JPH11324816A - Engine control device - Google Patents

Engine control device

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JPH11324816A
JPH11324816A JP10133466A JP13346698A JPH11324816A JP H11324816 A JPH11324816 A JP H11324816A JP 10133466 A JP10133466 A JP 10133466A JP 13346698 A JP13346698 A JP 13346698A JP H11324816 A JPH11324816 A JP H11324816A
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JP
Japan
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egr
amount
engine
control valve
calculating means
Prior art date
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Application number
JP10133466A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshio Ishii
俊夫 石井
Kouzo Katogi
工三 加藤木
Yutaka Takaku
豊 高久
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

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  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To detect an exhaust gas return flow rate with a good accuracy so as to correct control of exhaust gas return flow by calculating the exhaust gas return flow rate by a detected value of a real air-fuel ratio by an operation condition detecting means, and correcting a driving rate of a control valve on the basis of the exhaust gas return flow rate. SOLUTION: By an exhaust gas return flow(EGR) calculating means 309, a rate QEGR of the EGR which return-flows by an EGR valve is calculated from a real air-fuel ratio RAF of exhaust gas, intake pipe inner pressure PIM, a fuel injection rate QF, an engine intake temperature T, and the like. A valve driving correcting rate as a correction exhaust return flow gas rate is calculated on the basis of the EGR rate QEGR by an EGR control valve driving correction rate calculating means 312, and the EGR control valve driving rate is corrected. A real EGR rate QEGR at the time of operation is calculated on the basis of the real air-fuel ratio RAF and the like by an EGR calculating means 109, and a driving rate of the EGR control valve is corrected and controlled. It is thus possible to perform EGR control accurately.

Description

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

【0001】[0001]

【発明が属する技術分野】本発明は、排気ガス還流(E
GR)量を制御するエンジン制御装置に係り、特に、エ
ンジンの空燃比に応じて排気ガス還流(EGR)量を制
御するエンジン制御装置に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an exhaust gas recirculation (E
The present invention relates to an engine control device that controls the amount of exhaust gas recirculation (GR), and more particularly to an engine control device that controls the amount of exhaust gas recirculation (EGR) according to the air-fuel ratio of an engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来からエンジンの排気ガスを吸気系に
再循環させる排気ガス還流(EGR)システムが知られ
ており、該排気ガス還流システムは、吸気系と排気系と
を連通させる排気還流路にEGR制御バルブを配設し
て、該EGR制御バルブを開閉調節することで、前記排
気還流路の開口面積を変更して排気ガスの還流量を調節
している。前記排気ガス還流システムは、エンジンの運
転状態に応じて排気ガス還流率を得るために、前記EG
R制御バルブをステッピングモーターあるいはデューテ
ィソレノイド等で駆動してその開度を制御している。
2. Description of the Related Art An exhaust gas recirculation (EGR) system for recirculating exhaust gas from an engine to an intake system has been known, and the exhaust gas recirculation system is an exhaust gas recirculation passage for communicating the intake system and the exhaust system. An EGR control valve is disposed in the refrigeration system, and the opening and closing of the EGR control valve is changed to change the opening area of the exhaust gas recirculation path and adjust the amount of exhaust gas recirculated. The exhaust gas recirculation system is configured to obtain the exhaust gas recirculation rate according to the operating state of the engine.
The R control valve is driven by a stepping motor or a duty solenoid to control the opening.

【0003】そして、前記の如き排気ガス還流システム
を備えたエンジン制御装置における排気ガス還流(EG
R)量の制御は、専ら排気ガスの有害成分(CO、H
C,NOx)の減少を目的として、エンジンの特定の運
転領域のみ行われている。即ち、排気ガスを吸気系に還
流することにより、シリンダ内の燃焼温度上昇を抑制
し、特にNOxの排出量を低減するものであって、排気
還流路におけるオリフィス前後の圧力差を一定に保つ方
式と、エンジン運転状態に対応して、EGR量をオープ
ンループ的に制御する方式とが知られている。近年、厳
しさを一層増してきている排気ガス規制に対応するため
と、エンジンのポンピングロスを低減して燃費の向上を
目的として、EGR領域の拡大及び大容量のEGR量を
かける要求が強まっている。
[0003] Exhaust gas recirculation (EG) in an engine control apparatus having the exhaust gas recirculation system as described above.
R) The control of the amount is mainly performed by harmful components (CO, H
For the purpose of reducing C, NOx), only a specific operating region of the engine is performed. That is, the exhaust gas is recirculated to the intake system, thereby suppressing a rise in the combustion temperature in the cylinder, and in particular, reducing the amount of NOx emitted. A method of keeping the pressure difference before and after the orifice in the exhaust recirculation passage constant. And a method of controlling the EGR amount in an open loop according to the engine operating state. In recent years, there has been an increasing demand for expanding the EGR region and using a large-capacity EGR amount in order to meet the increasingly stricter exhaust gas regulations and to reduce the pumping loss of the engine and improve the fuel efficiency. I have.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところが、大量にEG
R量をかける場合には、エンジンの個々の構成部品のば
らつきなどにより同じEGR制御を行なっても、実際の
EGR量が異なり、燃焼が不安定になったり、排気状態
が悪化することがあった。そこで、EGR量を精度よく
検出し、EGR制御を補正することにより、EGR量過
多による燃焼不良に起因する排気状態の悪化や運転性の
悪化、及び、EGR量の不足による排気状態の悪化を防
ぐことが課題となっている。本発明は、前記のような問
題に鑑みてなされたものであって、その目的とするとこ
ろは、排気ガス還流システムを備えたエンジンの燃焼不
安定を無くすると共に排気状態も良好にでき、かつエン
ジンの個々の構成部品のばらつきにも対処できて、より
正確なEGR制御ができるエンジン制御装置を提供する
ことにある。
However, a large amount of EG
When the R amount is applied, even if the same EGR control is performed due to variations in individual components of the engine or the like, the actual EGR amount differs, and combustion may become unstable or the exhaust state may deteriorate. . Thus, by accurately detecting the EGR amount and correcting the EGR control, it is possible to prevent the deterioration of the exhaust state and the operability due to the combustion failure due to the excessive EGR amount and the deterioration of the exhaust state due to the shortage of the EGR amount. That is a challenge. The present invention has been made in view of the above-described problems, and has as its object to eliminate combustion instability of an engine equipped with an exhaust gas recirculation system and improve the exhaust state, and An object of the present invention is to provide an engine control device capable of coping with variations in individual components of the engine and performing more accurate EGR control.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成すべく、
本発明のエンジン制御装置は、運転状態検出手段と、E
GR量演算手段と、EGR制御バルブ駆動量演算手段と
を備え、前記EGR量演算手段が、前記運転状態検出手
段の検出値によってEGR量を演算し、該演算したEG
R量に基づいて前記EGR制御バルブ駆動量演算手段の
駆動量を補正することを特徴とし、前記運転状態検出手
段の検出値が、エンジンの実空燃比であることを特徴と
している。
In order to achieve the above object,
The engine control device according to the present invention includes: an operating state detecting unit;
A GR amount calculating means; and an EGR control valve driving amount calculating means. The EGR amount calculating means calculates an EGR amount based on a detection value of the operating state detecting means, and calculates the calculated EG value.
The driving amount of the EGR control valve driving amount calculating means is corrected based on the R amount, and the detection value of the operating state detecting means is an actual air-fuel ratio of the engine.

【0006】そして、本発明のエンジン制御装置の具体
的態様は、前記EGR量演算手段が、EGR量を、 QEGR={η×(PIM×V)/(R×T)}−QF×R
AF 但し、QEGR :排気系から還流される排気ガス量(E
GR量) QF :噴射される燃料量 RAF :実空燃比 η :エンジンの吸気効率 PIM :吸気管内圧力 V :エンジンの排気量 R :吸気管内混合気の気体定数 T :吸気管内平均温度(絶対温度) の式によって演算することを特徴としている。
In a specific embodiment of the engine control device according to the present invention, the EGR amount calculating means calculates the EGR amount by: Q EGR = {η × (PIM × V) / (R × T)} − QF × R
AF where Q EGR is the amount of exhaust gas recirculated from the exhaust system (E
(GR amount) QF: injected fuel amount RAF: actual air-fuel ratio η: engine intake efficiency PIM: intake pipe pressure V: engine displacement R: gas constant of air-fuel mixture in the intake pipe T: average temperature in the intake pipe (absolute temperature) ) Is calculated.

【0007】また、本発明のエンジン制御装置の他の態
様としては、該エンジン制御装置がEGR診断手段を備
え、前記EGR診断手段が、前記運転状態検出手段の検
出値に基づいて演算されたEGR量演算手段のEGR量
と前記EGR制御バルブの駆動量とを比較することで前
記EGR量が適正か否かを診断することを特徴としてい
る。
In another aspect of the engine control device of the present invention, the engine control device includes EGR diagnosis means, and the EGR diagnosis means calculates an EGR calculated based on a detection value of the operating state detection means. It is characterized in that it is diagnosed whether or not the EGR amount is appropriate by comparing the EGR amount of the amount calculating means with the drive amount of the EGR control valve.

【0008】更に、本発明の他の具体的な態様として
は、エンジン制御装置が、前記EGR制御バルブ駆動量
演算手段の駆動量を変化させるか、又は駆動量をゼロに
する駆動量変化手段を備えると共に、運転状態判定手段
を備え、該運転状態判定手段の判定に基づいて、前記E
GR制御バルブ駆動量演算手段の駆動補正量を調整する
ことを特徴としている。
Further, as another specific mode of the present invention, the engine control device changes the drive amount of the EGR control valve drive amount calculating means or sets the drive amount to zero. And a driving state determining means, and based on the determination of the driving state determining means,
It is characterized in that the drive correction amount of the GR control valve drive amount calculation means is adjusted.

【0009】前記の如く構成された本発明のエンジン制
御装置は、前記EGR量演算手段が、前記運転状態検出
手段の検出値である実空燃比、エンジンの吸気効率、吸
気管内圧力、吸気管内平均温度等に基づいてその運転時
の実際のEGR量を演算し、該演算した実際のEGR量
に基づいてEGR制御バルブの駆動量を補正制御するよ
うにしたので、より正確なEGR制御が可能である。
In the engine control apparatus according to the present invention, the EGR amount calculating means includes an actual air-fuel ratio detected by the operating state detecting means, an engine intake efficiency, an intake pipe pressure, and an intake pipe average. Since the actual EGR amount during the operation is calculated based on the temperature and the like, and the drive amount of the EGR control valve is corrected and controlled based on the calculated actual EGR amount, more accurate EGR control is possible. is there.

【0010】また、EGR診断手段を設け、該診断手段
で、前記EGR量演算手段で演算した現実のEGR量と
EGR制御バルブの駆動ステップ数とを比較診断するこ
とで、EGR系の異常を検出することができる。また、
本発明のエンジン制御装置は、運転状態判定手段を設
け、該判定手段で、エンジン運転の過度状態やエンジン
の低温状態であることを判定、即ち、エンジン回転数、
エンジン負荷、及びエンジンの冷却水温等を判定して、
その判定によって実際のEGR量に基づいて演算したバ
ルブ駆動補正量を補正して適切なEGR制御することが
できる。更にまた、本発明のエンジン制御装置は、駆動
量変化手段を設け、該駆動量変化手段によって、予め設
定したEGR制御バルブの駆動量を強制的に変化させる
ことで、現実のEGR量を変化させて、EGR量の演算
精度を上昇させることができる。
An EGR diagnostic means is provided, and the diagnostic means compares and diagnoses the actual EGR amount calculated by the EGR amount calculating means with the number of driving steps of the EGR control valve to detect an abnormality in the EGR system. can do. Also,
The engine control device of the present invention is provided with an operating state determining means, and the determining means determines that the engine is in an excessive state or a low temperature state of the engine, that is, the engine speed,
Determine the engine load, engine cooling water temperature, etc.,
Based on the determination, the valve drive correction amount calculated based on the actual EGR amount can be corrected and appropriate EGR control can be performed. Furthermore, the engine control device of the present invention is provided with a drive amount changing means, and the drive amount change means forcibly changes a preset drive amount of the EGR control valve to change the actual EGR amount. Thus, the calculation accuracy of the EGR amount can be increased.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、図面により本発明のエンジ
ン制御装置の一実施形態について詳細に説明する。図1
は、本実施形態のエンジン制御装置を備えたエンジンシ
ステムの全体構成を示すものである。図1において、エ
ンジン100は、シリンダ108aとピストン108b
とを備え、該シリンダ108aの上部には、吸気管10
6と排気管107とが接続されていると共に、吸気弁1
18と排気弁119、インジェクタ101、及び点火プ
ラグ102が配備されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of an engine control device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG.
1 shows the overall configuration of an engine system including the engine control device of the present embodiment. In FIG. 1, an engine 100 includes a cylinder 108a and a piston 108b.
And an intake pipe 10 is provided above the cylinder 108a.
6 and the exhaust pipe 107 are connected, and the intake valve 1
18, an exhaust valve 119, an injector 101, and a spark plug 102 are provided.

【0012】前記吸気管106には、その最上流にエア
クリナー109が配置されていると共に、スロットル弁
104、ISCバルブ105、スロットルセンサ11
3、吸気管圧力センサ114、及び吸入空気流量計11
5が配置されている。また、排気管107には、空燃比
センサ116、EGR制御バルブ117、及び触媒12
1が取り付けられている。
In the intake pipe 106, an air cleaner 109 is arranged at the most upstream position, and a throttle valve 104, an ISC valve 105, a throttle sensor 11
3. Intake pipe pressure sensor 114 and intake air flow meter 11
5 are arranged. The exhaust pipe 107 has an air-fuel ratio sensor 116, an EGR control valve 117, and a catalyst 12
1 is attached.

【0013】エンジン制御装置(CPU)120には、
吸気管圧力センサ114、吸入空気流量計115、スロ
ットルセンサ113、及び空燃比センサ116の検出信
号が入力されると共に、水温センサ110、クランク角
センサ111、及びカム角センサ112の検出信号も入
力されている。一方、前記エンジン制御装置120から
は、その出力信号がスロットル弁104、ISCバルブ
105、インジェクタ101、及びEGR制御バルブ1
17等に発信されると共に、点火コイル103を介して
点火プラグ102にも出力信号が発信されている。
The engine control unit (CPU) 120 includes:
The detection signals of the intake pipe pressure sensor 114, the intake air flow meter 115, the throttle sensor 113, and the air-fuel ratio sensor 116 are input, and the detection signals of the water temperature sensor 110, the crank angle sensor 111, and the cam angle sensor 112 are also input. ing. On the other hand, the output signal from the engine control device 120 is a throttle valve 104, an ISC valve 105, an injector 101, and an EGR control valve 1
17 and an output signal is also transmitted to the ignition plug 102 via the ignition coil 103.

【0014】図2は、エンジン制御装置(CPU)12
0内の主要構造を示すもので、該エンジン制御装置12
0に内は、マイクロコンピュータ401、プログラムや
データを格納したROM402、一時的なデータの格納
に使用するRAM403、エンジンに取り付けられたセ
ンサからの信号を取り込む入力回路404、マイクロコ
ンピュータ401や所定時間毎に割り込みを発生できる
タイマに使用するクロック回路405、前記クロックの
信号とマイクロコンピュータ401の指令によりオンオ
フ可能なコンペアマッチ回路(出力回路)406等から
なっている。
FIG. 2 shows an engine control unit (CPU) 12.
0 shows the main structure of the engine control device 12.
Numerals 0 include a microcomputer 401, a ROM 402 storing programs and data, a RAM 403 used for temporary storage of data, an input circuit 404 for receiving signals from a sensor attached to the engine, the microcomputer 401 and a predetermined time interval. A clock circuit 405 used for a timer capable of generating an interrupt, a compare match circuit (output circuit) 406 that can be turned on / off by the clock signal and a command from the microcomputer 401, and the like.

【0015】入力回路404では、前記各種のセンサ信
号の電圧をA/D変換しデジタルデータとしている。ク
ランク角信号やカム角信号は、波形整形入力回路を通し
て、マイクロコンピュータに割り込みを発生させる。該
割込みにより、エンジン100の気筒判別を行ったり、
パルスの時間間隔を測定することにより、逆数をとって
エンジン回転数Neを計算する。また、通信回路407
によりマイクロコンピュータ401内の制御パラメータ
をモニタすることができる。
The input circuit 404 converts the voltages of the various sensor signals into digital data by A / D conversion. The crank angle signal and the cam angle signal cause the microcomputer to generate an interrupt through the waveform shaping input circuit. By the interruption, the cylinder of the engine 100 is determined,
By measuring the pulse time interval, the reciprocal is calculated to calculate the engine speed Ne. In addition, the communication circuit 407
Thus, the control parameters in the microcomputer 401 can be monitored.

【0016】図3は、本実施形態のエンジン制御装置1
20の制御ブロック図を示している。該エンジン制御装
置120は、エンジンの各種の運転状態を検出する運転
状態検出手段301と、該運転状態検出手段301での
検出を基に各々の値を演算する吸入空気量演算手段30
6、目標空燃比演算手段307、燃料補正量演算手段3
08、EGR量演算手段309、一気筒当たりの吸入空
気量演算手段315、及び燃料噴射量計算手段316と
を備えていると共に、EGR制御バルブ駆動量制御手段
311、EGR制御バルブ駆動補正量演算手段312、
燃料噴射手段318,及び点火出力手段319を備えて
いる。更に、前記エンジン制御装置120は、運転状態
判定手段302、バルブ駆動量変化手段314、及びE
GR診断手段310を備えている。
FIG. 3 shows an engine control device 1 according to this embodiment.
FIG. 20 shows a control block diagram of No. 20; The engine control device 120 includes an operating state detecting means 301 for detecting various operating states of the engine, and an intake air amount calculating means 30 for calculating respective values based on the detection by the operating state detecting means 301.
6. Target air-fuel ratio calculating means 307, fuel correction amount calculating means 3
08, an EGR amount calculation means 309, an intake air amount calculation means 315 per cylinder, and a fuel injection amount calculation means 316, and an EGR control valve drive amount control means 311, an EGR control valve drive correction amount calculation means 312,
A fuel injection unit 318 and an ignition output unit 319 are provided. Further, the engine control device 120 includes an operating state determining unit 302, a valve driving amount changing unit 314, and E
GR diagnosis means 310 is provided.

【0017】前記運転状態検出手段301は、エンジン
100に配備されている前記各検出体の検出信号に基づ
きエンジン回転数Ne、吸気管内圧力PIM、実空燃比
RAF、及び吸気温T等を算出するものである。吸入空
気量演算手段306は、エンジン回転数Neと吸気管内
圧PIMとから単位時間当たりの吸入空気量QAを演算
し、目標空燃比演算手段307は、エンジン回転数Ne
と吸気管内圧PIMとから当該エンジン運転状態におけ
る目標空燃比TABFを演算する。一気筒当たりの吸入
空気量演算手段315は、エンジンの気筒数と単位時間
当たりの吸入空気量QAとエンジン回転数Neとから一
気筒あたりの吸入空気量QAcylを演算する。
The operating state detecting means 301 calculates an engine speed Ne, an intake pipe pressure PIM, an actual air-fuel ratio RAF, an intake air temperature T, and the like based on detection signals of the respective detectors provided in the engine 100. Things. The intake air amount calculating means 306 calculates an intake air amount QA per unit time from the engine speed Ne and the intake pipe internal pressure PIM, and the target air-fuel ratio calculating means 307 calculates the engine speed Ne.
Then, the target air-fuel ratio TABF in the engine operating state is calculated from the intake pipe internal pressure PIM. The intake air amount per cylinder calculating means 315 calculates an intake air amount QAcyl per cylinder from the number of cylinders of the engine, the intake air amount QA per unit time, and the engine speed Ne.

【0018】燃料噴射量計算手段316は、一気筒あた
りの吸入空気量QAcylと目標空燃比TABFとか
ら、エンジン100に供給されるべき燃料量QFを演算
する。燃料噴射量補正手段308は、前記実空燃比RA
Fに基づいて、燃料噴射量QFの補正量ΔQFを演算し
て燃料噴射量QAを補正する。また、点火時期補正手段
317は、エンジン100の運転状態に対応した点火時
期を補正する。前記燃料補正量演算手段316及び点火
時期補正手段317で演算された供給燃料量QFおよび
点火時期信号は、燃料噴射手段318と点火出力手段3
19により出力されてエンジン100のインジェクタ1
01から噴射されると共に点火プラグ102によって点
火される。
The fuel injection amount calculation means 316 calculates a fuel amount QF to be supplied to the engine 100 from the intake air amount QAcyl per cylinder and the target air-fuel ratio TABF. The fuel injection amount correction means 308 calculates the actual air-fuel ratio RA
Based on F, a correction amount ΔQF of the fuel injection amount QF is calculated to correct the fuel injection amount QA. Further, the ignition timing correction means 317 corrects the ignition timing corresponding to the operating state of the engine 100. The supplied fuel amount QF and the ignition timing signal calculated by the fuel correction amount calculation means 316 and the ignition timing correction means 317 are calculated by the fuel injection means 318 and the ignition output means 3.
19 is output by the injector 1 of the engine 100.
01 and is ignited by a spark plug 102.

【0019】EGR制御バルブ駆動量演算手段311
は、エンジンの回転数Neと吸気管内圧PIMとからE
GRバルブ駆動量を演算し、そのEGRバルブ駆動量に
基づいてEGR制御バルブ117を駆動する。前記EG
R制御バルブ117の排気ガスを流通させる通路の両側
には、 排気ガス圧力PEMと吸気管内圧PIMとの差圧
(PEM−PIM)がかかるので、前記EGR制御バル
ブ117を開くと、前記差圧と該制御バルブ117の通
路断面積に応じた排気ガス量が排気管107から吸気管
106に還流される。
EGR control valve drive amount calculating means 311
Is obtained from the engine speed Ne and the intake pipe internal pressure PIM.
A GR valve drive amount is calculated, and the EGR control valve 117 is driven based on the EGR valve drive amount. The EG
Since a differential pressure (PEM-PIM) between the exhaust gas pressure PEM and the intake pipe internal pressure PIM is applied to both sides of the exhaust gas flow passage of the R control valve 117, when the EGR control valve 117 is opened, the differential pressure The exhaust gas amount corresponding to the passage cross-sectional area of the control valve 117 is returned from the exhaust pipe 107 to the intake pipe 106.

【0020】EGR量演算手段309は、吸気管内圧P
IM、排気の実空燃比RAF、燃料噴射量QF及びエン
ジン吸気温T等とからEGR制御バルブ117により還
流される排気ガス量(EGR量)QEGRを演算する。E
GR制御バルブ駆動補正量演算手段312では、前記演
算された排気還流ガス量(EGR量)QEGRに基づいて
補正排気還流ガス量であるバルブ駆動補正量を演算して
EGR制御バルブ駆動量を補正する。
The EGR amount calculating means 309 calculates the intake pipe internal pressure P
An exhaust gas amount (EGR amount) Q EGR recirculated by the EGR control valve 117 is calculated from the IM, the actual air-fuel ratio RAF of the exhaust gas, the fuel injection amount QF, the engine intake air temperature T, and the like. E
The GR control valve drive correction amount calculating means 312 corrects the EGR control valve drive amount by calculating a valve drive correction amount that is a corrected exhaust gas recirculation gas amount based on the calculated exhaust gas recirculation gas amount (EGR amount) Q EGR. I do.

【0021】更に、EGR診断手段310は、前記演算
された排気還流ガス量(EGR量)QEGRにより、EG
R系の動作が正常であるか否かを判定し、異常、即ちE
GR系が故障していると診断された場合には、前記EG
R制御バルブ駆動量演算手段311に出力して前記EG
R制御バルブ117を全閉にするべく作動させて、エン
ジン(車両)の運転性を確保する。又、前記異常時に
は、警報駆動手段320に出力して警報ランプ321を
点灯させて、運転者にEGR系の異常を知らせる。運転
状態判定手段302は、運転状態検出手段301で検出
したエンジン回転数、エンジン負荷及び冷却水温等の出
力値を判定してEGR制御バルブ駆動演算手段311の
バルブ駆動量を補正する。
Further, the EGR diagnosing means 310 calculates the EG based on the calculated exhaust gas recirculation gas amount (EGR amount) Q EGR .
It is determined whether the operation of the R system is normal or not, and
If it is determined that the GR system has failed, the EG
R control valve drive amount calculation means 311 outputs
The R control valve 117 is operated so as to be fully closed to ensure the operability of the engine (vehicle). In the event of an abnormality, the alarm is output to the alarm drive means 320 to turn on the alarm lamp 321 to notify the driver of the EGR system abnormality. The operating state determining means 302 corrects the valve driving amount of the EGR control valve driving calculating means 311 by determining the output values such as the engine speed, the engine load and the coolant temperature detected by the operating state detecting means 301.

【0022】更にまた、バルブ駆動量変化手段314
は、前記EGR制御バルブ駆動量演算手段311の出力
側に配置され、EGR量演算手段309で演算されるE
GR量の演算精度を上昇させるために、演算されたEG
R制御バルブ駆動量を変化させたり、ゼロにする。前記
の如く、本実施形態のエンジン制御装置120は、前記
吸気管圧力センサ114もしくは空気流量計115の検
出信号を入力して、所定のテーブル変換等の演算を行な
うことにより、単位時間当りのエンジン吸入空気量QA
を演算すると共に、同時に、クランク角センサ111の
パルス信号を入力して、所定時間内のパルス数または所
定パルス数分、エンジンが回転する時間に応じたエンジ
ンの回転数Neを演算することができる。
Further, the valve driving amount changing means 314
Is arranged on the output side of the EGR control valve driving amount calculating means 311 and is calculated by the EGR amount calculating means 309.
In order to increase the calculation accuracy of the GR amount, the calculated EG
Change the R control valve drive amount or make it zero. As described above, the engine control device 120 of the present embodiment receives the detection signal of the intake pipe pressure sensor 114 or the air flow meter 115 and performs an operation such as a predetermined table conversion, thereby obtaining the engine per unit time. Intake air volume QA
, And at the same time, the pulse signal of the crank angle sensor 111 is input, and the number of pulses within a predetermined time or the predetermined number of pulses can be used to calculate the engine speed Ne according to the engine rotation time. .

【0023】また、前記エンジン制御装置120は、前
記単位時間当りの吸入空気量QAをエンジン回転数Ne
で割り算し、更に気筒数で割ることにより、一気筒の1
回毎の吸入空気量QAcylを計算することができる。
そして、一気筒の1回毎の吸入空気量QAcylに所定
の空燃比補正係数COEFを乗ずることにより、一気筒
の1回毎の吸入空気QAcylに対して目標となる空燃
比(TABF)を実現する燃料量が求められ、インジェ
クタ101の開弁時間を制御することにより、必要とす
る燃料量QFを噴射して、1燃焼毎の混合気を形成し、
水温センサ110やスロットルセンサ113の出力値に
応じて、燃料量QFを補正することができる。
The engine control unit 120 determines the intake air amount QA per unit time by the engine speed Ne.
Divided by the number of cylinders.
The intake air amount QAcyl for each time can be calculated.
Then, a target air-fuel ratio (TABF) is realized for each intake air QAcyl of each cylinder by multiplying the intake air amount QAcyl for each cylinder by a predetermined air-fuel ratio correction coefficient COEF. The amount of fuel is obtained, and by controlling the valve opening time of the injector 101, the required amount of fuel QF is injected to form an air-fuel mixture for each combustion,
The fuel amount QF can be corrected according to the output values of the water temperature sensor 110 and the throttle sensor 113.

【0024】更に、前記エンジン制御装置120は、吸
気管圧力PIMまたは吸入空気量QAとエンジン回転数
Neの関係から、最大トルクを取り得るように予め設定
した点火時期マップから点火時期を検索して目標点火時
期を求め、所定の時間、点火プラグ102に通電し、前
記点火時期に通電を遮断することにより、点火プラグ1
02に火花を生じせしめてシリンダ108a内の混合気
に点火することができる。基本吸入空気量QAcylに
インジェクタ101の流量特性から求められる係数KT
Iを乗じて、基本燃料噴射量TPを求める。さらに所定
の乗数(1+COEF)を乗じて必要燃料量を計算し、
コンペアマッチ回路406に現在の時間に計算値を加算
して、コンペアマッチを起こさせて、必要燃料量に対応
した時間だけインジェクタ101を開弁させることがで
きる。
Further, the engine control unit 120 retrieves an ignition timing from an ignition timing map set in advance so as to obtain the maximum torque from the relationship between the intake pipe pressure PIM or the intake air amount QA and the engine speed Ne. The target ignition timing is determined, the power is supplied to the ignition plug 102 for a predetermined time, and the power supply is cut off at the ignition timing.
02 can generate sparks and ignite the mixture in the cylinder 108a. The coefficient KT obtained from the flow rate characteristic of the injector 101 is added to the basic intake air amount QAcyl.
By multiplying by I, the basic fuel injection amount TP is obtained. Further, the required fuel amount is calculated by multiplying by a predetermined multiplier (1 + COEF),
The calculated value is added to the current time in the compare match circuit 406 to cause a compare match, and the injector 101 can be opened for a time corresponding to the required fuel amount.

【0025】更にまた、排気ガスは、空燃比センサ11
6によって空燃比が検出され、該空燃比に応じた信号
が、エンジン制御装置120に入力されて実空燃比RA
Fとなり、該実空燃比RAFと所定の目標空燃比TAB
Fとのずれを求めて、ずれがあれば空燃比補正係数CO
EFを補正するものである。本実施形態のエンジン10
0の排気ガスは、触媒121を通過することで浄化され
るが、空燃比が一定の状態のままで運転を継続する場合
には、触媒効果が逓減されるので、ある程度空燃比を振
ることが必要である。このため、本実施形態のエンジン
制御装置120は、前記空燃比のずれを増大させるよう
な制御も必要になる。
Further, the exhaust gas is supplied to the air-fuel ratio sensor 11.
6, a signal corresponding to the air-fuel ratio is input to the engine control device 120 and the actual air-fuel ratio RA
F, the actual air-fuel ratio RAF and a predetermined target air-fuel ratio TAB
F and the air-fuel ratio correction coefficient CO
This is for correcting EF. Engine 10 of the present embodiment
Although the exhaust gas of 0 is purified by passing through the catalyst 121, if the operation is continued with the air-fuel ratio kept constant, the catalyst effect is gradually reduced, so that the air-fuel ratio may be changed to some extent. is necessary. For this reason, the engine control device 120 of this embodiment also needs control to increase the deviation of the air-fuel ratio.

【0026】図4は、本実施形態に使用する空燃比セン
サ116の特性を示したものであり、該空燃比センサ1
16は、空燃比がリッチのときは電圧が低く、リーンに
なるにつれ電圧が高くなる特性を有している。図5は、
空燃比補正係数COEFの計算制御手段を示したもので
ある。該空燃比補正係数COEFは、以下の式(1)の
ように計算される。
FIG. 4 shows the characteristics of the air-fuel ratio sensor 116 used in this embodiment.
No. 16 has a characteristic that the voltage is low when the air-fuel ratio is rich and increases as the air-fuel ratio becomes lean. FIG.
3 shows a calculation control means of an air-fuel ratio correction coefficient COEF. The air-fuel ratio correction coefficient COEF is calculated as in the following equation (1).

【0027】[0027]

【数1】 COEF=KMR+KTW+KAS+LALPHAM+KREV (1) ここに、KMR:エンジン回転数Neと吸入管内圧PI
Mに応じた値 LALPHAM:目標空燃比を制御する補正値 KTW:水温センサの値に応じた値 KAS:エンジン始動後の補正量 KREV:回転変動に応じた補正量 である。
COEF = KMR + KTW + KAS + LALPAM + KREV (1) where, KMR: engine speed Ne and suction pipe internal pressure PI
LALPHAM: Correction value for controlling the target air-fuel ratio KTW: Value corresponding to the value of the water temperature sensor KAS: Correction amount after engine start KREV: Correction amount according to rotation fluctuation

【0028】この他に、電気負荷信号を取り込みエンジ
ン回転数Neの低下を抑える補正分があるが、本実施形
態に直接関与しないため説明を省略する。エンジン始動
時は、冷却水温が低く燃料の気化が不十分なため、その
分燃料を多く混合させる必要がある。この補正値をKT
Wとする。補正値KTWは、水温の上昇とともに減少
し、通常の運転状態であるおよそ水温80℃以上では補
正値はゼロとなる。始動直後は、吸気管106内に燃料
を充填させる必要があり、多めに燃料を噴射する。この
補正値をKASとする。始動直後が最大値を持ち、その
後徐々に減少する特性をもち、所定時間後では補正値K
ASは、ゼロとなる。
In addition to this, there is a correction for taking in the electric load signal and suppressing the decrease of the engine speed Ne, but the description is omitted because it is not directly involved in the present embodiment. When the engine is started, the cooling water temperature is low and the fuel is not sufficiently vaporized. This correction value is referred to as KT
W. The correction value KTW decreases as the water temperature rises, and becomes zero when the water temperature is 80 ° C. or higher, which is a normal operation state. Immediately after the start, it is necessary to fill the intake pipe 106 with fuel, and a large amount of fuel is injected. This correction value is defined as KAS. Immediately after the engine starts, it has a maximum value and then gradually decreases, and after a predetermined time, the correction value K
AS becomes zero.

【0029】また、排気ガス成分は、炭化水素HC,一
酸化炭素CO,窒素酸化物NOxに分類され、燃料と空
気との混合比率で変化する。空燃比14.7より燃料が
多い時HCが多く排出される。燃料が少ない時はCOが
多い。14.7近傍ではNOxが多くなる。この場合、
排気ガスを触媒に通すことによりHC、 CO、 NOxを
浄化できる。混合比率が30程度になると、エンジン1
00から排出されるNOx、COは減る。しかし、燃焼
が不安定になり易く、回転変動が起きる問題がある。そ
こで、回転変動を抑えながら混合比率を薄くするように
目標値(目標空燃比TABF)を設定する。
Exhaust gas components are classified into hydrocarbon HC, carbon monoxide CO, and nitrogen oxide NOx, and change according to the mixing ratio of fuel and air. When the amount of fuel is larger than the air-fuel ratio of 14.7, a large amount of HC is emitted. When fuel is low, CO is high. In the vicinity of 14.7, NOx increases. in this case,
HC, CO, and NOx can be purified by passing exhaust gas through a catalyst. When the mixing ratio becomes about 30, the engine 1
NOx and CO emitted from 00 decrease. However, there is a problem that combustion is likely to be unstable and rotation fluctuations occur. Therefore, a target value (target air-fuel ratio TABF) is set so as to reduce the mixture ratio while suppressing rotation fluctuation.

【0030】混合比を制御するための補正値がLALP
HAMであり、混合比率を減らす場合い、補正値を低
く、増やす場合は高くする。該補正値LALPHAM
は、排気管107に設けられた空燃比センサ116が示
す値と比較され、該補正値LALPHAMとのずれ分
を、一定時間ごとまたは一定のレファレンス割り込みの
回数毎に算出する。空燃比センサ116の電圧LAFV
は、テーブル変換または関数変換により、実空燃比RA
Fに変換される。
The correction value for controlling the mixture ratio is LALP
It is a HAM, and when the mixture ratio is reduced, the correction value is set low, and when it is increased, the correction value is set high. The correction value LALPHAM
Is compared with a value indicated by the air-fuel ratio sensor 116 provided in the exhaust pipe 107, and a deviation from the correction value LALPHAM is calculated every fixed time or every certain number of reference interruptions. Voltage LAFV of air-fuel ratio sensor 116
Is calculated by a table conversion or a function conversion.
Converted to F.

【0031】マイクロコンピュータは、回転数Neと吸
気管内圧PIMによって決まる目標空燃比TABFを求
め、実空燃比RAFと比較され、空燃比差分Δλに応じ
て前記補正値LALPHAMを補正する。補正値LPA
LPHAは、差分Δλに比例する項(λP)、差分Δλ
を積分する項(λI)、実空燃比RAFの微分に比例す
る項(λD)の和で表される。比例係数をそれぞれ、k
P,kI,kDとすると、 LALPHA=λP+λI+λD λP=kP×Δλ λI=kI×Σ(Δλ) λD=kD×(RAF−RAF[i−1]) となる。
The microcomputer obtains a target air-fuel ratio TABF determined by the rotational speed Ne and the intake pipe internal pressure PIM, is compared with the actual air-fuel ratio RAF, and corrects the correction value LALPAM according to the air-fuel ratio difference Δλ. Correction value LPA
LPHA is the term (λP) proportional to the difference Δλ, the difference Δλ
(ΛI) and a term (λD) proportional to the derivative of the actual air-fuel ratio RAF. Let the proportional coefficients be k
Assuming that P, kI and kD, LALPHA = λP + λI + λD λP = kP × Δλ λI = kI × Σ (Δλ) λD = kD × (RAF-RAF [i-1]).

【0032】ここで、Σ(Δλ)は、回転数Neと吸気
管内圧PIMとで運転領域毎に計算することによって、
運転状態が急変した場合でも積分分の応答遅れを短縮で
きる。また、後述するEGR制御の有無によっても積分
分を切り換えることにより、応答性を高めることができ
る。排気ガスをシリンダ108aの燃焼室内に戻すこと
によって、燃焼に関与しないガスが燃焼室内に滞留する
ので、燃焼室内の圧力を一定値以上に保つことができ
る。よって、トルクロスを低減できる。
Here, Σ (Δλ) is calculated for each operating region using the rotation speed Ne and the intake pipe internal pressure PIM.
Even when the operation state changes suddenly, the response delay of the integral can be reduced. In addition, responsiveness can be improved by switching the integral depending on the presence or absence of EGR control described later. By returning the exhaust gas to the combustion chamber of the cylinder 108a, the gas not involved in combustion stays in the combustion chamber, so that the pressure in the combustion chamber can be maintained at a certain value or more. Therefore, torque loss can be reduced.

【0033】排気ガスを燃焼室内に戻す手段としてEG
R装置117があり、排気ガス圧力と吸気管圧力の差と
EGR制御バルブ117の通路面積に応じて還流排気ガ
ス量(EGR量)QEGRが決定される。図6は、EGR
制御バルブ117の通路面積を算出する場合の制御状態
を示したものである。前記還流排気ガス量(EGR量)
EGRは、図6に示すようにEGR通路面積を開閉する
ことにより、制御することができ、この時の還流排気ガ
ス量(EGR量)QEGRと吸入空気量QAは、次の式
(2)のように表わせる。
As means for returning exhaust gas to the combustion chamber, EG
An R device 117 is provided, and the recirculated exhaust gas amount (EGR amount) Q EGR is determined according to the difference between the exhaust gas pressure and the intake pipe pressure and the passage area of the EGR control valve 117. FIG. 6 shows the EGR
This shows a control state when calculating the passage area of the control valve 117. The recirculated exhaust gas amount (EGR amount)
Q EGR can be controlled by opening and closing the EGR passage area as shown in FIG. 6. At this time, the recirculated exhaust gas amount (EGR amount) Q EGR and the intake air amount QA are calculated by the following equation (2). ).

【0034】[0034]

【数2】 EGR量QEGR+QA = η× (PIM×V) / (R×T ) (2) QEGR :排気系から還流される排気ガス量(EGR
量) QA :エンジンに吸入される新気量 η :エンジンの吸気効率 PIM :吸気管内圧力 V :エンジンの排気量 R :吸気管内混合気の気体定数 T :吸気管内平均温度(絶対温度)
## EQU2 ## EGR amount Q EGR + QA = η × (PIM × V) / (R × T) (2) Q EGR : Exhaust gas amount recirculated from the exhaust system (EGR)
QA: New air volume drawn into the engine η: Engine intake efficiency PIM: Pressure in the intake pipe V: Engine displacement R: Gas constant of air-fuel mixture in the intake pipe T: Average temperature in the intake pipe (absolute temperature)

【0035】さらに、排気空燃比(実空燃比)RAF
は、供給される燃料量QFおよびエンジンに吸入される
新気量QAを用いて、次の式(3)で表せる。
Further, the exhaust air-fuel ratio (actual air-fuel ratio) RAF
Is expressed by the following equation (3) using the supplied fuel amount QF and the fresh air amount QA sucked into the engine.

【0036】[0036]

【数3】 RAF = QA/QF (3) (2)、(3)式から次の還流排気ガス量(EGR量)Q
EGRの式(4)が導き出せる。
RAF = QA / QF (3) From the formulas (2) and (3), the following recirculated exhaust gas amount (EGR amount) Q
Equation (4) of EGR can be derived.

【0037】[0037]

【数4】 QEGR={η×(PIM×V)/(R×T)}−QF×RAF (4)Q EGR = {η × (PIM × V) / (R × T)} − QF × RAF (4)

【0038】吸気効率η、エンジン排気量V、吸気管内
混合気の気体定数Rは、事前に計測しうる値であり、燃
料量QFは、エンジン制御装置120が自ら演算してい
る値である。排気空燃比(実空燃比)RAFは、排気系
に設置された空燃比センサ116により計測される。し
たがって、何らかの方法で吸気管106内の温度Tを検
出すれば、還流排気ガス量(EGR量)QEGR は、求め
ることができる。本実施形態では、吸気温センサの出力
を用いて吸気管内の温度Tの影響を排除している。
The intake efficiency η, the engine displacement V, and the gas constant R of the air-fuel mixture in the intake pipe are values that can be measured in advance, and the fuel amount QF is a value calculated by the engine control device 120 by itself. The exhaust air-fuel ratio (actual air-fuel ratio) RAF is measured by an air-fuel ratio sensor 116 installed in the exhaust system. Therefore, if the temperature T in the intake pipe 106 is detected by any method, the recirculated exhaust gas amount (EGR amount) Q EGR can be obtained. In the present embodiment, the output of the intake air temperature sensor is used to eliminate the influence of the temperature T in the intake pipe.

【0039】還流排気ガス量(EGR量)QEGRに応じ
てEGR制御バルブ117の開度設定値を求めて、設定
値に達するまでEGR制御バルブ117を開いていく。
EGR制御バルブ117は、デューティバルブまたはス
テッピングモータを用いて、通路面積を可変する。ま
た、 他の実施形態としては、EGR還流通路を持たず、
吸排気バルブの開閉タイミングによる自己EGRの場合
も同様である。
An opening set value of the EGR control valve 117 is obtained according to the recirculated exhaust gas amount (EGR amount) Q EGR , and the EGR control valve 117 is opened until the set value is reached.
The EGR control valve 117 varies the passage area using a duty valve or a stepping motor. Further, as another embodiment, there is no EGR recirculation passage,
The same applies to the case of self EGR based on the opening / closing timing of the intake / exhaust valve.

【0040】本実施形態では、吸気管内圧力PIMとエ
ンジン回転数Neを検索軸として、EGR制御バルブ
(ステッピングモータ)117のステップ数をマップ化
し、本マップから検索されたステップ数でEGR制御バ
ルブ117を駆動することにより、所定のEGR量また
はEGR率を実現する構成となっている。(4)式で求
められたEGR量QEGRを目標となるEGR量と比較す
る事により、上記EGR制御バルブ117の駆動ステッ
プ数マップを補正することにより、エンジン固体差の影
響を受けずにEGR量を一定に保つことができる。もち
ろんマップそのものの補正ではなく、検索されたステッ
プ数に補正を加えて出力しても、同様の効果を得ること
ができる。
In the present embodiment, the number of steps of the EGR control valve (stepping motor) 117 is mapped using the intake pipe pressure PIM and the engine speed Ne as search axes, and the EGR control valve 117 is determined by the number of steps searched from the map. Is driven to realize a predetermined EGR amount or EGR rate. By correcting the map of the number of driving steps of the EGR control valve 117 by comparing the EGR amount Q EGR obtained by the formula (4) with the target EGR amount, the EGR amount is not affected by the engine individual difference. The amount can be kept constant. Of course, the same effect can be obtained not by correcting the map itself but also by outputting the searched number of steps with correction.

【0041】また、EGR制御バルブ117の駆動ステ
ップ数をマップ化せず、目標EGR量マップとEGR量
EGRの比較で、EGR制御バルブ117の駆動ステッ
プをフィードバック制御することも可能である。EGR
量QEGRの演算精度をあげる手法としては、EGR量Q
EGRを強制的に変化させて、その時の吸気管内圧力の変
化および空燃比の変化からEGR量QEGRを演算するこ
とが有効である。更に、強制的にEGR量を変化させる
目標として、EGR量QEGRがほぼゼロになるようにE
GR制御バルブ117を強制的に駆動し、その時の吸気
管内圧力の変化および空燃比の変化からEGR量を演算
する事も有効な手段である。
It is also possible to feedback-control the driving steps of the EGR control valve 117 by comparing the target EGR amount map and the EGR amount Q EGR without mapping the number of driving steps of the EGR control valve 117. EGR
As a method for improving the calculation accuracy of the amount Q EGR , the EGR amount Q
Forcibly changing the EGR, it is effective for calculating the EGR amount Q EGR from the change and the change in air-fuel ratio of the intake pipe pressure at that time. Further, as a target for forcibly changing the EGR amount, EGR amount Q EGR is set to be substantially zero.
It is also effective means to forcibly drive the GR control valve 117 and calculate the EGR amount from the change in the intake pipe pressure and the change in the air-fuel ratio at that time.

【0042】例えば、EGR率が高い運転状態でEGR
量QEGRを強制的に変化させると、運転性が悪化する可
能性がある。また、過渡状態ではEGR量QEGRの演算
結果に含まれる誤差が多くなる。このような運転状況を
避けて実施することにより、EGR量QEGRの演算制度
を向上させることができる。また、このようにして補正
されたEGR制御バルブ117の駆動ステップに基づい
て、前記エンジン制御の実施の難しい領域においても、
駆動ステップ数を補正することにより、EGR量QEGR
の制御性を高めることが可能である。
For example, in an operating state where the EGR rate is high, the EGR
If the amount Q EGR is forcibly changed, drivability may be deteriorated. In the transient state, the error included in the calculation result of the EGR amount Q EGR increases. By performing the operation while avoiding such an operating condition, the calculation accuracy of the EGR amount Q EGR can be improved. Further, based on the driving step of the EGR control valve 117 corrected in this way, even in a region where the execution of the engine control is difficult,
By correcting the number of driving steps, the EGR amount Q EGR
Controllability can be improved.

【0043】また、前記の如く求めたEGR量QEGR
駆動ステップ数との関係から、EGR制御系の異常を検
出することも可能である。即ち、EGR制御バルブ11
7の駆動ステップ数とエンジン運転状態に対して、EG
R量の正常値の上限QEGRMAXと、下限QEGRMINを
演算し、実際のEGR量QEGRと比較を行なう。この結
果、QEGR <QEGRMINあるいはQEGR >QEGRMAX
であれば、EGR系に何らかの異常(EGR制御バルブ
117がスティックしてしまい、稼動しない、EGR制
御バルブ制御系の断線など)があり、EGR量が多くな
りすぎている、あるいは少なくなりすぎていることが検
知できる。
It is also possible to detect an abnormality in the EGR control system from the relationship between the EGR amount Q EGR obtained as described above and the number of drive steps. That is, the EGR control valve 11
7 for the number of drive steps and the engine operating state,
The upper limit Q EGR MAX and the lower limit Q EGR MIN of the normal value of the R amount are calculated and compared with the actual EGR amount Q EGR . As a result, Q EGR <Q EGR MIN or Q EGR > Q EGR MAX
If so, the EGR system has some abnormality (the EGR control valve 117 sticks and does not operate, the EGR control valve control system is disconnected, etc.), and the EGR amount is too large or too small. Can be detected.

【0044】そして、所定の排気レベルを維持できない
ほどにQEGRが異常値となっていることが検知された場
合には、警報により運転者に修理を促すことが可能であ
る。この時においても、本実施形態のエンジン制御装置
をその制御に適した運転条件下で実施させるために、エ
ンジン回転数やエンジン負荷、冷却水温などの情報を取
り込み、その条件判定することにより、最良に実施する
ことが可能である。例えば、EGR率が高い運転状態で
EGR量QEGRを強制的に変化させると、運転性が悪化
する可能性がある。また、過渡状態ではEGR量QEGR
の演算結果に含まれる誤差が多くなる。このような運転
状況を避けて、例えばエンジン100が暖機完了後、定
常状態において実施することにより、EGR量QEGR
演算制度を向上させることができる。
If it is detected that Q EGR has an abnormal value such that the predetermined exhaust level cannot be maintained, it is possible to prompt the driver to repair the vehicle by issuing an alarm. At this time, in order to execute the engine control device of the present embodiment under operating conditions suitable for the control, information such as the engine speed, the engine load, and the cooling water temperature is fetched, and the conditions are determined. It is possible to carry out. For example, if the EGR amount Q EGR is forcibly changed in an operation state where the EGR rate is high, the drivability may be deteriorated. In the transient state, the EGR amount Q EGR
The error included in the calculation result of? By avoiding such an operation state and performing the operation in a steady state after the engine 100 has been completely warmed up, the calculation accuracy of the EGR amount Q EGR can be improved.

【0045】ステッピングモータを用いる場合は、図7
(1)に示すように、始動時にバルブが全閉位置に来る
ようにバルブを閉方向にモータを駆動して置き、O点校
正をした後に開方向に駆動する。そして、図7(2)に
示すように、エンジンの開方向への始動後、所定のバル
ブ開度位置の数ステップ前までは、一定のパルス間隔で
バルブを駆動し、残りのステップを前記パルス間隔より
も長いステップ間隔で駆動するようにする。図8は、E
GR制御バルブ117自体の診断手法を示したものであ
る。
When using a stepping motor, FIG.
As shown in (1), the valve is driven by the motor in the closing direction so that the valve is at the fully closed position at the time of starting, and after the O point calibration, the valve is driven in the opening direction. Then, as shown in FIG. 7 (2), after starting the engine in the opening direction, the valve is driven at a constant pulse interval until several steps before a predetermined valve opening position, and the remaining steps are performed by the pulse Drive at a step interval longer than the interval. FIG.
This shows a diagnostic method of the GR control valve 117 itself.

【0046】EGR制御バルブ117自体の故障診断の
一手段としては、(1)ステッピングモータ駆動時に巻
線に流れる電流を測定することである。駆動時に電流が
所定値以上であり、非駆動時(モータ停止時)に電流が
ゼロであれば、モータは正常とするものである。別の診
断手段としては、(2)巻線の端子電圧をモニタするこ
とである。駆動時は、端子電圧がグランドになり、非駆
動時は、モータに掛かる電圧がゼロであるとき正常とす
る。
One means for diagnosing the failure of the EGR control valve 117 itself is (1) to measure the current flowing through the winding when the stepping motor is driven. If the current is greater than or equal to a predetermined value during driving and the current is zero during non-driving (when the motor is stopped), the motor is assumed to be normal. Another diagnostic means is (2) monitoring the terminal voltage of the winding. When driving, the terminal voltage is grounded, and when not driving, the voltage applied to the motor is normal when it is zero.

【0047】また、(3)バルブ117内のプランジャ
の移動量を測定できるスライダーを設けて、計測したプ
ランジャの移動量がモータの駆動と比例関係にあれば正
常とする。更に、(4)排気ガスが還流パイプを加熱す
るので、EGR割合の上昇に伴ってEGRパイプの温度
が上がれば、EGRが正常に掛かっていることを確認で
きる。この場合、パイプの温度を測定するための温度セ
ンサを取り付けてマイクロコンピュータのA/D入力に
接続する必要がある。
(3) A slider capable of measuring the amount of movement of the plunger in the valve 117 is provided. If the measured amount of movement of the plunger is proportional to the driving of the motor, it is determined that the plunger is normal. Furthermore, (4) since the exhaust gas heats the recirculation pipe, if the temperature of the EGR pipe rises with an increase in the EGR ratio, it can be confirmed that the EGR is normally applied. In this case, it is necessary to attach a temperature sensor for measuring the temperature of the pipe and connect it to the A / D input of the microcomputer.

【0048】別のEGR診断方法としては、(5)EG
R割合に応じて吸気管圧力が上昇するので、圧力変化が
あれば正常と判断できる。同時に吸入空気量が減少する
のでEGR割合に応じて吸入空気量の変化で正常と判断
できる。また、EGR割合の上昇によって燃焼が不安定
になるので、前記の回転変動補正分が増えることにな
る。よってEGR割合によって回転変動が起きれば正常
と判断できる。
As another EGR diagnosis method, (5) EG
Since the intake pipe pressure increases in accordance with the R ratio, it can be determined that there is normal if there is a pressure change. At the same time, the intake air amount is reduced, so that it can be determined that the intake air amount is normal based on a change in the intake air amount according to the EGR ratio. Further, since the combustion becomes unstable due to the increase in the EGR ratio, the rotation fluctuation correction amount increases. Therefore, if the rotation fluctuation occurs according to the EGR ratio, it can be determined that the rotation is normal.

【0049】EGRがかかると吸気管圧力が上昇するの
で、その分基本燃料噴射量が増えてしまう。そこで、図
9に示すように、回転数とEGR率によって設定される
圧力上昇分EGRDPを求めて、基本燃料噴射量から減
算する。同時に、目標空燃比比補正値LALPHAM
を、運転領域毎にEGRの有無に応じて補正し、学習す
ることで、運転領域が変化した場合でも良好な空燃比の
補正ができる。以上、本発明の一実施形態について詳述
したが、本発明は、前記実施形態に限定されるものでは
なく、特許請求の範囲に記載された発明の精神を逸脱し
ない範囲で、設計において種々の変更ができるものであ
る。例えば、前記実施形態においては、吸気管内の圧力
計測によって、基本燃料を演算する基本燃料噴射システ
ムとなっているが、エンジンの吸入空気量を計測する手
段としては、空気流量計を使用したシステム、あるい
は、シリンダ内圧センサを使用したシステムにおいても
同様な結果を得ることが可能である。
When the EGR is applied, the intake pipe pressure increases, so that the basic fuel injection amount increases accordingly. Therefore, as shown in FIG. 9, the pressure increase EGRDP set by the rotation speed and the EGR rate is obtained and subtracted from the basic fuel injection amount. At the same time, the target air-fuel ratio correction value LALPHAM
Is corrected in accordance with the presence or absence of EGR for each operating region, and learning is performed, whereby a good air-fuel ratio correction can be performed even when the operating region changes. As described above, one embodiment of the present invention has been described in detail. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various designs are possible without departing from the spirit of the invention described in the claims. It can be changed. For example, in the above-described embodiment, the basic fuel injection system that calculates the basic fuel by measuring the pressure in the intake pipe is used.As a means for measuring the intake air amount of the engine, a system using an air flow meter, Alternatively, a similar result can be obtained in a system using an in-cylinder pressure sensor.

【0050】[0050]

【発明の効果】以上の記載から理解されるように、本発
明のエンジン制御装置は、前記EGR量演算手段で、実
空燃比等に基づいてその運転時の実際のEGR量を演算
し、該演算した実際のEGR量に基づいてEGR制御バ
ルブの駆動量を補正制御するようにしたので、より正確
なEGR制御が可能であり、かつ広範囲の空燃比にわた
ってEGR制御ができるので、燃費の削減ができると共
に、CO2排出量を減らすことができる。
As will be understood from the above description, the engine control device of the present invention calculates the actual EGR amount during the operation based on the actual air-fuel ratio and the like by the EGR amount calculating means. Since the drive amount of the EGR control valve is corrected and controlled based on the calculated actual EGR amount, more accurate EGR control is possible, and EGR control can be performed over a wide range of air-fuel ratio. As well as reducing CO 2 emissions.

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

【図1】本発明の一実施形態のエンジン制御装置(CP
U)を備えたエンジンシステムの全体構成図。
FIG. 1 shows an engine control device (CP) according to an embodiment of the present invention.
FIG. 1 is an overall configuration diagram of an engine system provided with U).

【図2】図1のエンジン制御装置の内部構成図。FIG. 2 is an internal configuration diagram of the engine control device of FIG. 1;

【図3】図1のエンジン制御装置の制御ブロック図。FIG. 3 is a control block diagram of the engine control device of FIG. 1;

【図4】図1のエンジン制御装置に備えたれる空燃比セ
ンサの特性図。
FIG. 4 is a characteristic diagram of an air-fuel ratio sensor provided in the engine control device of FIG. 1;

【図5】図1のエンジン制御装置における空燃比補正係
数COEFの計算制御手段を示した図。
FIG. 5 is a diagram showing calculation control means of an air-fuel ratio correction coefficient COEF in the engine control device of FIG. 1;

【図6】図1のエンジン制御装置のEGR制御バルブ
(ステッピングモータ)の開度面積を算出する説明図。
FIG. 6 is an explanatory diagram for calculating an opening area of an EGR control valve (stepping motor) of the engine control device of FIG. 1;

【図7】図1のエンジン制御装置のステッピングモータ
(EGR制御バルブ)の駆動手段の説明図。
FIG. 7 is an explanatory diagram of driving means for a stepping motor (EGR control valve) of the engine control device of FIG. 1;

【図8】図1のエンジン制御装置のEGR異常診断手段
におけるいくつかの診断態様を示す図。
FIG. 8 is a diagram showing some diagnostic modes in an EGR abnormality diagnosing means of the engine control device of FIG. 1;

【図9】図1のエンジン制御装置のEGR時の基本燃料
噴射量の補正制御を示す図。
FIG. 9 is a diagram showing correction control of a basic fuel injection amount during EGR of the engine control device of FIG. 1;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100 内燃機関 101 インジェクタ 102 点火プラグ 103 点火コイル 104 スロットル弁 105 ISCバルブ 106 吸気管 107 排気管 108aシリンダ 108bピストン 109 エヤクリーナー 110 水温センサ 111 クランク角センサ 112 カム角センサ 113 スロットルポジションセンサ 114 吸気管圧力センサ 115 吸入空気流量計 116 空燃比センサ 117 EGR制御バルブ 118 吸気弁 119 排気弁 120 エンジン制御装置 121 触媒 301 運転状態検出手 302 運転状態判定手段 309 EGR量演算手段 310 EGR診断手段 311 EGR制御バルブ駆動量演算手段 312 EGR制御バルブ駆動補正量演算手段 314 バルブ駆動量変化手段 REFERENCE SIGNS LIST 100 internal combustion engine 101 injector 102 spark plug 103 ignition coil 104 throttle valve 105 ISC valve 106 intake pipe 107 exhaust pipe 108a cylinder 108b piston 109 air cleaner 110 water temperature sensor 111 crank angle sensor 112 cam angle sensor 113 throttle position sensor 114 intake pipe pressure sensor 115 Intake air flow meter 116 Air-fuel ratio sensor 117 EGR control valve 118 Intake valve 119 Exhaust valve 120 Engine control device 121 Catalyst 301 Operating state detector 302 Operating state determining means 309 EGR amount calculating means 310 EGR diagnostic means 311 EGR control valve driving amount Calculation means 312 EGR control valve drive correction amount calculation means 314 Valve drive amount change means

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 運転状態検出手段と、EGR量演算手段
と、EGR制御バルブ駆動量演算手段とを備えたエンジ
ン制御装置において、 前記EGR量演算手段は、前記運転状態検出手段の実空
燃比の検出値によってEGR量を演算することを特徴と
するエンジン制御装置。
1. An engine control device comprising an operating state detecting means, an EGR amount calculating means, and an EGR control valve driving amount calculating means, wherein the EGR amount calculating means comprises an actual air-fuel ratio of the operating state detecting means. An engine control device for calculating an EGR amount based on a detected value.
【請求項2】 運転状態検出手段と、EGR量演算手段
と、EGR制御バルブ駆動量演算手段とを備えたエンジ
ン制御装置において、 前記EGR量演算手段は、前記運転状態検出手段の検出
値によってEGR量を演算し、該演算したEGR量に基
づいて前記EGR制御バルブ駆動量演算手段の駆動量を
補正することを特徴とするエンジン制御装置。
2. An engine control device comprising an operating state detecting means, an EGR amount calculating means, and an EGR control valve driving amount calculating means, wherein the EGR amount calculating means performs EGR based on a detection value of the operating state detecting means. An engine control device which calculates an amount of the EGR control valve and calculates a drive amount of the EGR control valve drive amount calculating means based on the calculated EGR amount.
【請求項3】 前記運転状態検出手段の検出値が、エン
ジンの実空燃比であることを特徴とする請求項2に記載
のエンジン制御装置。
3. The engine control device according to claim 2, wherein the detection value of the operating state detection means is an actual air-fuel ratio of the engine.
【請求項4】 前記EGR量演算手段は、EGR量を、 QEGR={η×(PIM×V)/(R×T)}−QF×R
AF 但し、 QEGR :排気系から還流される排気ガス量(EGR
量) QF :噴射される燃料量 RAF :実空燃比 η :エンジンの吸気効率 PIM :吸気管内圧力 V :エンジンの排気量 R :吸気管内混合気の気体定数 T :吸気管内平均温度(絶対温度) の式によって演算することを特徴とする請求項2に記載
のエンジン制御装置。
4. The EGR amount calculating means calculates the EGR amount as Q EGR = {η × (PIM × V) / (R × T)} − QF × R
AF where Q EGR is the amount of exhaust gas recirculated from the exhaust system (EGR
QF: Injected fuel amount RAF: Actual air-fuel ratio η: Engine intake efficiency PIM: Intake pipe pressure V: Engine displacement R: Gas constant of air-fuel mixture in intake pipe T: Average temperature in intake pipe (absolute temperature) The engine control device according to claim 2, wherein the calculation is performed by the following equation.
【請求項5】 運転状態検出手段と、EGR量演算手段
と、EGR制御バルブ駆動量演算手段と、EGR診断手
段とを備えたエンジン制御装置において、 前記EGR診断手段は、前記運転状態検出手段の検出値
に基づいて演算されたEGR量演算手段のEGR量と前
記EGR制御バルブの駆動量とを比較することで前記E
GR量が適正か否かを診断することを特徴とするエンジ
ン制御装置。
5. An engine control apparatus comprising: an operating state detecting means; an EGR amount calculating means; an EGR control valve driving amount calculating means; and an EGR diagnosing means. The EGR amount is calculated by comparing the EGR amount of the EGR amount calculating means calculated based on the detected value with the driving amount of the EGR control valve.
An engine control device for diagnosing whether a GR amount is appropriate.
【請求項6】 前記EGR制御バルブ駆動量演算手段の
駆動量を変化させるか、又は駆動量をゼロにするバルブ
駆動量変化手段を備えたことを特徴とする請求項1乃至
5のいずれか一項に記載のエンジン制御装置。
6. A valve driving amount changing means for changing a driving amount of said EGR control valve driving amount calculating means or for setting the driving amount to zero is provided. The engine control device according to the paragraph.
【請求項7】 前記エンジン制御装置が、運転状態判定
手段を備え、該運転状態判定手段の判定に基づいて、前
記EGR制御バルブ駆動量演算手段の駆動補正量を調整
することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に
記載のエンジン制御装置。
7. The engine control apparatus according to claim 1, further comprising an operating state determining unit, wherein the engine control unit adjusts a drive correction amount of the EGR control valve driving amount calculating unit based on the determination by the operating state determining unit. Item 6. An engine control device according to any one of Items 1 to 5.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012059984A1 (en) * 2010-11-02 2012-05-10 トヨタ自動車株式会社 Internal combustion engine control device

Cited By (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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