JP2001280201A - 排気ガス再循環装置 - Google Patents
排気ガス再循環装置Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- 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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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B29/00—Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
- F02B29/04—Cooling of air intake supply
- F02B29/0406—Layout of the intake air cooling or coolant circuit
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- F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
- F02M26/04—EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
- F02M26/05—High pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust system upstream of the turbine and reintroduced into the intake system downstream of the compressor
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- F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
- F02M26/17—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories in relation to the intake system
- F02M26/21—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories in relation to the intake system with EGR valves located at or near the connection to the intake system
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- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 排気ガス再循環装置に関し、ＥＧＲバルブ位
置に関して適正なサンプリングデータを用いるようにし
て筒内の実際の空気過剰率を精度よく推定ＥＧＲ（排気
ガス再循環）を高精度で制御することができるようにす
る。 【解決手段】 目標空気過剰率（目標λ）を設定し、検
出された対象気筒の吸気行程時におけるＥＧＲバルブ２
５の開度とＥＧＲバルブ２５の前後差圧とから内燃機関
の筒内のＥＧＲ量を導出し、導出されたＥＧＲ量と内燃
機関の筒内への燃料供給量，新気吸入量とから筒内の実
空気過剰率（実λ）を推定して、目標ＥＧＲ量設定手段
４５により目標空気過剰率と実空気過剰率とに基づいて
目標ＥＧＲ量を設定して、ＥＧＲバルブ開度制御手段４
６が設定された目標ＥＧＲ量に基づいてＥＧＲバルブ２
５を駆動する。
置に関して適正なサンプリングデータを用いるようにし
て筒内の実際の空気過剰率を精度よく推定ＥＧＲ（排気
ガス再循環）を高精度で制御することができるようにす
る。 【解決手段】 目標空気過剰率（目標λ）を設定し、検
出された対象気筒の吸気行程時におけるＥＧＲバルブ２
５の開度とＥＧＲバルブ２５の前後差圧とから内燃機関
の筒内のＥＧＲ量を導出し、導出されたＥＧＲ量と内燃
機関の筒内への燃料供給量，新気吸入量とから筒内の実
空気過剰率（実λ）を推定して、目標ＥＧＲ量設定手段
４５により目標空気過剰率と実空気過剰率とに基づいて
目標ＥＧＲ量を設定して、ＥＧＲバルブ開度制御手段４
６が設定された目標ＥＧＲ量に基づいてＥＧＲバルブ２
５を駆動する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディーゼルエンジ
ンに用いて好適の、排気ガス再循環装置に関する。
ンに用いて好適の、排気ガス再循環装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、ディーゼルエンジンでは、排ガ
ス中のＮ０ｘを低減するために排ガス再循環（ＥＧＲ）
を導入している。しかしながら、このＥＧＲの導入量を
増加すると排ガス中のＮ０ｘは低減できるものの、排ガ
ス中のパティキュレートマター（ＰＭ）を増大させてし
まう。つまり、ＥＧＲの導入量に関して、排ガス中のＮ
０ｘ量とＰＭ量との間には、トレードオフの関係があ
る。
ス中のＮ０ｘを低減するために排ガス再循環（ＥＧＲ）
を導入している。しかしながら、このＥＧＲの導入量を
増加すると排ガス中のＮ０ｘは低減できるものの、排ガ
ス中のパティキュレートマター（ＰＭ）を増大させてし
まう。つまり、ＥＧＲの導入量に関して、排ガス中のＮ
０ｘ量とＰＭ量との間には、トレードオフの関係があ
る。
【０００３】ＥＧＲ量の制御は、一般にＥＧＲバルブの
開度調整により行なっているが、上述のように互いにト
レードオフの関係にあるＮ０ｘ量とＰＭ量とを効率良く
低減するには、筒内空気過剰率（λ）をパラメータとし
てＥＧＲバルブの開度を制御する技術が開発されてい
る。この技術では、エンジンの運転状態（例えばエンジ
ン回転数やエンジン負荷）に応じて筒内空気過剰率の目
標値（目標λ）を設定し、実際の筒内（実λ）がこの目
標λになるように、ＥＧＲバルブの開度をフィードバッ
ク制御する。
開度調整により行なっているが、上述のように互いにト
レードオフの関係にあるＮ０ｘ量とＰＭ量とを効率良く
低減するには、筒内空気過剰率（λ）をパラメータとし
てＥＧＲバルブの開度を制御する技術が開発されてい
る。この技術では、エンジンの運転状態（例えばエンジ
ン回転数やエンジン負荷）に応じて筒内空気過剰率の目
標値（目標λ）を設定し、実際の筒内（実λ）がこの目
標λになるように、ＥＧＲバルブの開度をフィードバッ
ク制御する。
【０００４】この場合、実λは排気通路にリニア空燃比
センサ（ＬＡＦＳ）を設けてこのセンサ出力から求める
ことができるが、ディーゼルエンジンの場合、排気中の
ＰＭ等の影響によってセンサが劣化しやすいことや、燃
焼室内での空気過剰率（即ち、筒内空気過剰率）の変化
に対して排気通路のＬＡＦＳの反応が遅れるため、加減
速時のような過渡状態では実λに誤差が生じてしまうこ
とから、ＥＧＲ量の制御を適切に行なえないおそれもあ
る。
センサ（ＬＡＦＳ）を設けてこのセンサ出力から求める
ことができるが、ディーゼルエンジンの場合、排気中の
ＰＭ等の影響によってセンサが劣化しやすいことや、燃
焼室内での空気過剰率（即ち、筒内空気過剰率）の変化
に対して排気通路のＬＡＦＳの反応が遅れるため、加減
速時のような過渡状態では実λに誤差が生じてしまうこ
とから、ＥＧＲ量の制御を適切に行なえないおそれもあ
る。
【０００５】そこで、実λを、吸入空気量（新気量）と
燃料噴射量とＥＧＲ量とから算出する技術が例えば特開
平１０-３１８０４７に提案されている。
燃料噴射量とＥＧＲ量とから算出する技術が例えば特開
平１０-３１８０４７に提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
に実λを算出する場合、吸入空気量，燃料噴射量，ＥＧ
Ｒ量を求めることが必要になる。このうち、吸入空気量
はエアフローセンサやブースト圧センサにより把握で
き、燃料噴射量はインジェクタの駆動指令値として把握
できる。そして、ＥＧＲ量はＥＧＲバルブ開度に基づい
て導出することができる。
に実λを算出する場合、吸入空気量，燃料噴射量，ＥＧ
Ｒ量を求めることが必要になる。このうち、吸入空気量
はエアフローセンサやブースト圧センサにより把握で
き、燃料噴射量はインジェクタの駆動指令値として把握
できる。そして、ＥＧＲ量はＥＧＲバルブ開度に基づい
て導出することができる。
【０００７】この場合、ＥＧＲバルブ開度はＥＧＲバル
ブにポジションセンサ（これをＥＧＲポジションセンサ
という）を付設して、このＥＧＲポジションセンサで所
定周期毎にＥＧＲバルブ位置をサンプリングすれば求め
ることができる。こうして、ＥＧＲポジションセンサで
サンプリングした値を用いてＥＧＲポジションセンサの
サンプリングタイミングでＥＧＲ量を導出することがで
きる。
ブにポジションセンサ（これをＥＧＲポジションセンサ
という）を付設して、このＥＧＲポジションセンサで所
定周期毎にＥＧＲバルブ位置をサンプリングすれば求め
ることができる。こうして、ＥＧＲポジションセンサで
サンプリングした値を用いてＥＧＲポジションセンサの
サンプリングタイミングでＥＧＲ量を導出することがで
きる。
【０００８】一方、実λの算出に必要な燃料噴射量は各
気筒の圧縮行程において算出される。一般に制御精度を
高めようとすると、実λを算出（推定）する際に、ＥＧ
Ｒバルブ位置データや燃料噴射量等にはできるだけ直近
のデータを用いることが常套手段となるが、これによれ
ば、ある対象気筒の実λを算出する場合、その気筒の圧
縮行程において算出された燃料噴射量とこの直近に得ら
れたＥＧＲバルブ位置等に基づいてその気筒の実λを算
出することになる。
気筒の圧縮行程において算出される。一般に制御精度を
高めようとすると、実λを算出（推定）する際に、ＥＧ
Ｒバルブ位置データや燃料噴射量等にはできるだけ直近
のデータを用いることが常套手段となるが、これによれ
ば、ある対象気筒の実λを算出する場合、その気筒の圧
縮行程において算出された燃料噴射量とこの直近に得ら
れたＥＧＲバルブ位置等に基づいてその気筒の実λを算
出することになる。
【０００９】ところで、ＥＧＲポジションセンサによる
サンプリング周期は、ＥＧＲバルブの応答性に応じて設
定している。エンジン回転速度にもよるが、一般には一
行程内に数回のサンプリング周期が存在する程度にその
サンプリング周期を設定する。例えば図４は、4気筒エ
ンジンにＥＧＲバルブ位置等のデータのサンプリングタ
イミング及び燃料噴射量の算出タイミングを、エンジン
のクランク角度（各行程）と対応させて示す図である。
図４において、ＥＰＳ１〜ＥＰＳ９は各サンプリングタ
イミングで得られるＥＧＲバルブ位置データを示し、λ
ｒ１〜λｒ９は各ＥＧＲバルブ位置データに対応して得
られる実λの推定値を示している。
サンプリング周期は、ＥＧＲバルブの応答性に応じて設
定している。エンジン回転速度にもよるが、一般には一
行程内に数回のサンプリング周期が存在する程度にその
サンプリング周期を設定する。例えば図４は、4気筒エ
ンジンにＥＧＲバルブ位置等のデータのサンプリングタ
イミング及び燃料噴射量の算出タイミングを、エンジン
のクランク角度（各行程）と対応させて示す図である。
図４において、ＥＰＳ１〜ＥＰＳ９は各サンプリングタ
イミングで得られるＥＧＲバルブ位置データを示し、λ
ｒ１〜λｒ９は各ＥＧＲバルブ位置データに対応して得
られる実λの推定値を示している。
【００１０】図４に示すように、例えばＢ１０５［圧縮
上死点前１０５°（クランク角度）］において燃料噴射
量が算出されるようになっていれば、ここで算出された
燃料噴射量（これをＱ１とする）に基づいて燃料噴射が
行なわれる気筒のこのときの筒内空気過剰率は、このＢ
１０５で算出された燃料噴射量とこの直後に得られたＥ
ＧＲバルブ位置のデータ（例えばＥＰＳ５又はＥＰＳ
６）等から算出された実λの推定値（例えばλｒ５又は
λｒ６）を用いることになる。
上死点前１０５°（クランク角度）］において燃料噴射
量が算出されるようになっていれば、ここで算出された
燃料噴射量（これをＱ１とする）に基づいて燃料噴射が
行なわれる気筒のこのときの筒内空気過剰率は、このＢ
１０５で算出された燃料噴射量とこの直後に得られたＥ
ＧＲバルブ位置のデータ（例えばＥＰＳ５又はＥＰＳ
６）等から算出された実λの推定値（例えばλｒ５又は
λｒ６）を用いることになる。
【００１１】しかしながら、このような実λの推定値
（λｒ５又はλｒ６）を算出するには、燃料噴射量につ
いては適正値が採用されるが、ＥＧＲバルブ位置のデー
タについては当該気筒に実際にＥＧＲの吸気が行なわれ
る吸気行程の検出データではなく、圧縮行程の検出デー
タが用いられることになり、不適正なデータが用いられ
てしまい、実λの正確な推定値が得られないという課題
が生じてしまう。
（λｒ５又はλｒ６）を算出するには、燃料噴射量につ
いては適正値が採用されるが、ＥＧＲバルブ位置のデー
タについては当該気筒に実際にＥＧＲの吸気が行なわれ
る吸気行程の検出データではなく、圧縮行程の検出デー
タが用いられることになり、不適正なデータが用いられ
てしまい、実λの正確な推定値が得られないという課題
が生じてしまう。
【００１２】本発明は、上述の課題に鑑み創案されたも
ので、ＥＧＲバルブ位置に関して適正なサンプリングデ
ータを用いるようにして筒内の実際の空気過剰率を精度
よく推定できるようにすることで、ＥＧＲ（排気ガス再
循環）を高精度で制御することができるようにした、排
気ガス再循環装置を提供することを目的とする。
ので、ＥＧＲバルブ位置に関して適正なサンプリングデ
ータを用いるようにして筒内の実際の空気過剰率を精度
よく推定できるようにすることで、ＥＧＲ（排気ガス再
循環）を高精度で制御することができるようにした、排
気ガス再循環装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】このため、請求項１記載
の本発明の排気ガス再循環装置では、ＥＧＲバルブの開
度を調整することにより、ＥＧＲ通路を通じて内燃機関
の排気通路内の排気ガスを吸気通路内に還流させるが、
このとき、目標空気過剰率設定手段が運転状態検出手段
により検出された運転状態に対応する筒内の目標空気過
剰率を設定する。この一方、ＥＧＲ量導出手段が、開度
検出手段により検出された対象気筒の吸気行程時におけ
るＥＧＲバルブの開度検出値からＥＧＲ量を導出し、実
空気過剰率推定手段が、ＥＧＲ量導出手段により導出さ
れたＥＧＲ量と内燃機関の筒内への燃料噴射量，新気吸
入量とから筒内の実空気過剰率を推定する。そして、目
標ＥＧＲ量設定手段が目標空気過剰率設定手段により設
定された目標空気過剰率と実空気過剰率推定手段により
推定された実空気過剰率とに基づいて目標ＥＧＲ量を設
定して、ＥＧＲバルブ開度制御手段が目標ＥＧＲ量設定
手段により設定された目標ＥＧＲ量に基づいて、ＥＧＲ
バルブを駆動する。
の本発明の排気ガス再循環装置では、ＥＧＲバルブの開
度を調整することにより、ＥＧＲ通路を通じて内燃機関
の排気通路内の排気ガスを吸気通路内に還流させるが、
このとき、目標空気過剰率設定手段が運転状態検出手段
により検出された運転状態に対応する筒内の目標空気過
剰率を設定する。この一方、ＥＧＲ量導出手段が、開度
検出手段により検出された対象気筒の吸気行程時におけ
るＥＧＲバルブの開度検出値からＥＧＲ量を導出し、実
空気過剰率推定手段が、ＥＧＲ量導出手段により導出さ
れたＥＧＲ量と内燃機関の筒内への燃料噴射量，新気吸
入量とから筒内の実空気過剰率を推定する。そして、目
標ＥＧＲ量設定手段が目標空気過剰率設定手段により設
定された目標空気過剰率と実空気過剰率推定手段により
推定された実空気過剰率とに基づいて目標ＥＧＲ量を設
定して、ＥＧＲバルブ開度制御手段が目標ＥＧＲ量設定
手段により設定された目標ＥＧＲ量に基づいて、ＥＧＲ
バルブを駆動する。
【００１４】請求項２記載の本発明の排気ガス再循環装
置では、該ＥＧＲ量導出手段は、対象気筒の吸気行程時
におけるＥＧＲバルブの開度検出値として、該対象気筒
の吸気行程時に開度検出手段により周期的に得られる複
数のサンプリングデータの平均値を用いて、ＥＧＲ量の
導出を行なう。
置では、該ＥＧＲ量導出手段は、対象気筒の吸気行程時
におけるＥＧＲバルブの開度検出値として、該対象気筒
の吸気行程時に開度検出手段により周期的に得られる複
数のサンプリングデータの平均値を用いて、ＥＧＲ量の
導出を行なう。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、図面により、本発明の実施
の形態について説明すると、図１〜図４は本発明の一実
施形態としての排気ガス再循環装置に関して示すもので
ある。まず、本排気ガス再循環装置をそなえるエンジン
（内燃機関）について説明すると、図１に示すように、
このエンジン１は直噴式のディーゼルエンジンであり、
シリンダ２の上部には、高圧噴射ノズル３が噴射口を燃
焼室４内に臨むように配設されており、高圧噴射ノズル
３から燃焼室４内に直接噴射するようになっている。
の形態について説明すると、図１〜図４は本発明の一実
施形態としての排気ガス再循環装置に関して示すもので
ある。まず、本排気ガス再循環装置をそなえるエンジン
（内燃機関）について説明すると、図１に示すように、
このエンジン１は直噴式のディーゼルエンジンであり、
シリンダ２の上部には、高圧噴射ノズル３が噴射口を燃
焼室４内に臨むように配設されており、高圧噴射ノズル
３から燃焼室４内に直接噴射するようになっている。
【００１６】吸気通路１１には、上流端にエアクリーナ
（図示略）が装備され、さらに、上流側から、ターボチ
ャージャ（過給機）３０のコンプレッサ部，インタクー
ラ１３，吸気絞り弁１４，サージタンク１５，吸気弁１
６が介装されている。排気通路２１には、上流側から、
排気弁２２，ターボチャージャ３０のタービン部，ディ
ーゼル用酸化触媒（図示略）等が介装されている。
（図示略）が装備され、さらに、上流側から、ターボチ
ャージャ（過給機）３０のコンプレッサ部，インタクー
ラ１３，吸気絞り弁１４，サージタンク１５，吸気弁１
６が介装されている。排気通路２１には、上流側から、
排気弁２２，ターボチャージャ３０のタービン部，ディ
ーゼル用酸化触媒（図示略）等が介装されている。
【００１７】また、排気通路２１と吸気通路１１との間
には排気を還流する排気再循環装置（ＥＧＲ）２３が設
けられている。このＥＧＲ２３は、排気通路２１の上流
部（例えば排気マニホルド）から吸気通路１１の下流部
（ここでは、吸気絞り弁１４とサージタンク１５との間
の部分）にわたって設けられたＥＧＲ通路（排気再循環
用通路）２４と、このＥＧＲ通路２４の開度を制御する
ＥＧＲバルブ２５とから構成されている。
には排気を還流する排気再循環装置（ＥＧＲ）２３が設
けられている。このＥＧＲ２３は、排気通路２１の上流
部（例えば排気マニホルド）から吸気通路１１の下流部
（ここでは、吸気絞り弁１４とサージタンク１５との間
の部分）にわたって設けられたＥＧＲ通路（排気再循環
用通路）２４と、このＥＧＲ通路２４の開度を制御する
ＥＧＲバルブ２５とから構成されている。
【００１８】この実施形態では、ＥＧＲバルブ２５は、
バキュームポンプ２６からの負圧によって開放する負圧
式に構成されている。ＥＧＲバルブ２５の開度調整は、
バキュームポンプ２６からの配管の途中に介装されたＥ
ＧＲソレノイド２７を開度調整（例えばデューティ制御
による開度調整）することでＥＧＲバルブ２４の負圧状
態を制御することにより行なうようになっている。
バキュームポンプ２６からの負圧によって開放する負圧
式に構成されている。ＥＧＲバルブ２５の開度調整は、
バキュームポンプ２６からの配管の途中に介装されたＥ
ＧＲソレノイド２７を開度調整（例えばデューティ制御
による開度調整）することでＥＧＲバルブ２４の負圧状
態を制御することにより行なうようになっている。
【００１９】このＥＧＲソレノイド２７，高圧噴射ノズ
ル３及び吸気絞り弁１４は、制御手段としてのＥＣＵ
（エンジンコントロールユニット）４０によって制御さ
れるようになっている。つまり、ＥＣＵ４０には、クラ
ンク角センサ６１により検出されるエンジン回転速度
（回転数）Ｎｅと、アクセルポジションセンサ（ＡＰ
Ｓ）６２により検出されるアクセル開度（ＡＰＳ）、ブ
ーストセンサ６３により検出されるブースト圧（吸気管
内圧力）Ｐｂと、ブースト温度センサ６４により検出さ
れるブースト温度（吸気管内温度）Ｔｂと、開度検出手
段としてのＥＧＲポジションセンサ（ＥＰＳ）６５によ
り検出されるＥＧＲバルブ開度（実ＥＰＳ）と圧力セン
サ６６により検出されるＥＧＲバルブ２５の上流圧Ｐeg
rと、が入力されるようになっており、ＥＧＲソレノイ
ド２６及び高圧噴射ノズル３はこれらの検出情報に基づ
いて制御される。なお、クランク角センサ６１及びアク
セルポジションセンサ（ＡＰＳ）６２は内燃機関の運転
状態を検出する運転状態検出手段に相当する。
ル３及び吸気絞り弁１４は、制御手段としてのＥＣＵ
（エンジンコントロールユニット）４０によって制御さ
れるようになっている。つまり、ＥＣＵ４０には、クラ
ンク角センサ６１により検出されるエンジン回転速度
（回転数）Ｎｅと、アクセルポジションセンサ（ＡＰ
Ｓ）６２により検出されるアクセル開度（ＡＰＳ）、ブ
ーストセンサ６３により検出されるブースト圧（吸気管
内圧力）Ｐｂと、ブースト温度センサ６４により検出さ
れるブースト温度（吸気管内温度）Ｔｂと、開度検出手
段としてのＥＧＲポジションセンサ（ＥＰＳ）６５によ
り検出されるＥＧＲバルブ開度（実ＥＰＳ）と圧力セン
サ６６により検出されるＥＧＲバルブ２５の上流圧Ｐeg
rと、が入力されるようになっており、ＥＧＲソレノイ
ド２６及び高圧噴射ノズル３はこれらの検出情報に基づ
いて制御される。なお、クランク角センサ６１及びアク
セルポジションセンサ（ＡＰＳ）６２は内燃機関の運転
状態を検出する運転状態検出手段に相当する。
【００２０】ＥＣＵ４０内のＥＧＲソレノイド２７及び
吸気絞り弁１４を制御する機能について説明すると、図
２に示すように、ＥＣＵ４０には、筒内の目標空気過剰
率（目標筒内空気過剰率、以下、目標λともいう）を設
定する目標空気過剰率設定手段４１と、ＥＧＲ質量（Ｅ
ＧＲ量）Ｇrcngを導出（算出）するＥＧＲ量導出手段４
２Ａと、実空気過剰率（実筒内空気過剰率、以下、実λ
ともいう）を推定する実空気過剰率推定手段４２と、Ｅ
ＧＲバルブ開度の基本位置を設定するＥＧＲバルブ基本
位置設定手段４３と、目標λと実λとの差（実λ−目標
λ）をＰＩ演算するＰＩ演算手段４４と、ＥＧＲバルブ
の目標位置を設定するＥＧＲバルブ目標位置設定手段
（目標ＥＧＲ量設定手段）４５と、この目標位置に基づ
いてＥＧＲバルブ２５に指令信号を出力するＥＧＲバル
ブ指令手段（ＥＧＲバルブ開度制御手段）４６と、ＥＧ
Ｒバルブ２５の前後差圧ＤＥＰを算出する差圧算出手段
４７と、差圧算出手段４７により算出されたＥＧＲバル
ブ２５の前後差圧ＤＥＰが所定値以下のときに、吸気絞
り弁１４を通じて増加させる差圧増加制御手段４８とを
そなえている。
吸気絞り弁１４を制御する機能について説明すると、図
２に示すように、ＥＣＵ４０には、筒内の目標空気過剰
率（目標筒内空気過剰率、以下、目標λともいう）を設
定する目標空気過剰率設定手段４１と、ＥＧＲ質量（Ｅ
ＧＲ量）Ｇrcngを導出（算出）するＥＧＲ量導出手段４
２Ａと、実空気過剰率（実筒内空気過剰率、以下、実λ
ともいう）を推定する実空気過剰率推定手段４２と、Ｅ
ＧＲバルブ開度の基本位置を設定するＥＧＲバルブ基本
位置設定手段４３と、目標λと実λとの差（実λ−目標
λ）をＰＩ演算するＰＩ演算手段４４と、ＥＧＲバルブ
の目標位置を設定するＥＧＲバルブ目標位置設定手段
（目標ＥＧＲ量設定手段）４５と、この目標位置に基づ
いてＥＧＲバルブ２５に指令信号を出力するＥＧＲバル
ブ指令手段（ＥＧＲバルブ開度制御手段）４６と、ＥＧ
Ｒバルブ２５の前後差圧ＤＥＰを算出する差圧算出手段
４７と、差圧算出手段４７により算出されたＥＧＲバル
ブ２５の前後差圧ＤＥＰが所定値以下のときに、吸気絞
り弁１４を通じて増加させる差圧増加制御手段４８とを
そなえている。
【００２１】なお、ＥＧＲ量導出手段４２Ａには、ＥＧ
Ｒ流量推定手段４２Ａ´が備えられ、このＥＧＲ流量推
定手段４２Ａ´で推定されたＥＧＲ流量Ｖegrに基づい
てＥＧＲ質量Ｇrcngを算出するようになっている。この
ＥＧＲ流量推定手段４２Ａ´には、ＥＧＲポジションセ
ンサ（ＥＰＳ）６５により検出されるＥＧＲバルブ開度
（実ＥＰＳ）の検出データ（ＥＧＲバルブポジションサ
ンプリングデータ）をＥＧＲ流量の推定に先立ち処理す
るＥＧＲバルブ位置データ処理手段４２Ｂがそなえられ
ている。さらに、吸気絞り弁１４と差圧増加制御手段４
８とから差圧増加手段４９が構成される。
Ｒ流量推定手段４２Ａ´が備えられ、このＥＧＲ流量推
定手段４２Ａ´で推定されたＥＧＲ流量Ｖegrに基づい
てＥＧＲ質量Ｇrcngを算出するようになっている。この
ＥＧＲ流量推定手段４２Ａ´には、ＥＧＲポジションセ
ンサ（ＥＰＳ）６５により検出されるＥＧＲバルブ開度
（実ＥＰＳ）の検出データ（ＥＧＲバルブポジションサ
ンプリングデータ）をＥＧＲ流量の推定に先立ち処理す
るＥＧＲバルブ位置データ処理手段４２Ｂがそなえられ
ている。さらに、吸気絞り弁１４と差圧増加制御手段４
８とから差圧増加手段４９が構成される。
【００２２】目標空気過剰率設定手段４１では、エンジ
ン回転数Ｎｅと筒内への燃料噴射量（エンジン負荷に相
当する量）Ｑとから、予め用意された目標λ設定マップ
によって、目標空気過剰率（目標λ）を設定する。ＥＧ
Ｒ流量推定手段４２Ａでは、開度検出手段としてのＥＧ
Ｒポジションセンサ（ＥＰＳ）６５により検出されるＥ
ＧＲバルブ開度（実ＥＰＳ）と、後述する差圧算出手段
４７により検出されたＥＧＲバルブ２５の前後差圧とか
らエンジンの筒内へのＥＧＲ流量を推定して、推定結果
を実空気過剰率推定のために出力する。ただし、実ＥＰ
Ｓ（ＥＧＲバルブ位置）には、ＥＧＲバルブ位置データ
処理手段４２Ｂで処理された値が用いられるようになっ
ている。
ン回転数Ｎｅと筒内への燃料噴射量（エンジン負荷に相
当する量）Ｑとから、予め用意された目標λ設定マップ
によって、目標空気過剰率（目標λ）を設定する。ＥＧ
Ｒ流量推定手段４２Ａでは、開度検出手段としてのＥＧ
Ｒポジションセンサ（ＥＰＳ）６５により検出されるＥ
ＧＲバルブ開度（実ＥＰＳ）と、後述する差圧算出手段
４７により検出されたＥＧＲバルブ２５の前後差圧とか
らエンジンの筒内へのＥＧＲ流量を推定して、推定結果
を実空気過剰率推定のために出力する。ただし、実ＥＰ
Ｓ（ＥＧＲバルブ位置）には、ＥＧＲバルブ位置データ
処理手段４２Ｂで処理された値が用いられるようになっ
ている。
【００２３】このＥＧＲバルブ位置データ処理手段４２
Ｂでは、推定しようとする気筒の燃焼行程（爆発行程）
の直前の吸気行程においてサンプリングした全てのＥＧ
Ｒバルブ位置サンプリングデータを平均化処理（ここで
は、単純平均とする）して、この値がＥＧＲ流量を推定
の用いられるようになっているのである。例えば既に説
明した図４に破線で示すように、ある対象気筒の圧縮行
程、ここではＢ１０５［圧縮上死点前１０５°（クラン
ク角度）］において燃料噴射量が算出されるのに対し
て、ＥＧＲバルブ位置としては、この対象気筒の吸気行
程、即ち、Ｂ３６０〜Ｂ１８０［圧縮上死点前３６０〜
１８０°（クランク角度）］で、サンプリングした複数
のデータ（図４では３つ）の平均値ＥＰＳAV（＝ΣＥＰ
Ｓn+1〜ＥＰＳn+k／ｋ）を算出して、この平均値ＥＰＳ
AVを、実ＥＰＳ（ＥＧＲバルブ位置）とするのである。
図４では、各平均値をＥＰＳAV1〜ＥＰＳAV3で示し、平
均値ＥＰＳAV1，ＥＰＳAV2と対応して算出された実λを
λｒAV1〜λｒA Vで示している。
Ｂでは、推定しようとする気筒の燃焼行程（爆発行程）
の直前の吸気行程においてサンプリングした全てのＥＧ
Ｒバルブ位置サンプリングデータを平均化処理（ここで
は、単純平均とする）して、この値がＥＧＲ流量を推定
の用いられるようになっているのである。例えば既に説
明した図４に破線で示すように、ある対象気筒の圧縮行
程、ここではＢ１０５［圧縮上死点前１０５°（クラン
ク角度）］において燃料噴射量が算出されるのに対し
て、ＥＧＲバルブ位置としては、この対象気筒の吸気行
程、即ち、Ｂ３６０〜Ｂ１８０［圧縮上死点前３６０〜
１８０°（クランク角度）］で、サンプリングした複数
のデータ（図４では３つ）の平均値ＥＰＳAV（＝ΣＥＰ
Ｓn+1〜ＥＰＳn+k／ｋ）を算出して、この平均値ＥＰＳ
AVを、実ＥＰＳ（ＥＧＲバルブ位置）とするのである。
図４では、各平均値をＥＰＳAV1〜ＥＰＳAV3で示し、平
均値ＥＰＳAV1，ＥＰＳAV2と対応して算出された実λを
λｒAV1〜λｒA Vで示している。
【００２４】実空気過剰率推定手段４２では、シリンダ
吸入空気量（筒内吸入空気量）Ｇａと筒内への燃料噴射
量Ｑとから、次式（１）により実空気過剰率（実λ）を
算出する。 実λ＝Ｇａ／Ｑ／理論空燃比 ・・・（１） ここで、燃料噴射量Ｑは例えば高圧噴射ノズル３からの
燃料噴射量の目標値として与えることができ、シリンダ
吸入空気量Ｇａは、シリンダへの全吸気量Ｇｅから、Ｅ
ＧＲで導入されるＥＧＲ質量Ｇrcngを減算することによ
り算出することができる（Ｇａ＝Ｇｅ−Ｇrcng）。
吸入空気量（筒内吸入空気量）Ｇａと筒内への燃料噴射
量Ｑとから、次式（１）により実空気過剰率（実λ）を
算出する。 実λ＝Ｇａ／Ｑ／理論空燃比 ・・・（１） ここで、燃料噴射量Ｑは例えば高圧噴射ノズル３からの
燃料噴射量の目標値として与えることができ、シリンダ
吸入空気量Ｇａは、シリンダへの全吸気量Ｇｅから、Ｅ
ＧＲで導入されるＥＧＲ質量Ｇrcngを減算することによ
り算出することができる（Ｇａ＝Ｇｅ−Ｇrcng）。
【００２５】このうち、シリンダへの全吸気量Ｇｅは、
次式（２）のようにエンジン回転数Ｎｅとブースト圧Ｐ
ｂとブースト温度Ｔｂとから算出することができる。な
お、次式（２）において、Ｖｈはエンジン行程容積、η
ｖは体積効率、γｂはブースト圧Ｐｂと大気圧Ｐａとブ
ースト温度Ｔｂとから求められる比重量である。 Ｇｅ∝〔Ｎｅ×Ｖｈ×ηｖ×γｂ（Ｐｂ，Ｐａ，Ｔｂ）〕・・・（２） また、ＥＧＲ質量Ｇrcngは、ＥＧＲ流量推定手段４２Ａ
で算出されるが、ＥＧＲ流量推定手段４２Ａでは、実Ｅ
ＰＳとＥＧＲバルブ２５の前後差圧ＤＥＰとから算出で
きるＥＧＲバルブ通過流量Ｖegrと、燃料噴射量Ｑとエ
ンジン温度（一般にはエンジンの冷却水温度）Ｔｗとか
ら算出できるＥＧＲガス密度ρegrとの積として算出さ
れるＥＧＲ質量値Ｇｒを、次式（３）のように、排ガス
中の新気質量割合Ｒａで補正してＥＧＲ質量Ｇrcngを得
ることができる。
次式（２）のようにエンジン回転数Ｎｅとブースト圧Ｐ
ｂとブースト温度Ｔｂとから算出することができる。な
お、次式（２）において、Ｖｈはエンジン行程容積、η
ｖは体積効率、γｂはブースト圧Ｐｂと大気圧Ｐａとブ
ースト温度Ｔｂとから求められる比重量である。 Ｇｅ∝〔Ｎｅ×Ｖｈ×ηｖ×γｂ（Ｐｂ，Ｐａ，Ｔｂ）〕・・・（２） また、ＥＧＲ質量Ｇrcngは、ＥＧＲ流量推定手段４２Ａ
で算出されるが、ＥＧＲ流量推定手段４２Ａでは、実Ｅ
ＰＳとＥＧＲバルブ２５の前後差圧ＤＥＰとから算出で
きるＥＧＲバルブ通過流量Ｖegrと、燃料噴射量Ｑとエ
ンジン温度（一般にはエンジンの冷却水温度）Ｔｗとか
ら算出できるＥＧＲガス密度ρegrとの積として算出さ
れるＥＧＲ質量値Ｇｒを、次式（３）のように、排ガス
中の新気質量割合Ｒａで補正してＥＧＲ質量Ｇrcngを得
ることができる。
【００２６】 Ｇrcng＝Ｇｒ＊（１−Ｒａ） ・・・（３） ただし、Ｇｒ＝Ｖegr＊ρegr ここで、ＥＧＲバルブ通過流量（ＥＧＲ流量）Ｖegr
は、ＥＧＲ流量推定手段４２Ａ´により推定される。つ
まり、ＥＧＲ流量推定手段４２Ａ´では、ＥＰＳ６５に
より検出された実ＥＰＳのサンプリングデータをＥＧＲ
バルブ位置データ処理手段４２Ｂにより平均化処理した
値と、差圧算出手段４７により算出されるＥＧＲバルブ
２５の前後差圧ＤＥＰとから、図３に示すような対応関
係の三次元マップによってＥＧＲ流量を推定できる。
は、ＥＧＲ流量推定手段４２Ａ´により推定される。つ
まり、ＥＧＲ流量推定手段４２Ａ´では、ＥＰＳ６５に
より検出された実ＥＰＳのサンプリングデータをＥＧＲ
バルブ位置データ処理手段４２Ｂにより平均化処理した
値と、差圧算出手段４７により算出されるＥＧＲバルブ
２５の前後差圧ＤＥＰとから、図３に示すような対応関
係の三次元マップによってＥＧＲ流量を推定できる。
【００２７】なお、差圧算出手段４７では、ブーストセ
ンサ６３により検出されるブースト圧（吸気管内圧力）
Ｐｂと圧力センサ６６により検出されるＥＧＲバルブ２
５の上流圧Ｐegrとの差（＝Ｐegr−Ｐｂ）を算出する。
このとき、算出に用いるブースト圧Ｐｂ及びＥＧＲバル
ブ２５の上流圧Ｐegrについても、ＥＧＲバルブ位置の
サンプリングデータ処理と同様に、その対象気筒の吸気
行程において得られたデータを平均化したものを用いる
ようにする。
ンサ６３により検出されるブースト圧（吸気管内圧力）
Ｐｂと圧力センサ６６により検出されるＥＧＲバルブ２
５の上流圧Ｐegrとの差（＝Ｐegr−Ｐｂ）を算出する。
このとき、算出に用いるブースト圧Ｐｂ及びＥＧＲバル
ブ２５の上流圧Ｐegrについても、ＥＧＲバルブ位置の
サンプリングデータ処理と同様に、その対象気筒の吸気
行程において得られたデータを平均化したものを用いる
ようにする。
【００２８】また、ＥＧＲガス密度ρegrは燃料噴射量
Ｑとエンジン温度（一般にはエンジンの冷却水温度）Ｔ
ｗとから算出できる。一方、ＥＧＲバルブ基本位置設定
手段４３では、エンジン回転数Ｎｅと筒内への燃料噴射
量（エンジン負荷に相当する量）Ｑとから、予め用意さ
れた基本ＥＧＲバルブ位置設定マップによって、ＥＧＲ
バルブ基本位置を設定する。
Ｑとエンジン温度（一般にはエンジンの冷却水温度）Ｔ
ｗとから算出できる。一方、ＥＧＲバルブ基本位置設定
手段４３では、エンジン回転数Ｎｅと筒内への燃料噴射
量（エンジン負荷に相当する量）Ｑとから、予め用意さ
れた基本ＥＧＲバルブ位置設定マップによって、ＥＧＲ
バルブ基本位置を設定する。
【００２９】また、ＰＩ演算手段４４では、目標空気過
剰率設定手段４１で設定された目標λと、実空気過剰率
推定手段４２で推定された実λとの偏差（＝目標λ−実
λ）を、ＰＩ演算処理する。ＥＧＲバルブ目標位置設定
手段４５では、ＥＧＲバルブ基本位置設定手段４３で設
定されたＥＧＲバルブ基本位置とＰＩ演算手段４４でＰ
Ｉ演算処理された値とを加算して、ＥＧＲバルブ目標位
置ＥＰＳｔを設定する。
剰率設定手段４１で設定された目標λと、実空気過剰率
推定手段４２で推定された実λとの偏差（＝目標λ−実
λ）を、ＰＩ演算処理する。ＥＧＲバルブ目標位置設定
手段４５では、ＥＧＲバルブ基本位置設定手段４３で設
定されたＥＧＲバルブ基本位置とＰＩ演算手段４４でＰ
Ｉ演算処理された値とを加算して、ＥＧＲバルブ目標位
置ＥＰＳｔを設定する。
【００３０】ＥＧＲバルブ指令手段４６では、ＥＧＲバ
ルブ目標位置設定手段４５により設定されたＥＧＲバル
ブ目標位置ＥＰＳｔと現在のＥＧＲバルブ位置ＥＳＰと
に基づいてＥＧＲバルブ２５に指令信号（＝ＥＰＳｔ−
ＥＳＰ）を出力する。差圧増加制御手段４８では、差圧
算出手段４７により算出されたＥＧＲバルブ２５の前後
差圧ＤＥＰを所定値と比較して、前後差圧ＤＥＰが所定
値以下のときに、吸気絞り弁１４を絞ってＥＧＲバルブ
２５の前後差圧を増加させる。これは、ＥＧＲ流量を適
正に把握できるようにして、ＥＧＲを高精度で制御でき
るようにするためである。
ルブ目標位置設定手段４５により設定されたＥＧＲバル
ブ目標位置ＥＰＳｔと現在のＥＧＲバルブ位置ＥＳＰと
に基づいてＥＧＲバルブ２５に指令信号（＝ＥＰＳｔ−
ＥＳＰ）を出力する。差圧増加制御手段４８では、差圧
算出手段４７により算出されたＥＧＲバルブ２５の前後
差圧ＤＥＰを所定値と比較して、前後差圧ＤＥＰが所定
値以下のときに、吸気絞り弁１４を絞ってＥＧＲバルブ
２５の前後差圧を増加させる。これは、ＥＧＲ流量を適
正に把握できるようにして、ＥＧＲを高精度で制御でき
るようにするためである。
【００３１】つまり、本装置では、前述のように、ＥＧ
Ｒ流量（ＥＧＲバルブ通過流量）ＶegrをＥＰＳ６５に
より検出される実ＥＰＳ（ＥＧＲバルブ２５の開度）と
差圧算出手段４７により算出されるＥＧＲバルブ２５の
前後差圧ＤＥＰとから図３に示すような対応関係のマッ
プによって推定して求めている。なお、図３において、
ΔＰｉ（即ち、ΔＰ1〜ΔＰ11）はＥＧＲ前後差圧を示
し、ΔＰ1，ΔＰ2，ΔＰ2・・・・ΔＰ11の順に（ｉの
値が大きくなるほど）ＥＧＲの前後差圧が大きい。ま
た、隣接する前後差圧間の圧力差については、ΔＰ 1と
ΔＰ2との間の差，ΔＰ2とΔＰ3との間の差，ΔＰ3とΔ
Ｐ4との間の差はいずれも５ｍｍＨｇであり、ΔＰ4とΔ
Ｐ5との間の差，ΔＰ5とΔＰ6との間の差，ΔＰ6とΔＰ
7との間の差はいずれも１０ｍｍＨｇであり、ΔＰ7以降
は隣接する前後差圧間の圧力差が次第に大きくなってい
る。
Ｒ流量（ＥＧＲバルブ通過流量）ＶegrをＥＰＳ６５に
より検出される実ＥＰＳ（ＥＧＲバルブ２５の開度）と
差圧算出手段４７により算出されるＥＧＲバルブ２５の
前後差圧ＤＥＰとから図３に示すような対応関係のマッ
プによって推定して求めている。なお、図３において、
ΔＰｉ（即ち、ΔＰ1〜ΔＰ11）はＥＧＲ前後差圧を示
し、ΔＰ1，ΔＰ2，ΔＰ2・・・・ΔＰ11の順に（ｉの
値が大きくなるほど）ＥＧＲの前後差圧が大きい。ま
た、隣接する前後差圧間の圧力差については、ΔＰ 1と
ΔＰ2との間の差，ΔＰ2とΔＰ3との間の差，ΔＰ3とΔ
Ｐ4との間の差はいずれも５ｍｍＨｇであり、ΔＰ4とΔ
Ｐ5との間の差，ΔＰ5とΔＰ6との間の差，ΔＰ6とΔＰ
7との間の差はいずれも１０ｍｍＨｇであり、ΔＰ7以降
は隣接する前後差圧間の圧力差が次第に大きくなってい
る。
【００３２】しかしながら、ＥＧＲ要求の高い低負荷域
においては、図３に領域Ａで示すように、ＥＧＲバルブ
の前後差圧が例えば数ｍｍＨｇ程度と非常に小さく、し
かも、大量ＥＧＲを要求されていることから、ＥＧＲバ
ルブ開度は全開に近い状態にあるため、ＥＧＲバルブの
前後差圧の変化に対してＥＧＲ流量の変化は敏感とな
り、ＥＧＲバルブの前後差圧の僅かな誤差が推定するＥ
ＧＲ流量を大きく狂わせてしまう。
においては、図３に領域Ａで示すように、ＥＧＲバルブ
の前後差圧が例えば数ｍｍＨｇ程度と非常に小さく、し
かも、大量ＥＧＲを要求されていることから、ＥＧＲバ
ルブ開度は全開に近い状態にあるため、ＥＧＲバルブの
前後差圧の変化に対してＥＧＲ流量の変化は敏感とな
り、ＥＧＲバルブの前後差圧の僅かな誤差が推定するＥ
ＧＲ流量を大きく狂わせてしまう。
【００３３】そこで、この場合、吸気絞り弁１４を絞っ
てＥＧＲバルブ２５の前後差圧を増加させることにより
ＥＧＲバルブの前後差圧の変化に対してＥＧＲ流量の変
化は敏感とならない領域を用いて、ＥＧＲバルブの前後
差圧に誤差が生じても、推定するＥＧＲ流量が大きく狂
わないようにして、ＥＧＲ流量を適正に把握することが
できるようにしているのである。なお、吸気絞り弁１４
は本来エンジンの運転状態に応じた状態に制御される
が、差圧増加制御手段４８では、エンジンの運転状態に
応じた吸気絞り弁１４の目標開度を絞り側に補正するこ
とで、差圧増加を行なうようにしている。
てＥＧＲバルブ２５の前後差圧を増加させることにより
ＥＧＲバルブの前後差圧の変化に対してＥＧＲ流量の変
化は敏感とならない領域を用いて、ＥＧＲバルブの前後
差圧に誤差が生じても、推定するＥＧＲ流量が大きく狂
わないようにして、ＥＧＲ流量を適正に把握することが
できるようにしているのである。なお、吸気絞り弁１４
は本来エンジンの運転状態に応じた状態に制御される
が、差圧増加制御手段４８では、エンジンの運転状態に
応じた吸気絞り弁１４の目標開度を絞り側に補正するこ
とで、差圧増加を行なうようにしている。
【００３４】本発明の一実施形態としての排気ガス再循
環装置は、上述のように構成されているので、目標空気
過剰率設定手段４１がエンジンの運転状態に応じて目標
λを設定し、実空気過剰率推定手段４２が実λを推定す
ると、ＰＩ演算手段４４がこれらの目標λと実λとの差
分をＰＩ演算する。一方、ＥＧＲバルブ基本位置設定手
段４３がＥＧＲバルブ基本位置を設定すると、ＥＧＲバ
ルブ目標位置設定手段４５が、設定したＥＧＲバルブ基
本位置と上記のＰＩ演算処理値とを加算して、ＥＧＲバ
ルブの目標位置を設定して、ＥＧＲバルブ指令手段４６
が目標位置と実際のＥＧＲバルブの位置とに基づいてＥ
ＧＲバルブ２５に指令信号を出力する。
環装置は、上述のように構成されているので、目標空気
過剰率設定手段４１がエンジンの運転状態に応じて目標
λを設定し、実空気過剰率推定手段４２が実λを推定す
ると、ＰＩ演算手段４４がこれらの目標λと実λとの差
分をＰＩ演算する。一方、ＥＧＲバルブ基本位置設定手
段４３がＥＧＲバルブ基本位置を設定すると、ＥＧＲバ
ルブ目標位置設定手段４５が、設定したＥＧＲバルブ基
本位置と上記のＰＩ演算処理値とを加算して、ＥＧＲバ
ルブの目標位置を設定して、ＥＧＲバルブ指令手段４６
が目標位置と実際のＥＧＲバルブの位置とに基づいてＥ
ＧＲバルブ２５に指令信号を出力する。
【００３５】実λの推定時に、ＥＧＲ量を求めるために
ＥＧＲ流量（ＥＧＲバルブ通過流量）Ｖegrが用いら
れ、ＥＧＲ流量を求める際に、ＥＧＲバルブ位置データ
処理手段４２Ｂで処理されたＥＧＲバルブ開度（ＥＧＲ
バルブ位置）及び差圧算出手段４７により算出されたＥ
ＧＲバルブ２５の前後差圧ＤＥＰが用いられる。このと
き、ＥＧＲバルブ位置データ処理手段４２Ｂでは、ＥＧ
Ｒ流量を推定しようとする気筒の燃焼行程（爆発行程）
の直前の吸気行程において得られたサンプリングデータ
を平均化処理して、この値がＥＧＲ流量推定に用いられ
るようになっているので、当該気筒に実際にＥＧＲの吸
気が行なわれる時（吸気行程中）のＥＧＲバルブ位置デ
ータが、適切に用いられることになる。
ＥＧＲ流量（ＥＧＲバルブ通過流量）Ｖegrが用いら
れ、ＥＧＲ流量を求める際に、ＥＧＲバルブ位置データ
処理手段４２Ｂで処理されたＥＧＲバルブ開度（ＥＧＲ
バルブ位置）及び差圧算出手段４７により算出されたＥ
ＧＲバルブ２５の前後差圧ＤＥＰが用いられる。このと
き、ＥＧＲバルブ位置データ処理手段４２Ｂでは、ＥＧ
Ｒ流量を推定しようとする気筒の燃焼行程（爆発行程）
の直前の吸気行程において得られたサンプリングデータ
を平均化処理して、この値がＥＧＲ流量推定に用いられ
るようになっているので、当該気筒に実際にＥＧＲの吸
気が行なわれる時（吸気行程中）のＥＧＲバルブ位置デ
ータが、適切に用いられることになる。
【００３６】したがって、ＥＧＲ量を精度よく推定する
ことができ、実λの正確な推定値が得られるようにな
り、ＥＧＲ（排気ガス再循環）を高精度で制御できるよ
うになるのである。さらに、ＥＧＲ要求の高い低負荷域
においては、図３に領域Ａで示すように、ＥＧＲバルブ
の前後差圧が例えば数ｍｍＨｇ程度と非常に小さく、し
かも、大量ＥＧＲを要求されていることからＥＧＲバル
ブ開度は全開に近い状態にあるため、このままでは、Ｅ
ＧＲバルブの前後差圧の僅かな誤差が推定するＥＧＲ流
量を大きく狂わせてしまうが、本装置には差圧増加手段
４９が設けられているので、このような不具合が回避さ
れる効果がある。
ことができ、実λの正確な推定値が得られるようにな
り、ＥＧＲ（排気ガス再循環）を高精度で制御できるよ
うになるのである。さらに、ＥＧＲ要求の高い低負荷域
においては、図３に領域Ａで示すように、ＥＧＲバルブ
の前後差圧が例えば数ｍｍＨｇ程度と非常に小さく、し
かも、大量ＥＧＲを要求されていることからＥＧＲバル
ブ開度は全開に近い状態にあるため、このままでは、Ｅ
ＧＲバルブの前後差圧の僅かな誤差が推定するＥＧＲ流
量を大きく狂わせてしまうが、本装置には差圧増加手段
４９が設けられているので、このような不具合が回避さ
れる効果がある。
【００３７】つまり、ＥＧＲバルブの前後差圧が所定圧
以下の場合には、吸気絞り弁１４を絞ってＥＧＲバルブ
２５の前後差圧を増加させているため、図３に示すよう
に、ＥＧＲバルブ２５の前後差圧がより高圧なライン上
に従ってＥＧＲ流量を推定することになる。そして、例
えば目標ＥＧＲ流量が図３に目標ＥＧＲ流量と示すレベ
ルにあれば、通常、この近傍に実際のＥＧＲ流量が存在
するが、ＥＧＲバルブ２５の前後差圧を増加させること
によって、図３中に矢印（右側の●から左側の●に向か
う矢印）で示すように、ＥＧＲバルブ２５の開度を比較
的小さくしながらＥＧＲ流量を確保することができる。
以下の場合には、吸気絞り弁１４を絞ってＥＧＲバルブ
２５の前後差圧を増加させているため、図３に示すよう
に、ＥＧＲバルブ２５の前後差圧がより高圧なライン上
に従ってＥＧＲ流量を推定することになる。そして、例
えば目標ＥＧＲ流量が図３に目標ＥＧＲ流量と示すレベ
ルにあれば、通常、この近傍に実際のＥＧＲ流量が存在
するが、ＥＧＲバルブ２５の前後差圧を増加させること
によって、図３中に矢印（右側の●から左側の●に向か
う矢印）で示すように、ＥＧＲバルブ２５の開度を比較
的小さくしながらＥＧＲ流量を確保することができる。
【００３８】このように、ＥＧＲバルブ２５の前後差圧
が比較的大きく、ＥＧＲバルブ２５の開度があまり大き
くない領域では、ＥＧＲバルブの前後差圧の誤差に対し
てＥＧＲ流量の変化は少なくなるので、ＥＧＲバルブの
前後差圧の算出値に多少の誤差があっても、ＥＧＲ流量
の推定値への影響は少なく、ＥＧＲ量を適正に把握する
ことができるのである。
が比較的大きく、ＥＧＲバルブ２５の開度があまり大き
くない領域では、ＥＧＲバルブの前後差圧の誤差に対し
てＥＧＲ流量の変化は少なくなるので、ＥＧＲバルブの
前後差圧の算出値に多少の誤差があっても、ＥＧＲ流量
の推定値への影響は少なく、ＥＧＲ量を適正に把握する
ことができるのである。
【００３９】これにより、筒内空気過剰率λをパラメー
タとしたＥＧＲバルブのフィードバック制御を精度良く
行なうことができ、ＥＧＲ制御を適正に行なうことがで
きるようになる。なお、本発明は上述の実施形態に限定
されるものではなく、種々変形して適用することができ
る。
タとしたＥＧＲバルブのフィードバック制御を精度良く
行なうことができ、ＥＧＲ制御を適正に行なうことがで
きるようになる。なお、本発明は上述の実施形態に限定
されるものではなく、種々変形して適用することができ
る。
【００４０】例えば、上述の実施形態では、ＥＧＲ流量
の推定に、推定対象の気筒の吸気行程において得られた
サンプリングデータを単純平均化処理したものを用いて
いるが、平均化は適当な加重平均としてもよく、また、吸
気行程において得られたサンプリングデータの代表値を
１つだけ用いてＥＧＲ流量を推定しても、ＥＧＲ流量の
推定精度をある程度向上させることができる。
の推定に、推定対象の気筒の吸気行程において得られた
サンプリングデータを単純平均化処理したものを用いて
いるが、平均化は適当な加重平均としてもよく、また、吸
気行程において得られたサンプリングデータの代表値を
１つだけ用いてＥＧＲ流量を推定しても、ＥＧＲ流量の
推定精度をある程度向上させることができる。
【００４１】また、上述の実施形態では、差圧増加手段
４９に吸気絞り弁１４を利用しているが、ＶＧターボを
そなえたエンジンならば、ＶＧターボの可変ベーンを絞
ることで差圧増加を行なうようにすることができる。さ
らに、上述の実施形態では、差圧増加手段４９に吸気絞
り弁１４を利用しているが、ＶＧターボをそなえたエン
ジンならば、ＶＧターボの可変ベーンを絞ることで差圧
増加を行なうようにすることができる。
４９に吸気絞り弁１４を利用しているが、ＶＧターボを
そなえたエンジンならば、ＶＧターボの可変ベーンを絞
ることで差圧増加を行なうようにすることができる。さ
らに、上述の実施形態では、差圧増加手段４９に吸気絞
り弁１４を利用しているが、ＶＧターボをそなえたエン
ジンならば、ＶＧターボの可変ベーンを絞ることで差圧
増加を行なうようにすることができる。
【００４２】また、ＥＧＲバルブの前後差圧に代えて、
ＥＧＲバルブの上流圧を用いてＥＧＲ流量を推定するこ
とも考えられる。さらに、上述の実施形態はターボ過給
機を備えたディーゼルエンジンに本発明を適用したもの
であるが、自然吸気のディーゼルエンジンや希薄燃焼方
式のガソリンエンジン等にも好適である。更に、エンジ
ン制御システムの具体的構成や制御手順等についても、
本発明の主旨を逸脱しない範囲で変更することが可能で
ある。
ＥＧＲバルブの上流圧を用いてＥＧＲ流量を推定するこ
とも考えられる。さらに、上述の実施形態はターボ過給
機を備えたディーゼルエンジンに本発明を適用したもの
であるが、自然吸気のディーゼルエンジンや希薄燃焼方
式のガソリンエンジン等にも好適である。更に、エンジ
ン制御システムの具体的構成や制御手順等についても、
本発明の主旨を逸脱しない範囲で変更することが可能で
ある。
【００４３】
【発明の効果】以上詳述したように、請求項１記載の本
発明の排気ガス再循環装置によれば、実空気過剰率の推
定にあたって用いるＥＧＲ量を、推定対象の気筒の吸気
行程におけるＥＧＲバルブの開度検出値を用いて推定す
るので、ＥＧＲ量を適切に推定することができ、実空気
過剰率の推定精度が向上し、ＥＧＲの制御をより精度良
く行なえるようになる。
発明の排気ガス再循環装置によれば、実空気過剰率の推
定にあたって用いるＥＧＲ量を、推定対象の気筒の吸気
行程におけるＥＧＲバルブの開度検出値を用いて推定す
るので、ＥＧＲ量を適切に推定することができ、実空気
過剰率の推定精度が向上し、ＥＧＲの制御をより精度良
く行なえるようになる。
【００４４】また、請求項２記載の本発明の排気ガス再
循環装置によれば、対象気筒の吸気行程時に開度検出手
段により周期的に得られる複数のサンプリングデータの
平均値を用いて、ＥＧＲ流量の推定を行なうので、ＥＧ
Ｒ量をより一層適切に推定することができ、実空気過剰
率の推定精度がさらに向上し、ＥＧＲの制御をより一層
精度良く行なえるようになる。
循環装置によれば、対象気筒の吸気行程時に開度検出手
段により周期的に得られる複数のサンプリングデータの
平均値を用いて、ＥＧＲ流量の推定を行なうので、ＥＧ
Ｒ量をより一層適切に推定することができ、実空気過剰
率の推定精度がさらに向上し、ＥＧＲの制御をより一層
精度良く行なえるようになる。
【図１】本発明の一実施形態としての排気ガス再循環装
置をそなえた内燃機関を示す構成図である。
置をそなえた内燃機関を示す構成図である。
【図２】本発明の一実施形態としての排気ガス再循環装
置による制御を説明するブロック図である。
置による制御を説明するブロック図である。
【図３】本発明の課題を説明するとともに本発明の一実
施形態としての排気ガス再循環装置の作用について説明
するためのＥＧＲバルブの前後差圧とＥＧＲバルブ開度
とＥＧＲ流量との関係を示す図である。
施形態としての排気ガス再循環装置の作用について説明
するためのＥＧＲバルブの前後差圧とＥＧＲバルブ開度
とＥＧＲ流量との関係を示す図である。
【図４】本発明の課題を説明するとともに本発明の一実
施形態としての排気ガス再循環装置の作用について説明
するタイムチャートである。
施形態としての排気ガス再循環装置の作用について説明
するタイムチャートである。
１１ 吸気通路 ２１ 排気通路 ２３ 排気再循環装置（ＥＧＲ） ２４ ＥＧＲ通路 ２５ ＥＧＲバルブ ４１ 目標空気過剰率設定手段 ４２ 実空気過剰率推定手段 ４２Ａ ＥＧＲ量導出手段 ４２Ａ´ ＥＧＲ流量推定手段 ４２Ｂ ＥＧＲバルブ位置データ処理手段 ４５ ＥＧＲバルブ目標位置設定手段（目標ＥＧＲ量設
定手段） ４６ ＥＧＲバルブ指令手段（ＥＧＲバルブ開度制御手
段） ４７ 差圧算出手段 ４９ 差圧増加手段 ６１ 運転状態検出手段としてのクランク角センサ ６２ 運転状態検出手段としてのアクセルポジションセ
ンサ（ＡＰＳ） ６５ 開度検出手段
定手段） ４６ ＥＧＲバルブ指令手段（ＥＧＲバルブ開度制御手
段） ４７ 差圧算出手段 ４９ 差圧増加手段 ６１ 運転状態検出手段としてのクランク角センサ ６２ 運転状態検出手段としてのアクセルポジションセ
ンサ（ＡＰＳ） ６５ 開度検出手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｍ 25/07 ５８０ Ｆ０２Ｍ 25/07 ５８０Ｈ Ｆ０２Ｄ 41/04 ３５５ Ｆ０２Ｄ 41/04 ３５５ 43/00 ３０１ 43/00 ３０１Ｈ ３０１Ｎ ３０１Ｗ (72)発明者 西原 節雄 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内 Ｆターム(参考） 3G062 AA01 AA03 AA05 BA02 BA04 BA06 EA08 ED01 ED04 FA02 FA04 FA05 FA06 FA09 FA13 GA02 GA04 GA06 GA12 GA15 GA21 GA23 3G084 AA01 AA03 BA05 BA08 BA13 BA20 DA10 EA05 EA11 EB12 EC01 EC03 FA02 FA10 FA11 FA13 FA33 FA37 3G301 HA02 HA04 HA06 HA11 HA13 JA21 KA06 KA23 LA03 LB11 LC03 LC07 MA11 NA08 NB03 NC02 ND02 PA07Z PA10Z PA11Z PB08Z PD14Z PD15Z PE01Z PF03Z PF16Z
Claims (2)
- 【請求項１】 内燃機関の排気通路と吸気通路とを連通
して該排気通路内の排気ガスを該吸気通路内に還流させ
るＥＧＲ通路と、 該ＥＧＲ通路に設けられ該吸気通路内に還流する排気ガ
スの量を調整するＥＧＲバルブとを有する排気ガス再循
環装置において、 該内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、 該運転状態検出手段により検出された運転状態に対応す
る筒内の目標空気過剰率を設定する目標空気過剰率設定
手段と、 該ＥＧＲバルブの開度を検出する開度検出手段と、 該開度検出手段により検出された対象気筒の吸気行程時
における該ＥＧＲバルブの開度検出値に基づいて該内燃
機関の筒内へのＥＧＲ量を導出するＥＧＲ量導出手段
と、 該ＥＧＲ量導出手段により導出されたＥＧＲ量と該気筒
への燃料噴射量と該気筒への新気吸入量とから筒内の実
空気過剰率を推定する実空気過剰率推定手段と、 該目標空気過剰率設定手段により設定された目標空気過
剰率と該実空気過剰率推定手段により推定された実空気
過剰率とに基づいて目標ＥＧＲ量を設定する目標ＥＧＲ
量設定手段と、 該目標ＥＧＲ量設定手段により設定された目標ＥＧＲ量
に基づいて該ＥＧＲバルブを駆動させるＥＧＲバルブ開
度制御手段とをそなえていることを特徴とする、排気ガ
ス再循環装置。 - 【請求項２】 該ＥＧＲ量導出手段は、該対象気筒の吸
気行程時における該ＥＧＲバルブの開度検出値として、
該対象気筒の吸気行程時に該開度検出手段により周期的
に得られる複数のサンプリングデータの平均値を用い
て、該ＥＧＲ量の導出を行なうことを特徴とする、請求
項1記載の排気ガス再循環装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000099217A JP2001280201A (ja) | 2000-03-31 | 2000-03-31 | 排気ガス再循環装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000099217A JP2001280201A (ja) | 2000-03-31 | 2000-03-31 | 排気ガス再循環装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001280201A true JP2001280201A (ja) | 2001-10-10 |
Family
ID=18613594
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000099217A Pending JP2001280201A (ja) | 2000-03-31 | 2000-03-31 | 排気ガス再循環装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001280201A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7031824B2 (en) | 2004-04-07 | 2006-04-18 | General Motors Corporation | Multivariable actuator control for an internal combustion engine |
| JP2012031740A (ja) * | 2010-07-28 | 2012-02-16 | Yanmar Co Ltd | エンジン装置の排気ガス再循環システム |
| JP2014505818A (ja) * | 2010-10-05 | 2014-03-06 | ルノー エス．ア．エス． | 内燃エンジンのシリンダの入口における再循環排気ガスの比率を決定する方法、及びこのような方法を実行するエンジン |
-
2000
- 2000-03-31 JP JP2000099217A patent/JP2001280201A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7031824B2 (en) | 2004-04-07 | 2006-04-18 | General Motors Corporation | Multivariable actuator control for an internal combustion engine |
| JP2012031740A (ja) * | 2010-07-28 | 2012-02-16 | Yanmar Co Ltd | エンジン装置の排気ガス再循環システム |
| JP2014505818A (ja) * | 2010-10-05 | 2014-03-06 | ルノー エス．ア．エス． | 内燃エンジンのシリンダの入口における再循環排気ガスの比率を決定する方法、及びこのような方法を実行するエンジン |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060309 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060322 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060522 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20061212 |