JPH094519A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents
内燃機関の制御装置Info
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- JPH094519A JPH094519A JP7150051A JP15005195A JPH094519A JP H094519 A JPH094519 A JP H094519A JP 7150051 A JP7150051 A JP 7150051A JP 15005195 A JP15005195 A JP 15005195A JP H094519 A JPH094519 A JP H094519A
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】NOxの低減と、スモークの低減と、運転性の
確保と、を効果的に図れるEGR装置を備えた内燃機関
の制御装置を提供すること。 【構成】予め運転状態に応じて設定された基本EGR率
(α)と、スモーク等が限界となる限界EGR率(β)
と、を演算等により求め(S1〜S10)、基本EGR率
(α)と限界EGR率(β)とを比較する(S11) 。α<
βなら、出力EGR率(O EGR)を基本EGR率(α)に
設定し(S12) 、α>βなら、出力EGR率(O EGR)を限
界EGR率(β)に設定する(S15)。これにより、過渡
運転時等であっても、空気過剰率を最適に制御できるの
で、NOxを所定以上増大させずに最大限スモークやパ
ティキュレートを抑制できる共に、必要以上にEGR率
を高めることもないので燃費の悪化や出力ショック等の
不具合を抑制できる。
確保と、を効果的に図れるEGR装置を備えた内燃機関
の制御装置を提供すること。 【構成】予め運転状態に応じて設定された基本EGR率
(α)と、スモーク等が限界となる限界EGR率(β)
と、を演算等により求め(S1〜S10)、基本EGR率
(α)と限界EGR率(β)とを比較する(S11) 。α<
βなら、出力EGR率(O EGR)を基本EGR率(α)に
設定し(S12) 、α>βなら、出力EGR率(O EGR)を限
界EGR率(β)に設定する(S15)。これにより、過渡
運転時等であっても、空気過剰率を最適に制御できるの
で、NOxを所定以上増大させずに最大限スモークやパ
ティキュレートを抑制できる共に、必要以上にEGR率
を高めることもないので燃費の悪化や出力ショック等の
不具合を抑制できる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の制御装置に
関し、詳しくは、EGR(排気還流)装置を備えた内燃
機関の制御装置に関する。
関し、詳しくは、EGR(排気還流)装置を備えた内燃
機関の制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、EGR装置を備えた内燃機関の制
御装置として、例えば特開昭64−66447号公報に
開示されるように、EGR制御と燃料噴射制御とを組み
合わせたものがある。かかる従来の制御方法は、加速時
のEGR弁(排気還流制御弁)の作動遅れを考慮して、
EGR量の指令値が0又はそれに近い値(略全閉指示)
になったとき(EGRカット指示)から所定期間、燃料
噴射量を所定量減量補正し、前記所定期間経過後に、徐
々に前記燃料噴射量の減量補正量を減少させるようにす
ることによって、加速時のスモーク(黒煙)やパティキ
ュレート(PM)の発生を抑制しようとするものであ
る。
御装置として、例えば特開昭64−66447号公報に
開示されるように、EGR制御と燃料噴射制御とを組み
合わせたものがある。かかる従来の制御方法は、加速時
のEGR弁(排気還流制御弁)の作動遅れを考慮して、
EGR量の指令値が0又はそれに近い値(略全閉指示)
になったとき(EGRカット指示)から所定期間、燃料
噴射量を所定量減量補正し、前記所定期間経過後に、徐
々に前記燃料噴射量の減量補正量を減少させるようにす
ることによって、加速時のスモーク(黒煙)やパティキ
ュレート(PM)の発生を抑制しようとするものであ
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の制御方法では、EGRがカットされる領域にしか適
用されないため、EGR量が0とはならない領域間でE
GR弁開度が変化する場合には、EGR弁の作動遅れに
伴う空気過剰率(新気空気重量/燃料重量)の悪化に起
因し、スモーク(黒煙)やパティキュレート(PM)が
悪化するといった問題を解決することができなかった。
来の制御方法では、EGRがカットされる領域にしか適
用されないため、EGR量が0とはならない領域間でE
GR弁開度が変化する場合には、EGR弁の作動遅れに
伴う空気過剰率(新気空気重量/燃料重量)の悪化に起
因し、スモーク(黒煙)やパティキュレート(PM)が
悪化するといった問題を解決することができなかった。
【0004】特に、今日のように排気清浄化の要請が高
い状況では、排気中のNOx(窒素酸化物)を低減する
必要があるため、EGR領域内でEGR率(排気還流量
/新気吸入空気流量)を高く設定する必要があり、燃焼
室内の空気過剰率が限界(スモーク、パティキュレート
等の許容限界)に近い状態となっている場合が多く、僅
かな運転条件(EGR率)の変化に対して、空気過剰率
が、容易に前記限界点を越えてしまう可能性が高い。
い状況では、排気中のNOx(窒素酸化物)を低減する
必要があるため、EGR領域内でEGR率(排気還流量
/新気吸入空気流量)を高く設定する必要があり、燃焼
室内の空気過剰率が限界(スモーク、パティキュレート
等の許容限界)に近い状態となっている場合が多く、僅
かな運転条件(EGR率)の変化に対して、空気過剰率
が、容易に前記限界点を越えてしまう可能性が高い。
【0005】つまり、過渡運転時において、スモークや
パティキュレートの悪化を抑制する一方で、NOxの排
出も所定量に抑制できるように、空気過剰率を最適に制
御する必要があるということである。また、過渡運転時
に、常に従来のように燃料供給量を制御して、空気過剰
率を修正する方法とすると、比較的大きな出力ショック
が頻繁に発生するという問題もある。
パティキュレートの悪化を抑制する一方で、NOxの排
出も所定量に抑制できるように、空気過剰率を最適に制
御する必要があるということである。また、過渡運転時
に、常に従来のように燃料供給量を制御して、空気過剰
率を修正する方法とすると、比較的大きな出力ショック
が頻繁に発生するという問題もある。
【0006】本発明は、かかる従来の実情に鑑みなされ
たもので、EGR装置を備えた内燃機関の制御装置であ
って、NOxの低減と、スモークやパティキュレートの
低減と、運転性の確保と、を効果的に図れるようにした
内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。ま
た、本装置の更なる高精度化を図ることも本発明の目的
である。
たもので、EGR装置を備えた内燃機関の制御装置であ
って、NOxの低減と、スモークやパティキュレートの
低減と、運転性の確保と、を効果的に図れるようにした
内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。ま
た、本装置の更なる高精度化を図ることも本発明の目的
である。
【0007】
【課題を解決するための手段】このため、請求項1に記
載の発明にかかる内燃機関の制御装置は、図1に示すよ
うに、内燃機関の排気通路と吸気通路とを連通する排気
還流通路と、前記排気還流通路に介装され、排気還流率
を制御する排気還流弁と、目標排気還流率が得られるよ
うに前記排気還流弁を制御する排気還流制御手段と、を
備えた内燃機関の制御装置において、気筒内に吸入され
る混合気の実際の空気過剰率を検出する空気過剰率検出
手段と、機関運転状態に応じて限界空気過剰率を設定す
る限界空気過剰率設定手段と、機関運転状態に応じて基
本排気還流率を設定する基本排気還流率設定手段と、前
記検出された実際の空気過剰率と、前記設定された限界
空気過剰率と、に基づいて、限界排気還流率を演算する
限界排気還流率演算手段と、前記基本排気還流率と、前
記限界排気還流率と、を比較して、小さいほうの排気還
流率を選択して、前記目標排気還流率として設定する目
標排気還流率設定手段と、を含んで構成した。
載の発明にかかる内燃機関の制御装置は、図1に示すよ
うに、内燃機関の排気通路と吸気通路とを連通する排気
還流通路と、前記排気還流通路に介装され、排気還流率
を制御する排気還流弁と、目標排気還流率が得られるよ
うに前記排気還流弁を制御する排気還流制御手段と、を
備えた内燃機関の制御装置において、気筒内に吸入され
る混合気の実際の空気過剰率を検出する空気過剰率検出
手段と、機関運転状態に応じて限界空気過剰率を設定す
る限界空気過剰率設定手段と、機関運転状態に応じて基
本排気還流率を設定する基本排気還流率設定手段と、前
記検出された実際の空気過剰率と、前記設定された限界
空気過剰率と、に基づいて、限界排気還流率を演算する
限界排気還流率演算手段と、前記基本排気還流率と、前
記限界排気還流率と、を比較して、小さいほうの排気還
流率を選択して、前記目標排気還流率として設定する目
標排気還流率設定手段と、を含んで構成した。
【0008】請求項2に記載の発明では、前記限界排気
還流率演算手段により演算される限界排気還流率が0以
下のときに、前記限界空気過剰率が得られる限界燃料供
給量を演算する限界燃料供給量演算手段を備え、当該演
算された限界燃料供給量で燃料供給を行なうように構成
した。請求項3に記載の発明では、内燃機関の吸気通路
に吸気絞り弁を介装し、目標排気還流率を得るべく、前
記吸気絞り弁開度を制御する手段を備えるようにした。
還流率演算手段により演算される限界排気還流率が0以
下のときに、前記限界空気過剰率が得られる限界燃料供
給量を演算する限界燃料供給量演算手段を備え、当該演
算された限界燃料供給量で燃料供給を行なうように構成
した。請求項3に記載の発明では、内燃機関の吸気通路
に吸気絞り弁を介装し、目標排気還流率を得るべく、前
記吸気絞り弁開度を制御する手段を備えるようにした。
【0009】請求項4に記載の発明では、前記限界排気
還流演算手段が、限界排気還流率(β)を、 β=〔(K1×Gath−K2×Llmd×Gf)×(Gath
+Gf)〕/〔K3×Gf×(Gath+Llmd×G
f)〕 K1,K2,K3は係数。
還流演算手段が、限界排気還流率(β)を、 β=〔(K1×Gath−K2×Llmd×Gf)×(Gath
+Gf)〕/〔K3×Gf×(Gath+Llmd×G
f)〕 K1,K2,K3は係数。
【0010】Gathは新気吸入空気量。Llmdは限界空
気過剰率。Gfは燃料供給量。 なる式に基づいて演算するように構成した。請求項5に
記載の発明では、前記K1が、0.2〜0.3の値に設
定され、前記K2及びK3が、3〜4の値に設定される
ように構成した。
気過剰率。Gfは燃料供給量。 なる式に基づいて演算するように構成した。請求項5に
記載の発明では、前記K1が、0.2〜0.3の値に設
定され、前記K2及びK3が、3〜4の値に設定される
ように構成した。
【0011】請求項6に記載の発明では、前記空気過剰
率検出手段が、新気吸入空気量に基づいて実際の空気過
剰率を検出するように構成された場合に、当該演算に用
いる新気吸入空気量が、運転状態変化に対して所定の遅
れ次数をもって変化されるように構成した。請求項7に
記載の発明では、前記限界燃料供給量演算手段が、限界
燃料供給量(T Gf)を、 T Gf=(K4×Gath)/(K5×Llmd) なる式に基づいて演算するように構成した。
率検出手段が、新気吸入空気量に基づいて実際の空気過
剰率を検出するように構成された場合に、当該演算に用
いる新気吸入空気量が、運転状態変化に対して所定の遅
れ次数をもって変化されるように構成した。請求項7に
記載の発明では、前記限界燃料供給量演算手段が、限界
燃料供給量(T Gf)を、 T Gf=(K4×Gath)/(K5×Llmd) なる式に基づいて演算するように構成した。
【0012】請求項8に記載の発明では、前記K4が、
0.2〜0.3の値に設定され、前記K5が、3〜4の
値に設定されるように構成した。請求項9に記載の発明
では、前記排気還流制御手段により制御される排気還流
弁が、所定の進み次数をもって制御されるように構成し
た。請求項10に記載の発明では、前記吸気絞り弁が、
所定の進み次数をもって制御されるように構成した。
0.2〜0.3の値に設定され、前記K5が、3〜4の
値に設定されるように構成した。請求項9に記載の発明
では、前記排気還流制御手段により制御される排気還流
弁が、所定の進み次数をもって制御されるように構成し
た。請求項10に記載の発明では、前記吸気絞り弁が、
所定の進み次数をもって制御されるように構成した。
【0013】
【作用】上記構成を備える請求項1に記載の発明では、
気筒内に吸入される混合気の実際の空気過剰率を検出
し、この実際の空気過剰率と、機関運転状態に応じて設
定された限界空気過剰率(例えば、スモークやパティキ
ュレートの許容限界に設定された空気過剰率)と、に基
づいて、例えばスモーク等が限界となる限界排気還流率
を演算する。そして、基本排気還流率(例えば、所望の
NOx排出量となるように設定された排気還流率)と、
前記限界排気還流率と、を比較して、小さいほうの排気
還流率を選択し、この選択された排気還流率を、目標排
気還流率として設定し、目標排気還流率となるように、
排気還流弁を制御するようにする。
気筒内に吸入される混合気の実際の空気過剰率を検出
し、この実際の空気過剰率と、機関運転状態に応じて設
定された限界空気過剰率(例えば、スモークやパティキ
ュレートの許容限界に設定された空気過剰率)と、に基
づいて、例えばスモーク等が限界となる限界排気還流率
を演算する。そして、基本排気還流率(例えば、所望の
NOx排出量となるように設定された排気還流率)と、
前記限界排気還流率と、を比較して、小さいほうの排気
還流率を選択し、この選択された排気還流率を、目標排
気還流率として設定し、目標排気還流率となるように、
排気還流弁を制御するようにする。
【0014】これにより、前記限界排気還流率より、前
記基本排気還流率の方が高い場合には、前記限界排気還
流率となるように、排気還流弁が制御されるので、スモ
ークやパティキュレートを抑制できる一方、前記限界排
気還流率が、前記基本排気還流率より高い場合には、前
記基本排気還流率となるように、排気還流弁が制御され
るので、NOxを所定内に抑えつつ必要以上に排気還流
率を高めることによる燃費の悪化や出力ショック等の不
具合を抑制できることになる。
記基本排気還流率の方が高い場合には、前記限界排気還
流率となるように、排気還流弁が制御されるので、スモ
ークやパティキュレートを抑制できる一方、前記限界排
気還流率が、前記基本排気還流率より高い場合には、前
記基本排気還流率となるように、排気還流弁が制御され
るので、NOxを所定内に抑えつつ必要以上に排気還流
率を高めることによる燃費の悪化や出力ショック等の不
具合を抑制できることになる。
【0015】また、請求項2に記載の発明では、前記限
界排気還流率が0以下(所謂EGRカット)となる場合
で、排気還流弁の開度制御では目標排気還流に制御しき
れない状態では、限界空気過剰率が得られるように、燃
料供給量を制御するようにし、これにより、NOxを所
定以上増大させずにスモークやパティキュレートを効果
的に改善できるようにした。
界排気還流率が0以下(所謂EGRカット)となる場合
で、排気還流弁の開度制御では目標排気還流に制御しき
れない状態では、限界空気過剰率が得られるように、燃
料供給量を制御するようにし、これにより、NOxを所
定以上増大させずにスモークやパティキュレートを効果
的に改善できるようにした。
【0016】請求項3に記載の発明では、内燃機関の吸
気通路に吸気絞り弁を介装し、吸気絞り弁の開度を制御
することで、広範に亘って(吸気負圧が小さい領域等で
も)目標排気還流率が得られるようにした。これによ
り、例えば、スロットル弁等の吸気絞りが通常備わらな
い吸気負圧の小さなディーゼル機関等でも、広い範囲に
亘って、高い排気還流率を目標排気還流率として実現で
きるようになる。
気通路に吸気絞り弁を介装し、吸気絞り弁の開度を制御
することで、広範に亘って(吸気負圧が小さい領域等で
も)目標排気還流率が得られるようにした。これによ
り、例えば、スロットル弁等の吸気絞りが通常備わらな
い吸気負圧の小さなディーゼル機関等でも、広い範囲に
亘って、高い排気還流率を目標排気還流率として実現で
きるようになる。
【0017】請求項4に記載の発明のような演算方法
で、限界排気還流率を演算するようにすれば、高精度か
つ簡単に、限界排気還流率を演算することができる。請
求項5に記載の発明のように、K1を、0.2〜0.3
の値に設定し、K2及びK3を、3〜4の値に設定すれ
ば、演算される限界排気還流率が、排気還流ガスの組成
や温度等が変化しても、実際の限界排気還流率によく近
似できた値として算出されることが、実験等により確認
された。
で、限界排気還流率を演算するようにすれば、高精度か
つ簡単に、限界排気還流率を演算することができる。請
求項5に記載の発明のように、K1を、0.2〜0.3
の値に設定し、K2及びK3を、3〜4の値に設定すれ
ば、演算される限界排気還流率が、排気還流ガスの組成
や温度等が変化しても、実際の限界排気還流率によく近
似できた値として算出されることが、実験等により確認
された。
【0018】請求項6に記載の発明では、新気吸入空気
量に基づいて実際の空気過剰率を検出するように構成し
た場合に、当該演算に用いる新気吸入空気量を、運転状
態変化に対して所定の遅れ次数をもって変化させるよう
にしたので、運転状態(例えば、機関回転速度,機関負
荷、吸気絞り弁開度)の変化に対して、実際の新気吸入
空気の気筒内への吸気通路容積等に起因する充填遅れ分
を補正することができるので、より高精度に、実際の空
気過剰率を検出できるようになる。
量に基づいて実際の空気過剰率を検出するように構成し
た場合に、当該演算に用いる新気吸入空気量を、運転状
態変化に対して所定の遅れ次数をもって変化させるよう
にしたので、運転状態(例えば、機関回転速度,機関負
荷、吸気絞り弁開度)の変化に対して、実際の新気吸入
空気の気筒内への吸気通路容積等に起因する充填遅れ分
を補正することができるので、より高精度に、実際の空
気過剰率を検出できるようになる。
【0019】請求項7に記載の発明のような演算方法
で、限界燃料供給量を演算するようにすれば、高精度か
つ簡単に、限界燃料供給量を演算することができる。請
求項8に記載の発明のように、K4を、0.2〜0.3
の値に設定し、K5を、3〜4の値に設定すれば、一層
実際に近い限界燃料供給量を演算することができる。
で、限界燃料供給量を演算するようにすれば、高精度か
つ簡単に、限界燃料供給量を演算することができる。請
求項8に記載の発明のように、K4を、0.2〜0.3
の値に設定し、K5を、3〜4の値に設定すれば、一層
実際に近い限界燃料供給量を演算することができる。
【0020】請求項9に記載の発明では、前記排気還流
制御手段により制御される排気還流弁を、所定の進み次
数をもって制御するようにしたので、排気還流弁の作動
応答遅れを解消することができる。請求項10に記載の
発明では、前記吸気絞り弁を、所定の進み次数をもって
制御するようにしたので、吸気絞り弁の作動応答遅れを
解消することができる。
制御手段により制御される排気還流弁を、所定の進み次
数をもって制御するようにしたので、排気還流弁の作動
応答遅れを解消することができる。請求項10に記載の
発明では、前記吸気絞り弁を、所定の進み次数をもって
制御するようにしたので、吸気絞り弁の作動応答遅れを
解消することができる。
【0021】
【実施例】以下に、本発明の一実施例を添付の図面に基
づいて説明する。図2は、図3に示すエンジン200
(例えば、EGR装置を備えた直接噴射式ディーゼル機
関)に搭載される電子制御式燃料噴射ポンプ(以下、電
制ポンプと言う)の構成を示している。
づいて説明する。図2は、図3に示すエンジン200
(例えば、EGR装置を備えた直接噴射式ディーゼル機
関)に搭載される電子制御式燃料噴射ポンプ(以下、電
制ポンプと言う)の構成を示している。
【0022】電制ポンプ100に取付けられた回転セン
サ101の検出信号、及びアクセル開度センサ108の
検出信号を主体として、その他水温センサ107の検出
信号,燃料温度センサ106の検出信号(燃料比重等の
補正用信号)等が、コントロールユニット105に入力
され、コントロールユニット105では、これら信号に
基づいて、後述する制御を行うようになっている。
サ101の検出信号、及びアクセル開度センサ108の
検出信号を主体として、その他水温センサ107の検出
信号,燃料温度センサ106の検出信号(燃料比重等の
補正用信号)等が、コントロールユニット105に入力
され、コントロールユニット105では、これら信号に
基づいて、後述する制御を行うようになっている。
【0023】燃料噴射量の制御機構は、運転者のアクセ
ル操作に対応したアクセル開度センサ108の信号やエ
ンジン回転数等の信号を受けてコントロールユニット1
05で設定され出力される要求燃料噴射量に対応した制
御信号に基づいて、ガバナモータ103の回転角が制御
され、当該ガバナモータ103にリンク機構によって連
結されたスピルリング109を図中左右方向に移動させ
ることにより行われる。つまり、高圧室111内で圧縮
された燃料が、スピルポート112を介してリークする
位置(即ち、圧送ストローク)を制御することでなされ
る。
ル操作に対応したアクセル開度センサ108の信号やエ
ンジン回転数等の信号を受けてコントロールユニット1
05で設定され出力される要求燃料噴射量に対応した制
御信号に基づいて、ガバナモータ103の回転角が制御
され、当該ガバナモータ103にリンク機構によって連
結されたスピルリング109を図中左右方向に移動させ
ることにより行われる。つまり、高圧室111内で圧縮
された燃料が、スピルポート112を介してリークする
位置(即ち、圧送ストローク)を制御することでなされ
る。
【0024】なお、プランジャ110の図中左右方向へ
の移動は、フォースカム113によってなされる。ま
た、ガバナモータ103の回転角度位置は、回転角度位
置センサ102の信号に基づき、コントロールユニット
105からの指令値(要求燃料噴射量)に一致するよう
にフィードバック制御されるようになっている。
の移動は、フォースカム113によってなされる。ま
た、ガバナモータ103の回転角度位置は、回転角度位
置センサ102の信号に基づき、コントロールユニット
105からの指令値(要求燃料噴射量)に一致するよう
にフィードバック制御されるようになっている。
【0025】一方、燃料噴射時期の制御機構は、コント
ロールユニット105の指令値(エンジン回転数等に応
じて予め設定されている)に基づき、タイミングコント
ロールバルブ104のDUTY比を制御することによっ
て、タイマピストン114の前後差圧を制御し、タイマ
ピストン114の位置を制御することで、噴射時期を制
御する構成となっている。
ロールユニット105の指令値(エンジン回転数等に応
じて予め設定されている)に基づき、タイミングコント
ロールバルブ104のDUTY比を制御することによっ
て、タイマピストン114の前後差圧を制御し、タイマ
ピストン114の位置を制御することで、噴射時期を制
御する構成となっている。
【0026】次に、本実施例におけるEGRの制御機構
について、図3に基づき説明する。エンジン200の吸
気通路201と排気通路202とは、EGR通路203
を介して接続されており、当該EGR通路203には、
EGR弁(排気還流弁)204が介装され、このEGR
弁204の開度制御を行うことで、所望のEGR量、即
ちEGR率(排気還流量/新気吸入空気量)が得られる
ようになっている。
について、図3に基づき説明する。エンジン200の吸
気通路201と排気通路202とは、EGR通路203
を介して接続されており、当該EGR通路203には、
EGR弁(排気還流弁)204が介装され、このEGR
弁204の開度制御を行うことで、所望のEGR量、即
ちEGR率(排気還流量/新気吸入空気量)が得られる
ようになっている。
【0027】EGR弁204は、ダイアフラム205に
作用する負圧(作動室205A内負圧)の大きさによっ
て、弁体206のリフト量を制御可能に構成されてお
り、この弁体206のリフト量に応じてEGR量(率)
が制御されるようになっている。なお、このEGR弁2
04のリフト(EGR)量、即ち、EGR制御弁204
の作動室205A内の負圧の制御は、一端側が大気に、
他端側がEGR制御弁204の作動室205Aに連通す
る大気導入通路208Aに介装される大気側制御電磁弁
208と、一端側が図示しないバキュームポンプに、他
端側が作動室205Aに連通する負圧導入通路209A
に介装される負圧側制御電磁弁209と、により行われ
るようになっている。前記大気側制御電磁弁208,前
記負圧側制御電磁弁209は、コントロールユニット1
05により、所望の開度(DUTY比)に制御されるも
のである。
作用する負圧(作動室205A内負圧)の大きさによっ
て、弁体206のリフト量を制御可能に構成されてお
り、この弁体206のリフト量に応じてEGR量(率)
が制御されるようになっている。なお、このEGR弁2
04のリフト(EGR)量、即ち、EGR制御弁204
の作動室205A内の負圧の制御は、一端側が大気に、
他端側がEGR制御弁204の作動室205Aに連通す
る大気導入通路208Aに介装される大気側制御電磁弁
208と、一端側が図示しないバキュームポンプに、他
端側が作動室205Aに連通する負圧導入通路209A
に介装される負圧側制御電磁弁209と、により行われ
るようになっている。前記大気側制御電磁弁208,前
記負圧側制御電磁弁209は、コントロールユニット1
05により、所望の開度(DUTY比)に制御されるも
のである。
【0028】また、弁体206のリフト量は、EGR弁
204に備えられたリフトセンサ207によって実際の
弁体206のリフト量が検出され、目標のリフト量と一
致するように、コントロールユニット105によりリフ
ト量がフィードバック制御されるようになっている。な
お、吸気通路202のEGR通路203の接続部の上流
側には、吸気絞り弁210が介装されているが、この吸
気絞り弁210は、要求EGR量が得られるように吸気
負圧を制御すべく、コントロールユニット105からの
信号に基づきステップモータ210により制御されるも
のである。
204に備えられたリフトセンサ207によって実際の
弁体206のリフト量が検出され、目標のリフト量と一
致するように、コントロールユニット105によりリフ
ト量がフィードバック制御されるようになっている。な
お、吸気通路202のEGR通路203の接続部の上流
側には、吸気絞り弁210が介装されているが、この吸
気絞り弁210は、要求EGR量が得られるように吸気
負圧を制御すべく、コントロールユニット105からの
信号に基づきステップモータ210により制御されるも
のである。
【0029】ここで、本実施例におけるコントロールユ
ニット105が行う具体的な制御について、図4,図5
のフローチャートに従って説明する。なお、本発明に係
る排気還流制御手段、空気過剰率検出手段、限界空気過
剰率設定手段、基本排気還流率設定手段、限界排気還流
率演算手段、目標排気還流率設定手段は、当該コントロ
ールユニット105が、ソフトウェア的に備えるもので
ある。
ニット105が行う具体的な制御について、図4,図5
のフローチャートに従って説明する。なお、本発明に係
る排気還流制御手段、空気過剰率検出手段、限界空気過
剰率設定手段、基本排気還流率設定手段、限界排気還流
率演算手段、目標排気還流率設定手段は、当該コントロ
ールユニット105が、ソフトウェア的に備えるもので
ある。
【0030】ステップ(図では、Sと記してある。以
下、同様)1では、エンジン回転数(Ne)を読み込
む。ステップ2では、アクセル開度(Acc)を読み込
む。ステップ3では、図7に示すテーブル等を参照し、
Ne,Accに基づき、基本燃料噴射量(Gf)を演算
する。なお、回転角度位置センサ102の信号等に基づ
き、基本燃料噴射量(Gf)を演算するようにしてもよ
い。なお、温度により燃料比重が異なるので、温度補正
を行うようにするのが好ましい。
下、同様)1では、エンジン回転数(Ne)を読み込
む。ステップ2では、アクセル開度(Acc)を読み込
む。ステップ3では、図7に示すテーブル等を参照し、
Ne,Accに基づき、基本燃料噴射量(Gf)を演算
する。なお、回転角度位置センサ102の信号等に基づ
き、基本燃料噴射量(Gf)を演算するようにしてもよ
い。なお、温度により燃料比重が異なるので、温度補正
を行うようにするのが好ましい。
【0031】ステップ4では、図8に示すテーブル等を
参照し、Neに基づき、限界λ(Llmd)を演算す
る。ステップ5では、図9に示すテーブル等を参照し、
Ne,Gfに基づき、基本EGR率(α)を演算する。
この基本EGR率(α)は、運転状態に応じ、例えば所
望のNOx低減効果が得られるような値に設定された
り、NOxの低減を図りつつ所望の燃費が得られるよう
に設定されたりするものである。なお、この値も、燃焼
安定性等を図るべく、機関温度等により補正するのが好
ましい。
参照し、Neに基づき、限界λ(Llmd)を演算す
る。ステップ5では、図9に示すテーブル等を参照し、
Ne,Gfに基づき、基本EGR率(α)を演算する。
この基本EGR率(α)は、運転状態に応じ、例えば所
望のNOx低減効果が得られるような値に設定された
り、NOxの低減を図りつつ所望の燃費が得られるよう
に設定されたりするものである。なお、この値も、燃焼
安定性等を図るべく、機関温度等により補正するのが好
ましい。
【0032】ステップ6では、図10に示すテーブル等
を参照し、Neに基づき、基本シリンダガス吸入量(新
気吸入空気量)B Gathを演算する。なお、エアフローメ
ータ、或いは吸気負圧等から検出するようにしてもよ
い。また、温度により充填効率も異なってくるので補正
を行うようにしてもよい。ステップ7では、図11に示
すテーブル等を参照し、α,Neに基づいて、基本EG
R弁開度(BA EGR)を求め、更に、今回の読み込み値
(BA EGR)に基づいて、以下の演算を行う。
を参照し、Neに基づき、基本シリンダガス吸入量(新
気吸入空気量)B Gathを演算する。なお、エアフローメ
ータ、或いは吸気負圧等から検出するようにしてもよ
い。また、温度により充填効率も異なってくるので補正
を行うようにしてもよい。ステップ7では、図11に示
すテーブル等を参照し、α,Neに基づいて、基本EG
R弁開度(BA EGR)を求め、更に、今回の読み込み値
(BA EGR)に基づいて、以下の演算を行う。
【0033】X=X-1+(BA EGR−X-1)/n1 A EGR = BA EGR +C1×(BA EGR −X) なお、添字の-1は前回の演算値を示し、C1は係数、n1
は所定の整数である。この演算は、EGR弁204の応
答遅れを見込んだEGR弁開度の1次の進み処理に相当
する。
は所定の整数である。この演算は、EGR弁204の応
答遅れを見込んだEGR弁開度の1次の進み処理に相当
する。
【0034】ステップ8では、図12に示すテーブル等
を参照し、αとNeとに基づいて、基本吸気絞り弁開度
(BA Thr) を求め、更に、今回の読み込み値(BA Thr)
に基づいて、以下の演算を行う。 Y=Y-1+(BA Thr−Y-1)/n2 A Thr = BA Thr +C2×(BA Thr −Y) なお、添字の-1は前回の演算値を示し、C2は係数、n2
は所定の整数である。
を参照し、αとNeとに基づいて、基本吸気絞り弁開度
(BA Thr) を求め、更に、今回の読み込み値(BA Thr)
に基づいて、以下の演算を行う。 Y=Y-1+(BA Thr−Y-1)/n2 A Thr = BA Thr +C2×(BA Thr −Y) なお、添字の-1は前回の演算値を示し、C2は係数、n2
は所定の整数である。
【0035】この演算は、吸気絞り弁210の応答遅れ
を見込んだ吸気絞り弁開度の1次の進み処理に相当す
る。ステップ9では、図13に示すテーブル等を参照
し、A Thr ,Neに基づき、係数C3を求め、更に、以
下の演算を行う。 Gath =Gath-1+(C3 ×B Gath−Gath-1) /n3 ここで、添字の-1は前回の演算値を示し、C3は係数、n
3は所定の整数である。C3は、吸気絞り弁210の開度
変化に対する充填効率の変化を補正するものである。当
該演算は、吸気通路201の容量を考慮した1次の遅れ
処理に相当する。
を見込んだ吸気絞り弁開度の1次の進み処理に相当す
る。ステップ9では、図13に示すテーブル等を参照
し、A Thr ,Neに基づき、係数C3を求め、更に、以
下の演算を行う。 Gath =Gath-1+(C3 ×B Gath−Gath-1) /n3 ここで、添字の-1は前回の演算値を示し、C3は係数、n
3は所定の整数である。C3は、吸気絞り弁210の開度
変化に対する充填効率の変化を補正するものである。当
該演算は、吸気通路201の容量を考慮した1次の遅れ
処理に相当する。
【0036】ステップ10では、Gath,Gf,Llmd
に基づいて、限界EGR率(β)を演算する。ここでの
演算は、以下のようにして行われる。 β=〔(K1×Gath−K2×Llmd×Gf)×(Gath
+Gf)〕/〔K3×Gf×(Gath+Llmd×G
f)〕 K1,K2,K3は係数であり、K1=0.2 〜0.3 、K
2,K3=3.0〜4.0 である。
に基づいて、限界EGR率(β)を演算する。ここでの
演算は、以下のようにして行われる。 β=〔(K1×Gath−K2×Llmd×Gf)×(Gath
+Gf)〕/〔K3×Gf×(Gath+Llmd×G
f)〕 K1,K2,K3は係数であり、K1=0.2 〜0.3 、K
2,K3=3.0〜4.0 である。
【0037】ステップ11では、前記αと、前記βと、
を比較する。α<βであればステップ12へ進み、α≧
βであればステップ15へ進む。ステップ12では、α
<βであり、限界EGR率(β)まで余裕があるので、
例えば、必要以上にスモークや出力特性等を悪化させず
NOxを要求通りに低減できるように、基本EGR率
(α)を、出力EGR率(O EGR)とする。
を比較する。α<βであればステップ12へ進み、α≧
βであればステップ15へ進む。ステップ12では、α
<βであり、限界EGR率(β)まで余裕があるので、
例えば、必要以上にスモークや出力特性等を悪化させず
NOxを要求通りに低減できるように、基本EGR率
(α)を、出力EGR率(O EGR)とする。
【0038】ステップ13では、A EGR の値を、出力E
GR弁開度(OA EGR)とする。ステップ14では、A Th
r の値を、出力吸気絞り弁開度(OA Thr) とする。一
方、ステップ12で、α≧βであると判断された場合に
は、限界EGR率を越えてEGR弁204等の開度が設
定されてしまいスモークやパティキュレートが悪化する
可能性があるので、ステップ15へ進むが、ステップ1
5では、まずβと0とを比較する。
GR弁開度(OA EGR)とする。ステップ14では、A Th
r の値を、出力吸気絞り弁開度(OA Thr) とする。一
方、ステップ12で、α≧βであると判断された場合に
は、限界EGR率を越えてEGR弁204等の開度が設
定されてしまいスモークやパティキュレートが悪化する
可能性があるので、ステップ15へ進むが、ステップ1
5では、まずβと0とを比較する。
【0039】β≧0であれば、EGRカット条件ではな
いので、ステップ16へ進む。β<0であれば、EGR
カット条件であるとして、ステップ19へ進む。ステッ
プ16では、スモークやパティキュレートの悪化を優先
的に防止できるように、かつNOxも最大限低減できる
ように、βの値を、出力EGR率(O EGR)とする。
いので、ステップ16へ進む。β<0であれば、EGR
カット条件であるとして、ステップ19へ進む。ステッ
プ16では、スモークやパティキュレートの悪化を優先
的に防止できるように、かつNOxも最大限低減できる
ように、βの値を、出力EGR率(O EGR)とする。
【0040】ステップ17では、図11のテーブル等を
参照して、β,Neに基づいて、基本EGR弁開度( B
A EGR )を求め、更に、以下の演算を行う。 X=X-1+(BA EGR−X-1)/n1 A EGR = BA EGR +C1×(BA EGR −X) なお、添字の-1は前回の演算値を示し、C1は係数、n1
は所定の整数である。
参照して、β,Neに基づいて、基本EGR弁開度( B
A EGR )を求め、更に、以下の演算を行う。 X=X-1+(BA EGR−X-1)/n1 A EGR = BA EGR +C1×(BA EGR −X) なお、添字の-1は前回の演算値を示し、C1は係数、n1
は所定の整数である。
【0041】この演算は、EGR弁204の応答遅れを
見込んだEGR弁開度の1次の進み処理に相当する。そ
して、この(A EGR )の値を、出力EGR弁開度(OA E
GR)とする。ステップ18では、図12に示すテーブル
等を参照し、βとNeとに基づいて、基本吸気絞り弁開
度(BA Thr) を求め、更に、今回の読み込み値(BA Th
r)に基づいて、以下の演算を行う。
見込んだEGR弁開度の1次の進み処理に相当する。そ
して、この(A EGR )の値を、出力EGR弁開度(OA E
GR)とする。ステップ18では、図12に示すテーブル
等を参照し、βとNeとに基づいて、基本吸気絞り弁開
度(BA Thr) を求め、更に、今回の読み込み値(BA Th
r)に基づいて、以下の演算を行う。
【0042】Y=Y-1+(BA Thr−Y-1)/n2 A Thr = BA Thr +C2×(BA Thr −Y) なお、添字の-1は前回の演算値を示し、C2は係数、n2
は所定の整数である。この演算は、吸気絞り弁210の
応答遅れを見込んだ吸気絞り弁開度の1次の進み処理に
相当する。
は所定の整数である。この演算は、吸気絞り弁210の
応答遅れを見込んだ吸気絞り弁開度の1次の進み処理に
相当する。
【0043】そして、この(A Thr )の値を、出力吸気
絞り弁開度(OA Thr) とする。なお、ステップ14,ス
テップ18を通過したものは、ステップ24へ進み、こ
こでGfが、そのまま出力噴射量(O Gf)とされる。ステ
ップ25〜ステップ27では、上記までの演算結果に基
づき、各アクチュエータに信号が出力される。
絞り弁開度(OA Thr) とする。なお、ステップ14,ス
テップ18を通過したものは、ステップ24へ進み、こ
こでGfが、そのまま出力噴射量(O Gf)とされる。ステ
ップ25〜ステップ27では、上記までの演算結果に基
づき、各アクチュエータに信号が出力される。
【0044】一方、ステップ15で、β<0であり、E
GRカット条件であると判断された場合は、ステップ1
9へ進むが、ステップ19では、出力EGR率=0(Wi
th/Out EGR、即ちEGRカット )とする。ステップ20
では、出力EGR弁開度(OA EGR) =0(全閉)とす
る。ステップ21では、出力吸気絞り弁開度(OA Thr)
=Max値(全開)とする。
GRカット条件であると判断された場合は、ステップ1
9へ進むが、ステップ19では、出力EGR率=0(Wi
th/Out EGR、即ちEGRカット )とする。ステップ20
では、出力EGR弁開度(OA EGR) =0(全閉)とす
る。ステップ21では、出力吸気絞り弁開度(OA Thr)
=Max値(全開)とする。
【0045】そして、ステップ22では、スモークやパ
ティキュレートが所定以上悪化しないように設定されて
いる限界空気過剰率が得られるように、限界噴射量(T
Gf)を、下記演算式によって求める。 T Gf=(K4×Gath)/(K5×Llmd) ここで、K4の値は0.2 〜0.3 、K5の値は3〜4であ
る。
ティキュレートが所定以上悪化しないように設定されて
いる限界空気過剰率が得られるように、限界噴射量(T
Gf)を、下記演算式によって求める。 T Gf=(K4×Gath)/(K5×Llmd) ここで、K4の値は0.2 〜0.3 、K5の値は3〜4であ
る。
【0046】ステップ23では、(T Gf)を、出力噴射
量(O Gf) とした後、ステップ25へ進み、上述同様
に、ステップ20〜ステップ23の演算結果に基づき、
各アクチュエータに信号を出力する。なお、本実施例で
は、β,T Gfの演算後、吸気絞り弁開度に補正が加わる
ために、Gathの値が若干変化することになるが、これに
よるGathの変化は少ないため再補正は行っていないが、
行うようにしてもよい。
量(O Gf) とした後、ステップ25へ進み、上述同様
に、ステップ20〜ステップ23の演算結果に基づき、
各アクチュエータに信号を出力する。なお、本実施例で
は、β,T Gfの演算後、吸気絞り弁開度に補正が加わる
ために、Gathの値が若干変化することになるが、これに
よるGathの変化は少ないため再補正は行っていないが、
行うようにしてもよい。
【0047】つづけて、EGR弁204の開度制御につ
いて、図6のフローチャートに従い説明する。ステップ
100では、図4,図5のフローチャートの演算結果で
ある出力EGR弁開度(OA EGR) を読み込む。ステップ
101では、出力EGR弁リフト(T Lift) を、図14
に基づき求める。
いて、図6のフローチャートに従い説明する。ステップ
100では、図4,図5のフローチャートの演算結果で
ある出力EGR弁開度(OA EGR) を読み込む。ステップ
101では、出力EGR弁リフト(T Lift) を、図14
に基づき求める。
【0048】ステップ102では、実際のEGR弁リフ
ト(S Lift) をリフトセンサ207の出力信号から検出
する。ステップ103では、(T Lift) −(S Lift) =
ΔLift を求める。ステップ104では、ΔLiftと所定
値aとを比較する。ΔLift<aであればステップ105
へ進み、ΔLift≧aであればステップ107へ進む。
ト(S Lift) をリフトセンサ207の出力信号から検出
する。ステップ103では、(T Lift) −(S Lift) =
ΔLift を求める。ステップ104では、ΔLiftと所定
値aとを比較する。ΔLift<aであればステップ105
へ進み、ΔLift≧aであればステップ107へ進む。
【0049】ステップ105では、ΔLiftと所定値−a
とを比較する。ΔLift>−aであれば、そのまま本フロ
ーを終了する。ΔLift≦−aであれば、ステップ106
へ進む。ステップ106では、ΔLiftが所定以上小さ
く、実際のリフト量が不足しているので、−a<ΔLift
<aの範囲に収まるように、大気側電磁弁208の開度
を減少させるように駆動信号を制御する。
とを比較する。ΔLift>−aであれば、そのまま本フロ
ーを終了する。ΔLift≦−aであれば、ステップ106
へ進む。ステップ106では、ΔLiftが所定以上小さ
く、実際のリフト量が不足しているので、−a<ΔLift
<aの範囲に収まるように、大気側電磁弁208の開度
を減少させるように駆動信号を制御する。
【0050】ステップ107では、ΔLiftが所定以上大
きく、実際のリフト量が大き過ぎるので、−a<ΔLift
<aの範囲に収まるように、大気側電磁弁208の開度
を増量させるように駆動信号を制御する。以上のよう
に、本実施例によれば、アクセル開度(Acc)とエン
ジン回転数(Ne)とによって定まる燃料噴射量(G
f)と、運転条件毎に設定された限界λ(Llmd )と、
シリンダ内に吸入されるシリンダガス量(Gath) と、に
基づいて、限界λを達成する限界EGR率(β)を演算
し、当該限界EGR率(β)が、予め設定されている基
本EGR率(α)より小さい場合には、当該限界EGR
率(β)となるようにEGR弁204等を開度制御する
ことで、空気過剰率を最適に制御でき、以ってNOxを
所定以上増大させずに最大限スモークやパティキュレー
トを抑制できる共に(ステップ11,ステップ15〜ス
テップ18が相当する)、前記限界EGR率(β)が、
前記基本EGR率(α)より大きい場合には、前記基本
EGR率(α)となるようにEGR弁204等を制御す
ることで、空気過剰率を最適に制御でき、以ってNOx
を所定内に抑えつつ必要以上に排気還流率を高めること
による燃費の悪化や出力ショック等の不具合を抑制でき
(ステップ11〜ステップ14が相当する)、なおか
つ、前記限界EGR率(β)が0以下(EGRカット)
となる場合には、限界λが得られるように、限界噴射量
(T Gf) に制御するので、NOxを所定以上増大させず
にスモークやパティキュレートを効果的に抑制すること
ができる(ステップ11,ステップ15,ステップ19
〜ステップ23が相当する)。
きく、実際のリフト量が大き過ぎるので、−a<ΔLift
<aの範囲に収まるように、大気側電磁弁208の開度
を増量させるように駆動信号を制御する。以上のよう
に、本実施例によれば、アクセル開度(Acc)とエン
ジン回転数(Ne)とによって定まる燃料噴射量(G
f)と、運転条件毎に設定された限界λ(Llmd )と、
シリンダ内に吸入されるシリンダガス量(Gath) と、に
基づいて、限界λを達成する限界EGR率(β)を演算
し、当該限界EGR率(β)が、予め設定されている基
本EGR率(α)より小さい場合には、当該限界EGR
率(β)となるようにEGR弁204等を開度制御する
ことで、空気過剰率を最適に制御でき、以ってNOxを
所定以上増大させずに最大限スモークやパティキュレー
トを抑制できる共に(ステップ11,ステップ15〜ス
テップ18が相当する)、前記限界EGR率(β)が、
前記基本EGR率(α)より大きい場合には、前記基本
EGR率(α)となるようにEGR弁204等を制御す
ることで、空気過剰率を最適に制御でき、以ってNOx
を所定内に抑えつつ必要以上に排気還流率を高めること
による燃費の悪化や出力ショック等の不具合を抑制でき
(ステップ11〜ステップ14が相当する)、なおか
つ、前記限界EGR率(β)が0以下(EGRカット)
となる場合には、限界λが得られるように、限界噴射量
(T Gf) に制御するので、NOxを所定以上増大させず
にスモークやパティキュレートを効果的に抑制すること
ができる(ステップ11,ステップ15,ステップ19
〜ステップ23が相当する)。
【0051】つまり、本実施例によれば、実際のシリン
ダ内の空気過剰率を推定し、当該推定結果に基づいて、
所望の空気過剰率が得られるように、EGR弁204、
吸気絞り弁210、或いは燃料噴射量を制御するように
したので、過渡運転時等にあっても、NOx低減と、ス
モークやパティキュレートの低減と、運転性の確保と、
を高いレベルで達成することができる。
ダ内の空気過剰率を推定し、当該推定結果に基づいて、
所望の空気過剰率が得られるように、EGR弁204、
吸気絞り弁210、或いは燃料噴射量を制御するように
したので、過渡運転時等にあっても、NOx低減と、ス
モークやパティキュレートの低減と、運転性の確保と、
を高いレベルで達成することができる。
【0052】なお、吸気絞り弁210については、省略
することもできる。即ち、吸気絞り弁210は、通常所
望のEGR率を達成できるように吸気負圧を増大させる
ために用いられるが、吸気絞り弁210を設けなくて
も、所望のEGR率が得られる場合(例えば、元々吸気
絞り弁があり吸気負圧の大きい火花点火式機関や、要求
EGR率が元々低い場合等)には省略して構わない。
することもできる。即ち、吸気絞り弁210は、通常所
望のEGR率を達成できるように吸気負圧を増大させる
ために用いられるが、吸気絞り弁210を設けなくて
も、所望のEGR率が得られる場合(例えば、元々吸気
絞り弁があり吸気負圧の大きい火花点火式機関や、要求
EGR率が元々低い場合等)には省略して構わない。
【0053】また、本実施例では、分配型ポンプを例に
説明したが、これに限らず、列型ポンプを採用した場合
にも、勿論本発明は適用可能である。また、直接噴射式
ディーゼル機関に限らず、副室式ディーゼル機関や、オ
ットー機関にあっても、本発明を適用することができ
る。
説明したが、これに限らず、列型ポンプを採用した場合
にも、勿論本発明は適用可能である。また、直接噴射式
ディーゼル機関に限らず、副室式ディーゼル機関や、オ
ットー機関にあっても、本発明を適用することができ
る。
【0054】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1に記載の
発明によれば、気筒内に吸入される混合気の実際の空気
過剰率を検出し、この実際の空気過剰率と、機関運転状
態に応じて設定された限界空気過剰率と、に基づいて、
例えばスモーク等が限界となる限界排気還流率を演算
し、基本排気還流率と、限界排気還流率と、を比較し
て、小さいほうの排気還流率を選択し、この選択された
排気還流率を、目標排気還流率として排気還流弁を制御
するようにしたので、前記限界排気還流率より前記基本
排気還流率の方が高い場合には、前記限界排気還流率と
なるように、排気還流弁を制御するので、スモークやパ
ティキュレートを抑制できる一方、前記限界排気還流率
が、前記基本排気還流率より高い場合には、前記基本排
気還流率となるように、排気還流弁を制御するので、N
Oxを所定内に抑えつつ必要以上に排気還流率を高める
ことによる燃費の悪化や出力ショック等の不具合を抑制
できる。
発明によれば、気筒内に吸入される混合気の実際の空気
過剰率を検出し、この実際の空気過剰率と、機関運転状
態に応じて設定された限界空気過剰率と、に基づいて、
例えばスモーク等が限界となる限界排気還流率を演算
し、基本排気還流率と、限界排気還流率と、を比較し
て、小さいほうの排気還流率を選択し、この選択された
排気還流率を、目標排気還流率として排気還流弁を制御
するようにしたので、前記限界排気還流率より前記基本
排気還流率の方が高い場合には、前記限界排気還流率と
なるように、排気還流弁を制御するので、スモークやパ
ティキュレートを抑制できる一方、前記限界排気還流率
が、前記基本排気還流率より高い場合には、前記基本排
気還流率となるように、排気還流弁を制御するので、N
Oxを所定内に抑えつつ必要以上に排気還流率を高める
ことによる燃費の悪化や出力ショック等の不具合を抑制
できる。
【0055】また、請求項2に記載の発明によれば、前
記限界排気還流率が0以下(所謂EGRカット)となる
場合で、排気還流弁の開度制御では目標排気還流に制御
しきれない状態では、限界空気過剰率が得られるよう
に、燃料供給量を制御するようにしたので、NOxを所
定以上増大させずにスモークやパティキュレートを効果
的に改善することができる。
記限界排気還流率が0以下(所謂EGRカット)となる
場合で、排気還流弁の開度制御では目標排気還流に制御
しきれない状態では、限界空気過剰率が得られるよう
に、燃料供給量を制御するようにしたので、NOxを所
定以上増大させずにスモークやパティキュレートを効果
的に改善することができる。
【0056】請求項3に記載の発明によれば、広い範囲
に亘って、高い排気還流率を目標排気還流率として実現
させることができる。請求項4に記載の発明によれば、
高精度かつ簡単に、限界排気還流率を演算することがで
きる。請求項5に記載の発明によれば、より一層実際の
限界排気還流率によく近似できた値として限界排気還流
率を演算することができる。
に亘って、高い排気還流率を目標排気還流率として実現
させることができる。請求項4に記載の発明によれば、
高精度かつ簡単に、限界排気還流率を演算することがで
きる。請求項5に記載の発明によれば、より一層実際の
限界排気還流率によく近似できた値として限界排気還流
率を演算することができる。
【0057】請求項6に記載の発明によれば、新気吸入
空気量に基づいて実際の空気過剰率を検出するように構
成した場合に、当該演算に用いる新気吸入空気量を、運
転状態変化に対して所定の遅れ次数をもって変化させる
ようにしたので、運転状態(例えば、機関回転速度,機
関負荷、吸気絞り弁開度)の変化に対して、実際の新気
吸入空気の気筒内への吸気通路容積等に起因する充填遅
れ分を補正することができるので、より高精度に、実際
の空気過剰率を検出できる。
空気量に基づいて実際の空気過剰率を検出するように構
成した場合に、当該演算に用いる新気吸入空気量を、運
転状態変化に対して所定の遅れ次数をもって変化させる
ようにしたので、運転状態(例えば、機関回転速度,機
関負荷、吸気絞り弁開度)の変化に対して、実際の新気
吸入空気の気筒内への吸気通路容積等に起因する充填遅
れ分を補正することができるので、より高精度に、実際
の空気過剰率を検出できる。
【0058】請求項7に記載の発明によれば、高精度か
つ簡単に、限界燃料供給量を演算することができる。請
求項8に記載の発明によれば、より一層実際に近い限界
燃料供給量を演算することができる。請求項9に記載の
発明によれば、前記排気還流制御手段により制御される
排気還流弁を、所定の進み次数をもって制御するように
したので、排気還流弁の作動応答遅れを解消することが
できる。
つ簡単に、限界燃料供給量を演算することができる。請
求項8に記載の発明によれば、より一層実際に近い限界
燃料供給量を演算することができる。請求項9に記載の
発明によれば、前記排気還流制御手段により制御される
排気還流弁を、所定の進み次数をもって制御するように
したので、排気還流弁の作動応答遅れを解消することが
できる。
【0059】請求項10に記載の発明では、前記吸気絞
り弁を、所定の進み次数をもって制御するようにしたの
で、吸気絞り弁の作動応答遅れを解消することができ
る。
り弁を、所定の進み次数をもって制御するようにしたの
で、吸気絞り弁の作動応答遅れを解消することができ
る。
【図1】本発明の構成を示すブロック図。
【図2】本発明の実施例で用いる燃料噴射ポンプの概略
構成図。
構成図。
【図3】同上実施例のEGRシステム図。
【図4】同上実施例のEGR制御を説明するフローチャ
ート(その1)。
ート(その1)。
【図5】同上実施例のEGR制御を説明するフローチャ
ート(その2)。
ート(その2)。
【図6】同上実施例の各アクチュエータの作動制御を説
明するフローチャート。
明するフローチャート。
【図7】燃料噴射(供給)量(Gf)を求めるためのテ
ーブルの一例。
ーブルの一例。
【図8】限界空気過剰率(Llmd)を求めるためのテ
ーブルの一例。
ーブルの一例。
【図9】基本EGR率(α)を求めるためのテーブルの
一例。
一例。
【図10】新気吸入空気量(B Gath)を求めるためのテ
ーブルの一例。
ーブルの一例。
【図11】基本EGR弁開度(BA EGR)を求めるための
テーブルの一例。
テーブルの一例。
【図12】基本吸気絞り弁開度(BA Thr) を求めるため
のテーブルの一例。
のテーブルの一例。
【図13】係数C3を求めるためのテーブルの一例。
【図14】出力EGR弁開度(OA EGR) が得られる出力
EGR弁リフト(T Lift) を求めるためのテーブルの一
例。
EGR弁リフト(T Lift) を求めるためのテーブルの一
例。
100 電子制御式燃料噴射ポンプ 101 回転センサ 102 回転角度位置センサ 105 コントロールユニット 108 アクセル開度センサ 200 内燃機関 203 EGR通路 204 EGR弁 208 大気側制御電磁弁 209 負圧側制御電磁弁 210 吸気絞り弁
Claims (10)
- 【請求項1】内燃機関の排気通路と吸気通路とを連通す
る排気還流通路と、 前記排気還流通路に介装され、排気還流率を制御する排
気還流弁と、 目標排気還流率が得られるように前記排気還流弁を制御
する排気還流制御手段と、 を備えた内燃機関の制御装置において、 気筒内に吸入される混合気の実際の空気過剰率を検出す
る空気過剰率検出手段と、 機関運転状態に応じて限界空気過剰率を設定する限界空
気過剰率設定手段と、 機関運転状態に応じて基本排気還流率を設定する基本排
気還流率設定手段と、 前記検出された実際の空気過剰率と、前記設定された限
界空気過剰率と、に基づいて、限界排気還流率を演算す
る限界排気還流率演算手段と、 前記基本排気還流率と、前記限界排気還流率と、を比較
して、小さいほうの排気還流率を選択して、前記目標排
気還流率として設定する目標排気還流率設定手段と、 を含んで構成したことを特徴とする内燃機関の制御装
置。 - 【請求項2】前記限界排気還流率演算手段により演算さ
れる限界排気還流率が0以下のときに、前記限界空気過
剰率が得られる限界燃料供給量を演算する限界燃料供給
量演算手段を備え、当該演算された限界燃料供給量で燃
料供給を行なうようにしたことを特徴とする請求項1に
記載の内燃機関の制御装置。 - 【請求項3】内燃機関の吸気通路に吸気絞り弁を介装
し、目標排気還流率を得るべく、前記吸気絞り弁開度を
制御する手段を備えた請求項1または請求項2に記載の
内燃機関の制御装置。 - 【請求項4】前記限界排気還流演算手段が、限界排気還
流率(β)を、 β=〔(K1×Gath−K2×Llmd×Gf)×(Gath
+Gf)〕/〔K3×Gf×(Gath+Llmd×G
f)〕 K1,K2,K3は係数。Gathは新気吸入空気量。Ll
mdは限界空気過剰率。Gfは燃料供給量。 なる式に基づいて演算することを特徴とする請求項1〜
請求項3の何れか1つに記載の内燃機関の制御装置。 - 【請求項5】前記K1が、0.2〜0.3の値に設定さ
れ、 前記K2及びK3が、3〜4の値に設定されたことを特
徴とする請求項4に記載の内燃機関の制御装置。 - 【請求項6】前記空気過剰率検出手段が、新気吸入空気
量に基づいて実際の空気過剰率を検出するように構成さ
れた場合に、前記演算に用いる新気吸入空気量が、運転
状態変化に対して所定の遅れ次数をもって変化されるよ
うに構成したことを特徴とする請求項1〜請求項5の何
れか1つに記載の内燃機関の制御装置。 - 【請求項7】前記限界燃料供給量演算手段が、限界燃料
供給量(T Gf)を、 T Gf=(K4×Gath)/(K5×Llmd) なる式に基づいて演算することを特徴とする請求項2〜
請求項6の何れか1つに記載の内燃機関の制御装置。 - 【請求項8】前記K4が、0.2〜0.3の値に設定さ
れ、 前記K5が、3〜4の値に設定されたことを特徴とする
請求項7に記載の内燃機関の制御装置。 - 【請求項9】前記排気還流制御手段により制御される排
気還流弁が、所定の進み次数をもって制御されることを
特徴とする請求項1〜請求項8の何れか1つに記載の内
燃機関の制御装置。 - 【請求項10】前記吸気絞り弁が、所定の進み次数をも
って制御されることを特徴とする請求項2〜請求項9の
何れか1つに記載の内燃機関の制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15005195A JP3344165B2 (ja) | 1995-06-16 | 1995-06-16 | 内燃機関の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15005195A JP3344165B2 (ja) | 1995-06-16 | 1995-06-16 | 内燃機関の制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH094519A true JPH094519A (ja) | 1997-01-07 |
JP3344165B2 JP3344165B2 (ja) | 2002-11-11 |
Family
ID=15488435
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15005195A Expired - Fee Related JP3344165B2 (ja) | 1995-06-16 | 1995-06-16 | 内燃機関の制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3344165B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7055508B2 (en) | 2002-08-12 | 2006-06-06 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | EGR control device and method for internal combustion engine |
US7620490B2 (en) | 2005-03-09 | 2009-11-17 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel injection control device for internal combustion engine |
-
1995
- 1995-06-16 JP JP15005195A patent/JP3344165B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7055508B2 (en) | 2002-08-12 | 2006-06-06 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | EGR control device and method for internal combustion engine |
US7620490B2 (en) | 2005-03-09 | 2009-11-17 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel injection control device for internal combustion engine |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP3344165B2 (ja) | 2002-11-11 |
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