JPH1162720A - エンジンのｅｇｒ制御装置 - Google Patents
エンジンのｅｇｒ制御装置Info
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- JPH1162720A JPH1162720A JP9215182A JP21518297A JPH1162720A JP H1162720 A JPH1162720 A JP H1162720A JP 9215182 A JP9215182 A JP 9215182A JP 21518297 A JP21518297 A JP 21518297A JP H1162720 A JPH1162720 A JP H1162720A
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/45—Sensors specially adapted for EGR systems
- F02M26/46—Sensors specially adapted for EGR systems for determining the characteristics of gases, e.g. composition
- F02M26/47—Sensors specially adapted for EGR systems for determining the characteristics of gases, e.g. composition the characteristics being temperatures, pressures or flow rates
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 エンジンのＥＧＲ制御装置において、ＥＧＲ
量の制御応答性を改善する。 【解決手段】 実測吸気量Ｑａｃと目標ＥＧＲ率Ｍｅｇ
ｒに応じて目標ＥＧＲ量Ｔｑｅ０を演算し、実測吸気量
Ｑａｃと基準吸気量Ｑａｃｆｍの比に応じて目標ＥＧＲ
量Ｔｑｅを補正し、目標ＥＧＲ量Ｔｑｅｃを進み処理
し、目標ＥＧＲ量ＴｑｅｋとＥＧＲ差圧Ｄｌｐに応じて
ＥＧＲ弁の開度Ａｅｖｆを演算する構成とする。
量の制御応答性を改善する。 【解決手段】 実測吸気量Ｑａｃと目標ＥＧＲ率Ｍｅｇ
ｒに応じて目標ＥＧＲ量Ｔｑｅ０を演算し、実測吸気量
Ｑａｃと基準吸気量Ｑａｃｆｍの比に応じて目標ＥＧＲ
量Ｔｑｅを補正し、目標ＥＧＲ量Ｔｑｅｃを進み処理
し、目標ＥＧＲ量ＴｑｅｋとＥＧＲ差圧Ｄｌｐに応じて
ＥＧＲ弁の開度Ａｅｖｆを演算する構成とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＥＧＲ量（吸気系
に還流される排気ガス量）を制御するエンジンのＥＧＲ
制御装置に関するものである。
に還流される排気ガス量）を制御するエンジンのＥＧＲ
制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】自動車用エンジン等にあっては、排気ガ
ス中の有害成分であるＮＯｘの発生を抑制するために、
吸気通路に不活性の排気ガスを再循環させる、いわゆる
ＥＧＲ装置が設けられている。
ス中の有害成分であるＮＯｘの発生を抑制するために、
吸気通路に不活性の排気ガスを再循環させる、いわゆる
ＥＧＲ装置が設けられている。
【０００３】しかし、吸気通路に不活性の排気ガスを再
循環させてＮＯｘの発生を抑制すると、燃焼雰囲気が酸
素不足となるため、排気微粒子やＨＣ、ＣＯ等の排出量
が増える傾向がある。
循環させてＮＯｘの発生を抑制すると、燃焼雰囲気が酸
素不足となるため、排気微粒子やＨＣ、ＣＯ等の排出量
が増える傾向がある。
【０００４】このＮＯｘと排気微粒子のトレードオフの
関係は、エンジン高負荷時、あるいはＥＧＲ量が多くな
り空気過剰率が低い運転条件で顕著になり、ＮＯｘと排
気微粒子の排出量を同時に減らすためには、ＥＧＲ量を
運転条件に応じて精密に制御する必要がある。また、過
渡運転時のノック音を低減するためにも、ＥＧＲ量の制
御精度を高めることは有効である。
関係は、エンジン高負荷時、あるいはＥＧＲ量が多くな
り空気過剰率が低い運転条件で顕著になり、ＮＯｘと排
気微粒子の排出量を同時に減らすためには、ＥＧＲ量を
運転条件に応じて精密に制御する必要がある。また、過
渡運転時のノック音を低減するためにも、ＥＧＲ量の制
御精度を高めることは有効である。
【０００５】ＥＧＲ量を制御する装置として、例えば特
開昭５７−１４８０４８号公報に開示されたものは、エ
ンジンに吸入される空気量と新気量をそれぞれ検出し、
両者の差をＥＧＲ量と見なし、ＥＧＲ率（＝ＥＧＲ量／
新気量）が目標ＥＧＲ率と一致するように、ＥＧＲ通路
の開口面積がＥＧＲ弁を介して調節されるようになって
いる。これにより、ＥＧＲ弁を流れる排気ガスの挙動を
考慮しなくても、目標のＥＧＲ率に制御でき、ＥＧＲ弁
の詰まりを自己補正することができる。
開昭５７−１４８０４８号公報に開示されたものは、エ
ンジンに吸入される空気量と新気量をそれぞれ検出し、
両者の差をＥＧＲ量と見なし、ＥＧＲ率（＝ＥＧＲ量／
新気量）が目標ＥＧＲ率と一致するように、ＥＧＲ通路
の開口面積がＥＧＲ弁を介して調節されるようになって
いる。これにより、ＥＧＲ弁を流れる排気ガスの挙動を
考慮しなくても、目標のＥＧＲ率に制御でき、ＥＧＲ弁
の詰まりを自己補正することができる。
【０００６】しかし、この従来装置は、目標ＥＧＲ量に
対して実測されるＥＧＲ量がずれた場合、ＥＧＲ弁の開
口面積をどのように制御させればよいかを適合させる必
要があり、例えばＰＩ制御ならば、Ｐ分Ｉ分を適合させ
なければならい。また、回転数、負荷、ＥＧＲ弁開度等
の運転条件により、ＥＧＲ弁の開度変化に対するＥＧＲ
量の変化が一定でないため各種補正が必要であり、ＥＧ
Ｒ量を運転条件に応じて精密に制御することが難しい。
対して実測されるＥＧＲ量がずれた場合、ＥＧＲ弁の開
口面積をどのように制御させればよいかを適合させる必
要があり、例えばＰＩ制御ならば、Ｐ分Ｉ分を適合させ
なければならい。また、回転数、負荷、ＥＧＲ弁開度等
の運転条件により、ＥＧＲ弁の開度変化に対するＥＧＲ
量の変化が一定でないため各種補正が必要であり、ＥＧ
Ｒ量を運転条件に応じて精密に制御することが難しい。
【０００７】これに対処して、ＥＧＲ弁を流れる排気ガ
ス流量を制御する装置として、例えば特開平２−１１８
５８号公報に開示されたものは、ＥＧＲ弁の前後差圧を
計測し、目標ＥＧＲ率が得られるＥＧＲ弁と吸気絞り弁
の開度を調節するようになっている。これは、ＥＧＲ弁
を通過する排気ガスの流れを１次元非圧縮性流体として
考え、ＥＧＲ率の目標値と実測値の差分に応じて、ＥＧ
Ｒ弁の開度の所要変化量を求めるため、ＥＧＲ弁のアク
チュエータそのものの制御定数のみを適合させればよ
い。
ス流量を制御する装置として、例えば特開平２−１１８
５８号公報に開示されたものは、ＥＧＲ弁の前後差圧を
計測し、目標ＥＧＲ率が得られるＥＧＲ弁と吸気絞り弁
の開度を調節するようになっている。これは、ＥＧＲ弁
を通過する排気ガスの流れを１次元非圧縮性流体として
考え、ＥＧＲ率の目標値と実測値の差分に応じて、ＥＧ
Ｒ弁の開度の所要変化量を求めるため、ＥＧＲ弁のアク
チュエータそのものの制御定数のみを適合させればよ
い。
【０００８】しかし、加速や減速といった過渡運転時の
ＥＧＲ量を精密に制御しようとする場合、センサやアク
チュエータの作動遅れ、あるいは作動流体の遅れがある
ため、これらを考慮した制御を行う必要がある。
ＥＧＲ量を精密に制御しようとする場合、センサやアク
チュエータの作動遅れ、あるいは作動流体の遅れがある
ため、これらを考慮した制御を行う必要がある。
【０００９】これに対処して、特開平８−１２８３５９
号公報に開示されたものは、センサやアクチュエータの
作動遅れ、あるいは作動流体の遅れに応じてＥＧＲ弁の
開度を進み補正することにより、過渡運転時のＥＧＲの
制御精度を高めるようになっている。
号公報に開示されたものは、センサやアクチュエータの
作動遅れ、あるいは作動流体の遅れに応じてＥＧＲ弁の
開度を進み補正することにより、過渡運転時のＥＧＲの
制御精度を高めるようになっている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来装置にあっては、運転状態の変化をエンジン回転数お
よび吸気管内の圧力センサによって検出すると、燃料噴
射量が増量されてすでに空気過剰率が低下してからＥＧ
Ｒ弁の開度を補正することになり、車両の発進時や変速
時に、ＰＭ、スス、ＮＯｘの増大や、発生トルクの低下
を防ぐことができない。
来装置にあっては、運転状態の変化をエンジン回転数お
よび吸気管内の圧力センサによって検出すると、燃料噴
射量が増量されてすでに空気過剰率が低下してからＥＧ
Ｒ弁の開度を補正することになり、車両の発進時や変速
時に、ＰＭ、スス、ＮＯｘの増大や、発生トルクの低下
を防ぐことができない。
【００１１】さらに、排気ガスがＥＧＲ弁を通過してシ
リンダに流入するまでの無駄時間の設定も過去の推定値
を選択して補正するため、運転条件の変化や環境の変化
により無駄時間が変化した場合、補正が過大になったり
不足して所期の効果が得られない。
リンダに流入するまでの無駄時間の設定も過去の推定値
を選択して補正するため、運転条件の変化や環境の変化
により無駄時間が変化した場合、補正が過大になったり
不足して所期の効果が得られない。
【００１２】例えば、エアフロメータや圧力センサで検
出した吸気量を目標値としてＥＧＲ量を制御する場合、
吸気量に対してＥＧＲ弁の開度をフィードバック制御す
るこになるが、過渡運転時の目標値の変化速度に対し
て、アクチュエータやセンサ、作動流体の応答が遅く、
図２２に示すように、フィードバックゲインを大きくす
ると、吸気量の変動幅が大きくなる。
出した吸気量を目標値としてＥＧＲ量を制御する場合、
吸気量に対してＥＧＲ弁の開度をフィードバック制御す
るこになるが、過渡運転時の目標値の変化速度に対し
て、アクチュエータやセンサ、作動流体の応答が遅く、
図２２に示すように、フィードバックゲインを大きくす
ると、吸気量の変動幅が大きくなる。
【００１３】こうしたＥＧＲ量のフィードバック制御に
おける、アクチュエータやセンサ、作動流体の応答遅れ
を予測し、センサ検出値に遅れ相当分を上乗せして出力
したり、アクチュエータの目標値を進み補正する場合、
フィードフォワード制御要素によるゲイン向上が見込め
る。
おける、アクチュエータやセンサ、作動流体の応答遅れ
を予測し、センサ検出値に遅れ相当分を上乗せして出力
したり、アクチュエータの目標値を進み補正する場合、
フィードフォワード制御要素によるゲイン向上が見込め
る。
【００１４】しかし、図２３に示すように、吸気圧や吸
気量の増加に対してＥＧＲ量が減少する特性を持たせる
ことになるが、ＥＧＲ弁の摩耗により開口面積が拡大し
た場合やターボチャージャ等の排気後処理装置の作動に
よって排圧が上昇した場合、図２３に示す特性がずれる
ため、ＥＧＲ量の制御値に誤差を持つ。
気量の増加に対してＥＧＲ量が減少する特性を持たせる
ことになるが、ＥＧＲ弁の摩耗により開口面積が拡大し
た場合やターボチャージャ等の排気後処理装置の作動に
よって排圧が上昇した場合、図２３に示す特性がずれる
ため、ＥＧＲ量の制御値に誤差を持つ。
【００１５】このような誤差は、ＥＧＲ弁の前後差圧を
検知することで補正できると思われがちであるが、高温
ガスの圧力を検出するセンサは、検出精度が低く、しか
も図２４に示すようにＥＧＲ量が増えるのに伴って、Ｅ
ＧＲ弁の前後差圧に対するＥＧＲ量の誤差が小さくなる
ため、センサを設けることによってかえってＥＧＲ量の
誤差が大きくなる可能性がある。
検知することで補正できると思われがちであるが、高温
ガスの圧力を検出するセンサは、検出精度が低く、しか
も図２４に示すようにＥＧＲ量が増えるのに伴って、Ｅ
ＧＲ弁の前後差圧に対するＥＧＲ量の誤差が小さくなる
ため、センサを設けることによってかえってＥＧＲ量の
誤差が大きくなる可能性がある。
【００１６】本発明は上記の問題点を鑑みてなされたも
のであり、エンジンのＥＧＲ制御装置において、過渡運
転時におけるＥＧＲ量の制御応答性を改善することを目
的とする。
のであり、エンジンのＥＧＲ制御装置において、過渡運
転時におけるＥＧＲ量の制御応答性を改善することを目
的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載のエンジ
ンのＥＧＲ制御装置は、エンジンの排気通路と吸気通路
を結ぶＥＧＲ通路と、ＥＧＲ通路の途中に介装されるＥ
ＧＲ弁とを備え、目標ＥＧＲ量が得られるようにＥＧＲ
弁の開度を制御するエンジンのＥＧＲ制御装置におい
て、吸気通路に流入する吸気量を実測吸気量として検出
する吸気量検出手段と、運転条件に応じて予め設定され
た目標ＥＧＲ率を検索する目標ＥＧＲ率検索手段と、実
測吸気量と目標ＥＧＲ率に応じて目標ＥＧＲ量を演算す
る目標ＥＧＲ量演算手段と、排気ガスがＥＧＲ弁を介し
てシリンダに流入するまでにかかる無駄時間に応じて目
標ＥＧＲ量を進み処理する目標ＥＧＲ進み処理手段と、
運転条件と目標ＥＧＲ率に応じて基準吸気量を演算する
基準吸気量演算手段と、実測吸気量と基準吸気量の比に
応じて目標ＥＧＲ量を補正する目標ＥＧＲ量補正手段
と、ＥＧＲ弁の上流側と下流側との圧力差をＥＧＲ差圧
として検出するＥＧＲ差圧検出手段と、目標ＥＧＲ量と
ＥＧＲ差圧に応じてＥＧＲ弁の開度を演算するＥＧＲ弁
開度演算手段とを備えるものとした。
ンのＥＧＲ制御装置は、エンジンの排気通路と吸気通路
を結ぶＥＧＲ通路と、ＥＧＲ通路の途中に介装されるＥ
ＧＲ弁とを備え、目標ＥＧＲ量が得られるようにＥＧＲ
弁の開度を制御するエンジンのＥＧＲ制御装置におい
て、吸気通路に流入する吸気量を実測吸気量として検出
する吸気量検出手段と、運転条件に応じて予め設定され
た目標ＥＧＲ率を検索する目標ＥＧＲ率検索手段と、実
測吸気量と目標ＥＧＲ率に応じて目標ＥＧＲ量を演算す
る目標ＥＧＲ量演算手段と、排気ガスがＥＧＲ弁を介し
てシリンダに流入するまでにかかる無駄時間に応じて目
標ＥＧＲ量を進み処理する目標ＥＧＲ進み処理手段と、
運転条件と目標ＥＧＲ率に応じて基準吸気量を演算する
基準吸気量演算手段と、実測吸気量と基準吸気量の比に
応じて目標ＥＧＲ量を補正する目標ＥＧＲ量補正手段
と、ＥＧＲ弁の上流側と下流側との圧力差をＥＧＲ差圧
として検出するＥＧＲ差圧検出手段と、目標ＥＧＲ量と
ＥＧＲ差圧に応じてＥＧＲ弁の開度を演算するＥＧＲ弁
開度演算手段とを備えるものとした。
【００１８】請求項２に記載のエンジンのＥＧＲ制御装
置は、請求項１に記載の発明において、前記基準吸気量
を実測吸気量の時間的変化と一致させるように遅れ処理
する遅れ処理手段を備えるものとした。
置は、請求項１に記載の発明において、前記基準吸気量
を実測吸気量の時間的変化と一致させるように遅れ処理
する遅れ処理手段を備えるものとした。
【００１９】請求項３に記載のエンジンのＥＧＲ制御装
置は、請求項１または２に記載の発明において、前記目
標ＥＧＲ率演算手段の演算周期に対して前記目標ＥＧＲ
量補正手段の演算周期を長くする構成とした。
置は、請求項１または２に記載の発明において、前記目
標ＥＧＲ率演算手段の演算周期に対して前記目標ＥＧＲ
量補正手段の演算周期を長くする構成とした。
【００２０】請求項４に記載のエンジンのＥＧＲ制御装
置は、請求項１から３のいずれか一つに記載の発明にお
いて、吸気量を検出する吸気量検出手段と、吸気量に応
じて吸気圧Ｐｍを演算する吸気圧演算手段と、エンジン
負荷を検出するエンジン負荷検出手段と、エンジン負荷
に応じて排気圧Ｐｅｘｈを演算する排気圧演算手段とを
備え、請求項１に記載のＥＧＲ差圧検出手段はＥＧＲ差
圧ＤｌｐをＤｌｐ＝Ｐｅｘｈ−Ｐｍとして演算する構成
とした。
置は、請求項１から３のいずれか一つに記載の発明にお
いて、吸気量を検出する吸気量検出手段と、吸気量に応
じて吸気圧Ｐｍを演算する吸気圧演算手段と、エンジン
負荷を検出するエンジン負荷検出手段と、エンジン負荷
に応じて排気圧Ｐｅｘｈを演算する排気圧演算手段とを
備え、請求項１に記載のＥＧＲ差圧検出手段はＥＧＲ差
圧ＤｌｐをＤｌｐ＝Ｐｅｘｈ−Ｐｍとして演算する構成
とした。
【００２１】請求項５に記載のエンジンのＥＧＲ制御装
置は、請求項１から４のいずれか一つに記載の発明にお
いて、前記排気通路に排気圧力を変化させる排気後処理
装置を備えるものとした。
置は、請求項１から４のいずれか一つに記載の発明にお
いて、前記排気通路に排気圧力を変化させる排気後処理
装置を備えるものとした。
【００２２】
【発明の作用および効果】請求項１に記載のエンジンの
ＥＧＲ制御装置において、センサで検出される実測吸気
量に対して目標ＥＧＲ量をフィードバック制御すること
により、定常的な運転ではセンサで検出される実測吸気
量の変化分だけＥＧＲ量を調節するため、エンジンの運
転環境の変化や、エンジンの経時劣化等に対応してＥＧ
Ｒ量を精密に制御できる。
ＥＧＲ制御装置において、センサで検出される実測吸気
量に対して目標ＥＧＲ量をフィードバック制御すること
により、定常的な運転ではセンサで検出される実測吸気
量の変化分だけＥＧＲ量を調節するため、エンジンの運
転環境の変化や、エンジンの経時劣化等に対応してＥＧ
Ｒ量を精密に制御できる。
【００２３】実測吸気量とＥＧＲ差圧に応じてＥＧＲ量
を制御することにより、ＥＧＲ弁のアクチュエータその
ものの制御定数のみを適合させればよく、大量ＥＧＲ時
におけるＥＧＲ量の制御応答性を確保できる。
を制御することにより、ＥＧＲ弁のアクチュエータその
ものの制御定数のみを適合させればよく、大量ＥＧＲ時
におけるＥＧＲ量の制御応答性を確保できる。
【００２４】排気ガスがＥＧＲ弁を介してシリンダに流
入するまでにかかる無駄時間に応じて目標ＥＧＲ量を進
み処理することにより、過渡運転時におけるＥＧＲ量の
制御応答性を確保できる。
入するまでにかかる無駄時間に応じて目標ＥＧＲ量を進
み処理することにより、過渡運転時におけるＥＧＲ量の
制御応答性を確保できる。
【００２５】さらに、目標ＥＧＲ率と運転条件に応じて
基準吸気量を演算し、基準吸気量と実測吸気量の比に応
じて目標ＥＧＲ量を補正することにより、排圧の変化に
対してＥＧＲ量の制御応答性が高められる。
基準吸気量を演算し、基準吸気量と実測吸気量の比に応
じて目標ＥＧＲ量を補正することにより、排圧の変化に
対してＥＧＲ量の制御応答性が高められる。
【００２６】このようにして、過渡運転時のＥＧＲ制御
応答性を確保することと、エンジンの運転環境が変化し
たり、エンジンの経時劣化等に対応してＥＧＲ制御精度
を確保することを、特別なデバイスを追加することなく
両立し、エンジンの出力性能、排気性能を改善し、ノッ
ク音の発生等を防止できる。
応答性を確保することと、エンジンの運転環境が変化し
たり、エンジンの経時劣化等に対応してＥＧＲ制御精度
を確保することを、特別なデバイスを追加することなく
両立し、エンジンの出力性能、排気性能を改善し、ノッ
ク音の発生等を防止できる。
【００２７】請求項２に記載のエンジンのＥＧＲ制御装
置において、基準吸気量を実測吸気量の時間的変化と一
致させるように遅れ処理をすることにより、目標ＥＧＲ
量を過渡運転時においても目標ＥＧＲ量を精度よく補正
できる。
置において、基準吸気量を実測吸気量の時間的変化と一
致させるように遅れ処理をすることにより、目標ＥＧＲ
量を過渡運転時においても目標ＥＧＲ量を精度よく補正
できる。
【００２８】請求項３に記載のエンジンのＥＧＲ制御装
置において、運転条件に応じて前記目標ＥＧＲ率を演算
する周期に対して前記実測吸気量と基準吸気量の比に応
じて目標ＥＧＲ量を補正する周期を長くしても、ＥＧＲ
量の制御応答性を確保できる。
置において、運転条件に応じて前記目標ＥＧＲ率を演算
する周期に対して前記実測吸気量と基準吸気量の比に応
じて目標ＥＧＲ量を補正する周期を長くしても、ＥＧＲ
量の制御応答性を確保できる。
【００２９】請求項４に記載のエンジンのＥＧＲ制御装
置において、吸気量に応じて吸気圧Ｐｍを演算し、エン
ジン負荷に応じて排気圧Ｐｅｘｈを演算する。こうして
求められる吸気圧Ｐｍと排気圧Ｐｅｘｈに応じて、ＥＧ
Ｒ差圧ＤｌｐをＤｌｐ＝Ｐｅｘｈ−Ｐｍとして演算す
る。これにより、ＥＧＲ差圧ＤｌｐはＥＧＲ通路の前後
差圧となり、ＥＧＲ量が多い運転時でもＥＧＲ差圧Ｄｌ
ｐに応じて目標ＥＧＲ量に対する要求ＥＧＲ弁の開度を
的確に算出することができる。
置において、吸気量に応じて吸気圧Ｐｍを演算し、エン
ジン負荷に応じて排気圧Ｐｅｘｈを演算する。こうして
求められる吸気圧Ｐｍと排気圧Ｐｅｘｈに応じて、ＥＧ
Ｒ差圧ＤｌｐをＤｌｐ＝Ｐｅｘｈ−Ｐｍとして演算す
る。これにより、ＥＧＲ差圧ＤｌｐはＥＧＲ通路の前後
差圧となり、ＥＧＲ量が多い運転時でもＥＧＲ差圧Ｄｌ
ｐに応じて目標ＥＧＲ量に対する要求ＥＧＲ弁の開度を
的確に算出することができる。
【００３０】請求項５に記載のエンジンのＥＧＲ制御装
置において、排気後処理装置の作動によって排気通路に
排気圧力が変化しても、基準吸気量と実測吸気量の比に
応じて目標ＥＧＲ量を補正することにより、ＥＧＲ量の
制御精度を確保できる。
置において、排気後処理装置の作動によって排気通路に
排気圧力が変化しても、基準吸気量と実測吸気量の比に
応じて目標ＥＧＲ量を補正することにより、ＥＧＲ量の
制御精度を確保できる。
【００３１】
【発明の実施の形態】以下、本発明をディーゼルエンジ
ンに適用した実施形態を添付図面に基づいて説明する。
なお、本発明はディーゼルエンジンに限らず、ガソリン
エンジン等に適用することも可能である。
ンに適用した実施形態を添付図面に基づいて説明する。
なお、本発明はディーゼルエンジンに限らず、ガソリン
エンジン等に適用することも可能である。
【００３２】図１に示すように、ディーゼルエンジンに
備えられる分配型燃料噴射ポンプ５０は、ドライブシャ
フト５２により駆動されるフィードポンプ５３によって
燃料が吸引される。フィードポンプ５３からポンプ室５
５に供給された燃料は、吸入ポート５６を通って高圧プ
ランジャポンプ５７に送られる。
備えられる分配型燃料噴射ポンプ５０は、ドライブシャ
フト５２により駆動されるフィードポンプ５３によって
燃料が吸引される。フィードポンプ５３からポンプ室５
５に供給された燃料は、吸入ポート５６を通って高圧プ
ランジャポンプ５７に送られる。
【００３３】プランジャポンプ５７のプランジャ５８
は、継手７９を介してドライブシャフト５２によりエン
ジン回転に同期して、エンジン回転数の１／２の速度で
回転駆動される。
は、継手７９を介してドライブシャフト５２によりエン
ジン回転に同期して、エンジン回転数の１／２の速度で
回転駆動される。
【００３４】プランジャ５８に固定されたカムディスク
５９は、エンジンの気筒数と同数のフェイスカムをも
ち、回転しながらローラリング６１に配設されたローラ
６２を乗り越えるたびに、スプリング６９に抗してプラ
ンジャ５８を所定のカムリフトだけ往復運動する。プラ
ンジャ５８の回転往復運動により、吸入ポート５６から
プランジャ５８に刻まれた吸入スリットを介してプラン
ジャ高圧室５４に吸引された燃料が分配ポート６３より
デリバリーバルブ６４を通って各気筒の噴射ノズル７７
へと圧送される。
５９は、エンジンの気筒数と同数のフェイスカムをも
ち、回転しながらローラリング６１に配設されたローラ
６２を乗り越えるたびに、スプリング６９に抗してプラ
ンジャ５８を所定のカムリフトだけ往復運動する。プラ
ンジャ５８の回転往復運動により、吸入ポート５６から
プランジャ５８に刻まれた吸入スリットを介してプラン
ジャ高圧室５４に吸引された燃料が分配ポート６３より
デリバリーバルブ６４を通って各気筒の噴射ノズル７７
へと圧送される。
【００３５】プランジャ５８が図中右側に移動してプラ
ンジャ高圧室５４から分配スリットを経て分配ポート６
３へと燃料を圧送する過程で、カットオフポートの開口
部がコントロールスリーブ６６の図中右側端部を越える
と圧送されていた燃料が低圧ポンプ室５５へと開放され
る。
ンジャ高圧室５４から分配スリットを経て分配ポート６
３へと燃料を圧送する過程で、カットオフポートの開口
部がコントロールスリーブ６６の図中右側端部を越える
と圧送されていた燃料が低圧ポンプ室５５へと開放され
る。
【００３６】燃料噴射量は、プランジャ５８に形成され
たカットオフポートを開閉するコントロールスリーブ６
６の位置によって決められる。すなわち、コントロール
スリーブ６６を図中右側に変位させると、燃料噴射時期
が遅くなって燃料噴射量が増加し、図中左側に変位させ
ると燃料噴射時期が早まって燃料噴射量が減少するので
ある。
たカットオフポートを開閉するコントロールスリーブ６
６の位置によって決められる。すなわち、コントロール
スリーブ６６を図中右側に変位させると、燃料噴射時期
が遅くなって燃料噴射量が増加し、図中左側に変位させ
ると燃料噴射時期が早まって燃料噴射量が減少するので
ある。
【００３７】コントロールスリーブ６６の位置を自動的
に調節する電子制御式ガバナとしてロータリソレノイド
７１が設けられる。ロータリソレノイド７１はロータ７
２を回転運動させ、その先端に偏心して設けられたボー
ルを介してコントロールスリーブ６６を直線運動させ
る。
に調節する電子制御式ガバナとしてロータリソレノイド
７１が設けられる。ロータリソレノイド７１はロータ７
２を回転運動させ、その先端に偏心して設けられたボー
ルを介してコントロールスリーブ６６を直線運動させ
る。
【００３８】燃料噴射時期は、タイマーピストン７５に
よりローラリング６１を介してフェイスカムをローラ６
２に対して相対回転させることによって調整される。
よりローラリング６１を介してフェイスカムをローラ６
２に対して相対回転させることによって調整される。
【００３９】図２にも示すように、タイマーピストン７
５の両端部には低圧室８５と高圧室８６が画成され、タ
イマーピストン７５の両端部に作用する油圧差をタイミ
ングコントロールバルブ７６を介して調節することによ
り、タイマーピストン７５を移動させてローラリング６
１を回転させ、フェイスカムがローラ６２に乗り上げる
時期を変化させるようになっている。
５の両端部には低圧室８５と高圧室８６が画成され、タ
イマーピストン７５の両端部に作用する油圧差をタイミ
ングコントロールバルブ７６を介して調節することによ
り、タイマーピストン７５を移動させてローラリング６
１を回転させ、フェイスカムがローラ６２に乗り上げる
時期を変化させるようになっている。
【００４０】ロータリソレノイド７１とタイミングコン
トロールバルブ７６の制御手段として備えられるコント
ロールユニット７０は、ロータリソレノイド７１の制御
電圧を予めマップ情報として設定し、スタータスイッチ
８０からの信号、アクセル開度センサ８１によって検出
されるアクセル開度Ａｃｃ、ポンプ回転数センサ８２に
よって検出されるエンジン回転数Ｎｅ、水温センサ８３
によって検出されるエンジン水温Ｔｗ、ノズルリフトセ
ンサ８４によって検出される噴射ノズル７７の開弁時期
等を入力し、これら検出された運転条件に応じて適切な
燃料噴射量と燃料噴射時期を演算し、演算された燃料噴
射量をロータリソレノイド７１の制御電圧に変換して出
力するとともに、演算された燃料噴射時期をタイミング
コントロールバルブ７６のデューティ信号として出力す
る。なお、図中６５は燃料温度センサである。
トロールバルブ７６の制御手段として備えられるコント
ロールユニット７０は、ロータリソレノイド７１の制御
電圧を予めマップ情報として設定し、スタータスイッチ
８０からの信号、アクセル開度センサ８１によって検出
されるアクセル開度Ａｃｃ、ポンプ回転数センサ８２に
よって検出されるエンジン回転数Ｎｅ、水温センサ８３
によって検出されるエンジン水温Ｔｗ、ノズルリフトセ
ンサ８４によって検出される噴射ノズル７７の開弁時期
等を入力し、これら検出された運転条件に応じて適切な
燃料噴射量と燃料噴射時期を演算し、演算された燃料噴
射量をロータリソレノイド７１の制御電圧に変換して出
力するとともに、演算された燃料噴射時期をタイミング
コントロールバルブ７６のデューティ信号として出力す
る。なお、図中６５は燃料温度センサである。
【００４１】図３のフローチャートは燃料噴射量Ｑｓｏ
ｌを演算するルーチンを示しており、コントロールユニ
ット７０にて一定周期毎に実行される。
ｌを演算するルーチンを示しており、コントロールユニ
ット７０にて一定周期毎に実行される。
【００４２】これについて説明すると、まずＳｔｅｐ１
にて、エンジン回転数Ｎｅと燃料噴射ポンプ５０のコン
トロールレバー開度ＣＬを読込む。
にて、エンジン回転数Ｎｅと燃料噴射ポンプ５０のコン
トロールレバー開度ＣＬを読込む。
【００４３】続いてＳｔｅｐ２に進んで、基本燃料噴射
量Ｍｑｄｒｖが図４に示すマップに基づきエンジン回転
数Ｎｅとコントロールレバー開度ＣＬに応じて検索され
る。
量Ｍｑｄｒｖが図４に示すマップに基づきエンジン回転
数Ｎｅとコントロールレバー開度ＣＬに応じて検索され
る。
【００４４】続いてＳｔｅｐ３に進んで、基本燃料噴射
量Ｍｑｄｒｖに対してエンジン水温等の各種補正が行わ
れて、燃料噴射量Ｑｓｏｌが求められる。
量Ｍｑｄｒｖに対してエンジン水温等の各種補正が行わ
れて、燃料噴射量Ｑｓｏｌが求められる。
【００４５】続いてＳｔｅｐ４に進んで、最大燃料噴射
量Ｑｓｏｌ１ＭＡＸが図５に示すマップに基づきエンジ
ン回転数Ｎｅと過給圧Ｐｍに応じて検索され、燃料噴射
量Ｑｓｏｌが最大燃料噴射量Ｑｓｏｌ１ＭＡＸを超えな
いように制限される。
量Ｑｓｏｌ１ＭＡＸが図５に示すマップに基づきエンジ
ン回転数Ｎｅと過給圧Ｐｍに応じて検索され、燃料噴射
量Ｑｓｏｌが最大燃料噴射量Ｑｓｏｌ１ＭＡＸを超えな
いように制限される。
【００４６】図６はディーゼルエンジンに備えられるＥ
ＧＲ装置の概略を示している。エンジン２０の排気通路
２と吸気通路１のインテークマニホールド８を結ぶＥＧ
Ｒ通路３が設けられ、ＥＧＲ通路３の途中にはＥＧＲ弁
４が介装される。ＥＧＲ弁４の開度が大きくなるほど、
ＥＧＲ通路３を介して吸気通路１に還流されるＥＧＲ量
は増大する。ＥＧＲ弁４はステップモータ５によって駆
動される。Ｓｔｅｐモータ５のステップ数がコントロー
ルユニット３０によりエンジン運転条件に応じて制御さ
れることにより、ＥＧＲ弁４の開度が調節される。
ＧＲ装置の概略を示している。エンジン２０の排気通路
２と吸気通路１のインテークマニホールド８を結ぶＥＧ
Ｒ通路３が設けられ、ＥＧＲ通路３の途中にはＥＧＲ弁
４が介装される。ＥＧＲ弁４の開度が大きくなるほど、
ＥＧＲ通路３を介して吸気通路１に還流されるＥＧＲ量
は増大する。ＥＧＲ弁４はステップモータ５によって駆
動される。Ｓｔｅｐモータ５のステップ数がコントロー
ルユニット３０によりエンジン運転条件に応じて制御さ
れることにより、ＥＧＲ弁４の開度が調節される。
【００４７】吸気通路１にはＥＧＲ通路３の合流部より
上流側にバタフライ式の吸気絞り弁９が介装される。吸
気絞り弁９はダイヤフラム式アクチュエータ６を介して
開閉作動する。吸気絞り弁９より下流側の吸気通路１に
は、吸気絞り弁９の開度が小さくなるのに伴って吸入負
圧が発生し、ＥＧＲ通路３を介して吸気通路１に還流さ
れるＥＧＲ量が増大する。
上流側にバタフライ式の吸気絞り弁９が介装される。吸
気絞り弁９はダイヤフラム式アクチュエータ６を介して
開閉作動する。吸気絞り弁９より下流側の吸気通路１に
は、吸気絞り弁９の開度が小さくなるのに伴って吸入負
圧が発生し、ＥＧＲ通路３を介して吸気通路１に還流さ
れるＥＧＲ量が増大する。
【００４８】ダイヤフラム式アクチュエータ６は、バキ
ュームポンプ（図示せず）から電磁弁２１を介して導か
れる負圧と、電磁弁２２とオリフィス２３を介して導か
れる負圧に応じて作動する。電磁弁２１と電磁弁２２の
開度がコントロールユニット３０によりエンジン運転条
件に応じて制御されることにより、吸気絞り弁９の開度
が調節される。
ュームポンプ（図示せず）から電磁弁２１を介して導か
れる負圧と、電磁弁２２とオリフィス２３を介して導か
れる負圧に応じて作動する。電磁弁２１と電磁弁２２の
開度がコントロールユニット３０によりエンジン運転条
件に応じて制御されることにより、吸気絞り弁９の開度
が調節される。
【００４９】吸気通路１の絞り弁９より上流側に熱線式
のエアフロメータ１２が設置される。通電により加熱さ
れるホットワイヤ（発熱抵抗体）はその抵抗値が吸入空
気量に応じて変化するので、吸入新気量Ｑａｃに応じた
信号を出力する。
のエアフロメータ１２が設置される。通電により加熱さ
れるホットワイヤ（発熱抵抗体）はその抵抗値が吸入空
気量に応じて変化するので、吸入新気量Ｑａｃに応じた
信号を出力する。
【００５０】なお、インテークマニホールド８に吸気圧
力Ｐｍに応じた信号を出力する吸気圧センサを介装して
もよい。また、排気通路２に排気圧力Ｐｅｘｈに応じた
信号を出力する排気圧センサを介装してもよい。
力Ｐｍに応じた信号を出力する吸気圧センサを介装して
もよい。また、排気通路２に排気圧力Ｐｅｘｈに応じた
信号を出力する排気圧センサを介装してもよい。
【００５１】図７に示すように、排気通路２には排気浄
化用の触媒コンバータ１５が設置され、排気中のＨＣ，
ＣＯの酸化と、ＮＯｘの還元が同時に行われる。
化用の触媒コンバータ１５が設置され、排気中のＨＣ，
ＣＯの酸化と、ＮＯｘの還元が同時に行われる。
【００５２】排気通路２の触媒コンバータ１５より上流
側にはターボチャージャ１６のタービンが介装される。
ターボチャージャ１６は、排気ガスの圧力エネルギによ
りタービンを介してコンプレッサを駆動し、吸気を過給
する。
側にはターボチャージャ１６のタービンが介装される。
ターボチャージャ１６は、排気ガスの圧力エネルギによ
りタービンを介してコンプレッサを駆動し、吸気を過給
する。
【００５３】吸気通路１のターボチャージャ１６のコン
プレッサより下流側にはインタークーラ１９が介装され
る。インタークーラ１９によって吸気が冷却される。
プレッサより下流側にはインタークーラ１９が介装され
る。インタークーラ１９によって吸気が冷却される。
【００５４】吸気通路１の各吸気ポートより直上流側に
は、バタフライ式のスワールコントロールバルブ１７が
設けられる。スワールコントロールバルブ１７の開度に
よってシリンダに流入する吸気の速度成分が変えられ、
シリンダに生起される吸気旋回流の勢力を調節するよう
になっている。
は、バタフライ式のスワールコントロールバルブ１７が
設けられる。スワールコントロールバルブ１７の開度に
よってシリンダに流入する吸気の速度成分が変えられ、
シリンダに生起される吸気旋回流の勢力を調節するよう
になっている。
【００５５】図８に示すように、ＥＧＲ弁４の開度を制
御するコントロールユニット３０は、エンジン回転数検
出手段１０１、エンジン負荷検出手段１０２、吸気量検
出手段１０３、吸気温検出手段１０４、ＥＧＲ弁４の開
度検出手段１０５を備える。
御するコントロールユニット３０は、エンジン回転数検
出手段１０１、エンジン負荷検出手段１０２、吸気量検
出手段１０３、吸気温検出手段１０４、ＥＧＲ弁４の開
度検出手段１０５を備える。
【００５６】ＥＧＲ通路３の一端が接続する吸気通路１
の圧力Ｐｍを演算する手段１０８と、ＥＧＲ通路３の他
端が接続する排気通路２の圧力Ｐｅｘｈを演算する手段
１０９とを備える。ＥＧＲ量演算手段１０９は、ＥＧＲ
差圧Ｄｌｐ（＝Ｐｅｘｈ−Ｐｍ）と実測吸気量Ｑａｃお
よび目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒに応じて目標ＥＧＲ量Ｔｑｅ
ｃを演算する。ここでは、後述するように、ＥＧＲ弁４
のステップモータ５の作動遅れやセンサの応答遅れ等を
予測し、排気ガスがＥＧＲ弁４を介してシリンダに流入
するまでにかかる無駄時間に応じて目標ＥＧＲ量Ｔｑｅ
ｃを進み処理する。
の圧力Ｐｍを演算する手段１０８と、ＥＧＲ通路３の他
端が接続する排気通路２の圧力Ｐｅｘｈを演算する手段
１０９とを備える。ＥＧＲ量演算手段１０９は、ＥＧＲ
差圧Ｄｌｐ（＝Ｐｅｘｈ−Ｐｍ）と実測吸気量Ｑａｃお
よび目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒに応じて目標ＥＧＲ量Ｔｑｅ
ｃを演算する。ここでは、後述するように、ＥＧＲ弁４
のステップモータ５の作動遅れやセンサの応答遅れ等を
予測し、排気ガスがＥＧＲ弁４を介してシリンダに流入
するまでにかかる無駄時間に応じて目標ＥＧＲ量Ｔｑｅ
ｃを進み処理する。
【００５７】一方、目標ＥＧＲ量設定手段１０６はエン
ジン回転数とエンジン負荷等の運転条件に応じて目標Ｅ
ＧＲ率Ｍｅｇｒを設定する。
ジン回転数とエンジン負荷等の運転条件に応じて目標Ｅ
ＧＲ率Ｍｅｇｒを設定する。
【００５８】基準吸気量設定手段１０７は、エンジン回
転数とエンジン負荷等の運転条件と目標ＥＧＲ値Ｍｅｇ
ｒに応じて基準吸気量を設定する。
転数とエンジン負荷等の運転条件と目標ＥＧＲ値Ｍｅｇ
ｒに応じて基準吸気量を設定する。
【００５９】補正係数演算手段１１１は、実測吸気量Ｑ
ａｃと基準吸気量Ｑａｃｆの比Ｑａｃ／Ｑａｃｆに応じ
て補正係数Ｒｑａｃｆを演算する。
ａｃと基準吸気量Ｑａｃｆの比Ｑａｃ／Ｑａｃｆに応じ
て補正係数Ｒｑａｃｆを演算する。
【００６０】ＥＧＲ量補正手段１１２は、補正係数Ｒｑ
ａｃｆに応じて目標ＥＧＲ量Ｔｑｅｋを補正する。
ａｃｆに応じて目標ＥＧＲ量Ｔｑｅｋを補正する。
【００６１】ＥＧＲ弁開度演算手段１１３は、目標ＥＧ
Ｒ量Ｔｑｅｋに応じてＥＧＲ弁４の開度Ａｅｖｆを演算
する。
Ｒ量Ｔｑｅｋに応じてＥＧＲ弁４の開度Ａｅｖｆを演算
する。
【００６２】図９のフローチャートは吸入新気量Ｑａｃ
を演算するルーチンを示しており、コントロールユニッ
ト３０においてエンジン回転に同期して実行される（Ｒ
ｅｆ．Ｊｏｂ）。
を演算するルーチンを示しており、コントロールユニッ
ト３０においてエンジン回転に同期して実行される（Ｒ
ｅｆ．Ｊｏｂ）。
【００６３】これについて説明すると、まずＳｔｅｐ１
にて、エアフロメータ（ＡＦＭ）１２から送られるスロ
ットルバルブ９より上流の空気量に応じた出力電圧を読
込む。
にて、エアフロメータ（ＡＦＭ）１２から送られるスロ
ットルバルブ９より上流の空気量に応じた出力電圧を読
込む。
【００６４】続いてＳｔｅｐ２に進んで、出力電圧が予
め設定されたマップに基づいてリニアライズ処理され、
エアフロメータ１２を通過する吸気量を求める。Ｓｔｅ
ｐ３では、吸気量の加重平均処理を行って加重平均値Ｑ
ａｓ０を算出する。
め設定されたマップに基づいてリニアライズ処理され、
エアフロメータ１２を通過する吸気量を求める。Ｓｔｅ
ｐ３では、吸気量の加重平均処理を行って加重平均値Ｑ
ａｓ０を算出する。
【００６５】続いてＳｔｅｐ４に進んで、エンジン回転
数Ｎｅを読み込む。Ｓｔｅｐ５では前記したＱａｓ０と
Ｎｅ及び定数ＫＣＯＮ＃から、一シリンダ当たりの吸気
量Ｑａｃ０を、Ｑａｃ０＝Ｑａｓ０／Ｎｅ×ＫＣＯＮ＃
として演算する。Ｓｔｅｐ６ではインテークマニホール
ド８のコレクタ入口の新気量Ｑａｃｎを、Ｑａｓ０のｎ
回演算分のディレイ処理を行うことにより算出する。
数Ｎｅを読み込む。Ｓｔｅｐ５では前記したＱａｓ０と
Ｎｅ及び定数ＫＣＯＮ＃から、一シリンダ当たりの吸気
量Ｑａｃ０を、Ｑａｃ０＝Ｑａｓ０／Ｎｅ×ＫＣＯＮ＃
として演算する。Ｓｔｅｐ６ではインテークマニホール
ド８のコレクタ入口の新気量Ｑａｃｎを、Ｑａｓ０のｎ
回演算分のディレイ処理を行うことにより算出する。
【００６６】そして、Ｓｔｅｐ７ではシリンダ吸入新気
量Ｑａｃを、Ｓｔｅｐ６で求めた新気量Ｑａｃｎを容積
比Ｋｖｏｌと体積効率相当値Ｋｉｎを用いて次のように
して演算する。
量Ｑａｃを、Ｓｔｅｐ６で求めた新気量Ｑａｃｎを容積
比Ｋｖｏｌと体積効率相当値Ｋｉｎを用いて次のように
して演算する。
【００６７】Ｑａｃ＝Ｑａｃn-1×（１−Ｋｖｏｌ×Ｋ
ｉｎ）＋Ｑａｃｎ×Ｋｖｏｌ×Ｋｉｎ ただし、Ｋｖｏｌ＝Ｖｃ／Ｖｍで、Ｖｃは１シリンダ容
積、Ｖｍは吸気系容積を表す。
ｉｎ）＋Ｑａｃｎ×Ｋｖｏｌ×Ｋｉｎ ただし、Ｋｖｏｌ＝Ｖｃ／Ｖｍで、Ｖｃは１シリンダ容
積、Ｖｍは吸気系容積を表す。
【００６８】このようにして、シリンダ吸入新気量Ｑａ
ｃを求め、処理を終了する。
ｃを求め、処理を終了する。
【００６９】図１０のフローチャートは吸入空気量のサ
イクル処理をするルーチンを示しており、コントロール
ユニット３０において１０ｍｓ毎に実行される。
イクル処理をするルーチンを示しており、コントロール
ユニット３０において１０ｍｓ毎に実行される。
【００７０】吸入新気量Ｑａｃと燃料噴射量Ｑｓｏｌお
よび吸気温度Ｔｎについては、サイクル処理をして、時
間的なずれを一致させる。
よび吸気温度Ｔｎについては、サイクル処理をして、時
間的なずれを一致させる。
【００７１】Ｓｔｅｐ１では吸入新気量Ｑａｃと燃料噴
射量Ｑｓｏｌおよび吸気温度Ｔｎを読み込む。Ｓｔｅｐ
２でＱａｃとＱｓｏｌおよびＴｎにサイクル処理を施
し、Ｑａｃはシリンダ数から１を引いた分、Ｑｓｏｌは
同じく２を引いた分。Ｔｎは同じく１を引いた分のディ
レイ処理をする。すなわち、吸入空気量Ｑｅｘｈ＝Ｑａ
ｃ・Ｚ＿（ＣＹＬＮ＃＿１）、また、燃料噴射量Ｑｆ０
＝Ｑｓｏｌ・Ｚ＿（ＣＹＬＮ＃＿２）、吸気温度Ｔｎ０
＝Ｔｎ・Ｚ＿（ＣＹＬＮ＃＿１）として、処理を終了す
る。
射量Ｑｓｏｌおよび吸気温度Ｔｎを読み込む。Ｓｔｅｐ
２でＱａｃとＱｓｏｌおよびＴｎにサイクル処理を施
し、Ｑａｃはシリンダ数から１を引いた分、Ｑｓｏｌは
同じく２を引いた分。Ｔｎは同じく１を引いた分のディ
レイ処理をする。すなわち、吸入空気量Ｑｅｘｈ＝Ｑａ
ｃ・Ｚ＿（ＣＹＬＮ＃＿１）、また、燃料噴射量Ｑｆ０
＝Ｑｓｏｌ・Ｚ＿（ＣＹＬＮ＃＿２）、吸気温度Ｔｎ０
＝Ｔｎ・Ｚ＿（ＣＹＬＮ＃＿１）として、処理を終了す
る。
【００７２】図１１のフローチャートは吸気圧Ｐｍを演
算するルーチンを示しており、コントロールユニット３
０において一定周期毎に実行される。
算するルーチンを示しており、コントロールユニット３
０において一定周期毎に実行される。
【００７３】これについて説明すると、Ｓｔｅｐ１にて
エアフロメータ１２の出力電圧を読込み、単位時間当た
りの吸気重量Ｑａｓ０に変換する。
エアフロメータ１２の出力電圧を読込み、単位時間当た
りの吸気重量Ｑａｓ０に変換する。
【００７４】続いてＳｔｅｐ２に進んで、吸気重量Ｑａ
ｓ０とエンジン回転数Ｎｅに応じて単位サイクル当たり
の吸気量Ｑａｃｂを演算する。
ｓ０とエンジン回転数Ｎｅに応じて単位サイクル当たり
の吸気量Ｑａｃｂを演算する。
【００７５】続いてＳｔｅｐ３に進んで、吸気通路１の
流路形状に対するエアフロメータ１２の出力の補正を行
うため、吸気量Ｑａｃｂをエンジン回転数Ｎｅに応じて
補正した吸入新気量Ｑａｃに変換する。
流路形状に対するエアフロメータ１２の出力の補正を行
うため、吸気量Ｑａｃｂをエンジン回転数Ｎｅに応じて
補正した吸入新気量Ｑａｃに変換する。
【００７６】一方、Ｓｔｅｐ４にて、エンジン回転数Ｎ
ｅと燃料噴射量Ｑｓｏｌに応じて補正係数ＫｉｎＨＱを
検索する。
ｅと燃料噴射量Ｑｓｏｌに応じて補正係数ＫｉｎＨＱを
検索する。
【００７７】また、Ｓｔｅｐ５にて、エンジン回転数Ｎ
ｅと吸気量Ｑａｃ（負荷）に応じて補正係数ＫｉｎＨ２
を検索する。
ｅと吸気量Ｑａｃ（負荷）に応じて補正係数ＫｉｎＨ２
を検索する。
【００７８】続いてＳｔｅｐ６に進んで、体積効率相当
値ＫｉｎをＫｉｎ＝ＫｉｎＨＱ×ＫｉｎＨ２として演算
する。
値ＫｉｎをＫｉｎ＝ＫｉｎＨＱ×ＫｉｎＨ２として演算
する。
【００７９】一方、Ｓｔｅｐ７にて、吸気温度センサ１
８の出力電圧を吸気温度Ｔａ０に変換する。
８の出力電圧を吸気温度Ｔａ０に変換する。
【００８０】続いてＳｔｅｐ８に進んで、吸気圧に対す
る温度上昇を補正し、吸入新気温度Ｔｉｎｔとして出力
する。
る温度上昇を補正し、吸入新気温度Ｔｉｎｔとして出力
する。
【００８１】続いてＳｔｅｐ９に進んで、吸気圧指数Ｃ
ｐｍをＣｐｍ＝Ｑａｃ×Ｔｉｎｔ÷Ｋｉｎとして演算す
る。
ｐｍをＣｐｍ＝Ｑａｃ×Ｔｉｎｔ÷Ｋｉｎとして演算す
る。
【００８２】続いてＳｔｅｐ１０に進んで、吸気圧Ｐｍ
をＰｍ＝Ｋｐｍ＃×Ｃｐｍ＋Ｏｐｍ＃として演算する。
をＰｍ＝Ｋｐｍ＃×Ｃｐｍ＋Ｏｐｍ＃として演算する。
【００８３】図１２のフローチャートは排気圧Ｐｅｘｈ
を演算するルーチンを示しており、コントロールユニッ
ト３０において一定周期毎に実行される。
を演算するルーチンを示しており、コントロールユニッ
ト３０において一定周期毎に実行される。
【００８４】これについて説明すると、Ｓｔｅｐ１にて
燃料噴射量Ｑｆに応じた基本排気温度を検索する。
燃料噴射量Ｑｆに応じた基本排気温度を検索する。
【００８５】続いてＳｔｅｐ２に進んで、スワール制御
弁開度に応じて基本排気温度を補正し、補正基本排気温
度Ｔｅｘｈｉに変換する。なお、図示しないスワール制
御弁は吸気通路に介装され、運転条件に応じてシリンダ
に流入する吸気流速を変えて、シリンダにスワールを生
起するようになっている。
弁開度に応じて基本排気温度を補正し、補正基本排気温
度Ｔｅｘｈｉに変換する。なお、図示しないスワール制
御弁は吸気通路に介装され、運転条件に応じてシリンダ
に流入する吸気流速を変えて、シリンダにスワールを生
起するようになっている。
【００８６】Ｓｔｅｐ３にて、吸気温度補正係数Ｋｔｍ
ｐｅを吸気温度Ｔｎｅ／ＴＡ＃に応じて検索する。
ｐｅを吸気温度Ｔｎｅ／ＴＡ＃に応じて検索する。
【００８７】Ｓｔｅｐ４にて、排気圧力補正係数Ｋｔｍ
ｐｐを排気圧力Ｐｅｘｈ／ＰＡ＃に応じて検索する。
ｐｐを排気圧力Ｐｅｘｈ／ＰＡ＃に応じて検索する。
【００８８】Ｓｔｅｐ５にて、噴射時期補正係数Ｋｔｍ
ｐｉｔを噴射時期ＩＴＴＤＣ＃等に応じて Ｋｔｍｐｉｔ＝（ＩＴＴＤＣ−Ｉｔｉｓｔｄ）／ＩＴＴ
ＤＣ＃×ＧＩＴ−Ｔｅｘｈｉ＃＋１ として演算する。
ｐｉｔを噴射時期ＩＴＴＤＣ＃等に応じて Ｋｔｍｐｉｔ＝（ＩＴＴＤＣ−Ｉｔｉｓｔｄ）／ＩＴＴ
ＤＣ＃×ＧＩＴ−Ｔｅｘｈｉ＃＋１ として演算する。
【００８９】続いてＳｔｅｐ６に進んで、排気温度相当
値ＴｍｐｅｈをＴｍｐｅｈ＝Ｋｔｅｘｈｉ×Ｋｔｍｐｅ
×Ｋｔｍｐｐ×Ｋｔｍｐｉｔとして演算する。
値ＴｍｐｅｈをＴｍｐｅｈ＝Ｋｔｅｘｈｉ×Ｋｔｍｐｅ
×Ｋｔｍｐｐ×Ｋｔｍｐｉｔとして演算する。
【００９０】一方、Ｓｔｅｐ７にて、吸気量Ｑａｃに応
じて、吸気行程と排気行程の差分だけサイクル処理し、
作動排気ガス量Ｑｅｘｈとして出力する。
じて、吸気行程と排気行程の差分だけサイクル処理し、
作動排気ガス量Ｑｅｘｈとして出力する。
【００９１】続いてＳｔｅｐ８に進んで、排気圧力指数
Ｃｐｅｘｈを算出し、Ｓｔｅｐ９に進んで、排気圧Ｐｅ
ｘｈをＰｅｘｈ＝Ｋｐｅｘｈ＃×Ｃｐｅｘｈ＋Ｏｐｅｘ
ｈ＃として演算する。
Ｃｐｅｘｈを算出し、Ｓｔｅｐ９に進んで、排気圧Ｐｅ
ｘｈをＰｅｘｈ＝Ｋｐｅｘｈ＃×Ｃｐｅｘｈ＋Ｏｐｅｘ
ｈ＃として演算する。
【００９２】こうして求められる吸気圧Ｐｍと排気圧Ｐ
ｅｘｈに応じて、ＥＧＲ差圧ＤｌｐをＤｌｐ＝Ｐｅｘｈ
−Ｐｍとして演算する。これにより、ＥＧＲ差圧Ｄｌｐ
はＥＧＲ弁４の前後差圧となり、ＥＧＲ量が多い運転時
でもＥＧＲ差圧Ｄｌｐに応じて目標ＥＧＲ量ＴＱｅに対
する要求ＥＧＲ弁開口面積Ａｅｖｓを的確に算出するこ
とができる。
ｅｘｈに応じて、ＥＧＲ差圧ＤｌｐをＤｌｐ＝Ｐｅｘｈ
−Ｐｍとして演算する。これにより、ＥＧＲ差圧Ｄｌｐ
はＥＧＲ弁４の前後差圧となり、ＥＧＲ量が多い運転時
でもＥＧＲ差圧Ｄｌｐに応じて目標ＥＧＲ量ＴＱｅに対
する要求ＥＧＲ弁開口面積Ａｅｖｓを的確に算出するこ
とができる。
【００９３】図１４は、コントロールユニット３０によ
って行われるＥＧＲ弁４の制御内容を示すブロック図で
ある。また、図１３のフローチャートはＥＧＲ弁４のリ
フト量を制御するルーチンを示しており、コントロール
ユニット３０において一定周期毎に実行される。
って行われるＥＧＲ弁４の制御内容を示すブロック図で
ある。また、図１３のフローチャートはＥＧＲ弁４のリ
フト量を制御するルーチンを示しており、コントロール
ユニット３０において一定周期毎に実行される。
【００９４】これについて説明すると、Ｓｔｅｐ１、２
にて前述したように演算される吸気圧力Ｐｍと、排気圧
力Ｐｅｘｈを読込む。
にて前述したように演算される吸気圧力Ｐｍと、排気圧
力Ｐｅｘｈを読込む。
【００９５】続いてＳｔｅｐ３に進んで、ＥＧＲ差圧Ｄ
ｌｐをＤｌｐ＝Ｐｅｘｈ−Ｐｍとして演算する。
ｌｐをＤｌｐ＝Ｐｅｘｈ−Ｐｍとして演算する。
【００９６】一方、Ｓｔｅｐ４にて、エンジン運転条件
を代表する信号として、エンジン回転数Ｎｅ、燃料噴射
量Ｑｆ等に応じて予め設定された目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒ
を検索する。このＳｔｅｐ４にて行われる処理内容が、
図１４に示す演算部４１の処理内容に相当する。
を代表する信号として、エンジン回転数Ｎｅ、燃料噴射
量Ｑｆ等に応じて予め設定された目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒ
を検索する。このＳｔｅｐ４にて行われる処理内容が、
図１４に示す演算部４１の処理内容に相当する。
【００９７】続いてＳｔｅｐ５に進んで、エアフロメー
タ１２によって検出される吸入新気量Ｑａｃを読込む。
タ１２によって検出される吸入新気量Ｑａｃを読込む。
【００９８】続いてＳｔｅｐ６に進んで、目標ＥＧＲ量
ＴＱｅを目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒと吸入新気量Ｑａｃに応
じて、ＴＱｅ＝Ｍｅｇｒ×Ｑａｃとして演算する。この
Ｓｔｅｐ６にて行われる処理内容が、図１４に示す演算
部４２の処理内容に相当する。
ＴＱｅを目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒと吸入新気量Ｑａｃに応
じて、ＴＱｅ＝Ｍｅｇｒ×Ｑａｃとして演算する。この
Ｓｔｅｐ６にて行われる処理内容が、図１４に示す演算
部４２の処理内容に相当する。
【００９９】続いてＳｔｅｐ７に進んで、要求ＥＧＲ弁
開口面積Ａｅｖｓを要求ＥＧＲ量ＴＱｅとＥＧＲ差圧Ｄ
ｌｐに応じて、Ａｅｖｓ＝ＴＱｅ／（２×ＲＯＵ＃×Ｄ
ｌｐ）-1/2として演算する。ただしＲＯＵ＃は、排気ガ
スの粘性である。
開口面積Ａｅｖｓを要求ＥＧＲ量ＴＱｅとＥＧＲ差圧Ｄ
ｌｐに応じて、Ａｅｖｓ＝ＴＱｅ／（２×ＲＯＵ＃×Ｄ
ｌｐ）-1/2として演算する。ただしＲＯＵ＃は、排気ガ
スの粘性である。
【０１００】一方、Ｓｔｅｐ８にて、流量係数ａをエン
ジン回転数Ｎｅと燃料噴射量Ｑｆに応じて検索する。
ジン回転数Ｎｅと燃料噴射量Ｑｆに応じて検索する。
【０１０１】続いてＳｔｅｐ９に進んで、流量係数ａと
要求ＥＧＲ弁開口面積ＡｅｖｓおよびＥＧＲ弁全開開口
面積ＡVPSに応じて要求ＥＧＲ弁開度ＡｅｖをＡｅｖ＝
ａ×Ａｅｖｓ（１−Ａｅｖｓ2／ＡVPS 2）-1/2として演
算する。このＳｔｅｐ７〜９にて行われる処理内容が、
図１４に示す演算部４６の処理内容に相当する。
要求ＥＧＲ弁開口面積ＡｅｖｓおよびＥＧＲ弁全開開口
面積ＡVPSに応じて要求ＥＧＲ弁開度ＡｅｖをＡｅｖ＝
ａ×Ａｅｖｓ（１−Ａｅｖｓ2／ＡVPS 2）-1/2として演
算する。このＳｔｅｐ７〜９にて行われる処理内容が、
図１４に示す演算部４６の処理内容に相当する。
【０１０２】続いてＳｔｅｐ１０に進んで、要求ＥＧＲ
弁開度Ａｅｖに対するＥＧＲ弁４のリフト量Ｔｌｉｆｔ
を検索する。
弁開度Ａｅｖに対するＥＧＲ弁４のリフト量Ｔｌｉｆｔ
を検索する。
【０１０３】続いてＳｔｅｐ１１に進んで、リフト量Ｔ
ｌｉｆｔに応じたステップ数をステップモータ５に出力
する。このＳｔｅｐ１１にて行われる処理内容が、図１
４に示す演算部４７の処理内容に相当する。
ｌｉｆｔに応じたステップ数をステップモータ５に出力
する。このＳｔｅｐ１１にて行われる処理内容が、図１
４に示す演算部４７の処理内容に相当する。
【０１０４】図１５のフローチャートはエアフロメータ
１２の出力に基づく吸入新気量Ｑａｃと基本新気量（基
準吸気量）Ｑａｃｆｍに応じたＥＧＲ量補正係数Ｒｑａ
ｃｆを演算するルーチンを示しており、コントロールユ
ニット３０においてエンジン回転に同期して１８０°Ｃ
Ａ毎に実行され、図１３に示すルーチンはより遅い周期
で実行される。
１２の出力に基づく吸入新気量Ｑａｃと基本新気量（基
準吸気量）Ｑａｃｆｍに応じたＥＧＲ量補正係数Ｒｑａ
ｃｆを演算するルーチンを示しており、コントロールユ
ニット３０においてエンジン回転に同期して１８０°Ｃ
Ａ毎に実行され、図１３に示すルーチンはより遅い周期
で実行される。
【０１０５】これについて説明すると、まずＳｔｅｐ１
にて、エンジン冷却水温Ｔｗｎが所定値ＴＷ＿ＥＧＦＡ
ＬＥ＿Ｊ＃より高い暖機後かどうかを判定する。暖機前
と判定された場合、本ルーチンを終了する。
にて、エンジン冷却水温Ｔｗｎが所定値ＴＷ＿ＥＧＦＡ
ＬＥ＿Ｊ＃より高い暖機後かどうかを判定する。暖機前
と判定された場合、本ルーチンを終了する。
【０１０６】暖機後と判定された場合、Ｓｔｅｐ２に進
んで、計測される始動後の運転時間Ｃｔｒｆｐが所定値
ＣＴＲＦＰＳ＃を超えたかどうかを判定する。所定値Ｃ
ＴＲＦＰＳ＃を超えない場合は、Ｓｔｅｐ３に進んでＣ
ＴＲＦＰＳ＃をインクリメントして、本ルーチンを終了
する。
んで、計測される始動後の運転時間Ｃｔｒｆｐが所定値
ＣＴＲＦＰＳ＃を超えたかどうかを判定する。所定値Ｃ
ＴＲＦＰＳ＃を超えない場合は、Ｓｔｅｐ３に進んでＣ
ＴＲＦＰＳ＃をインクリメントして、本ルーチンを終了
する。
【０１０７】所定値ＣＴＲＦＰＳ＃を超えた場合は、Ｓ
ｔｅｐ４に進んで基準吸気量Ｑａｃｆを演算し、ＥＧＲ
補正係数Ｒｑａｃｆ（＝Ｑａｃ／Ｑａｃｆ）を演算す
る。
ｔｅｐ４に進んで基準吸気量Ｑａｃｆを演算し、ＥＧＲ
補正係数Ｒｑａｃｆ（＝Ｑａｃ／Ｑａｃｆ）を演算す
る。
【０１０８】続いてＳｔｅｐ５に進んで、補正ＥＧＲ量
を演算して、本ルーチンを終了する。
を演算して、本ルーチンを終了する。
【０１０９】図１６のフローチャートは基準吸気量Ｑａ
ｃｆとＥＧＲ補正係数Ｒｑａｃｆ（＝Ｑａｃ／Ｑａｃ
ｆ）を演算するルーチンを示しており、コントロールユ
ニット３０においてエンジン回転に同期して１８０°Ｃ
Ａ毎に実行される。
ｃｆとＥＧＲ補正係数Ｒｑａｃｆ（＝Ｑａｃ／Ｑａｃ
ｆ）を演算するルーチンを示しており、コントロールユ
ニット３０においてエンジン回転に同期して１８０°Ｃ
Ａ毎に実行される。
【０１１０】これについて説明すると、まずＳｔｅｐ１
にて、基本吸気量Ｑａｃｆｍｂを図１７に示すマップに
基づき目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒ、エンジン回転数Ｎｒｐｍ
に応じて検索する。補正係数Ｋｑａｃｆを図１８に示す
マップに基づき燃料噴射量Ｑｓｏｌ、エンジン回転数Ｎ
ｒｐｍ（Ｎｅ）に応じて検索する。そして、基本吸気量
ＱａｃｆｍをＱａｃｆｍ＝Ｑａｃｆｍｂ×Ｋｑａｃｆと
して演算する。
にて、基本吸気量Ｑａｃｆｍｂを図１７に示すマップに
基づき目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒ、エンジン回転数Ｎｒｐｍ
に応じて検索する。補正係数Ｋｑａｃｆを図１８に示す
マップに基づき燃料噴射量Ｑｓｏｌ、エンジン回転数Ｎ
ｒｐｍ（Ｎｅ）に応じて検索する。そして、基本吸気量
ＱａｃｆｍをＱａｃｆｍ＝Ｑａｃｆｍｂ×Ｋｑａｃｆと
して演算する。
【０１１１】続いてＳｔｅｐ２に進んで、エアフロメー
タ１２の検出値のなまし処理値と基準吸気量の位相が一
致するように、エアフローメータ１２の検出値と同様の
なまし処理を行う。基準吸気量基本値Ｑａｃｆｍと吸入
新気量Ｑａｓ＿Ｎ＃等に応じてＱａｃｆｍ１を次式で算
出する。
タ１２の検出値のなまし処理値と基準吸気量の位相が一
致するように、エアフローメータ１２の検出値と同様の
なまし処理を行う。基準吸気量基本値Ｑａｃｆｍと吸入
新気量Ｑａｓ＿Ｎ＃等に応じてＱａｃｆｍ１を次式で算
出する。
【０１１２】Ｑａｃｆｍ１＝Ｑａｃｆｍ×１／２Qas-N
＋Ｑａｃｆｍ１n-1（１−１／２Qas-N）このＳｔｅｐ
１，２にて行われる処理内容が、図１４に示す演算部３
１の処理内容に相当する。
＋Ｑａｃｆｍ１n-1（１−１／２Qas-N）このＳｔｅｐ
１，２にて行われる処理内容が、図１４に示す演算部３
１の処理内容に相当する。
【０１１３】続いてＳｔｅｐ３に進んで、吸気系の遅れ
による遅れ処理を行う。基準吸入空気量Ｑａｃｆを時定
数相当値Ｋｋｉｎ、１次遅れ処理補正値ＫＫＩＮＨ＿Ｆ
Ａ＃に応じて次式で算出する。
による遅れ処理を行う。基準吸入空気量Ｑａｃｆを時定
数相当値Ｋｋｉｎ、１次遅れ処理補正値ＫＫＩＮＨ＿Ｆ
Ａ＃に応じて次式で算出する。
【０１１４】Ｑａｃｆ＝Ｑａｃｆn-1×（１−Ｋｋｉｎ
×ＫＫＩＮＨ＿ＦＡ＃）＋Ｑａｃｆｍ１×Ｋｋｉｎ×Ｋ
ＫＩＮＨ＿ＦＡ＃ このＳｔｅｐ３にて行われる処理内容が、図１４に示す
演算部３２の処理内容に相当する。
×ＫＫＩＮＨ＿ＦＡ＃）＋Ｑａｃｆｍ１×Ｋｋｉｎ×Ｋ
ＫＩＮＨ＿ＦＡ＃ このＳｔｅｐ３にて行われる処理内容が、図１４に示す
演算部３２の処理内容に相当する。
【０１１５】続いてＳｔｅｐ４に進んで、目標ＥＧＲ率
Ｍｅｇｒが０かどうかを判定する。また、Ｓｔｅｐ５で
は、ＥＧＲ弁４のリフト量ＬＩＥＦＴがフルリフトかど
うかを判定する。目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒが０か、または
ＥＧＲ弁４のリフト量ＬＩＥＦＴがフルリフトの場合、
Ｓｔｅｐ６に進んで、Ａ／Ａゲイン調整値Ｒｑａｃ０を
クランプ処理して、誤演算を防止する。
Ｍｅｇｒが０かどうかを判定する。また、Ｓｔｅｐ５で
は、ＥＧＲ弁４のリフト量ＬＩＥＦＴがフルリフトかど
うかを判定する。目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒが０か、または
ＥＧＲ弁４のリフト量ＬＩＥＦＴがフルリフトの場合、
Ｓｔｅｐ６に進んで、Ａ／Ａゲイン調整値Ｒｑａｃ０を
クランプ処理して、誤演算を防止する。
【０１１６】続いてＳｔｅｐ７に進んで、Ａ／Ａゲイン
調整値Ｒｑａｃ０を吸入新気量Ｑａｃと基準吸入空気量
基本値Ｑａｃｆｍの比として次式で算出する。
調整値Ｒｑａｃ０を吸入新気量Ｑａｃと基準吸入空気量
基本値Ｑａｃｆｍの比として次式で算出する。
【０１１７】Ｒｑａｃｆ０＝Ｑａｃ／Ｑａｃｆｍ このＳｔｅｐ４〜７にて行われる処理内容が、図１４に
示す演算部３３の処理内容に相当する。
示す演算部３３の処理内容に相当する。
【０１１８】続いてＳｔｅｐ８に進んで、Ａ／Ａゲイン
調整値Ｒｑａｃ０のなまし処理を行う。すなわち、Ａ／
Ａなまし処理値Ｒｑａｃ１をＡ／Ａなまし指数Ｋｑａｃ
ｆ＿＃等に応じてＱａｃｆｍ１を次式で算出する。
調整値Ｒｑａｃ０のなまし処理を行う。すなわち、Ａ／
Ａなまし処理値Ｒｑａｃ１をＡ／Ａなまし指数Ｋｑａｃ
ｆ＿＃等に応じてＱａｃｆｍ１を次式で算出する。
【０１１９】Ｒｑａｃ１＝Ｒｑａｃ１n-1×（１−Ｋｑ
ａｃｆ＿Ｎ＃）＋Ｒｑａｃｆ０×Ｋｑａｃｆ＿Ｎ＃ このＳｔｅｐ８にて行われる処理内容が、図１４に示す
演算部３４の処理内容に相当する。
ａｃｆ＿Ｎ＃）＋Ｒｑａｃｆ０×Ｋｑａｃｆ＿Ｎ＃ このＳｔｅｐ８にて行われる処理内容が、図１４に示す
演算部３４の処理内容に相当する。
【０１２０】続いてＳｔｅｐ９に進んで、図１９に示す
不感帯を設定したマップに基づき、Ａ／Ａなまし処理値
Ｒｑａｃ１に応じてＡ／Ａゲイン処理値Ｒｑａｃを検索
する。この不感帯はエアフロメータ１２の生産バラツキ
に応じて設定される。
不感帯を設定したマップに基づき、Ａ／Ａなまし処理値
Ｒｑａｃ１に応じてＡ／Ａゲイン処理値Ｒｑａｃを検索
する。この不感帯はエアフロメータ１２の生産バラツキ
に応じて設定される。
【０１２１】このＳｔｅｐ９にて行われる処理内容が、
図１４に示す演算部３５の処理内容に相当する。
図１４に示す演算部３５の処理内容に相当する。
【０１２２】Ｓｔｅｐ１０では、ＥＧＲ弁４のリフト量
ＬＩＥＦＴがフルリフトかどうかを判定する。ＥＧＲ弁
４のリフト量ＬＩＥＦＴがフルリフトの場合、Ｓｔｅｐ
１２に進んで、Ａ／Ａゲイン処理値Ｒｑａｃｆをクラン
プ処理して、誤演算を防止する。このＳｔｅｐ９，１０
にて行われる処理内容が、図１４に示す演算部３５の処
理内容に相当する。
ＬＩＥＦＴがフルリフトかどうかを判定する。ＥＧＲ弁
４のリフト量ＬＩＥＦＴがフルリフトの場合、Ｓｔｅｐ
１２に進んで、Ａ／Ａゲイン処理値Ｒｑａｃｆをクラン
プ処理して、誤演算を防止する。このＳｔｅｐ９，１０
にて行われる処理内容が、図１４に示す演算部３５の処
理内容に相当する。
【０１２３】続いてＳｔｅｐ１１に進んで、演算された
Ａ／Ａゲイン調整値ＲｑａｃｆをＡ／Ａ補正値積分指数
ＧＫ＿ＡＦＭＦＢ＃に応じて次式で積分処理して、本ル
ーチンを終了する。
Ａ／Ａゲイン調整値ＲｑａｃｆをＡ／Ａ補正値積分指数
ＧＫ＿ＡＦＭＦＢ＃に応じて次式で積分処理して、本ル
ーチンを終了する。
【０１２４】Ｒｑａｃｆ＝ＧＫ＿ＡＦＭＦＢ＃×（１−
Ｒｑａｃ）＋Ｒｑａｃｆn-1 このＳｔｅｐ１１にて行われる処理内容が、図１４に示
す演算部３６の処理内容に相当する。
Ｒｑａｃ）＋Ｒｑａｃｆn-1 このＳｔｅｐ１１にて行われる処理内容が、図１４に示
す演算部３６の処理内容に相当する。
【０１２５】図２０のフローチャートはＡ／Ａ補正値Ｒ
ｑａｃｆと目標ＥＧＲ量Ｔｑｅ０を読込み、補正ＥＧＲ
量ＴｑｅをＴｑｅ＝Ｔｑｅ０÷Ｒｑａｃｆとしてを演算
するルーチンを示しており、コントロールユニット３０
においてエンジン回転に同期して１８０°ＣＡ毎に実行
される。この処理内容が、図１４に示す演算部４３の処
理内容に相当する。
ｑａｃｆと目標ＥＧＲ量Ｔｑｅ０を読込み、補正ＥＧＲ
量ＴｑｅをＴｑｅ＝Ｔｑｅ０÷Ｒｑａｃｆとしてを演算
するルーチンを示しており、コントロールユニット３０
においてエンジン回転に同期して１８０°ＣＡ毎に実行
される。この処理内容が、図１４に示す演算部４３の処
理内容に相当する。
【０１２６】なお、目標ＥＧＲ量の補正演算はＡ／Ａ補
正値Ｒｑａｃｆを用いて目標ＥＧＲ開口面積Ａｅｖｆあ
るいはＥＧＲ差圧演算Ｄｌｐを補正してもよい。
正値Ｒｑａｃｆを用いて目標ＥＧＲ開口面積Ａｅｖｆあ
るいはＥＧＲ差圧演算Ｄｌｐを補正してもよい。
【０１２７】そして、図１９に示す演算部４４におい
て、ＥＧＲ弁４のステップモータ５の作動遅れやセンサ
の応答遅れ等を予測し、排気ガスがＥＧＲ弁４を介して
シリンダに流入するまでにかかる無駄時間に応じて目標
ＥＧＲ量を進み処理する。
て、ＥＧＲ弁４のステップモータ５の作動遅れやセンサ
の応答遅れ等を予測し、排気ガスがＥＧＲ弁４を介して
シリンダに流入するまでにかかる無駄時間に応じて目標
ＥＧＲ量を進み処理する。
【０１２８】すなわち、最終ＥＧＲ量目標値Ｔｑｅｃ
は、ＥＧＲ量進み処理ゲインＧＫＱＥＣ、中間変数Ｔｑ
ｅｃ０に応じて次式で算出する。
は、ＥＧＲ量進み処理ゲインＧＫＱＥＣ、中間変数Ｔｑ
ｅｃ０に応じて次式で算出する。
【０１２９】 Ｔｑｅｃ＝ＧＫＱＥＣ×Ｔｑｅｃ０＋Ｔｑｅｃn-1 そして、中間変数Ｔｑｅｃ０は、ＥＧＲ弁４の時定数相
当値Ｔｃｅｇｒ、ＥＧＲ量進み処理前の目標値Ｔｑｅに
応じて次式で算出する。
当値Ｔｃｅｇｒ、ＥＧＲ量進み処理前の目標値Ｔｑｅに
応じて次式で算出する。
【０１３０】Ｔｑｅｃ０＝（１−Ｔｃｅｇｒ）×Ｔｑｅ
ｃ０n-1＋Ｔｃｅｇｒ×Ｔｑｅ 以上のように構成され、本発明によるＥＧＲ制御は、従
来の進み制御やフィードバック制御に比べて、図２５に
示すように、排気性能、制御精度、排圧補償、ロバスト
性、適合の容易さを全て満足することができる。
ｃ０n-1＋Ｔｃｅｇｒ×Ｔｑｅ 以上のように構成され、本発明によるＥＧＲ制御は、従
来の進み制御やフィードバック制御に比べて、図２５に
示すように、排気性能、制御精度、排圧補償、ロバスト
性、適合の容易さを全て満足することができる。
【０１３１】すなわち、エアフロメータ１２で検出され
る実測吸気量Ｑａｃに対して目標ＥＧＲ量Ｔｑｅ０をフ
ィードバック制御することにより、定常的な運転ではエ
アフロメータ１２で検出される実測吸気量Ｑａｃの変化
分だけＥＧＲ量Ｔｑｅを調節するため、エンジンの運転
環境の変化や、エンジンの経時劣化等に対応してＥＧＲ
量を精密に制御できる。
る実測吸気量Ｑａｃに対して目標ＥＧＲ量Ｔｑｅ０をフ
ィードバック制御することにより、定常的な運転ではエ
アフロメータ１２で検出される実測吸気量Ｑａｃの変化
分だけＥＧＲ量Ｔｑｅを調節するため、エンジンの運転
環境の変化や、エンジンの経時劣化等に対応してＥＧＲ
量を精密に制御できる。
【０１３２】ＥＧＲ弁４の前後差圧Ｄｌｐを計測し、目
標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒが得られるＥＧＲ弁４の開度を調節
することにより、ＥＧＲ弁４を駆動するステップモータ
５そのものの制御定数のみを適合させればよい。
標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒが得られるＥＧＲ弁４の開度を調節
することにより、ＥＧＲ弁４を駆動するステップモータ
５そのものの制御定数のみを適合させればよい。
【０１３３】ＥＧＲ弁４のステップモータ５の作動遅れ
やセンサの応答遅れ等を予測し、排気ガスがＥＧＲ弁４
を介してシリンダに流入するまでにかかる無駄時間に応
じて目標ＥＧＲ量Ｔｑｅｃを進み処理することにより、
過渡運転時におけるＥＧＲ量の制御応答性を確保でき
る。
やセンサの応答遅れ等を予測し、排気ガスがＥＧＲ弁４
を介してシリンダに流入するまでにかかる無駄時間に応
じて目標ＥＧＲ量Ｔｑｅｃを進み処理することにより、
過渡運転時におけるＥＧＲ量の制御応答性を確保でき
る。
【０１３４】目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒと運転条件に応じて
基準吸気量Ｑａｃｆを演算し、基準吸気量Ｑａｃｆと実
測吸気量Ｑａｃの比Ｑａｃ／Ｑａｃｆに応じて、目標Ｅ
ＧＲ量Ｔｑｅ０を補正することにより、ターボチャージ
ャ１６の作動による排圧の変化等に対応してＥＧＲ量の
制御応答性が高められる。なお、排気通路２に設けられ
る排気後処理装置として、ターボチャージャ１６のほか
に触媒コンバータや排気微粒子を捕集するフィルター等
が設置される場合も、同様に排気後処理装置の作動によ
る排圧の変化等に対応してＥＧＲ量の制御応答性が高め
られる。
基準吸気量Ｑａｃｆを演算し、基準吸気量Ｑａｃｆと実
測吸気量Ｑａｃの比Ｑａｃ／Ｑａｃｆに応じて、目標Ｅ
ＧＲ量Ｔｑｅ０を補正することにより、ターボチャージ
ャ１６の作動による排圧の変化等に対応してＥＧＲ量の
制御応答性が高められる。なお、排気通路２に設けられ
る排気後処理装置として、ターボチャージャ１６のほか
に触媒コンバータや排気微粒子を捕集するフィルター等
が設置される場合も、同様に排気後処理装置の作動によ
る排圧の変化等に対応してＥＧＲ量の制御応答性が高め
られる。
【０１３５】このようにして、過渡運転時のＥＧＲ制御
応答性を確保することと、エンジンの運転環境が変化し
たり、エンジンの経時劣化等に対応してＥＧＲ制御精度
を確保することを、特別なデバイスを追加することなく
両立し、エンジンの出力性能、排気性能を改善し、ノッ
ク音が発生することを防止できる。
応答性を確保することと、エンジンの運転環境が変化し
たり、エンジンの経時劣化等に対応してＥＧＲ制御精度
を確保することを、特別なデバイスを追加することなく
両立し、エンジンの出力性能、排気性能を改善し、ノッ
ク音が発生することを防止できる。
【図１】本発明の実施形態を示す燃料噴射ポンプの断面
図。
図。
【図２】同じくタイミングコントロールバルブ等の断面
図。
図。
【図３】同じく燃料噴射量Ｑｓｏｌを演算するためのフ
ローチャート。
ローチャート。
【図４】同じく基本燃料噴射量Ｍｑｄｒｖを設定したマ
ップ。
ップ。
【図５】同じく最大燃料噴射量Ｑｓｏｌ１ＭＡＸを設定
したマップ。
したマップ。
【図６】同じくＥＧＲ装置のシステム図。
【図７】同じくＥＧＲ装置と吸・排気系の構成図。
【図８】同じくＥＧＲ量の制御内容を示す構成図。
【図９】同じく吸入新気量Ｑａｃを演算するためのフロ
ーチャート。
ーチャート。
【図１０】同じく吸入空気量のサイクル処理をするため
のフローチャート。
のフローチャート。
【図１１】同じく吸気圧Ｐｍを演算するためのフローチ
ャート。
ャート。
【図１２】同じく排気圧Ｐｅｘｈを演算するためのフロ
ーチャート。
ーチャート。
【図１３】同じくＥＧＲ量を制御するためのフローチャ
ート。
ート。
【図１４】同じく制御ブロック図。
【図１５】同じくＥＧＲ量補正係数Ｒｑａｃｆを演算す
るためのフローチャート。
るためのフローチャート。
【図１６】同じくＥＧＲ補正係数Ｒｑａｃｆを演算する
ためのフローチャート。
ためのフローチャート。
【図１７】同じく基本吸気量Ｑａｃｆｍｂを設定したマ
ップ。
ップ。
【図１８】同じく補正係数Ｋｑａｃｆを設定したマッ
プ。
プ。
【図１９】同じくＡ／Ａゲイン処理値Ｒｑａｃを設定し
たテーブル。
たテーブル。
【図２０】同じく補正ＥＧＲ量Ｔｑｅを演算するための
フローチャート。
フローチャート。
【図２１】本発明の効果を示す図表。
【図２２】フィードバックゲインの大小による吸気量変
動特性図。
動特性図。
【図２３】吸気圧や吸気量とＥＧＲ量の関係を示す特性
図。
図。
【図２４】同じくＥＧＲ弁の前後差圧とＥＧＲ量の関係
を示す特性図。
を示す特性図。
１ 吸気通路 ２ 排気通路 ３ ＥＧＲ通路 ４ ＥＧＲ弁 １２ エアフロメータ １３ 吸気圧センサ １４ 排気圧センサ １８ 吸気温センサ ２０ ディーゼルエンジン ３０ ＥＧＲ弁のコントロールユニット ５０ 燃料噴射ポンプ ７０ エンジンのコントロールユニット １０１ 回転数検出手段 １０２ 負荷検出手段 １０３ 吸気量検出手段 １０４ 吸気温検出手段 １０５ ＥＧＲ弁開度検出手段 １０６ 目標ＥＧＲ量設定手段 １０７ 基準吸気量設定手段 １０８ 吸気系圧力演算手段 １０９ ＥＧＲ量演算手段 １１０ 排気系圧力演算手段 １１１ ＥＧＲ量補正係数演算手段 １１２ ＥＧＲ量補正演算手段 １１３ ＥＧＲ弁開度目標値演算手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｄ 41/02 ３５１ Ｆ０２Ｄ 41/02 ３５１ 45/00 ３６６ 45/00 ３６６Ｆ
Claims (5)
- 【請求項１】エンジンの排気通路と吸気通路を結ぶＥＧ
Ｒ通路と、 ＥＧＲ通路の途中に介装されるＥＧＲ弁とを備え、 目標ＥＧＲ量が得られるようにＥＧＲ弁の開度を制御す
るエンジンのＥＧＲ制御装置において、 吸気通路に流入する吸気量を実測吸気量として検出する
吸気量検出手段と、 運転条件に応じて予め設定された目標ＥＧＲ率を検索す
る目標ＥＧＲ率検索手段と、 実測吸気量と目標ＥＧＲ率に応じて目標ＥＧＲ量を演算
する目標ＥＧＲ量演算手段と、 排気ガスがＥＧＲ弁を介してシリンダに流入するまでに
かかる無駄時間に応じて目標ＥＧＲ量を進み処理する目
標ＥＧＲ進み処理手段と、 運転条件と目標ＥＧＲ率に応じて基準吸気量を演算する
基準吸気量演算手段と、 実測吸気量と基準吸気量の比に応じて目標ＥＧＲ量を補
正する目標ＥＧＲ量補正手段と、 ＥＧＲ弁の上流側と下流側との圧力差をＥＧＲ差圧とし
て検出するＥＧＲ差圧検出手段と、 目標ＥＧＲ量とＥＧＲ差圧に応じてＥＧＲ弁の開度を演
算するＥＧＲ弁開度演算手段と、 を備えたことを特徴とするエンジンのＥＧＲ制御装置。 - 【請求項２】前記基準吸気量を実測吸気量の時間的変化
と一致させるように遅れ処理する基準吸気量遅れ処理手
段を備えたことを特徴とする請求項１に記載のエンジン
のＥＧＲ制御装置。 - 【請求項３】前記目標ＥＧＲ率演算手段の演算周期に対
して前記目標ＥＧＲ量補正手段の演算周期を長くしたこ
とを特徴とする請求項１または２に記載のエンジンのＥ
ＧＲ制御装置。 - 【請求項４】前記実測吸気量に応じて吸気圧Ｐｍを演算
する吸気圧演算手段と、 エンジン負荷を検出するエンジン負荷検出手段と、 エンジン負荷に応じて排気圧Ｐｅｘｈを演算する排気圧
演算手段とを備え、 前記ＥＧＲ差圧検出手段はＥＧＲ差圧ＤｌｐをＤｌｐ＝
Ｐｅｘｈ−Ｐｍとして演算することを特徴とする請求項
１から３のいずれか一つに記載のエンジンのＥＧＲ制御
装置。 - 【請求項５】前記排気通路に排気圧力を変化させる排気
後処理装置を備えたことを特徴とする請求項１から４の
いずれか一つに記載のエンジンのＥＧＲ制御装置。
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|---|---|---|---|
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