JPH11132049A - Supercharging pressure controller for internal combustion engine with egr controller - Google Patents

Supercharging pressure controller for internal combustion engine with egr controller

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JPH11132049A
JPH11132049A JP9292508A JP29250897A JPH11132049A JP H11132049 A JPH11132049 A JP H11132049A JP 9292508 A JP9292508 A JP 9292508A JP 29250897 A JP29250897 A JP 29250897A JP H11132049 A JPH11132049 A JP H11132049A
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supercharging pressure
egr
pressure
control device
intake air
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暁 白河
Hiroyuki Itoyama
浩之 糸山
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    • F02M26/55Systems for actuating EGR valves using vacuum actuators

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To attain both of EGR control and supercharging pressure control. SOLUTION: In an internal combustion engine with EGR controller involving a supercharger which can control supercharging pressure arbitrarily, EGR amount is feedback-controlled to a target value based on a factor including intake air amount or a value in connection with it. The basic suppercharging pressure of the supercharger is set based on the rotational speed and load of an engine, corrected with a load charging rate and atmospheric pressure, and is controlled so as to be corrected supercharging pressure.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、EGR制御装置を
備えると共に過給圧を可変に制御できる過給機を備えた
内燃機関のEGR制御及び過給圧制御に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to EGR control and supercharging pressure control of an internal combustion engine having an EGR control device and a supercharger capable of variably controlling a supercharging pressure.

【0002】[0002]

【従来の技術】内燃機関において排気の一部を吸気中に
還流して燃焼温度をさせることにより排気中のNOx
(窒素酸化物) を低減するEGR(排気還流) を行うこ
とが有効であり、特にディーゼル機関では、他にNOx
を低減する有効な手段がなく、排気清浄化のため不可欠
の技術である。
2. Description of the Related Art In an internal combustion engine, a part of exhaust gas is recirculated into intake air to raise a combustion temperature to thereby reduce NOx in exhaust gas.
It is effective to perform EGR (exhaust gas recirculation) to reduce (nitrogen oxides), especially in diesel engines.
This is an indispensable technology for exhaust gas purification, because there is no effective means for reducing exhaust gas.

【0003】他方、運転性と燃費を改善するために、機
関に過給機を装着することが一般的となっており、排気
量当たりの比出力が小さいディーゼル機関では装着比率
が高い。また、回転負荷によらず、過給機の効率を高く
維持するため、近年では任意に過給圧を制御できる可変
ノズルターボや可変ウエストゲート制御機構が実用化さ
れつつある。
[0003] On the other hand, in order to improve drivability and fuel efficiency, it is common to mount a supercharger on an engine, and a diesel engine having a small specific output per displacement has a high mounting ratio. In addition, in order to keep the efficiency of the supercharger high irrespective of the rotational load, in recent years, a variable nozzle turbo and a variable wastegate control mechanism capable of arbitrarily controlling the supercharging pressure have been put into practical use.

【0004】以下、ディーゼル機関を例にとって説明す
る。但し、本発明は、ガソリン機関等他の形式の内燃機
関でもEGR制御装置を有する内燃機関の過給圧制御装
置にあっては本発明の効果は同様に得られる。まず、デ
ィーゼル機関の主たる制御項目である、燃料噴射量と燃
料噴射時期とEGR制御装置について簡単に説明する。
Hereinafter, a diesel engine will be described as an example. However, the effects of the present invention can be similarly obtained in a supercharging pressure control device for an internal combustion engine having an EGR control device in other types of internal combustion engines such as a gasoline engine. First, the fuel injection amount, the fuel injection timing, and the EGR control device, which are the main control items of the diesel engine, will be briefly described.

【0005】一般にディーゼル機関においては、その燃
焼室に供給される燃料噴射量と噴射時期を機関回転と同
期して回転駆動される燃料噴射ポンプにより制御される
ようにしている。例えば、前記燃料噴射ポンプ内に設け
られた油圧式のタイマをフイードポンプからの供給圧で
作動させて、フェイスカムの位相を変えることにより燃
料噴射時期を制御する。
[0005] In general, in a diesel engine, the fuel injection amount and the injection timing supplied to the combustion chamber are controlled by a fuel injection pump that is driven to rotate in synchronization with engine rotation. For example, the fuel injection timing is controlled by operating a hydraulic timer provided in the fuel injection pump with the supply pressure from the feed pump to change the phase of the face cam.

【0006】また、コントロールレバー(アクセル)に
よりコントロールスリーブ位置を動かして圧送終りを制
御することにより燃料噴射量を調節している。また、E
GR装置としては、負圧弁の負圧を調節することにより
EGR弁の開度を制御するものがあり、EGR弁の開度
はリフトセンサにより検出された、目標弁開度となるよ
うに電磁弁のデューティー比を詞節することにより制御
される。
The fuel injection amount is adjusted by controlling the end of pressure feeding by moving the control sleeve position by a control lever (accelerator). Also, E
Some GR devices control the opening of the EGR valve by adjusting the negative pressure of the negative pressure valve. The electromagnetic valve is controlled so that the opening of the EGR valve becomes the target valve opening detected by the lift sensor. By controlling the duty ratio.

【0007】また、ステップモータを用いてEGR弁の
位置を制御するものもあり、EGR弁の開度は、ステッ
プモータの基準位置に対するステップ数で一義に決まる
ため、リフトセンサによるフィードバックの必要がな
い。したがって、目標弁開度となるステップモータの目
標ステップ数を与えることにより、弁開度を制御してい
る。
[0007] Further, there is a type in which the position of the EGR valve is controlled by using a step motor. Since the opening of the EGR valve is uniquely determined by the number of steps with respect to the reference position of the step motor, there is no need for feedback by a lift sensor. . Therefore, the valve opening is controlled by giving the target number of steps of the step motor which becomes the target valve opening.

【0008】一般に大量にEGRをかけてNOxを低減
すると、着火遅れ期間が長くなり、燃焼温度の低下や膨
張行程後期の燃焼割合が増え、かつ、燃焼雰囲気が酸素
不足となるため、排気微粒子(以下PM:Particulate
Matterと称する) や他の排気成分(HC, CO) が悪化
する傾向にある。また、このNOxとPMのトレードオ
フの関係は負荷が高い、あるいはEGR量が多い場合、
すなわち空気過剰率が低い場合ほど顕著になることが知
られており、排気中のNOxとPMとを同時に低減する
ためには、回転負荷, 運転状態に応じて極めて精密にE
GR量を制御する必要がある。
In general, when NOx is reduced by applying a large amount of EGR, the ignition delay period becomes longer, the combustion temperature decreases, the combustion ratio in the latter half of the expansion stroke increases, and the combustion atmosphere becomes oxygen-deficient. PM: Particulate
Matter) and other exhaust components (HC, CO) tend to deteriorate. Further, the trade-off relationship between NOx and PM is such that when the load is high or the EGR amount is large,
That is, it is known that the lower the excess air ratio becomes, the more remarkable it becomes. In order to simultaneously reduce NOx and PM in exhaust gas, E is extremely precisely adjusted according to the rotational load and the operating state.
It is necessary to control the GR amount.

【0009】そこで, EGR量を精密に制御するための
方法がいくつか考案されている。代表的なものとして
は、以下の2つの形式がある。まず1つの方法は、吸入
された全ガス量と新規に吸入された空気量の両者を各々
検出して、両者の差をEGR量とみなし、このEGR量
が目標EGR率(EGR量/吸入新気量) と一致するよ
うにEGR量を制御する方法である。
Therefore, several methods for precisely controlling the amount of EGR have been devised. The following two types are typical. First, one method is to detect both the total amount of gas sucked in and the amount of air newly sucked in, respectively, and regard the difference between the two as the EGR amount, and determine the EGR amount as a target EGR rate (EGR amount / intake new air amount). This is a method of controlling the EGR amount so as to coincide with (air volume).

【0010】例えば、特開昭57−18048号等にに
記載されているように、吸入空気量を計測するためにエ
アフロメータを設け、また、全ガス量を計測するために
下流に圧力センサを設け、両者の出力を演算してEGR
量を求め、運転条件毎に設定されるEGR量と一致する
ように、EGR弁を制御するものがある。2つめの方法
は、EGR弁を流れる流量を考慮する制御方法がある。
物理的に最も考えやすい方式としては、EGRガスの流
れを一次非圧縮性流体として考え、EGR前後の差圧を
計測し、目標EGR量が得られるEGR弁開口面積を流
体力学的(ベルヌーイの法則) に求める方法である。
For example, as described in JP-A-57-18048, an air flow meter is provided to measure the amount of intake air, and a pressure sensor is provided downstream to measure the total gas amount. EGR is calculated by calculating the output of both
Some EGR valves are used to determine an EGR amount and control the EGR valve so as to match an EGR amount set for each operating condition. As a second method, there is a control method that considers the flow rate flowing through the EGR valve.
The most easily physically considered method is to consider the flow of the EGR gas as a primary incompressible fluid, measure the differential pressure before and after the EGR, and determine the EGR valve opening area where the target EGR amount can be obtained by hydrodynamics (Bernoulli's law). ).

【0011】この方式では、目標値と実測値の差分に応
じて、EGR弁開口面積の所要変化量が求まるため、フ
ィードバックゲインを物理的に求められるという点に特
徴がある。この方式を採るEGR制御方法としては、例
えば特開昭62−298654号公報や特開平2−11
858号公報等に記載されているように、EGR弁の吸
気側と排気側の差圧を検出する差圧センサを設け、機関
の回転速度と負荷に応じて設定された目標差圧と一致す
るようにEGR弁を制御するものや、特開平7−174
048号公報等に記載されているように、EGR弁の特
性のバラツキ等も考慮して精密にEGR量を制御できる
ように、センサで計測したEGR量と基準値とを比較し
EGR量を調整するものがある。
This method is characterized in that the required change amount of the EGR valve opening area is obtained according to the difference between the target value and the actually measured value, so that the feedback gain can be physically obtained. EGR control methods employing this method include, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-298654 and Japanese Patent Application Laid-Open
As described in Japanese Patent No. 858 or the like, a differential pressure sensor for detecting a differential pressure between the intake side and the exhaust side of the EGR valve is provided, and the differential pressure sensor matches a target differential pressure set according to the engine speed and load. Control of the EGR valve as described in
No. 048, etc., the EGR amount is adjusted by comparing the EGR amount measured by a sensor with a reference value so that the EGR amount can be precisely controlled in consideration of the variation in the characteristics of the EGR valve and the like. There is something to do.

【0012】他方、任意に過給圧を制御できる可変ノズ
ルターボ(VGT) 等を装備したものがあり、運転領域
に応じて過給圧を制御することで運転性と燃費を改善す
ることができる。
On the other hand, there is a vehicle equipped with a variable nozzle turbo (VGT) or the like capable of arbitrarily controlling the supercharging pressure. Drivability and fuel efficiency can be improved by controlling the supercharging pressure in accordance with the operation range. .

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、今日の
ような厳しい排気規制を達成するために大量のEGRを
かけてNOxを低減しつつ、加速時の運転性向上や、低
速運転時の過給圧増加による空気過剰率向上による排気
低減、および定格出力運転時の過給機効率向上により出
力向上するための過給圧制御をも行う場合、従来のEG
R制御装置を有する機関で過給圧制御を行おうとする
と、以下のような問題点がある。
However, in order to achieve the strict emission regulations of today, a large amount of EGR is applied to reduce NOx, while improving the operability during acceleration and the supercharging pressure during low-speed operation. The conventional EG is used to reduce the exhaust gas by increasing the excess air ratio due to the increase and also to control the supercharging pressure to improve the output by improving the turbocharger efficiency during rated output operation.
When the supercharging pressure control is performed by the engine having the R control device, there are the following problems.

【0014】過給機が装着されEGR装置を持つ機関で
は、EGR制御も排気から吸気に作動ガスを逃すことに
より結果的に過給圧制御を行うことになる。このため、
その他に過給圧制御を行うアクチュエータが存在する場
合、同じパラメータ(吸気量や過給圧) を用いて制御す
ると、どちらの目標値も定まらずハンチングが生じる。
In an engine equipped with a supercharger and having an EGR device, EGR control also performs supercharging pressure control by releasing working gas from exhaust gas to intake air. For this reason,
In the case where there is an actuator that performs supercharging pressure control, if the control is performed using the same parameters (the intake air amount and the supercharging pressure), hunting occurs because neither target value is determined.

【0015】一方で、とちらかを優先した制御を行う
と、EGR制御精度の低下または過給圧制御装置の能力
を活かしきれないということになる。また、過給圧制御
がない場合を例にとって考えてみると、例えば特開平2
−267361号公報のように吸気圧を一定圧に保ちE
GRを制御するようにしても、吸気圧を一定に保っても
排圧が変動するため、EGR量が変化して精度の悪化は
避けられない。また、運転性との両立が困難で、一定に
保つように検出された過給圧となるようにEGR量を制
御すると定常でそのフィードバックの影響でサージが起
きてしまうことがわかっている。
On the other hand, if control is performed with priority given to either of them, the accuracy of the EGR control is reduced or the capability of the supercharging pressure control device cannot be fully utilized. Considering the case where there is no supercharging pressure control, for example,
As described in JP-A-267361, the intake pressure is maintained at a constant pressure.
Even if the GR is controlled, the exhaust pressure fluctuates even if the intake pressure is kept constant, so that the EGR amount changes and the accuracy is inevitably deteriorated. It is also known that it is difficult to achieve compatibility with drivability, and when the EGR amount is controlled so that the supercharging pressure is detected so as to be kept constant, a surge occurs due to the influence of the feedback in a steady state.

【0016】本発明は、このような従来の課題に着目し
てなされたもので、特別なデバイスを追加することなく
過渡運転時を含めたEGR制御と過給圧制御の安定性,
応答性,制御精度を確保したEGR制御装置付内燃機関
の過給圧制御装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of such a conventional problem. The stability of the EGR control and the supercharging pressure control including the transient operation without adding a special device,
An object of the present invention is to provide a supercharging pressure control device for an internal combustion engine with an EGR control device, which ensures responsiveness and control accuracy.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】このため、請求項1に係
る発明は、排気の一部を吸気中に還流するEGR制御装
置を備えると共に過給圧を可変に制御できる過給機を備
えた内燃機関において、機関の回転速度及び負荷と、大
気圧と、吸入空気量又はその関連値と、を検出し、吸入
空気量又はその関連値を含む要素に基づいて前記EGR
制御装置によるEGR量を目標値にフィードバック制御
し、機関の回転速度及び負荷に基づいて前記過給機の基
本過給圧を設定し、前記基本過給圧を、大気圧と機関の
負荷の変化率とに基づいて補正し、補正した過給圧に制
御することを特徴とする。
For this purpose, the invention according to claim 1 includes an EGR control device for recirculating a part of the exhaust gas into the intake air and a supercharger capable of variably controlling the supercharging pressure. In an internal combustion engine, a rotational speed and a load of the engine, an atmospheric pressure, an intake air amount or a related value thereof are detected, and the EGR is performed based on an element including the intake air amount or a related value thereof.
The control unit feedback-controls the EGR amount to a target value, sets the basic supercharging pressure of the supercharger based on the engine speed and the load, and changes the basic supercharging pressure to the atmospheric pressure and the change in the engine load. The supercharging pressure is corrected based on the ratio, and the corrected supercharging pressure is controlled.

【0018】請求項1に係る発明によると、EGR制御
については、吸入空気量又はその関連値を含む要素に基
づいて目標EGR率が得られるようにEGR制御装置
(EGR弁) を制御することにより、EGR量を目標値
にフィードバック制御するので、過給圧を可変に制御し
ても高精度なEGR制御を行うことができる。
According to the first aspect of the present invention, the EGR control is performed by controlling the EGR control device (EGR valve) such that the target EGR rate is obtained based on an element including the intake air amount or its related value. , The EGR amount is feedback-controlled to the target value, so that highly accurate EGR control can be performed even if the supercharging pressure is variably controlled.

【0019】一方、過給圧制御については、吸入空気量
や過給圧の検出値に基づくことなく、EGR制御との間
でハンチングの発生を回避でき、機関の回転速度及び負
荷に基づいて基本過給圧を設定し、更に、大気圧と機関
の負荷の変化率とに基づいて補正することで、過給圧の
要求値を満たしつつ過給圧制御の効果を最大限に活かす
ことができる。
On the other hand, the supercharging pressure control can avoid the occurrence of hunting with the EGR control without being based on the detected value of the intake air amount or the supercharging pressure, and is based on the engine speed and load. By setting the supercharging pressure, and further correcting the supercharging pressure based on the atmospheric pressure and the change rate of the load of the engine, it is possible to maximize the effect of the supercharging pressure control while satisfying the required value of the supercharging pressure. .

【0020】なお、該EGR制御の方をフィードバック
制御とする理由は、排気低減が主たる制御の目的という
だけでなく、過給機に比較してコンプレッサ・タービン
等の慣性による遅れがないため、EGR制御装置の方を
フィードバック制御する方が一般的に応答性がよいこと
も考慮してのことである。また、請求項2に係る発明
は、排気の一部を吸気中に還流するEGR制御装置を備
えると共に過給圧を可変に制御できる過給機を備えた内
燃機関において、機関の回転速度を検出する回転速度検
出手段と、機関の負荷を検出する負荷検出手段と、機関
の負荷の変化率を算出する負荷変化率算出手段と、大気
圧を検出する大気圧検出手段と、吸入空気量又はその関
連値を検出する吸入空気量関連値検出手段と、検出され
た吸入空気量又はその関連値を含む要素に基づいて前記
EGR制御装置のEGR率を目標値にフィードバック制
御するEGRフィードバック制御手段と、検出された機
関の回転速度及び負荷に基づいて前記過給機の基本過給
圧を設定する基本過給圧設定手段と、前記基本過給圧
を、検出された大気圧と算出された機関の負荷の変化率
とに基づいて補正する過給圧補正手段と、前記過給機を
前記補正した過給圧に制御する過給圧制御手段と、を含
んで構成したことを特徴とする。
The reason why the EGR control is used as the feedback control is not only that the main purpose of the control is to reduce the exhaust gas, but also because there is no delay due to the inertia of the compressor / turbine or the like as compared with the supercharger. This also takes into consideration that feedback control of the control device generally has better responsiveness. According to a second aspect of the present invention, an internal combustion engine having an EGR control device that recirculates a part of exhaust gas into intake air and having a supercharger capable of variably controlling a supercharging pressure detects an engine rotation speed. Rotation speed detecting means, load detecting means for detecting the load of the engine, load change rate calculating means for calculating the change rate of the load of the engine, atmospheric pressure detecting means for detecting the atmospheric pressure, and the amount of intake air or Intake air amount related value detecting means for detecting a related value; EGR feedback control means for performing feedback control of an EGR rate of the EGR control device to a target value based on a detected intake air amount or an element including the related value; Basic supercharging pressure setting means for setting a basic supercharging pressure of the supercharger based on the detected engine speed and load, and the basic supercharging pressure of the engine calculated as the detected atmospheric pressure. Of the load A supercharging pressure correction means for correcting, based on the ratio, characterized in that the supercharger is configured include a boost pressure control means for controlling the boost pressure obtained by the correction.

【0021】請求項2に係る発明によると、EGR制御
については、EGRフィードバック制御手段が、吸入空
気量又はその関連値の検出手段によって検出された値を
含む要素に基づいて目標EGR率が得られるようにEG
R制御装置(EGR弁) を制御することにより、EGR
量を目標値にフィードバック制御するので、過給圧を可
変に制御しても高精度なEGR制御を行うことができ
る。
According to the second aspect of the present invention, in the EGR control, the EGR feedback control means obtains the target EGR rate based on an element including the value detected by the means for detecting the intake air amount or its related value. EG
By controlling the R control device (EGR valve), the EGR
Since the amount is feedback-controlled to the target value, highly accurate EGR control can be performed even if the supercharging pressure is variably controlled.

【0022】一方、過給圧制御については、吸入空気量
や過給圧の検出値に基づくことなく、EGR制御との間
でハンチングの発生を回避でき、基本過給圧設定手段が
機関の回転速度及び負荷に基づいて基本過給圧を設定
し、更に、過給圧補正手段が大気圧と機関の負荷の変化
率とに基づいて補正し、過給圧制御手段が該補正された
過給圧に制御することで、過給圧の要求値を満たしつつ
過給圧制御の効果を最大限に活かすことができる。
On the other hand, in the supercharging pressure control, hunting can be avoided from the EGR control without being based on the detected value of the intake air amount or the supercharging pressure. The basic supercharging pressure is set based on the speed and the load, and the supercharging pressure correcting means corrects the supercharging pressure based on the atmospheric pressure and the change rate of the engine load. By controlling the pressure, the effect of the supercharging pressure control can be maximized while satisfying the required value of the supercharging pressure.

【0023】また、請求項3に係る発明は、前記吸入空
気量に関連する値は、吸気圧力であることを特徴とす
る。請求項3に係る発明によると、吸入空気量に代えて
吸気圧力に基づいてEGR量を目標値にフィードバック
制御することができる。また、請求項4に係る発明は、
前記過給機は、可変ノズルターボ式過給機であることを
特徴とする。
Further, the invention according to claim 3 is characterized in that the value related to the amount of intake air is an intake pressure. According to the third aspect of the invention, the EGR amount can be feedback-controlled to the target value based on the intake pressure instead of the intake air amount. The invention according to claim 4 is
The supercharger is a variable nozzle turbocharger.

【0024】請求項4に係る発明によると、可変ノズル
ターボ式過給機により、可変ノズルを制御して過給圧を
任意に制御することができる。また、請求項5に係る発
明は、前記過給機は、ウェストゲート式過給機であるこ
とを特徴とする。
According to the fourth aspect of the present invention, the supercharging pressure can be arbitrarily controlled by controlling the variable nozzle by the variable nozzle turbocharger. The invention according to claim 5 is characterized in that the supercharger is a wastegate type supercharger.

【0025】請求項5に係る発明によると、ウェストゲ
ート式過給機により、タービンへの排気流量を制御して
過給圧を任意に制御することができる。また、請求項6
に係る発明は、前記過給機は、排気シャッタ式過給機で
あることを特徴とする。
According to the invention of claim 5, the supercharging pressure can be arbitrarily controlled by controlling the flow rate of exhaust gas to the turbine by the wastegate type supercharger. Claim 6
The invention according to the invention is characterized in that the supercharger is an exhaust shutter type supercharger.

【0026】請求項6に係る発明によると、排気シャッ
タ式過給機により、排気の絞り量を制御して過給圧を任
意に制御することができる。また、請求項7に係る発明
は、前記過給圧制御のアクチュエータ制御目標値TBac
t は、機関の回転速度と負荷と演算された基本過給圧T
B1と、機関負荷補正値TB2及び大気圧補正値Kpaか
ら次式で演算されることを特徴とする。
According to the present invention, the supercharging pressure can be arbitrarily controlled by controlling the throttle amount of the exhaust gas by the exhaust shutter type supercharger. Further, the invention according to claim 7 is an actuator control target value TBac of the boost pressure control.
t is the basic supercharging pressure T calculated from the engine speed and load.
B1 is calculated from the engine load correction value TB2 and the atmospheric pressure correction value Kpa by the following equation.

【0027】 TBact =100 −(TB1+TB2) ×Kpa 但し、TBact は小さいほど排圧,過給圧が上昇し、大
きいほど排圧,過給圧が減少する。請求項7に係る発明
によると、上記の式に基づいて基本過給圧を機関の負荷
と大気圧とで補正することにより大気圧変化や過渡運転
時にも良好な過給圧制御を行うことができる。
TBact = 100− (TB1 + TB2) × Kpa where the smaller the TBact, the higher the exhaust pressure and the supercharging pressure, and the larger the TBact, the lower the exhaust pressure and the supercharging pressure. According to the invention according to claim 7, by correcting the basic supercharging pressure with the load of the engine and the atmospheric pressure on the basis of the above equation, it is possible to perform good supercharging pressure control even during a change in the atmospheric pressure or during a transient operation. it can.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施形態を図に基
づいて説明する。図2は、該実施の形態の全体構成を示
す。電子制御式の燃料噴射ポンプ1は、機関の燃焼室に
装着された燃料噴射ノズル2に燃料を圧送し、該燃料噴
射ノズル2は、燃焼室内に燃料を噴射供給する。吸気通
路3と排気通路4とを連通してEGR通路5が接続さ
れ、該EGR通路5にはEGR量を制御するEGR弁6
が介装されている。吸気通路3には、吸入空気の質量流
量を検出するエアフロメータ7と、吸気温度を検出する
吸気温度センサ8が装着され、また、これらの下流側に
排気圧によって過給され、かつ、過給圧制御機構を備え
た過給機(VGT) 9のコンプレッサが介装され、さら
にその下流には吸気を冷却して充填効率を高めるための
インタークーラ10が介装されている。排気通路4には、
該VGT9のタービンが介装されると共に、該タービン
の可変ノズルを制御することにより過給圧を制御する過
給圧制御アクチュエータ11が装着されている。なお、排
気通路の下流側に図示しない排気後処理装置を装着して
もよい。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 2 shows the overall configuration of the embodiment. An electronically controlled fuel injection pump 1 pumps fuel to a fuel injection nozzle 2 mounted in a combustion chamber of the engine, and the fuel injection nozzle 2 injects and supplies fuel into the combustion chamber. An EGR passage 5 is connected to communicate the intake passage 3 and the exhaust passage 4, and an EGR valve 6 for controlling an EGR amount is connected to the EGR passage 5.
Is interposed. An air flow meter 7 for detecting a mass flow rate of the intake air and an intake air temperature sensor 8 for detecting an intake air temperature are mounted in the intake passage 3, and the downstream side thereof is supercharged by the exhaust pressure. A compressor of a supercharger (VGT) 9 equipped with a pressure control mechanism is interposed, and an intercooler 10 for cooling the intake air and increasing the charging efficiency is interposed downstream thereof. In the exhaust passage 4,
A turbine of the VGT 9 is interposed, and a supercharging pressure control actuator 11 that controls a supercharging pressure by controlling a variable nozzle of the turbine is mounted. An exhaust after-treatment device (not shown) may be mounted downstream of the exhaust passage.

【0029】次に、制御の機能を図3に示したブロック
図に従って説明する。機関の回転速度、負荷、吸気量、
吸気温度、EGR弁開度を検出しつつ、目標EGR量の
設定と吸気系圧力及び排気系圧力の演算を行い、これら
の結果に基づいてEGR量の演算及び補正演算を行って
EGR弁開度目標値を演算する。一方、前記各検出値に
基づいてVGTの基本制御目標値を設定し、負荷変化を
検出して該負荷変化による補正を行い、かつ、大気圧補
正を行った上でVGT制御目標値を演算する。
Next, the control function will be described with reference to the block diagram shown in FIG. Engine speed, load, intake air volume,
The target EGR amount is set, the intake system pressure and the exhaust system pressure are calculated while detecting the intake air temperature and the EGR valve opening, and the EGR amount calculation and correction calculation are performed based on these results to perform the EGR valve opening. Calculate the target value. On the other hand, a basic control target value of the VGT is set based on each of the detected values, a load change is detected, a correction based on the load change is performed, and a VGT control target value is calculated after performing atmospheric pressure correction. .

【0030】次に燃料噴射装置の構成を図4に基づいて
説明する。まず、前記電子制御式(ジャーク式) の燃料
噴射ポンプ1について説明すると、フィードポンプ21
は、ドライブシャフト22によって回転し、燃料を予圧し
てポンプ室23へ燃料を供給する。プランジャ24は、ドラ
イブシャフト22によって回転し、回転しながら往復運動
を与えて燃料を加圧分配す。
Next, the configuration of the fuel injection device will be described with reference to FIG. First, the electronic control type (jerk type) fuel injection pump 1 will be described.
Is rotated by the drive shaft 22 to pre-press the fuel and supply the fuel to the pump chamber 23. The plunger 24 is rotated by the drive shaft 22, and reciprocates while rotating to pressurize and distribute fuel.

【0031】コントロールスリーブ25は、前記プランジ
ャ24によって加圧された燃料を高圧室に漏らすことによ
って、燃料噴射量を調節する。ロータリ・ソレノイド26
は、前記コントロールスリーブ25の位置を自在に動か
し、コントロールスリーブ位置センサ27は、該コントロ
ールスリーブ25の位置を検出する。
The control sleeve 25 adjusts the fuel injection amount by leaking the fuel pressurized by the plunger 24 into the high-pressure chamber. Rotary solenoid 26
Moves the position of the control sleeve 25 freely, and the control sleeve position sensor 27 detects the position of the control sleeve 25.

【0032】燃料停止弁28は、燃料供給を停止させて機
関運転を停止させる。前記ポンプ室23は、前記フィード
ポンプ21によって加圧された燃料を蓄えると共にポンプ
内部を潤滑させる。タイマピストン29は、フェイスカム
30と係合し、その位置を移動させることによりフェイス
カム30の位相を変化させて、燃料噴射時期を制御する。
The fuel stop valve 28 stops the supply of fuel and stops the operation of the engine. The pump chamber 23 stores the fuel pressurized by the feed pump 21 and lubricates the inside of the pump. Timer piston 29 is a face cam
The fuel injection timing is controlled by changing the phase of the face cam 30 by engaging with and moving the position thereof.

【0033】タイミングコントロールバルブ31は、前記
タイマピストン29を駆動する高圧燃料を低圧室側に漏ら
すことによりタイマ高圧室圧力を調圧する。また、各種
センサとして、ノズルリフトセンサ32は、前記燃料噴射
ノズル2の開弁時期を検出し、燃料温度センサ33は、燃
料噴射ポンプ1に供給される燃料の温度を検出し、コン
トロールレバー開度センサ34は、アクセル開度を検出
し、ポンプ回転速度センサ35は、ポンプ回転速度を検出
する。
The timing control valve 31 regulates the pressure of the timer high-pressure chamber by leaking high-pressure fuel for driving the timer piston 29 to the low-pressure chamber. As various sensors, a nozzle lift sensor 32 detects a valve opening timing of the fuel injection nozzle 2, a fuel temperature sensor 33 detects a temperature of fuel supplied to the fuel injection pump 1, and controls a control lever opening degree. The sensor 34 detects the accelerator opening, and the pump rotation speed sensor 35 detects the pump rotation speed.

【0034】次に、EGR装置の構成を図5に基づいて
説明する。前記吸気通路3のエアフロメータ7の下流
に、インマニコレクタの圧力を調節する吸気絞り弁101
が介装され、該吸気絞り弁101 の開度は、バキュームポ
ンプで作られる負圧を、コントロールユニット102 から
の制御信号に基づいて2つのソレノイド弁103,104 によ
って調整して得られた制御負圧により作動する負圧アク
チュエータ105 によって制御される。
Next, the configuration of the EGR device will be described with reference to FIG. Downstream of the air flow meter 7 in the intake passage 3, an intake throttle valve 101 for adjusting the pressure of the intake manifold is provided.
The opening degree of the intake throttle valve 101 is determined by a control negative pressure obtained by adjusting a negative pressure generated by a vacuum pump by two solenoid valves 103 and 104 based on a control signal from a control unit 102. It is controlled by a negative pressure actuator 105 that operates.

【0035】また、既述したように吸気通路3と排気通
路4とを結ぶEGR通路5に、前記コントロール102 か
らの制御信号によって作動するステップモータにより駆
動されてEGR量を調節するEGR弁6が介装されてい
る。なお、図5に示したような吸入空気量を検出し、ス
テップモータでEGR弁を駆動する方式の他、負圧式E
GR弁としたもの、圧力センサを用いて検出した吸入空
気量に基づいてEGR量を制御するものとしてもよく、
本発明ではEGR弁及びセンサの構成は特に限定しな
い。
As described above, an EGR valve 6 which is driven by a step motor operated by a control signal from the control 102 to adjust the EGR amount is provided in the EGR passage 5 connecting the intake passage 3 and the exhaust passage 4. It is interposed. In addition to the method of detecting the intake air amount as shown in FIG. 5 and driving the EGR valve by the step motor, the negative pressure type E
The GR valve may be used, or the EGR amount may be controlled based on the intake air amount detected using a pressure sensor,
In the present invention, the configurations of the EGR valve and the sensor are not particularly limited.

【0036】次に、過給圧制御装置の構成を図6に基づ
いて説明する。タービン通過ガス流量を調節するノズル
ベーン111 は、リンク機構112 を介してアクチュエータ
リング113 に連係されている。一対のマグネット弁114,
115 は、エアタンクと負圧とを調節して得られたエア圧
をエアシリンダ115 に供給し、該エアシリンダ115 によ
り前記アクチュエータリング113 の回転量を制御するこ
とによって、前記ノズルベーン111 のタービンホイール
116 に対する角度が制御され、以て過給機の過給圧が制
御されるように構成されている。
Next, the configuration of the supercharging pressure control device will be described with reference to FIG. The nozzle vane 111 for adjusting the flow rate of the gas passing through the turbine is linked to an actuator ring 113 via a link mechanism 112. A pair of magnet valves 114,
115 supplies the air pressure obtained by adjusting the air tank and the negative pressure to the air cylinder 115, and controls the rotation amount of the actuator ring 113 by the air cylinder 115, whereby the turbine wheel of the nozzle vane 111 is rotated.
The angle with respect to 116 is controlled so that the supercharging pressure of the supercharger is controlled.

【0037】なお、過給圧制御装置は、図6に示した可
変ノズル機構を持つもの以外に、ウエストゲート方式や
排気シャッター方式でもよく、本発明では過給機及び過
給圧制御アクチュエータの構成は特に限定しない。次
に、以上の構成からなる本実施の形態の作用を、フロー
チャート及びブロック図を用いて説明する。
The supercharging pressure control device may be of a waste gate type or an exhaust shutter type other than the device having the variable nozzle mechanism shown in FIG. Is not particularly limited. Next, the operation of the present embodiment having the above configuration will be described with reference to flowcharts and block diagrams.

【0038】図7は、燃料噴射量Qsol を演算するフロ
ーである。ステップ1では、機関回転速度Ne及び機関
の負荷を表すコントロールレバー開度C/Lを読み込
む。ステップ2では、機関回転速度Ne、コントロール
レバー開度C/Lから図8に示したマップからの検索等
によって基本燃料噴射量Mqdrvを求める。
FIG. 7 is a flowchart for calculating the fuel injection amount Qsol. In step 1, the engine speed Ne and the control lever opening C / L representing the load on the engine are read. In step 2, the basic fuel injection amount Mqdrv is obtained from the engine speed Ne and the control lever opening C / L by searching the map shown in FIG.

【0039】ステップ3では、前記基本燃料噴射量Mqd
rvに対して水温等各種補正を行い燃料噴射量をQsol1と
するステップ4では、図9に示したマップからの検索等
によって最大燃料噴射量の制限を行い、燃料噴射量をQ
sol として処理を終了する。図10はシリンダ吸入空気量
Qacを演算するフローである。
In step 3, the basic fuel injection amount Mqd
In step 4 in which various corrections such as water temperature are made to rv to set the fuel injection amount to Qsol1, the maximum fuel injection amount is limited by searching the map shown in FIG.
The processing ends as sol. FIG. 10 is a flowchart for calculating the cylinder intake air amount Qac.

【0040】ステップ11では、前記エアフロメータ7の
出力電圧を読み込む。ステップ12では、前記出力電圧か
らテーブル変換により単位時間当たりの吸入空気量を算
出する。ステップ13では、前記単位時間当たりの吸入空
気量に加重平均処理を行った値Qas0 を求める。
In step 11, the output voltage of the air flow meter 7 is read. In step 12, the amount of intake air per unit time is calculated from the output voltage by table conversion. In step 13, a value Qas0 obtained by performing a weighted average process on the intake air amount per unit time is obtained.

【0041】ステップ14では、機関回転速度Neを読み
込む。ステップ15では、前記単位時間当たりの吸入空気
量の加重平均処理値Qas0 と機関回転速度Ne及び定数
KCON#から1シリンダ当たりの吸入空気量Qac0を
演算する。ステップ16では、前記吸入空気量Qac0 のn
回演算分のディレイ処理を行いコレクタ入口の吸入空気
量Qacn を演算する。
In step 14, the engine speed Ne is read. In step 15, the intake air amount Qac0 per cylinder is calculated from the weighted average processing value Qas0 of the intake air amount per unit time, the engine speed Ne and the constant KCON #. In step 16, n of the intake air amount Qac0
A delay process for the number of calculations is performed to calculate the intake air amount Qacn at the collector inlet.

【0042】ステップ17では、容積比Kvol と体積効率
相当値Kinを用いて、コレクタ入口吸入空気量Qacn か
ら図示するような遅れ処理を行ってシリンダ吸入空気量
Qacを求め、処理を終了する。図11は、吸気温度、燃料
噴射量、吸入空気量の検出値に対する演算の位相を合わ
せるためのサイクル処理のフローを示す。
In step 17, using the volume ratio Kvol and the volume efficiency equivalent value Kin, a delay process as shown is performed from the collector inlet intake air amount Qacn to obtain the cylinder intake air amount Qac, and the process ends. FIG. 11 shows a flow of a cycle process for adjusting the phases of the calculation for the detected values of the intake air temperature, the fuel injection amount, and the intake air amount.

【0043】ステップ21では、シリンダ吸入空気量Qa
c、燃料噴射量Qsol 、シリンダ吸気温度Tn を読み込
む。シリンダ吸気温度Tn については、例えば図示する
ような吸入空気温度Ta, EGRガス温度Te, シリン
ダ吸入EGRガス量Qecを用いた式で演算される。ステ
ップ22では、前記シリンダ吸入空気量Qac、燃料噴射量
Qsol 、シリンダ吸気温度Tn にサイクル処理を施す。
シリンダ吸入空気量Qac、シリンダ吸気温度Tn はシリ
ンダ数から1引いた分、燃料噴射量Qsol は2引いた分
のディレイ処理を行い、それぞれQexh 、Qfo、Tnoと
し処理を終了する。
In step 21, the cylinder intake air amount Qa
c, The fuel injection amount Qsol and the cylinder intake air temperature Tn are read. The cylinder intake air temperature Tn is calculated by, for example, an equation using an intake air temperature Ta, an EGR gas temperature Te, and a cylinder intake EGR gas amount Qec as shown. In step 22, cycle processing is performed on the cylinder intake air amount Qac, the fuel injection amount Qsol, and the cylinder intake air temperature Tn.
The cylinder intake air amount Qac and the cylinder intake air temperature Tn are subjected to delay processing by subtracting one from the number of cylinders, and the fuel injection amount Qsol is subjected to delay processing by subtracting two, and the processing is terminated with Qexh, Qfo, and Tno, respectively.

【0044】図12は、吸気圧力を演算するブロック図で
ある。ステップ31では、エアフロメータより出力される
出力電圧を単位時間当たりの吸入空気量重量Qas0 に変
換する。ステップ32では、単位サイクル当たりの吸入空
気量Qacb に単位変化する。ブロック33では、吸気系レ
イアウトに対するエアフロメータ7出力値の補正を行う
ため、機関回転速度と吸入空気量重量に対するエアフロ
メータの補正を行い、吸入空気量Qacとして出力する
(図10と同一) 。
FIG. 12 is a block diagram for calculating the intake pressure. In step 31, the output voltage output from the air flow meter is converted into an intake air amount weight Qas0 per unit time. In step 32, the unit changes to the intake air amount Qacb per unit cycle. In block 33, in order to correct the output value of the air flow meter 7 with respect to the layout of the intake system, the air flow meter is corrected with respect to the engine speed and the weight of the intake air amount and output as the intake air amount Qac (same as FIG. 10).

【0045】ステップ34では、機関回転速度と吸入空気
量に対する、吸気系の基本体積効率相当値KINH2を
検索する。ステップ35では、負荷に対する補正係数KI
NHQを検索する。ステップ36では、図示のように前記
基本体積効率相当値KINH2に補正係数KINHQを
乗じる演算を行い、体積効率相当値Kinとして出力す
る。
In step 34, a value KINH2 corresponding to the basic volume efficiency of the intake system with respect to the engine speed and the intake air amount is searched. In step 35, the correction coefficient KI for the load
Search for NHQ. In step 36, the basic volume efficiency equivalent value KINH2 is multiplied by a correction coefficient KINHQ as shown in the figure, and the calculated value is output as the volume efficiency equivalent value Kin.

【0046】ステップ37では、吸気温度センサの出力電
圧を吸気温度TINTBLに変換する。ステップ38で
は、前記吸気温度TINTBLに、吸気圧力に対する温
度上昇の補正係数KTMPIを乗じて補正し、吸入空気
温度Tint として出力する。ステップ39, ステップ40で
は、熱力学の式を簡単化した図示の演算を行い、吸気圧
力Pmを演算する。
In step 37, the output voltage of the intake air temperature sensor is converted to the intake air temperature TINTBL. In step 38, the intake air temperature TINTBL is corrected by multiplying it by a correction coefficient KTMPI of the temperature rise with respect to the intake air pressure, and is output as the intake air temperature Tint. In Steps 39 and 40, the calculation shown in the simplified diagram of the thermodynamic formula is performed to calculate the intake pressure Pm.

【0047】図13は、排気圧力を演算するブロック図で
ある。ステップ41では燃料噴射量に応じた基本排気温度
Texhiを検索する。ステップ42では、スワール制御弁開
度に応じて前記基本排気温度Texhiを補正し、補正基本
排温Ktexhi とする。ステップ43,44,45では、各々排温
の吸気温度補正係数Ktmpe、排圧補正係数Ktmpp、噴射
時期補正係数Ktmpit を検索する。
FIG. 13 is a block diagram for calculating the exhaust pressure. In step 41, a basic exhaust temperature Texhi corresponding to the fuel injection amount is searched. In step 42, the basic exhaust gas temperature Texhi is corrected according to the swirl control valve opening to obtain a corrected basic exhaust gas temperature Ktexhi. In steps 43, 44, and 45, an exhaust temperature intake coefficient correction coefficient Ktmpe, an exhaust pressure correction coefficient Ktmpp, and an injection timing correction coefficient Ktmpit are respectively searched.

【0048】ステップ46では、これらの補正係数Ktmp
e、Ktmpp、Ktmpit を前記補正基本排気温度Ktexhi
に乗じて、排気温度相当値Tmpehを演算する。ステップ
47では、先に計測したシリンダ吸入空気量Qacを、吸気
行程と排気行程の差分だけサイクル処理し、作動排気量
Qexh として出力する。ステップ48,49 では、先に実験
的に排気圧力を吸気量Qexh 、排気温度Tmpex、機関回
転速度の関数として係数Kpexh#とOpexh#を適合して
おき、図示の演算を行い排気圧力Pexh を演算する。
In step 46, these correction coefficients Ktmp
e, Ktmpp, and Ktmpit are converted to the corrected basic exhaust gas temperature Ktexhi.
To calculate an exhaust temperature equivalent value Tmpeh. Steps
In step 47, the cylinder intake air amount Qac measured earlier is cycle-processed by the difference between the intake stroke and the exhaust stroke, and is output as the working exhaust amount Qexh. In steps 48 and 49, the coefficients Kpexh # and Opexh # are adapted to the exhaust pressure experimentally as a function of the intake air amount Qexh, the exhaust temperature Tmpex, and the engine speed, and the exhaust pressure Pexh is calculated by performing the illustrated calculation. I do.

【0049】なお、吸気圧力Pm 、排気圧力Pexh をそ
れぞれ圧力センサを用いて検出する構成としてもよい。
図14は、EGR制御部分のブロック図である。ステップ
51では、前記のように演算された(又は吸気圧センサで
検出された)吸気圧力Pm を読み込む。
It should be noted that the intake pressure Pm and the exhaust pressure Pexh may be detected using pressure sensors.
FIG. 14 is a block diagram of the EGR control part. Steps
At 51, the intake pressure Pm calculated as described above (or detected by the intake pressure sensor) is read.

【0050】ステップ52では、前記のように演算された
(又は排気圧センサで検出された)排気圧力Pexh を読
み込む。ステップ53では、EGR差圧ΔPを次式により
演算する。 Pm =Kpm#×Cpm+Opm# (図12参照) ・・・・・(1) Pexh =Kpexh#×Cpexh+Opexh (図13参照) ・・・・・(2) ΔP=Pexh −Pm ・・・・・(3) ステップ54では、機関回転速度Neと機関負荷(燃料噴
射量) Qfとから目標EGR率Megr を検索する。
In step 52, the exhaust pressure Pexh calculated as described above (or detected by the exhaust pressure sensor) is read. In step 53, the EGR differential pressure ΔP is calculated by the following equation. Pm = Kpm # × Cpm + Opm # (see FIG. 12) (1) Pexh = Kpexh # × Cpexh + Opexh (see FIG. 13) (2) ΔP = Pexh−Pm (.) 3) In step 54, a target EGR rate Megr is retrieved from the engine speed Ne and the engine load (fuel injection amount) Qf.

【0051】ステップ55では、エアフロメータの出力電
圧を読み込み、吸入空気量Qas0 を読み込む。ステップ
56では、目標EGR流量Tqeを次式により演算する。 Tqe=Megr ×Qas0 ステップ57では、次式により要求EGR開口面積Aevs
を演算する。
In step 55, the output voltage of the air flow meter is read, and the intake air amount Qas0 is read. Steps
In 56, the target EGR flow rate Tqe is calculated by the following equation. Tqe = Megr × Qas0 . In step 57, the required EGR opening area Aevs
Is calculated.

【0052】Aevs =Tqe/(2ρΔP)1/2 ステップ58では、機関回転速度Neと機関負荷(燃料噴
射量) Qfとから流量係数aを検索する。ステップ59で
は、次式により目標EGR弁開口面積を演算する。な
お、Avpsは、予め実験的に決められるEGR弁の全開
開口面積相当値で、データとしてコントロールユニット
内に記憶されている値である。
Aevs = Tqe / (2ρΔP) 1/2 In step 58, a flow coefficient a is retrieved from the engine speed Ne and the engine load (fuel injection amount) Qf. In step 59, the target EGR valve opening area is calculated by the following equation. Avps is a value equivalent to the fully open area of the EGR valve which is experimentally determined in advance, and is a value stored in the control unit as data.

【0053】 Aev=a×Aevs {1/(1−Aevs2/Avps 2 } ステップ60では、目標EGR弁開口面積から最終目標E
GR弁開口面積に対するEGR弁リフト量をテーブル検
索する。ステップ61では、目標EGR弁リフト量となる
ようにEGR弁体を駆動するステップモータに制御信号
を出力する。
[0053] Aev = a × Aevs {1 / (1-Aevs 2 / Avps 2} In step 60, the final target E from the target EGR valve opening area
A table search is performed for the EGR valve lift amount with respect to the GR valve opening area. In step 61, a control signal is output to a step motor that drives the EGR valve body so as to attain the target EGR valve lift amount.

【0054】図15は、過給圧制御部のフローチャートで
ある。ステップ71では、機関の回転速度、負荷(燃料噴
射量) 、大気圧を読み込む。ステップ72では、負荷の変
化量を演算する。これについては図16のサブルーチンで
詳述する。ステップ73では、図17に示す回転速度と負荷
で設定されるアクチュエータ指示値TP1を検索する。
FIG. 15 is a flowchart of the supercharging pressure control section. In step 71, the engine speed, load (fuel injection amount), and atmospheric pressure are read. In step 72, the amount of change in load is calculated. This will be described in detail in the subroutine of FIG. In step 73, an actuator instruction value TP1 set by the rotation speed and the load shown in FIG. 17 is searched.

【0055】ステップ74では、図18に示す負荷変化量に
対するアクチュエータ指示値補正値TP2を検索する。
ステップ75では、図19に示す大気圧補正係数Kpaを検索
する。ステップ76では、図示の式により、ノズルベーン
の開度を調節するエアシリンダの圧力を制御する電磁弁
の目標信号TPact を演算する。なお、TPact =0は
ノズルの開口面積が最小を表し、逆にTPact =100 は
全開を表す。
In step 74, the actuator instruction value correction value TP2 for the load change amount shown in FIG. 18 is searched.
In step 75, the atmospheric pressure correction coefficient Kpa shown in FIG. 19 is searched. In step 76, the target signal TPact of the solenoid valve for controlling the pressure of the air cylinder for adjusting the opening degree of the nozzle vane is calculated by the equation shown. Note that TPact = 0 indicates that the opening area of the nozzle is the minimum, and TPact = 100 indicates that it is fully open.

【0056】図16は、負荷変化量dQfを演算するサブ
ルーチンのフローチャートである。ステップ81では、カ
ウンター値Cn =0か否かを判断する。カウンター値C
n が0のときはステップ82へ進み、0でないときは、ス
テップ84へ進む。ステップ82では、dQf算出のサイク
ル数SETNより1デクリメントし、Qfn-setn は変更
せずに終了する。
FIG. 16 is a flowchart of a subroutine for calculating the load change amount dQf. In step 81, it is determined whether or not the counter value Cn = 0. Counter value C
When n is 0, the process proceeds to step 82, and when it is not 0, the process proceeds to step 84. In step 82, 1 is decremented from the number of cycles SETN for calculating dQf, and Qfn-setn ends without being changed.

【0057】ステップ84では、現在の燃料噴射量Qfを
読み込む。ステップ85では、dQfを図示の式で算出す
る。ステップ86では、Qfn-setn を現在のQfに更新し
終了する。以上説明してきたように、本発明では、過給
圧制御装置については、吸気量や過給圧は基本的には検
出せず、それらのパラメータはEGR制御に使用してE
GR制御精度を確保してエミッションを最大限に低減
し、過給圧制御は、基本的には機関回転速度と負荷で決
まるアクチュエータの目標値によるオープン制御とし、
負荷の変化と大気圧の変化で補正する構成とすることに
より、過給圧の要求値を満たしつつ過給圧制御の効果を
最大限に活かすことを可能とすることにより、過渡運転
時を含めたEGR制御と過給圧制御の安定性、応答性、
制御精度を両立することができる(図20参照) 。
In step 84, the current fuel injection amount Qf is read. In step 85, dQf is calculated by the equation shown. In step 86, Qfn-setn is updated to the current Qf, and the process ends. As described above, in the present invention, in the supercharging pressure control device, the intake air amount and the supercharging pressure are not basically detected, and the parameters are used for the EGR control.
The GR control accuracy is ensured to reduce the emission to the maximum, and the boost pressure control is basically an open control based on the target value of the actuator determined by the engine speed and load.
By using a configuration that compensates for changes in load and changes in atmospheric pressure, it is possible to maximize the effect of boost pressure control while satisfying the required boost pressure value, including during transient operation. EGR control and boost pressure control stability, responsiveness,
Control accuracy can be compatible (see FIG. 20).

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

【図1】請求項2に係る発明の構成・機能を示すブロッ
ク図。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration and functions of the invention according to claim 2;

【図2】本発明の一実施の形態の全体構成を示す図。FIG. 2 is a diagram showing an overall configuration of an embodiment of the present invention.

【図3】同上実施の形態の制御の機能を示すブロック
図。
FIG. 3 is a block diagram showing a control function of the embodiment.

【図4】同じく燃料噴射装置の構成を示す図。FIG. 4 is a diagram showing a configuration of the fuel injection device.

【図5】同じくEGR装置の構成を示す図。FIG. 5 is a diagram showing a configuration of an EGR device.

【図6】同じく過給圧制御装置の構成を示す図。FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a supercharging pressure control device.

【図7】同じく燃料噴射量を演算するルーチンのフロー
チャート。
FIG. 7 is a flowchart of a routine for calculating a fuel injection amount.

【図8】同じく基本燃料噴射量を検索するためのマッ
プ。
FIG. 8 is a map for searching for a basic fuel injection amount.

【図9】同じく最大燃料噴射量を検索するためのマッ
プ。
FIG. 9 is also a map for searching for a maximum fuel injection amount.

【図10】同じくシリンダ吸入空気量を演算するルーチン
のフローチャート。
FIG. 10 is a flowchart of a routine for calculating a cylinder intake air amount.

【図11】同じく吸気温度、燃料噴射量、吸入空気量の検
出値に対する演算の位相を合わせるためのサイクル処理
のフローチャート。
FIG. 11 is a flowchart of a cycle process for adjusting the phases of calculations for detected values of the intake air temperature, the fuel injection amount, and the intake air amount.

【図12】同じく吸気圧力を演算するためのブロック図。FIG. 12 is a block diagram for calculating the intake pressure.

【図13】同じく排気圧力を演算するためのブロック図。FIG. 13 is a block diagram for calculating the exhaust pressure.

【図14】同じくEGR制御部分のブロック図。FIG. 14 is a block diagram of an EGR control part.

【図15】同じく過給圧制御部のフローチャート。FIG. 15 is a flowchart of the supercharging pressure control unit.

【図16】同じく負荷の変化量を演算するためのフローチ
ャート。
FIG. 16 is a flowchart for calculating the amount of change in load.

【図17】同じく回転速度と負荷で設定されるアクチュエ
ータ指示値を検索するためのマップ。
FIG. 17 is a map for searching for an actuator instruction value that is also set by a rotation speed and a load.

【図18】同じく負荷変化量に対するアクチュエータ指示
値補正値を検索するためのマップ。
FIG. 18 is a map for searching for an actuator instruction value correction value corresponding to a load change amount.

【図19】同じく大気圧補正係数を検索するためのマッ
プ。
FIG. 19 is also a map for searching for an atmospheric pressure correction coefficient.

【図20】本発明の効果を示すタイムチャートFIG. 20 is a time chart showing the effect of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 燃料噴射ポンプ 2 燃料噴射ノズル 3 吸気通路 4 排気通路 5 EGR通路 6 EGR制御弁 7 エアフロメータ 8 吸気温度センサ 9 過給機(VGT) 11 過給圧制御アクチュエータ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fuel injection pump 2 Fuel injection nozzle 3 Intake passage 4 Exhaust passage 5 EGR passage 6 EGR control valve 7 Air flow meter 8 Intake temperature sensor 9 Turbocharger (VGT) 11 Supercharge pressure control actuator

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F02D 23/00 F02M 25/07 550D 41/02 351 570P F02M 25/07 550 F02B 37/12 301A 570 301N ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI F02D 23/00 F02M 25/07 550D 41/02 351 570P F02M 25/07 550 F02B 37/12 301A 570 301N

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】排気の一部を吸気中に還流するEGR制御
装置を備えると共に過給圧を可変に制御できる過給機を
備えた内燃機関において、 機関の回転速度及び負荷と、大気圧と、吸入空気量又は
その関連値と、を検出し、 吸入空気量又はその関連値を含む要素に基づいて前記E
GR制御装置によるEGR量を目標値にフィードバック
制御し、 機関の回転速度及び負荷に基づいて前記過給機の基本過
給圧を設定し、 前記基本過給圧を、大気圧と機関の負荷の変化率とに基
づいて補正し、補正した過給圧に制御することを特徴と
するEGR制御装置付内燃機関の過給圧制御装置。
An internal combustion engine including an EGR control device that recirculates a part of exhaust gas into intake air and a supercharger capable of variably controlling a supercharging pressure, comprising: a rotation speed and a load of the engine; , An intake air amount or a related value thereof, and the E is determined based on an element including the intake air amount or the related value.
The EGR amount is feedback-controlled to a target value by the GR control device, and a basic supercharging pressure of the supercharger is set based on an engine speed and a load. A supercharging pressure control device for an internal combustion engine with an EGR control device, wherein the supercharging pressure is corrected based on a rate of change and is controlled to the corrected supercharging pressure.
【請求項2】排気の一部を吸気中に還流するEGR制御
装置を備えると共に過給圧を可変に制御できる過給機を
備えた内燃機関において、 機関の回転速度を検出する回転速度検出手段と、 機関の負荷を検出する負荷検出手段と、 機関の負荷の変化率を算出する負荷変化率算出手段と、 大気圧を検出する大気圧検出手段と、 吸入空気量又はその関連値を検出する吸入空気量関連値
検出手段と、 検出された吸入空気量又はその関連値を含む要素に基づ
いて前記EGR制御装置のEGR率を目標値にフィード
バック制御するEGRフィードバック制御手段と、 検出された機関の回転速度及び負荷に基づいて前記過給
機の基本過給圧を設定する基本過給圧設定手段と、 前記基本過給圧を、検出された大気圧と算出された機関
の負荷の変化率とに基づいて補正する過給圧補正手段
と、 前記過給機を前記補正した過給圧に制御する過給圧制御
手段と、 を含んで構成したことを特徴とするEGR制御装置付内
燃機関の過給圧制御装置。
2. An internal combustion engine having an EGR control device for recirculating a part of exhaust gas into intake air and having a supercharger capable of variably controlling a supercharging pressure, a rotational speed detecting means for detecting a rotational speed of the engine. Load detection means for detecting the load of the engine; load change rate calculation means for calculating the change rate of the load on the engine; atmospheric pressure detection means for detecting the atmospheric pressure; and detecting the intake air amount or its related value. Intake air amount related value detecting means; EGR feedback control means for performing feedback control of the EGR rate of the EGR control device to a target value based on the detected intake air amount or an element including the related value; Basic supercharging pressure setting means for setting a basic supercharging pressure of the supercharger based on a rotation speed and a load, and the basic supercharging pressure, a detected atmospheric pressure and a change rate of the calculated engine load. To And a supercharging pressure control means for controlling the supercharger to the corrected supercharging pressure. Supply pressure control device.
【請求項3】前記吸入空気量に関連する値は、吸気圧力
であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の
EGR制御装置付内燃機関の過給圧制御装置。
3. The supercharging pressure control device for an internal combustion engine with an EGR control device according to claim 1, wherein the value related to the intake air amount is an intake pressure.
【請求項4】前記過給機は、可変ノズルターボ式過給機
であることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか
1つに記載のEGR制御装置付内燃機関の過給圧制御装
置。
4. The supercharging pressure of an internal combustion engine with an EGR control device according to claim 1, wherein the supercharger is a variable nozzle turbo type supercharger. Control device.
【請求項5】前記過給機は、ウェストゲート式過給機で
あることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1
つに記載のEGR制御装置付内燃機関の過給圧制御装
置。
5. The supercharger according to claim 1, wherein the supercharger is a wastegate type supercharger.
4. A supercharging pressure control device for an internal combustion engine with an EGR control device according to (1).
【請求項6】前記過給機は、排気シャッタ式過給機であ
ることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1つ
に記載のEGR制御装置付内燃機関の過給圧制御装置。
6. The supercharging pressure control of an internal combustion engine with an EGR control device according to claim 1, wherein the supercharger is an exhaust shutter type supercharger. apparatus.
【請求項7】前記過給圧制御のアクチュエータ制御目標
値TBact は、機関の回転速度と負荷と演算された基本
過給圧TB1と、機関負荷補正値TB2及び大気圧補正
値Kpaとから次式で演算されることを特徴とする請求項
1〜請求項6のいずれか1つに記載のEGR制御装置付
内燃機関の過給圧制御装置。 TBact =100 −(TB1+TB2) ×Kpa 但し、TBact は小さいほど排圧,過給圧が上昇し、大
きいほど排圧,過給圧が減少する。
7. An actuator control target value TBact for the supercharging pressure control is calculated from a basic supercharging pressure TB1 calculated from an engine speed and a load, an engine load correction value TB2 and an atmospheric pressure correction value Kpa according to the following equation. The supercharging pressure control device for an internal combustion engine with an EGR control device according to any one of claims 1 to 6, wherein: TBact = 100− (TB1 + TB2) × Kpa where the smaller the TBact, the higher the exhaust pressure and the supercharging pressure, and the larger the TBact, the lower the exhaust pressure and the supercharging pressure.
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001020768A (en) * 1999-06-24 2001-01-23 Robert Bosch Gmbh Method for operating internal combustion engine
JP2001059447A (en) * 1999-08-19 2001-03-06 Nissan Motor Co Ltd Control device for diesel engine
WO2002029228A1 (en) 2000-10-05 2002-04-11 Nissan Motor Co., Ltd. Control of supercharger
JP2004092479A (en) * 2002-08-30 2004-03-25 Denso Corp Controller of internal combustion engine
EP1643102A2 (en) 2004-09-29 2006-04-05 Nissan Motor Co., Ltd. Engine boost pressure control
WO2008153198A1 (en) * 2007-06-12 2008-12-18 Hitachi, Ltd. Egr control device using egr rate control
US7530229B2 (en) 2004-03-04 2009-05-12 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control device for supercharger with electric motor
JP2011074793A (en) * 2009-09-29 2011-04-14 Fujitsu Ltd Engine control program, method and device
US9109502B1 (en) * 2013-10-11 2015-08-18 Accessible Technologies, Inc. Control system for a supercharger with a variable transmission

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001020768A (en) * 1999-06-24 2001-01-23 Robert Bosch Gmbh Method for operating internal combustion engine
JP2001059447A (en) * 1999-08-19 2001-03-06 Nissan Motor Co Ltd Control device for diesel engine
WO2002029228A1 (en) 2000-10-05 2002-04-11 Nissan Motor Co., Ltd. Control of supercharger
US6658847B2 (en) 2000-10-05 2003-12-09 Nissan Motor Co., Ltd. Control of supercharger
JP2004092479A (en) * 2002-08-30 2004-03-25 Denso Corp Controller of internal combustion engine
US7530229B2 (en) 2004-03-04 2009-05-12 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control device for supercharger with electric motor
US7305828B2 (en) 2004-09-29 2007-12-11 Nissan Motor Co., Ltd. Engine boost pressure control
EP1643102A2 (en) 2004-09-29 2006-04-05 Nissan Motor Co., Ltd. Engine boost pressure control
EP1643102A3 (en) * 2004-09-29 2012-02-22 Nissan Motor Co., Ltd. Engine boost pressure control
WO2008153198A1 (en) * 2007-06-12 2008-12-18 Hitachi, Ltd. Egr control device using egr rate control
JP2011074793A (en) * 2009-09-29 2011-04-14 Fujitsu Ltd Engine control program, method and device
US8615997B2 (en) 2009-09-29 2013-12-31 Fujitsu Limited Engine control apparatus and method
US9109502B1 (en) * 2013-10-11 2015-08-18 Accessible Technologies, Inc. Control system for a supercharger with a variable transmission

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