られている。(例えば、特開昭60−13
8263号参照。)このタイプのEGR検出装置は、排気ガス
のデポジットの影響を受けることなく正確なEGR率を知
ることができる利点がある。即ち、酸素濃度センサは還
流排気ガスも含めた全吸入空気中の酸素濃度を検出す
る。従って、もし空燃比が一定に制御されていると仮定
すれば、還流ガスの流量の変化に応じて酸素濃度センサ
からの信号レベルが変化し、酸素濃度センサの信号レベ
ルはEGR率を表すことになる。そして、酸素濃度センサ
からの信号によって、所望EGR率となるようにEGR弁を制
御することができる。
It is known that an exhaust gas recirculation (EGR) device of an internal combustion engine is provided with an oxygen concentration sensor for detecting an exhaust gas recirculation rate (EGR rate). (For example, JP-A-60-13
See No. 8263. This type of EGR detector has the advantage of being able to know the exact EGR rate without being affected by exhaust gas deposits. That is, the oxygen concentration sensor detects the oxygen concentration in the total intake air including the recirculated exhaust gas. Therefore, assuming that the air-fuel ratio is controlled to be constant, the signal level from the oxygen concentration sensor changes according to the change in the flow rate of the reflux gas, and the signal level of the oxygen concentration sensor represents the EGR rate. Become. Then, the EGR valve can be controlled by the signal from the oxygen concentration sensor so as to achieve the desired EGR rate.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

吸気管に配置される酸素濃度センサにより検出される
酸素濃度は吸気脈動の影響により周期的に変化する。例
えば4気筒内燃機関では、クランク角度で180°の波長
で変化する。そのため、酸素濃度の測定値、即ちEGR率
の実測値が計測時点におけるクランク角度による影響を
受け、正確なEGR率の計測ができない問題点がある。
The oxygen concentration detected by the oxygen concentration sensor arranged in the intake pipe changes periodically due to the influence of intake pulsation. For example, in a 4-cylinder internal combustion engine, the crank angle changes at a wavelength of 180 °. Therefore, there is a problem that the measured value of the oxygen concentration, that is, the measured value of the EGR rate is affected by the crank angle at the time of measurement, and the EGR rate cannot be accurately measured.

また、酸素濃度センサの出力は固体間差や経時変化に
よって同一の酸素濃度値でも出力が変化するため、この
EGR率の正確な計測に影響を与える。
In addition, the output of the oxygen concentration sensor changes even with the same oxygen concentration value due to differences between solids and changes over time.
Affects accurate measurement of EGR rate.

この発明では脈動の影響及び個体間差や経時変化の影
響による酸素濃度センサの出力値への影響に係わらず正
確なEGR率の計測を可能とすることを目的とする。
An object of the present invention is to enable accurate measurement of the EGR rate regardless of the influence of pulsation and the difference between individuals and the influence of change over time on the output value of the oxygen concentration sensor.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

この発明によれば、第1図において、内燃機関1の排
気管1aから吸気管1bへの還流排気ガスの流量を所望EGR
率が得られるように制御する排気ガス再循環制御装置2
を備えた内燃機関において、吸気管1bへの再循環排気ガ
スの導入位置の下流側の吸気管に設置される酸素濃度検
出手段1cと、排気ガス再循環運転を行わない内燃機関の
運転条件を判別する手段3と、排気ガス再循環を行わな
い内燃機関の運転状態において酸素濃度検出手段1cの出
力値を所定値と比較することにより酸素濃度検出手段1c
の出力値の補正値を算出する手段4と、排気ガス再循環
装置からの還流排気ガスを含めた状態で内燃機関への全
吸入空気中の酸素濃度よりEGR率を算出するEGR率検出手
段5と、酸素濃度の出力波形において位相が略180°異
なるクランク軸位置を検出するクランク軸位置検出手段
6と、位相が略180°異なる夫々のクランク角度におけ
る酸素濃度に基づくEGR率の平均値を算出する手段7
と、算出されるEGR率を前記補正値により補正する手段
8とから構成される。
According to the present invention, in FIG. 1, the flow rate of the recirculated exhaust gas from the exhaust pipe 1a of the internal combustion engine 1 to the intake pipe 1b is set to the desired EGR.
Control device for exhaust gas recirculation 2
In the internal combustion engine equipped with, the oxygen concentration detection means 1c installed in the intake pipe downstream of the position of introduction of the recirculated exhaust gas to the intake pipe 1b, the operating conditions of the internal combustion engine not performing the exhaust gas recirculation operation By comparing the output value of the oxygen concentration detecting means 1c with a predetermined value in the operating state of the internal combustion engine that does not perform exhaust gas recirculation, the oxygen concentration detecting means 1c
Means for calculating the correction value of the output value of EGR rate detecting means 5 for calculating the EGR rate from the oxygen concentration in the total intake air to the internal combustion engine including the recirculated exhaust gas from the exhaust gas recirculation device And a crankshaft position detecting means 6 for detecting a crankshaft position having a phase difference of approximately 180 ° in the output waveform of oxygen concentration, and an average value of the EGR rate based on the oxygen concentration at each crank angle having a phase difference of approximately 180 °. Means 7
And a means 8 for correcting the calculated EGR rate with the correction value.

〔作用〕[Action]

酸素濃度検出手段1cは吸気管1bへの再循環排気ガスの
導入位置の下流側において酸素濃度を検出し、非EGR運
転判別手段3は排気ガス再循環運転を行わない運転時を
判別し、補正値算出手段4は非EGR運転判別手段3によ
り排気ガス再循環を行わない内燃機関の運転状態と判別
した場合において酸素濃度検出手段1cの出力値を所定値
と比較することにより酸素濃度検出手段1cの出力値の補
正値を算出する。
The oxygen concentration detection means 1c detects the oxygen concentration at the downstream side of the position where the recirculated exhaust gas is introduced into the intake pipe 1b, and the non-EGR operation determination means 3 determines and corrects when the exhaust gas recirculation operation is not performed. The value calculating means 4 compares the output value of the oxygen concentration detecting means 1c with a predetermined value when the non-EGR operation determining means 3 determines that the internal combustion engine is in the operating state in which the exhaust gas recirculation is not performed, and thereby the oxygen concentration detecting means 1c. The correction value of the output value of is calculated.

EGR率検出手段5は、排気ガス再循環装置からの還流
排気ガスを含めた状態で酸素濃度検出手段1cにより検出
される酸素濃度よりEGR率を算出する。
The EGR rate detecting means 5 calculates the EGR rate from the oxygen concentration detected by the oxygen concentration detecting means 1c including the recirculated exhaust gas from the exhaust gas recirculation device.

クランク軸位置検出手段6は、酸素濃度検出手段1cの
出力波形において位相が略180°異なるクランク軸位置
を検出し、平均値算出手段7はクランク軸位置検出手段
6が検出する位相が略180°異なる夫々のクランク角度
におけるEGR率の平均値を算出する。
The crankshaft position detecting means 6 detects a crankshaft position having a phase difference of approximately 180 ° in the output waveform of the oxygen concentration detecting means 1c, and the average value calculating means 7 has a phase detected by the crankshaft position detecting means 6 of approximately 180 °. The average value of the EGR rate at each different crank angle is calculated.

補正手段8は、算出されるEGR率を補正値算出手段6
により算出された補正値により補正する。
The correction means 8 calculates the EGR rate by the correction value calculation means 6
It is corrected by the correction value calculated by.

〔実施例〕〔Example〕

第2図において、10はシリンダブロック、12はピスト
ン、14はコネクティングロッド、16は燃焼室、18はシリ
ンダヘッド、20は吸気弁、22は吸気ポート、24は排気
弁、26は排気ポートである。吸気ポート22は吸気管28、
サージタンク30、スロットル弁32を介してエアークリー
ナ34に接続される。35は燃料インジェクタであり、吸気
ポート22に近接した吸気管28に配置される。排気ポート
26は排気マニホルド36に接続される。38はディストリビ
ュータを示している。
In FIG. 2, 10 is a cylinder block, 12 is a piston, 14 is a connecting rod, 16 is a combustion chamber, 18 is a cylinder head, 20 is an intake valve, 22 is an intake port, 24 is an exhaust valve, and 26 is an exhaust port. . The intake port 22 is an intake pipe 28,
It is connected to an air cleaner 34 via a surge tank 30 and a throttle valve 32. Reference numeral 35 is a fuel injector, which is arranged in the intake pipe 28 adjacent to the intake port 22. Exhaust port
26 is connected to the exhaust manifold 36. 38 indicates a distributor.

排気マニホルド36と吸気管28とを結ぶ排気ガス再循環
通路(EGR通路)40が設けられ、EGR通路40上に排気ガス
再循環制御弁(EGR弁)42が設置される。EGR弁42はダイ
ヤフラム44に連結され、ダイヤフラム44にかかる負圧に
応じて、EGR弁42の開度が制御される。ダイヤフラム44
は、第1の圧力導管46によってサージタンク30の負圧ポ
ート30aに接続されると共に、第2の圧力導管48によっ
てスロットル弁32の上流の大気圧ポート50に接続され
る。第1の圧力導管46に負圧制御弁52が設けられ、第2
の圧力導管48に大気圧制御弁54が設置される。負圧制御
弁52及び大気圧制御弁54の開度を制御することにより、
ダイヤフラム44に作用する負圧が制御され、ダイヤフラ
ム44は圧縮ばね56の付勢力とバランスするリフトをと
り、還流ガス量を任意に制御することが可能になる。
An exhaust gas recirculation passage (EGR passage) 40 that connects the exhaust manifold 36 and the intake pipe 28 is provided, and an exhaust gas recirculation control valve (EGR valve) 42 is installed on the EGR passage 40. The EGR valve 42 is connected to the diaphragm 44, and the opening degree of the EGR valve 42 is controlled according to the negative pressure applied to the diaphragm 44. Diaphragm 44
Are connected by a first pressure conduit 46 to the negative pressure port 30a of the surge tank 30 and by a second pressure conduit 48 to an atmospheric pressure port 50 upstream of the throttle valve 32. A negative pressure control valve 52 is provided in the first pressure conduit 46, and
An atmospheric pressure control valve 54 is installed in the pressure conduit 48 of the. By controlling the opening of the negative pressure control valve 52 and the atmospheric pressure control valve 54,
The negative pressure acting on the diaphragm 44 is controlled, the diaphragm 44 takes a lift that balances with the urging force of the compression spring 56, and the amount of recirculated gas can be controlled arbitrarily.

制御回路60は、この発明に従ったEGR率の検出作動、
及びEGR率の制御作動を行うもので、マイクロコンピュ
ータシステムとして構成される。即ち、制御回路60はマ
イクロプロセシングユニット(MPU)60aと、メモリ60b
と、入力ポート60cと、出力ポート60dと、これらを接続
するバス60eとを基本的な構成要素とする。入力ポート6
0dは種々のセンサに接続され、各運転条件信号が入力さ
れる。スロットルセンサ62はスロットル弁32に連結さ
れ、スロットル弁32の開度に応じた信号を発生する。吸
気管圧力センサ64はサージタンク30に接続され、サージ
タンク30内の吸気管圧力に応じた信号を発生する。クラ
ンク角センサ66は、ディストリビュータ38に設けられ、
クランク軸の角度位置に応じた、例えば30°CA毎のパル
ス信号を発生し、周知のように、エンジン回転数を知る
ことができる。第1の酸素濃度センサ68は排気マニホル
ド36に設置される。第1の酸素濃度センサ68は、酸素濃
度に応じて連続的に変化するレベルの信号を発生するリ
ニアO2センサ(又はリーンセンサ)として構成され、周
知のようにO2センサからの信号によって燃料インジェク
タ35からの燃料噴射量が制御され、所定空燃比に維持さ
れる。
The control circuit 60 operates to detect the EGR rate according to the present invention,
It controls the EGR rate and is configured as a microcomputer system. That is, the control circuit 60 includes a micro processing unit (MPU) 60a and a memory 60b.
The input port 60c, the output port 60d, and the bus 60e connecting them are the basic components. Input port 6
0d is connected to various sensors, and each operating condition signal is input. The throttle sensor 62 is connected to the throttle valve 32 and generates a signal according to the opening degree of the throttle valve 32. The intake pipe pressure sensor 64 is connected to the surge tank 30 and generates a signal according to the intake pipe pressure in the surge tank 30. The crank angle sensor 66 is provided in the distributor 38,
It is possible to know the engine speed as is well known by generating a pulse signal for every 30 ° CA according to the angular position of the crankshaft. The first oxygen concentration sensor 68 is installed in the exhaust manifold 36. The first oxygen concentration sensor 68 is configured as a linear O 2 sensor (or a lean sensor) that generates a signal of a level that continuously changes according to the oxygen concentration, and as is well known, the fuel from the signal from the O 2 sensor is used. The fuel injection amount from the injector 35 is controlled and maintained at a predetermined air-fuel ratio.

この発明によれば、第2の酸素濃度センサ70が吸気管
70に設けられ、EGR通路40からの還流ガスも含めた全吸
入空気中の酸素濃度を知ることができる。第2の酸素濃
度センサ70も前記第1酸素濃度センサと同様にリニアO2
センサ(又はリーンセンサ)として周知の構成のもので
あり、酸素濃度の連続的な変化を検出することができる
ものである。そして、吸気管圧力センサ64により検出さ
れる吸気管圧力と組合わせることによりEGR率を検出す
ることができる。このEGR率測定原理を説明すると、第
2の酸素濃度センサ70によって、EGRガスも含めた形で
の全吸入空気中の酸素濃度MPO2を検出することができ
る。このようにして検出された酸素濃度MPO2を空気密度
である0.21で割ることにより全吸入空気中に占める新気
の分圧を知ることができる。従って、EGRガスを含めた
全吸入空気の圧力をPMとすれば実測値としてのEGR率(E
GRc)は、基本的には、 (PM−MPO2/0.21)/PM によって算出することができる。尚、第3図はEGR率と
酸素濃度MPO2との関係を各吸気管圧力PMについて示すグ
ラフである。更に、第2酸素濃度センサ70による計測値
MPO2は還流排気ガス中に残留される酸素濃度を計測して
いる。還流排気ガス中に残留される酸素濃度の影響を排
除するため、第1酸素濃度センサによる排気管中の酸素
濃度をEPO2としたとき、EGR率を測定するための上記式
は、 (PM−(MPO2−EPO2)/0.21)/PM にとして修正され、これによってより正確なEGR率を知
ることができる。
According to the present invention, the second oxygen concentration sensor 70 is the intake pipe.
The oxygen concentration in the total intake air including the recirculation gas from the EGR passage 40 provided in 70 can be known. The second oxygen concentration sensor 70 is also linear O 2 similarly to the first oxygen concentration sensor.
The sensor (or lean sensor) has a well-known configuration and can detect a continuous change in oxygen concentration. Then, the EGR rate can be detected by combining with the intake pipe pressure detected by the intake pipe pressure sensor 64. The principle of measuring the EGR rate will be described. The second oxygen concentration sensor 70 can detect the oxygen concentration MPO 2 in the total intake air including the EGR gas. By dividing the oxygen concentration MPO 2 detected in this way by the air density of 0.21, it is possible to know the partial pressure of fresh air in the total intake air. Therefore, if the pressure of all intake air including EGR gas is PM, the measured EGR rate (E
GRc) can be basically calculated by (PM-MPO 2 /0.21)/PM. Incidentally, FIG. 3 is a graph showing the relationship between the EGR rate and the oxygen concentration MPO 2 for each intake pipe pressure PM. Furthermore, the value measured by the second oxygen concentration sensor 70
MPO 2 measures the oxygen concentration remaining in the reflux exhaust gas. In order to eliminate the influence of the oxygen concentration remaining in the recirculated exhaust gas, when the oxygen concentration in the exhaust pipe measured by the first oxygen concentration sensor is EPO 2 , the above equation for measuring the EGR rate is (PM- It is corrected to (MPO 2 −EPO 2 ) /0.21) / PM, which makes it possible to know a more accurate EGR rate.

そして、この発明によるEGR率検出では、酸素濃度検
出値に脈動があることから、その脈動の周期の半分のク
ランク角度離れた夫々の点で酸素濃度信号レベルを計測
し、これの平均値によってEGR率を測定するようにして
いる。即ち、4気筒の内燃機関では第4図に示すように
第2酸素濃度センサ70からの信号レベルは、エンジン一
サイクルの1/4であるクランク角度で180°の周期の脈動
をもつ。この考案ではその脈動周期の半分の90°のクラ
ンク角度離れた点でのセンサ出力値Vox(0),Vox(9
0)を検出し、その平均値によってEGR率を算出してい
る。
Then, in the EGR rate detection according to the present invention, since there is a pulsation in the oxygen concentration detection value, the oxygen concentration signal level is measured at each point separated by a crank angle which is half the cycle of the pulsation, and the EGR rate is calculated by the average value thereof. I try to measure the rate. That is, in a four-cylinder internal combustion engine, as shown in FIG. 4, the signal level from the second oxygen concentration sensor 70 has a pulsation with a cycle of 180 ° at a crank angle that is 1/4 of one engine cycle. In the present invention, the sensor output values Vox (0), Vox (9
0) is detected and the EGR rate is calculated from the average value.

以下この発明によるEGR率検出作動を行う制御回路60
の作動をフローチャートによって説明する。第5図はEG
R率を計測するための第2酸素濃度センサ70の出力値の
入力ルーチンを示す。このルーチンはクランク角度で30
°毎に実行されるクランク角度割り込みルーチンとする
ことがでる。ステップ74ではクランク角度が第1の基準
位置(これを仮に0°の位置とする。)にあるか否か判
別される。肯定的に判断されるときはステップ75に進
み、現在の酸素濃度センサ70の出力値VoxがVox(0)に
格納される。ステップ74でNoと判別されるときはステッ
プ76に進み、第1の基準位置から脈動の半周期(90°)
離れた第2のクランク角度位置(これを仮に90°の位置
か否か判別される。肯定的に判断されるときはステップ
77に進み、現在の酸素濃度センサ70の出力値VoxがVox
(90)に格納される。ステップ78は30°CA毎に実行され
る他のルーチンを概括して示す。
The control circuit 60 for detecting the EGR rate according to the present invention will be described below.
The operation of will be described with a flowchart. Figure 5 shows EG
The input routine of the output value of the 2nd oxygen concentration sensor 70 for measuring R rate is shown. This routine has a crank angle of 30
It can be a crank angle interrupt routine executed every °. At step 74, it is judged if the crank angle is at the first reference position (this is assumed to be 0 °). When the determination is affirmative, the routine proceeds to step 75, where the current output value Vox of the oxygen concentration sensor 70 is stored in Vox (0). When No is determined in step 74, the process proceeds to step 76, and a half cycle (90 °) of pulsation from the first reference position.
Second crank angle position away from the crankshaft (determined whether this is the position of 90 °. If affirmative, step
Proceed to 77 and the current output value Vox of the oxygen concentration sensor 70 is Vox.
Stored in (90). Step 78 outlines another routine that is performed every 30 ° CA.

第6図はEGR率制御ルーチンを示す。ステップ80で
は、現在機関がEGR作動域にあるか否か判別される。例
えば、スロットル弁32が僅か開けられた低負荷運転域は
EGR領域である。EGR域でないときはステップ82に進み、
アイドル条件か否かが判別される。アイドル条件はスロ
ットル弁32がアイドル開度にあり、且つエンジン回転数
が所定値より小さいことによって把握することが可能で
ある。アイドル状態であるとすれば、ステップ84に進
み、アイドル状態での吸気管における酸素濃度の基準値
であるAirPO2がメモリ60bより入5される。ステップ86
では、出力較正値Kが、アイドル基準値AirPO2の、第2
酸素濃度センサ70により実測される酸素濃度MPO2の比と
して算出される。即ち、EGR率と、第2酸素濃度センサ7
0により実測される酸素濃度MPO2との間には吸気管圧力
を固定すれば線型関係があることは第3図の通りである
が、この場合比例定数、即ち直線の傾斜は第7図のよう
にバラツキがある。これを、そのままとすると正確なEG
R率制御ができなくなる。そこで、EGRを行わない一定の
運転時、例えばアイドル時における酸素濃度の基準値を
記憶しておき、これと実際の運転時に第2酸素濃度セン
サ70により実測されるアイドル時の酸素濃度値MPO2との
比である出力較正値Kを算出し、この出力較正値Kをセ
ンサの実測値に乗算することで、酸素濃度センサの実測
値MPO2の較正を行い、バラツキを防止するものである。
FIG. 6 shows an EGR rate control routine. At step 80, it is judged if the engine is currently in the EGR operating range. For example, the low load operating range where the throttle valve 32 is slightly opened
It is the EGR region. If it is not in the EGR range, proceed to step 82,
It is determined whether or not it is an idle condition. The idle condition can be grasped when the throttle valve 32 is at the idle opening and the engine speed is smaller than a predetermined value. If it is in the idle state, the routine proceeds to step 84, and AirPO 2 which is the reference value of the oxygen concentration in the intake pipe in the idle state is input 5 from the memory 60b. Step 86
Then, the output calibration value K is the second reference value of the idle reference value AirPO 2 .
It is calculated as the ratio of the oxygen concentration MPO 2 actually measured by the oxygen concentration sensor 70. That is, the EGR rate and the second oxygen concentration sensor 7
As shown in FIG. 3, there is a linear relationship with the oxygen concentration MPO 2 actually measured by 0 if the intake pipe pressure is fixed. In this case, the proportional constant, that is, the slope of the straight line is shown in FIG. There are variations. If this is left as it is, an accurate EG
R rate control becomes impossible. Therefore, during a constant operation without EGR, for example, the reference value of the oxygen concentration during idling is stored, and the oxygen concentration value MPO 2 during idling actually measured by the second oxygen concentration sensor 70 during actual operation is stored. By calculating the output calibration value K which is the ratio of the output calibration value K and multiplying the output calibration value K by the actual measurement value of the sensor, the actual measurement value MPO 2 of the oxygen concentration sensor is calibrated to prevent variations.

ステップ88では、EGR弁開度信号を格納するメモリ番
地EGRDにEGR弁42の全閉に相当する値である0が入れら
れる。そのため、後述の通り、EGR弁42は閉鎖される。
At step 88, the memory address EGRD storing the EGR valve opening signal is filled with 0, which is a value corresponding to the full closure of the EGR valve 42. Therefore, as will be described later, the EGR valve 42 is closed.

ステップ80でEGR条件と判別されるときはステップ90
に流れ、機関運転条件によって決められる目標EGR率で
あるEGR0の演算が実行される。EGR0の値は運転状態、例
えば負荷としての吸気管圧力及び回転数によって決ま
る。即ち、メモリ60bには、負荷及び回転数の組合せに
対するEGR0の値が格納されてあり、センサ64,66により
実測される負荷及び回転数に対するEGR0の値が補間演算
される。
If the EGR condition is determined in step 80, step 90
And the calculation of EGR 0 , which is the target EGR rate determined by the engine operating conditions, is executed. The value of EGR 0 depends on the operating state, for example, the intake pipe pressure as a load and the number of revolutions. That is, the memory 60b stores the EGR 0 value for the combination of the load and the rotational speed, and the EGR 0 value for the load and the rotational speed measured by the sensors 64 and 66 is interpolated.

次のステップ92ではステップ90で演算されるEGR率目
標値EGR0を得ることができる目標EGR弁開度(EGR0D)が
算出される。EGR0Dの算出方法はEGR0の算出方法と同様
であり、メモリに負荷、回転数に応じたEGR0Dのデータ
が格納されてあり、センサ64,66により実測される負
荷、回転数に対する補間演算が実行される。
In the next step 92, the target EGR valve opening (EGR 0 D) that can obtain the EGR rate target value EGR 0 calculated in step 90 is calculated. The calculation method of EGR 0 D is the same as the calculation method of EGR 0 , the data of EGR 0 D corresponding to the load and the rotation speed are stored in the memory, and the load and the rotation speed measured by the sensors 64 and 66 are calculated. The interpolation calculation is executed.

ステップ93では、0°のクランク角度位置、及び90°
のクランク角度位置での第2酸素濃度センサ70の出力値
Vox(0),Vox(90)の平均値が演算され、酸素濃度信
号値MPO2を格納するアドレスに入れられる。
In step 93, the crank angle position of 0 ° and 90 °
Output value of the second oxygen concentration sensor 70 at the crank angle position of
The average value of Vox (0) and Vox (90) is calculated and put in the address storing the oxygen concentration signal value MPO 2 .

ステップ94では、第2酸素濃度センサ70により算出さ
れる酸素濃度信号値MPO2にステップ86で算出された較正
値Kを乗算することで、酸素濃度信号のバラツキ補正が
行われる。
In step 94, the oxygen concentration signal value MPO 2 calculated by the second oxygen concentration sensor 70 is multiplied by the calibration value K calculated in step 86 to correct the variation in the oxygen concentration signal.

ステップ96は、現在実測されるEGR率であるEGRcが、 (PM−(MPO2−EPO2)/0.21)/PM によって算出される。ここにEPO2は第1酸素濃度センサ
による排気ガス中の酸素濃度である。
In step 96, EGR c , which is the currently measured EGR rate, is calculated by (PM− (MPO 2 −EPO 2 ) /0.21) / PM. Here, EPO 2 is the oxygen concentration in the exhaust gas measured by the first oxygen concentration sensor.

ステップ98では、この実測EGR率であるEGRcからステ
ップ90で算出される目標EGR率であるEGR0との偏差Δが
算出される。
In step 98, the deviation Δ from the measured EGR rate EGR c and the target EGR rate EGR 0 calculated in step 90 is calculated.

ステップ100では、EGR率フィードバック補正係数であ
るFEGRを格納するアドレスの内容が現在値にk×Δを加
えたものに更新される。ここにkはフィードバックゲイ
ンとなる。ステップ102では、EGR弁開度信号を入れるア
ドレスEGRDの内容が現在値にEGR弁開度目標値EGR0Dにフ
ィードバッ補正係数FEGRを乗算したものとされる。
In step 100, the contents of the address storing FEGR which is the EGR rate feedback correction coefficient are updated to the current value plus k × Δ. Here, k is a feedback gain. In step 102, the content of the address EGRD for inputting the EGR valve opening signal is the current value multiplied by the EGR valve opening target value EGR 0 D by the feedback correction coefficient FEGR.

この実施例では目標EGR弁開度を算出し、これに目標E
GR率と実測EGR率との偏差Δを零とするようにフィード
バック補正係数FEGRを乗算するとことでEGR弁駆動信号
を得ている。そのため、目標EGR弁開度への制御速度を
向上することができる。しかしながら、もっと単純なフ
ィードバック制御方式としては、ステップ92を省略し、
目標EGR率と実測EGR率との偏差に応じてEGRDを増減し、
EGR弁の開度を増減制御するようにしてもよい。
In this embodiment, the target EGR valve opening is calculated and the target EGR valve opening is calculated.
The EGR valve drive signal is obtained by multiplying the feedback correction coefficient FEGR so that the deviation Δ between the GR rate and the measured EGR rate becomes zero. Therefore, the control speed to the target EGR valve opening can be improved. However, as a simpler feedback control method, step 92 is omitted,
EGRD is increased or decreased according to the deviation between the target EGR rate and the measured EGR rate,
The opening degree of the EGR valve may be controlled to increase or decrease.

ステップ104ではEGR弁駆動信号形成処理が行われ、ス
テップ102で算出されるEGR弁開度が得られるよう、負圧
制御弁54、大気圧制御弁52の駆動信号が形成される。例
えば、計算されたEGR弁開度が得られるようなデューテ
ィ比を持ったパルス信号が形成され負圧制御弁52、大気
圧制御弁54に印加される。即ち、負圧制御弁52はEGRDに
正比例するデューティ比を持ったパルス信号で駆動さ
れ、大気圧制御弁54はEGRDに反比例するデューティ比を
持ったパルス信号で駆動される。
In step 104, EGR valve drive signal forming processing is performed, and drive signals for the negative pressure control valve 54 and the atmospheric pressure control valve 52 are formed so that the EGR valve opening degree calculated in step 102 is obtained. For example, a pulse signal having a duty ratio such that the calculated EGR valve opening is obtained is formed and applied to the negative pressure control valve 52 and the atmospheric pressure control valve 54. That is, the negative pressure control valve 52 is driven by a pulse signal having a duty ratio directly proportional to EGRD, and the atmospheric pressure control valve 54 is driven by a pulse signal having a duty ratio inversely proportional to EGRD.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

この発明によるEGR率制御では、EGR率を代表する酸素
濃度センサ信号が、その脈動の略半分の周期は離なれた
クランク角度位置で取り込まれ、これの平均値によりEG
R率を算出しているとともに、非EGR運転時における酸素
濃度センサ出力値を基準値と比較することにより算出さ
れる補正値で酸素濃度センサ出力値を補正している。そ
のため、脈動や個体間差や経時変化に係わらず正確なEG
R率検出が可能となる。
In the EGR rate control according to the present invention, the oxygen concentration sensor signal representing the EGR rate is taken in at crank angle positions separated by about half the cycle of the pulsation, and the EG is calculated by the average value of these.
The R rate is calculated, and the oxygen concentration sensor output value is corrected with a correction value calculated by comparing the oxygen concentration sensor output value during non-EGR operation with a reference value. Therefore, regardless of pulsation, inter-individual difference and change over time, accurate EG
The R rate can be detected.

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

第1図はこの発明の構成を示す図。 第2図はこの発明の実施例の構成を示す図。 第3図はEGR率と酸素濃度センサの出力との関係を各吸
気管圧力に対して示すグラフ。 第4図はEGR率測定用第2酸素濃度センサの出力値の変
動の様子を模式的に示すグラフ。 第5図及び第6図はEGR制御のための制御回路の作動を
説明するフローチャート。 第7図は吸気管圧力を固定したときのEGR率と酸素濃度
センサの出力変動を説明するグラフ。 28……吸気管 30……サージタンク 32……スロットル弁 36……排気マニホルド 40……EGR通路 42……EGR弁 52……負圧制御弁 54……大気圧制御弁 60……制御回路 64……吸気管圧力センサ 68……第1酸素濃度センサ 70……第2酸素濃度センサ
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a graph showing the relationship between the EGR rate and the output of the oxygen concentration sensor with respect to each intake pipe pressure. FIG. 4 is a graph schematically showing how the output value of the second oxygen concentration sensor for EGR rate measurement changes. 5 and 6 are flowcharts for explaining the operation of the control circuit for EGR control. FIG. 7 is a graph for explaining the EGR rate and the output fluctuation of the oxygen concentration sensor when the intake pipe pressure is fixed. 28 …… Intake pipe 30 …… Surge tank 32 …… Throttle valve 36 …… Exhaust manifold 40 …… EGR passage 42 …… EGR valve 52 …… Negative pressure control valve 54 …… Atmospheric pressure control valve 60 …… Control circuit 64 ...... Intake pipe pressure sensor 68 …… First oxygen concentration sensor 70 …… Second oxygen concentration sensor

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】内燃機関の排気管から吸気管への還流排気
ガスの流量を所望EGR率が得られるように制御する排気
ガス再循環制御装置を備えた内燃機関において、吸気管
への再循環排気ガスの導入位置の下流側の吸気管に設置
される酸素濃度検出手段と、排気ガス再循環運転を行わ
ない内燃機関の運転条件を判別する手段と、排気ガス再
循環を行わない内燃機関の運転状態において酸素濃度検
出手段の出力値を所定値と比較することにより酸素濃度
検出手段の出力値の補正値を算出する手段と、排気ガス
再循環装置からの還流排気ガスを含めた状態で内燃機関
への全吸入空気中の酸素濃度よりEGR率を算出するEGR率
検出手段と、酸素濃度の出力波形において位相が略180
°異なるクランク軸位置を検出するクランク軸位置検出
手段と、位相が略180°異なる夫々のクランク角度にお
ける酸素濃度に基づくEGR率の平均値を算出する手段
と、算出されるEGR率を前記補正値により補正する手段
とから構成される排気ガス再循環率検出装置。
1. An internal combustion engine equipped with an exhaust gas recirculation control device for controlling the flow rate of recirculated exhaust gas from an exhaust pipe of an internal combustion engine to an intake pipe so as to obtain a desired EGR rate. Oxygen concentration detection means installed in the intake pipe downstream of the exhaust gas introduction position, means for discriminating the operating conditions of the internal combustion engine that does not perform exhaust gas recirculation operation, and internal combustion engine that does not perform exhaust gas recirculation A means for calculating a correction value for the output value of the oxygen concentration detecting means by comparing the output value of the oxygen concentration detecting means with a predetermined value in the operating state, and the internal combustion engine including the recirculated exhaust gas from the exhaust gas recirculation device. The EGR rate detection means that calculates the EGR rate from the oxygen concentration in the total intake air to the engine and the phase in the output waveform of the oxygen concentration is approximately 180
° Crankshaft position detecting means for detecting different crankshaft positions, means for calculating the average value of the EGR rate based on the oxygen concentration at each crank angle having a phase difference of approximately 180 °, and the calculated EGR rate as the correction value And an exhaust gas recirculation rate detection device.
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