JPH11351067A - 内燃機関のｅｇｒ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】目標ＥＧＲ率の水温等による補正時のＥＧＲ制
御を簡易かつ高精度に実行する。 【解決手段】機関回転速度Ｎと燃料噴射量Ｔｐとから算
出した目標ＥＧＲ率ＭＥＧＲＭを水温により補正する第
１の補正量ＫＥＧＲ１を算出し（Ｓ11，Ｓ12) 、前記Ｅ
ＧＲ率補正による吸入空気量の補正量として、シリンダ
への総吸入ガス量一定条件での基本補正量Ａと、体積効
率変化による体積効率補正係数ＣＱＡＣＣを算出し（Ｓ
13，Ｓ14) 、基本吸入空気量ＢＱＡＣを前記補正量で補
正し（Ｓ15〜Ｓ17) 、実際の吸入空気量ＱＡＣと前記補
正後の吸入空気量ＢＱＡＣＫとの比によって目標ＥＧＲ
率の第２補正量ＫＥＧＲ２を算出し（Ｓ18) 、第１の補
正量ＫＥＧＲ１と第２補正量ＫＥＧＲ２とで最終的な目
標ＥＧＲ率ＭＥＧＲを算出し（Ｓ19) 、該目標ＥＧＲ率
ＭＥＧＲに応じたＥＧＲ制御弁の開度制御量ＳＥＧＲを
出力する（Ｓ20) 。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関のＥＧＲ
（排気還流) 制御装置に関し、特に、ディーゼル機関等
において、ＥＧＲ率を吸入空気量に応じてフィードバッ
ク補正する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関から排出されるＮＯｘ（窒素酸
化物) を低減する目的で、排気の一部を吸気中に還流さ
せて燃焼温度を下げるＥＧＲ制御装置が知られている
（特開昭６０−２３０５５５号公報等参照) 。このＥＧ
ＲはＮＯｘの低減に有効であるが、ＥＧＲ量を運転状態
に応じて適量に制御しないと、燃焼が悪化して出力低下
するなど運転性が悪化する。

【０００３】このため、近年では高精度なＥＧＲ制御が
要求されている。例えば、ディーゼル機関の場合、機関
回転速度や負荷状態に基づいて設定されるＥＧＲ制御弁
の目標開度を機関の冷却水温等により補正し、この目標
開度となるようにステップモータ等によりＥＧＲ弁を高
精度に制御するような方式が提案されている。即ち、機
関の回転速度や負荷の状態が同一であっても、例えば始
動・暖機時と暖機完了後のように機関の温度状態が異な
ると、燃焼状態が異なるため、これら温度条件の相違を
考慮してＥＧＲ率を補正する。具体的には、冷却水温が
低いときには、ＥＧＲによりシリンダ内に還流されるカ
ーボンによりシリンダ壁が摩耗しやすくなるため、低水
温時にはＥＧＲを停止し、又はＥＧＲ率を減少するなど
の補正を行う。

【０００４】また、高地では大気密度の低下により吸入
空気量が変化することによってＥＧＲ率にずれを生じる
ので、実際の吸入空気量を検出し、目標ＥＧＲ率を実吸
入空気量に基づいて補正するようにしたものも提案され
ている（特開昭５９−７４３６４号公報参照) 。この吸
入空気量の検出値に基づく目標ＥＧＲ率のフィードバッ
ク補正は、ディーゼル機関で発生しやすい燃焼生成物の
ＥＧＲ制御弁への付着やＥＧＲ制御用の絞り弁の開度変
動による吸入空気量の変化や、特に、過給機付機関にお
いて加速時の過給遅れに対して、所望のＥＧＲ率を維持
する機能も同時に有する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように、高精度な
ＥＧＲ制御を行うには、温度条件等に応じてＥＧＲ量を
補正すると共に、吸入空気量に応じたフィードバック補
正を行うことが要求される。ところで、前記のようにＥ
ＧＲ率を冷却水温等で補正するとＥＧＲ率の変化に応じ
て吸入空気量も変化するので、この変化した吸入空気量
を推定し、実際の吸入空気量と比較して新たにＥＧＲ制
御弁の開度を補正する必要がある。

【０００６】このような補正を行う一般的な方法として
は、例えば、以下のような方法が考えられる。即ち、機
関回転速度と負荷（例えば燃料噴射量) 等の運転状態パ
ラメータに応じた基本吸入空気量のマップを、異なる水
温に応じたＥＧＲ制御弁の複数の開度補正量に応じて複
数枚、例えば４枚用意し、該水温に応じた開度補正量に
より補間して修正した基本空気量と、エアフロメータで
実際に検出した吸入空気量との比に基づいてＥＧＲ制御
弁の開度修正係数を算出し、機関回転速度と負荷とに基
づいて算出した目標開度を前記開度修正係数に応じて修
正し、該修正された目標開度となるようにＥＧＲ制御弁
を制御する。

【０００７】しかしながら、このようなＥＧＲ制御の補
正方法では、前記の水温による補正やこれに伴う吸入空
気量変化に応じた補正を個々に行うようにしていたた
め、水温に応じて複数枚のマップを用意する必要がある
など、メモリに記憶するデータ量が膨大な量となり、補
間演算など演算処理も複雑化する。また、機関の機種毎
に異なる特性のマップを用意する必要があるなど、汎用
性にも乏しく、開発時間が掛かるという問題もあった。

【０００８】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、目標ＥＧＲ率の環境条件変化等に応
じた補正に伴って変化する吸入空気量を、少量のデータ
と簡易な演算により推定して、該吸入空気量変化に応じ
た目標ＥＧＲ率の第２の補正を行うことにより、高精度
なＥＧＲ制御を行え、また、吸入空気量をパラメータと
するＥＧＲ率に補正を施すことにより汎用性にも優れた
内燃機関のＥＧＲ制御装置を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【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、所定運転条件で排気の一部を吸気系に還流す
る内燃機関のＥＧＲ制御装置において、機関の運転状態
に基づいて設定した目標ＥＧＲ率を該運転状態以外の条
件に基づいて補正する第１補正量を算出すると共に、前
記機関の運転状態に基づいて推定した基本吸入空気量
を、前記目標ＥＧＲ率と第１の補正量とに基づいて総シ
リンダ吸入ガス量一定条件で算出した基本補正量と、第
１の補正量に基づいて算出した体積効率変化に応じた体
積効率補正量とに基づいて補正し、該補正した吸入空気
量と実際に検出した吸入空気量とを比較して目標ＥＧＲ
率の第２補正量を算出し、該目標ＥＧＲ率を前記第１補
正量と前記第２補正量とに基づいて補正して最終的な目
標ＥＧＲ率を算出し、該目標ＥＧＲ率に基づいてＥＧＲ
制御を行うことを特徴とする。

【００１０】かかる構成によると、機関回転速度及び負
荷等の運転状態パラメータに基づいて目標ＥＧＲ率が算
出されると共に、該目標ＥＧＲ率を機関の冷却水温など
前記運転状態以外の条件で補正するための第１補正量が
算出される。一方、前記目標ＥＧＲ率の算出に用いられ
たのと同一の運転状態パラメータに基づいて該運転状態
で前記目標ＥＧＲ率でＥＧＲを行った場合の吸入空気量
を基本吸入空気量として推定される。前記目標ＥＧＲ率
を第１補正量によって補正したＥＧＲ率でＥＧＲを行う
と吸入空気量は前記基本吸入空気量から変化するので、
該変化後の吸入空気量を基本吸入空気量を補正すること
で算出する。まず、ＥＧＲ率変化によってシリンダへの
総吸入ガス量（吸入空気量＋ＥＧＲガス量) が一定条件
での吸入空気量を、目標ＥＧＲ率と第１補正量とに基づ
いて基本補正量として算出する。実際には、ＥＧＲ率変
化に基づいて吸気温度変化や過給機付機関では過給効率
変化を伴うことにより前記総吸入ガス量は変化する。但
し、燃焼悪化を生じない範囲でＥＧＲを用いる運転範囲
ではＥＧＲ率変化割合に対して総吸入ガス量の変化割合
は一定の傾向を有するので、該傾向を利用して第１補正
量のみに基づいてＥＧＲ率変化に伴う体積効率変化によ
る体積効率補正量を算出する。そして、前記基本吸入空
気量を基本補正量と体積効率補正量とに基づいて補正す
ることにより、目標ＥＧＲ率を第１補正量で補正したＥ
ＧＲ率でＥＧＲを行ったときの吸入空気量を算出する。
該補正された吸入空気量を実際に検出された吸入空気量
と比較して前記吸入空気量の変化量に対応する目標ＥＧ
Ｒ率の第２補正量を算出し、目標ＥＧＲ率を第１補正量
と第２補正量で補正したＥＧＲ率でＥＧＲ制御を行うこ
とにより所望のＥＧＲ量，ＥＧＲ率でＥＧＲを行うこと
ができる。

【００１１】また、請求項２に係る発明は、図１に示す
ように、所定運転条件で排気の一部を吸気系に還流する
内燃機関のＥＧＲ制御装置において、機関の運転状態を
検出する運転状態検出手段と、検出された所定の運転状
態パラメータに基づいて、目標ＥＧＲ率を演算する目標
ＥＧＲ率演算手段と、前記所定の運転状態パラメータ以
外のパラメータに基づいて、前記目標ＥＧＲ率の第１補
正量を演算する第１補正量演算手段と、前記所定の運転
状態パラメータに基づいて基本吸入空気量を演算する基
本吸入空気量演算手段と、前記目標ＥＧＲ率の第１補正
量による補正に応じた総シリンダ吸入ガス量一定とした
ときの基本吸入空気量の基本補正量を、該目標ＥＧＲ率
と第１補正量とに基づいて演算する基本補正量演算手段
と、前記目標ＥＧＲ率の第１補正量による補正に応じた
体積効率変化に伴う基本吸入空気量の体積効率補正量
を、前記第１補正量に基づいて演算する体積効率補正量
演算手段と、前記基本補正量と体積効率補正量とに基づ
いて、目標ＥＧＲ率の第１補正量に応じた基本吸入空気
量の補正を行う基本吸入空気量補正手段と、排気還流時
の吸入空気量を検出する吸入空気量検出手段と、前記目
標ＥＧＲ率の第１補正量に応じた補正後の基本吸入空気
量と、前記検出された実際の吸入空気量とを比較して目
標ＥＧＲ率の第２補正量を演算する第２補正量演算手段
と、前記目標ＥＧＲ率を前記第１補正量と第２補正量と
で補正して最終的な目標ＥＧＲ量を演算する目標ＥＧＲ
率補正手段と、前記最終的な目標ＥＧＲ率に基づいてＥ
ＧＲ制御を行うＥＧＲ制御手段と、を含んで構成したこ
とを特徴とする。

【００１２】かかる構成によると、前記請求項１に係る
発明と同様の作用が前記各手段により達成される。即
ち、目標ＥＧＲ率演算手段，第１補正量演算手段，基本
吸入空気量演算手段，基本補正量演算手段，体積効率補
正量演算手段により、目標ＥＧＲ率とその第１補正量，
基本吸入空気量とその基本補正量及び体積効率補正量が
順次演算され、基本吸入空気量補正手段により基本吸入
空気量を基本補正量及び体積効率補正量で補正して目標
ＥＧＲ率を第１補正量で補正したＥＧＲ率でＥＧＲを行
った場合の吸入空気量が求められる。第２補正量演算手
段は、該補正後の吸入空気量と吸入空気量検出手段で検
出された実際の吸入空気量とを比較して、前記目標ＥＧ
Ｒ率の第１補正量による補正に基づく吸入空気量の変化
に対応した目標ＥＧＲの第２補正量を算出する。そし
て、目標ＥＧＲ率補正手段により目標ＥＧＲ率を第１補
正量と第２補正量で補正したＥＧＲ率で、ＥＧＲ制御手
段がＥＧＲ制御を行うことにより所望のＥＧＲ量，ＥＧ
Ｒ率でＥＧＲを行うことができる。

【００１３】また、請求項３に係る発明は、前記目標Ｅ
ＧＲ率は、機関の回転速度と負荷とに基づいて算出され
ることを特徴とする。かかる構成によると、目標ＥＧＲ
率が機関の回転速度と負荷とで決定される基本的な運転
状態に適した基本的な目標ＥＧＲ率として設定される。

【００１４】また、請求項４に係る発明は、前記第１補
正量は、少なくとも機関冷却水温に基づいて算出される
ことを特徴とする。かかる構成によると、機関の運転状
態が同一であっても燃焼性に大きな影響のある機関冷却
水温に基づいて適切なＥＧＲ率が得られるように第１補
正量が算出される。

【００１５】また、請求項５に係る発明は、前記第２補
正量は、検出された実際の吸入空気量と、目標ＥＧＲ率
の第１補正量に応じて補正された吸入空気量との比の増
大に応じて増大する特性として算出されることを特徴と
する。かかる構成によると、ＥＧＲ制御弁開度が一定の
条件下で実吸入空気量が目標値より増大した場合にはＥ
ＧＲ率としては低下方向となるので、所望のＥＧＲ率が
維持されるように前記特性に算出される。

【００１６】

【発明の効果】請求項１に係る発明及び請求項２に係る
発明によると、前記第１補正量によるＥＧＲ率補正に応
じて変化する吸入空気量を、目標ＥＧＲ率と第１補正量
を用いて簡易に算出される基本補正量と、第１補正量Ｋ
ＥＧＲ１のみをパラメータとする体積効率補正量とを用
いて容易かつ高精度に推定することができ、演算負荷を
軽減できると共にメモリの記憶データ量も必要最小限で
済み、マップ等作成のための工数も大幅に削減できる。
また、前記吸入空気量の変化をＥＧＲ率に基づいて推定
すると共に、ＥＧＲ率に補正を施した上でＥＧＲ制御弁
の開度を補正する構成であるため、機関の機種毎に排気
量等の仕様が異なっても、共通の演算式や特性マップを
用いて推定及び補正をすることができ、汎用性にも優
れ、ひいては開発時間の大幅な短縮を図れるものであ
る。

【００１７】請求項３に係る発明によると、目標ＥＧＲ
率が機関の回転速度と負荷とで決定される基本的な運転
状態に対して、ＮＯｘ排出量ととスモーク排出量とのバ
ランスや燃焼性を考慮して最適な目標ＥＧＲ率を設定す
ることができる。請求項４に係る発明によると、燃焼性
に大きな影響のある機関冷却水温に基づいて設定された
第１補正量を用いて目標ＥＧＲ率を補正することによ
り、適切なＥＧＲ率に制御される。

【００１８】請求項５に係る発明によると、前記目標Ｅ
ＧＲ率の第１補正量に応じて補正された吸入空気量との
比の増大に応じて増大する特性として第２補正量を設定
することにより、吸入空気量の増減変化に対応して所望
のＥＧＲ率に維持することができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図に
基づいて説明する。図２は、本発明に係るＥＧＲ制御装
置を備えたディーゼル機関の概略構成を示す。図におい
て、機関１１の吸気通路１２と排気通路１３とが、ＥＧ
Ｒ通路１４を介して接続されており、該ＥＧＲ通路１４
の途中にＥＧＲ制御弁１５が設けられている。該ＥＧＲ
弁１５は、アクチュエータ１６により全閉位置から全開
位置まで略連続的に開度制御される。

【００２０】吸気通路１２には、ＥＧＲ通路１４の出口
部よりも上流側に絞り弁１７が介装されると共に、該絞
り弁１７を開閉駆動するアクチュエータ１８が設けられ
ている。前記各アクチュエータ１６，１８は、共にコン
トロールユニット１９により各種運転状態の検出結果に
基づいてその駆動が制御され、比較的多量のＥＧＲが必
要な運転条件では、絞り弁１７を閉じ加減にしてその下
流側に負圧を発生させた状態でＥＧＲ弁１５の開度を制
御するようにしている。ＥＧＲ量が少ないとき、又はＥ
ＧＲを行わないときには、絞り弁１７は全開位置に制御
される。

【００２１】前記アクチュエータ１６，１８を制御する
コントロールユニット１９は、入出力回路及びメモリを
備えたマイクロコンピュータによって構成され、本発明
に係る各種演算手段の機能を有している。コントロール
ユニット１９には、燃料噴射量や燃料噴射時期を決定す
るための基本的な運転状態パラメータとして、機関回転
速度Ｎ及び負荷代表値としての目標燃料噴射量Ｔｐが入
力されるが、これらは目標ＥＧＲ率の決定及びその補正
にも用いられる。また、目標ＥＧＲ率の補正のために、
水温センサ２０からの冷却水温度Ｔｗ及びエアフロメー
タ２１からの吸入空気量ＱＡＣが入力される。前記エア
フロメータ２１は、前記吸気通路１２の絞り弁１７より
も上流側に位置して設けられており、機関１に吸入され
る新気の流量を検出する。

【００２２】図３及び図４は、このようなＥＧＲ制御装
置を備えた機関における本発明に係るＥＧＲ制御弁開度
の制御ルーチンを示す。このルーチンはコントロールユ
ニット１９内のマイクロコンピュータにより数ミリ秒な
いし数十ミリ秒毎に周期的に繰り返される。図３におい
て、ステップ（図ではＳと記す。以下同様) １では、ま
ず、機関回転速度Ｎ，燃料噴射量Ｔｐ，吸入空気量ＱＡ
Ｃ，冷却水温Ｔｗが検出される。

【００２３】ステップ２では、これらの検出結果に基づ
いてＥＧＲを行う運転領域であるか否かを、予め設定さ
れたテーブルとの照合等により判定する。これにより、
例えば、低負荷域，低回転域，始動時，暖機時などはス
テップ３へ進み、絞り弁１７を全開とすると共にＥＧＲ
制御弁１５を全閉としてＥＧＲを停止する。

【００２４】これに対し、ＥＧＲを行う運転領域と判定
された場合は、次にステップ４，ステップ５で順次絞り
弁１７の開度とＥＧＲ制御弁１５の開度とを演算し、各
アクチュエータ１８，１６に指令値を出力して、それぞ
れ所定の開度となるように制御される。図４は、前記ス
テップ５におけるＥＧＲ制御弁１５の開度制御ルーチン
のフローチャートを示す。

【００２５】まず、ステップ１１では、機関回転速度Ｎ
と基本燃料噴射量Ｔｐとに基づいて３次元マップからの
検索等により、目標ＥＧＲ率の基本値ＭＥＧＲＭが算出
される。次いでステップ１２では、前記水温センサ２０
によって検出される冷却水温Ｔｗに基づいて、前記目標
ＥＧＲ率の基本値ＭＥＧＲＭに対する第１補正量ＫＥＧ
Ｒ１が算出される。該第１補正量ＫＥＧＲ１は、一般に
機関の低温条件ほどＥＧＲによりシリンダに還流される
カーボンによりシリンダ壁が摩耗しやすくなることを考
慮してＥＧＲ量を減少させる特性を持たせて設定され
る。本実施の形態では、第１補正量ＫＥＧＲ１は後述す
るように基本値ＭＥＧＲＭに乗じる係数として設定され
るので、１より小の値で低温条件ほど、より小さい値に
設定される。この第１補正量ＫＥＧＲ１としては、他に
燃料噴射時期、大気圧による補正などを算入するように
してもよい。

【００２６】次に、ステップ１３では、前記第１補正量
ＫＥＧＲ１によるＥＧＲ率の変化に伴う吸入空気量の変
化に対する補正を行うため、まず、シリンダへの総吸入
ガス量（吸入空気量＋ＥＧＲガス量) を一定とした条件
で、吸入空気量の変化率としての基本補正量Ａを、前記
基本値ＭＥＧＲＭと第１補正量ＫＥＧＲ１とに基づいて
次式により算出する。但し、ＥＧＲ率の設定の相違に応
じて２通りに算出される。

【００２７】 ＥＧＲ率がＥＧＲガス量／吸入空気量
として設定される場合は、 Ａ＝（１＋ＭＥＧＲＭ) ／（ＫＥＧＲ１×ＭＥＧＲＭ＋
１) ＥＧＲ率がＥＧＲガス量／（ＥＧＲガス量＋吸入空気
量) として設定される場合は、 Ａ＝（１−ＫＥＧＲ１×ＭＥＧＲＭ) ／（１−ＭＥＧＲ
Ｍ) 実際には、ＥＧＲ率が変化すると、シリンダへの総吸入
ガス量自体が変化する。しかし、該総吸入ガス量の変化
割合は、少なくとも燃焼悪化等の無い範囲でＥＧＲを用
いている運転範囲では、ＥＧＲ率の変化割合に対して一
定の傾向を持つため、全運転範囲でＥＧＲ率変化の影響
を確認する必要がない。そこで前記燃焼悪化等の無い運
転範囲でのＥＧＲ率変化による総吸入ガス量の変化割合
の傾向に基づき、前記第１補正量ＫＥＧＲ１によるＥＧ
Ｒ率の変化に伴う体積効率変化に応じた吸入空気量の補
正係数（体積効率補正係数) ＣＱＡＣＣの特性を第１補
正量ＫＥＧＲ１のみをパラメータとして２次元マップと
して作成する。該２次元マップとすることでＣＰＵの必
要容量を最小限とすることができる。

【００２８】ステップ１４では、第１補正量ＫＥＧＲ１
に基づいて前記２次元マップからの検索により体積効率
補正係数ＣＱＡＣＣを算出する。ステップ１５では、前
記基本補正量Ａと体積効率補正係数ＣＱＡＣＣとに基づ
いて、吸入空気量の補正量Ｚを次式により算出する。 Ｚ＝Ａ×ＣＱＡＣＣ ステップ１６では、前記目標ＥＧＲ率の基本値ＭＥＧＲ
Ｍの設定に用いられた運転状態パラメータつまり機関回
転速度Ｎと基本燃料噴射量Ｔｐとに基づいて基本吸入空
気量ＢＱＡＣを算出する。この基本吸入空気量ＢＱＡＣ
の算出には、同一の機関回転速度Ｎと基本燃料噴射量Ｔ
ｐにおける目標ＥＧＲ率の基本値ＭＥＧＲＭでＥＧＲが
なされた場合の吸入空気量であり、３次元マップからの
検索等により算出する。

【００２９】ステップ１７では、前記基本吸入空気量Ｂ
ＱＡＣを、ステップ１５で算出した補正量Ｚに基づい
て、次式のように補正し、補正後の吸入空気量ＢＱＡＣ
Ｋを算出する。 ＢＱＡＣＫ＝ＢＱＡＣ×Ｚ 次に、ステップ１８では、前記エアフロメータ２１で検
出された吸入空気量ＱＡＣと、前記補正後の吸入空気量
ＢＱＡＣＫとに基づいて、目標ＥＧＲ率の第２補正量Ｋ
ＥＧＲ２を算出する。この第２補正量ＫＥＧＲ２は、Ｑ
ＡＣとＢＱＡＣＫの比（ＱＡＣ／ＢＱＡＣＫ) に対して
比例的に増大するように設定する。これは、ＥＧＲ制御
弁１５の開度が一定の条件下で実吸入空気量が目標値よ
りも増大した場合にはＥＧＲ率としては低下方向となる
からである。実際には、機関回転速度Ｎにも関連するの
で、前記ＱＡＣ／ＢＱＡＣＫと機関回転速度Ｎとに基づ
いて３次元マップからの検索等により算出する。

【００３０】ステップ１９では、前記目標ＥＧＲ率の基
本値ＭＥＧＲＭを、第１補正量ＫＥＧＲ１と第２補正量
ＫＥＧＲ２とに基づいて補正し、最終的な目標ＥＧＲ率
ＭＥＧＲを算出する。ステップ２０では、前記最終的な
目標ＥＧＲ率ＭＥＧＲと、機関回転速度Ｎと、基本燃料
噴射量Ｔｐとに基づいて、ＥＧＲ制御弁１５の開度（ス
テップモータ駆動の場合はステップ数) ＳＥＧＲを算出
し、該開度に応じた信号をアクチュエータ１６に出力し
てＥＧＲ制御弁１５を駆動し、前記開度ＳＥＧＲとなる
ように制御する。

【００３１】このようにすれば、機関回転速度Ｎと、基
本燃料噴射量Ｔｐとで定まる運転状態と該運転状態での
目標ＥＧＲの基本値ＭＥＧＲＭにより定まる基本吸入空
気量ＢＱＡＣが、第１補正量ＫＥＧＲ１でＥＧＲ率を補
正した場合に変化する吸入空気量ＢＱＡＣＫを、前記基
本補正量Ａと体積効率補正係数ＣＱＡＣＣとで補正して
推定演算し、この補正後の吸入空気量ＢＱＡＣＫを実際
の吸入空気量ＱＡＣと比較しつつフィードバック補正を
行って最終的な目標ＥＧＲ率ＭＥＧＲを得るようにした
ため、前記吸入空気量のＥＧＲ率変化に応じた変化に見
合って、ＥＧＲ制御弁１５の開度が補正されることとな
り、所望のＥＧＲ量，ＥＧＲ率に制御することができ
る。なお、吸入空気量に基づくフィードバック補正によ
り、ＥＧＲ制御弁１５への燃焼生成物の付着による有効
開度の減少や、絞り弁１７の開度変動による吸入空気量
変化、高地での大気密度変化や温度変化による吸入空気
量変化、過給機付機関では加速時の過給遅れなどに対し
ても所要ＥＧＲ率を維持することができる。

【００３２】そして、本発明に係る構成として、前記第
１補正量ＫＥＧＲ１によるＥＧＲ率補正に応じて変化す
る吸入空気量の推定を、目標ＥＧＲ率（の基本値) ＭＥ
ＧＲＭと第１補正量ＫＥＧＲ１を用いた簡易な演算式
と、第１補正量ＫＥＧＲ１のみをパラメータとする２次
元マップを用いて容易かつ高精度に算出することがで
き、ＣＰＵの演算負荷を軽減できると共に基本吸入空気
量のデータを記憶する３次元マップも１つで済むなどメ
モリの記憶データ量も必要最小限で済み、該マップ作成
のための工数も大幅に削減できる。また、前記吸入空気
量の変化をＥＧＲ率で推定すると共に、ＥＧＲ率に補正
を施した上でＥＧＲ制御弁の開度を補正する構成である
ため、機関の機種毎に排気量等の仕様が異なっても、共
通の演算式や特性マップを用いて推定及び補正をするこ
とができ、汎用性にも優れ、ひいては開発時間の大幅な
短縮を図れるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成・機能を示すブロック図。

【図２】本発明の一実施の形態のシステム構成を示す
図。

【図３】同上の実施の形態のＥＧＲ制御ルーチンのメイ
ンルーチンを示すフローチャート。

【図４】同じくＥＧＲ制御ルーチンのサブルーチンを示
すフローチャート。

【符号の説明】

１１ ディーゼル機関 １２ 吸気通路 １３ 排気通路 １４ ＥＧＲ通路 １５ ＥＧＲ制御弁 １６ アクチュエータ １７ 絞り弁 １８ アクチュエータ １９ コントロールユニット ２０ 水温センサ ２１ エアフロメータ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定運転条件で排気の一部を吸気系に還流
   する内燃機関のＥＧＲ制御装置において、 機関の運転状態に基づいて設定した目標ＥＧＲ率を該運
   転状態以外の条件に基づいて補正する第１補正量を算出
   すると共に、前記機関の運転状態に基づいて推定した基
   本吸入空気量を、前記目標ＥＧＲ率と第１の補正量とに
   基づいて総シリンダ吸入ガス量一定条件で算出した基本
   補正量と、第１の補正量に基づいて算出した体積効率変
   化に応じた体積効率補正量とに基づいて補正し、該補正
   した吸入空気量と実際に検出した吸入空気量とを比較し
   て目標ＥＧＲ率の第２補正量を算出し、該目標ＥＧＲ率
   を前記第１補正量と前記第２補正量とに基づいて補正し
   て最終的な目標ＥＧＲ率を算出し、該目標ＥＧＲ率に基
   づいてＥＧＲ制御を行うことを特徴とする内燃機関のＥ
   ＧＲ制御装置。
2. 【請求項２】所定運転条件で排気の一部を吸気系に還流
   する内燃機関のＥＧＲ制御装置において、 機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、 検出された所定の運転状態パラメータに基づいて、目標
   ＥＧＲ率を演算する目標ＥＧＲ率演算手段と、 前記所定の運転状態パラメータ以外のパラメータに基づ
   いて、前記目標ＥＧＲ率の第１補正量を演算する第１補
   正量演算手段と、 前記所定の運転状態パラメータに基づいて基本吸入空気
   量を演算する基本吸入空気量演算手段と、 前記目標ＥＧＲ率の第１補正量による補正に応じた総シ
   リンダ吸入ガス量一定としたときの基本吸入空気量の基
   本補正量を、該目標ＥＧＲ率と第１補正量とに基づいて
   演算する基本補正量演算手段と、 前記目標ＥＧＲ率の第１補正量による補正に応じた体積
   効率変化に伴う基本吸入空気量の体積効率補正量を、前
   記第１補正量に基づいて演算する体積効率補正量演算手
   段と、 前記基本補正量と体積効率補正量とに基づいて、目標Ｅ
   ＧＲ率の第１補正量に応じた基本吸入空気量の補正を行
   う基本吸入空気量補正手段と、 排気還流時の吸入空気量を検出する吸入空気量検出手段
   と、 前記目標ＥＧＲ率の第１補正量に応じた補正後の基本吸
   入空気量と、前記検出された実際の吸入空気量とを比較
   して目標ＥＧＲ率の第２補正量を演算する第２補正量演
   算手段と、 前記目標ＥＧＲ率を前記第１補正量と第２補正量とで補
   正して最終的な目標ＥＧＲ量を演算する目標ＥＧＲ率補
   正手段と、 前記最終的な目標ＥＧＲ率に基づいてＥＧＲ制御を行う
   ＥＧＲ制御手段と、 を含んで構成したことを特徴とする内燃機関のＥＧＲ制
   御装置。
3. 【請求項３】前記目標ＥＧＲ率は、機関の回転速度と負
   荷とに基づいて算出されることを特徴とする請求項１又
   は請求項２に記載の内燃機関のＥＧＲ制御装置。
4. 【請求項４】前記第１補正量は、少なくとも機関冷却水
   温に基づいて算出されることを特徴とする請求項１〜請
   求項３のいずれか１つに記載の内燃機関のＥＧＲ制御装
   置。
5. 【請求項５】前記第２補正量は、検出された実際の吸入
   空気量と、目標ＥＧＲ率の第１補正量に応じて補正され
   た吸入空気量との比の増大に応じて増大する特性として
   算出されることを特徴とする請求項１〜請求項４のいず
   れか１つに記載の内燃機関のＥＧＲ制御装置。