JP3153090B2 - Exhaust gas recirculation control device for internal combustion engine - Google Patents
Exhaust gas recirculation control device for internal combustion engineInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、内燃機関から排出さ
れるNOxを低減すべく、その排出ガスを同機関の吸気
系に再循環させる内燃機関の排気還流制御装置に関し、
特に加速時等におけるスモークの発生を最小限に抑制す
る同制御装置構成の具現に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhaust gas recirculation control system for an internal combustion engine for recirculating exhaust gas to an intake system of the internal combustion engine in order to reduce NOx exhausted from the engine.
In particular, the present invention relates to an embodiment of the control device configuration for minimizing the generation of smoke during acceleration or the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】排気還流制御装置とは周知のように、内
燃機関、例えばディーゼル機関等から排出されるガスの
一部を排気系から取り出し、これに適当な温度、時期、
流量等の制御を施して同機関の吸気系へ再循環させる装
置である。また、こうして排出ガスを吸気系に再循環さ
せることにより、ガスの燃焼温度を下げることができ、
ひいては燃焼排出ガス中の有害成分であるNOx(窒素
酸化物のうちのNO及びNO2 )の発生が抑制されるよ
うになることもよく知られている。2. Description of the Related Art As is well known in the art, an exhaust gas recirculation control device extracts a part of gas discharged from an internal combustion engine, for example, a diesel engine, from an exhaust system, and sets an appropriate temperature, timing,
This device controls the flow rate and the like and recirculates it to the intake system of the engine. Also, by thus recirculating the exhaust gas to the intake system, the combustion temperature of the gas can be reduced,
It is also well known that the generation of harmful components of NOx (NO and NO2 of nitrogen oxides) in the combustion exhaust gas is suppressed.
【0003】ところで、特にディーゼル機関に適用され
る排気還流制御装置にあっては一般に、その制御すべき
排出ガスの再循環量(率)は、例えば機関の回転数を一
定とした場合、余剰空気の多い低負荷となるほど増大さ
れるようになる。そして逆に、負荷が急増する加速状態
では、減量、ないしは同排出ガスの再循環そのものがカ
ットされる。[0003] In general, in an exhaust gas recirculation control device particularly applied to a diesel engine, the recirculation amount (rate) of the exhaust gas to be controlled is, for example, when the engine speed is constant, excess air The lower the load, the more the load increases. Conversely, in an acceleration state in which the load suddenly increases, the weight loss or the recirculation of the exhaust gas itself is cut off.
【0004】しかし通常、上記排気還流制御装置には僅
かながら制御系の応答遅れがあり、特にこうした加速過
渡時には、例えば図26に示されるように、・燃料噴射
量等、負荷が増大し(図26(a))、それに応じて排
気還流指令値が変化する(図26(b))。・この変化
した指令値に追従して還流制御弁が閉方向に駆動しよう
とするが、上記制御系の応答遅れによって、二点鎖線に
て付記する定常値(本来あるべき値)との対比からも明
らかなように、実際には時間的にやや遅れて駆動する
(図26(c))。すなわち、上記負荷が増大している
にも拘わらず、実際に制御される排出ガス再循環量は減
らない。といったような事態が発生する。このように、
燃料の噴射量に比して排出ガスの再循環量が減らない場
合には、定常時よりも吸気の少ない低酸素濃度での燃焼
となり、同図26(d)に示されるような過大なスモー
ク(加速スモーク)が発生することとなる。Normally, however, the exhaust gas recirculation control device has a slight response delay of the control system. Particularly during such an acceleration transition, for example, as shown in FIG. 26 (a)), the exhaust gas recirculation command value changes accordingly (FIG. 26 (b)). -The recirculation control valve attempts to drive in the closing direction following the changed command value. However, due to the response delay of the control system, the return value of the recirculation control valve is compared with a steady value (value that should be originally) indicated by a two-dot chain line. As is apparent from FIG. 26, the driving is actually performed with a slight delay in time (FIG. 26C). In other words, the amount of exhaust gas recirculation actually controlled does not decrease despite the increase in the load. Such a situation occurs. in this way,
If the recirculation amount of the exhaust gas does not decrease as compared with the fuel injection amount, combustion is performed at a low oxygen concentration with less intake air than in the steady state, and excessive smoke as shown in FIG. (Accelerated smoke) will occur.
【0005】そこで従来は、例えば特公昭60−112
14号公報記載の装置にみられるように、上記排出ガス
の再循環量をフィードバック制御するとともに、同フィ
ードバック制御系にPI(比例積分)制御等を併用する
などして、こうした制御系の応答遅れに対処するように
している。Therefore, conventionally, for example, Japanese Patent Publication No. Sho 60-112
As shown in the device described in Japanese Patent Application Publication No. 14-214, the feedback control of the recirculation amount of the exhaust gas and the use of PI (proportional integration) control or the like in combination with the feedback control system result in a response delay of such a control system. I have to deal with.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】このように、PI制御
等を併用して上記排出ガスの再循環量をフィードバック
制御することで、上記制御系の応答遅れも、確かにある
程度は改善されるようにはなる。As described above, the feedback control of the recirculation amount of the exhaust gas in combination with the PI control or the like can certainly reduce the response delay of the control system to some extent. Become.
【0007】ただし、このようなフィードバック制御を
利用した場合においても、その効果は十分ではなく、例
えば緩加速時のように、還流制御弁の開度目標値(排気
還流指令値)が緩やかに変化する場合には、変化初期の
作動遅れによって、依然加速スモークが排出されるよう
になる。この様子を図27(a)〜(d)に示す。However, even when such feedback control is used, the effect is not sufficient, and the opening target value (exhaust gas recirculation command value) of the recirculation control valve gradually changes, for example, during slow acceleration. In this case, the accelerated smoke is still discharged due to the operation delay at the beginning of the change. This situation is shown in FIGS.
【0008】このような還流制御弁の作動遅れは、フィ
ードバック補正量の算出方法にそもそも原因がある。具
体的には、その補正量算出に用いる 「還流制御弁開度目標値」−「実際の還流制御弁開度」 の値が、こうした緩加速の開始初期時には非常に小さい
ために生ずるものであり(図27(b)のZ領域参
照)、フィードバック制御の欠点ともいえる。[0008] Such an operation delay of the recirculation control valve originally has a cause in the method of calculating the feedback correction amount. Specifically, this occurs because the value of the "recirculation control valve opening target value" minus the "actual recirculation control valve opening" used for calculating the correction amount is very small at the beginning of such slow acceleration. (Refer to the Z region in FIG. 27B), which can be said to be a disadvantage of the feedback control.
【0009】なお従来は、フィードバック制御のこのよ
うな問題を克服すべく、例えば特開平5−172008
号公報にみられるように、機関速度の過渡状態を検出
し、それに応じた過渡的な排気還流制御(見込み補正)
を実行することによって、加速スモークの低減を図ろう
とする技術も提案されている。Conventionally, in order to overcome such a problem of feedback control, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 5-172008
As described in Japanese Unexamined Patent Publication, a transient state of the engine speed is detected, and a transitional exhaust gas recirculation control corresponding to the transition state is estimated (prospect correction).
Has been proposed to reduce the acceleration smoke by executing the following.
【0010】しかしこれは、上記過渡補正の要否を機関
の速度変化に基づいて判定するものであるため、急加速
時等、機関速度の変化が急峻な場合には同補正が有効に
実行されるが、例えば走行チャートの「10・15モー
ド」加速や緩加速時等、機関速度や負荷等の変化が緩や
かな場合には、こうした補正が行われない。すなわち図
28(a)及び(b)に例示するように、負荷や機関速
度(回転数)が急変する急加速時には、機関速度変化が
閾値Thを超えて、上記補正が必要とされる旨判定され
る。しかし、同図28(c)及び(d)に例示するよう
に、負荷や機関速度の変化が緩やかとなる緩加速時に
は、この機関速度変化が閾値Thを超えることができ
ず、過渡状態である旨の判定は行われない。したがって
この場合、上記過渡補正は実行されず、結局は図26に
示したような加速スモークが発生することとなる。However, in this method, the necessity of the transient correction is determined based on a change in the speed of the engine. Therefore, when the change in the engine speed is sharp, such as during rapid acceleration, the correction is effectively performed. However, such correction is not performed when the change in the engine speed, the load, and the like is gradual, for example, at the time of “10 · 15 mode” acceleration or gentle acceleration of the running chart. That is, as illustrated in FIGS. 28A and 28B, at the time of rapid acceleration in which the load or the engine speed (the number of revolutions) changes suddenly, it is determined that the engine speed change exceeds the threshold Th and the correction is required. Is done. However, as illustrated in FIGS. 28 (c) and (d), at the time of gentle acceleration in which the load and the engine speed change gradually, this engine speed change cannot exceed the threshold value Th, and is in a transient state. No determination is made. Therefore, in this case, the transient correction is not executed, and eventually, the acceleration smoke as shown in FIG. 26 occurs.
【0011】また、他にも例えば、特開昭61−815
55号公報にみられるように、機関の動作状態量及びそ
の変化量を用いて、Δt秒後のそれら動作状態値を予測
し、その予測値に対応して還流制御弁の駆動量を決定す
る技術なども知られている。このような技術によって加
速過渡時における上記排気還流制御系の応答遅れを予測
し、還流制御弁の駆動量を決定するようにすれば、上述
した緩加速時であっても、それに見合った同制御系の遅
れ補正が実現される可能性はある。In addition, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 61-815
As disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 55-55, the operation state values after Δt seconds are predicted using the operation state amounts of the engine and the change amounts thereof, and the drive amount of the recirculation control valve is determined in accordance with the predicted values. Techniques are also known. By predicting the response delay of the exhaust gas recirculation control system at the time of transient acceleration by such a technique and determining the drive amount of the recirculation control valve, even at the time of the slow acceleration described above, the same control can be performed. There is a possibility that delay correction of the system is realized.
【0012】しかし同技術の場合、それを実現するため
には上記動作状態量を求めるためのセンサ等の配設が必
須となり、コスト的な不利は免れない。しかも同技術で
は、還流制御弁の閉弁方向への駆動の開始(位置速度)
が検出されてはじめて同還流弁のその後の動作状態値が
予測されるものであるため、この駆動の開始そのものが
例えば図26(c)に示される如く遅延される同制御系
にあっては、その加速初期における検出遅れによって、
やはり図27(d)に示されるような加速スモークが発
生するであろう懸念も拭いきれない。However, in the case of this technique, it is necessary to provide a sensor or the like for obtaining the above-mentioned operation state quantity in order to realize the technique, and a disadvantage in terms of cost is inevitable. In addition, in this technology, the drive of the recirculation control valve in the valve closing direction is started (position speed).
Since the subsequent operation state value of the recirculation valve is predicted only after the detection of, the start itself of this drive is delayed, for example, as shown in FIG. By the detection delay in the early stage of acceleration,
Also, the concern that acceleration smoke as shown in FIG. 27D will occur cannot be eliminated.
【0013】この発明は、こうした実情に鑑みてなされ
たものであり、如何なる過渡状態においても加速スモー
クの発生を確実に抑制することのできる内燃機関の排気
還流制御装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of such circumstances, and has as its object to provide an exhaust gas recirculation control device for an internal combustion engine that can reliably suppress the occurrence of acceleration smoke in any transient state. .
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】こうした目的を達成する
ため、請求項1記載の発明では、内燃機関の排出ガスの
一部を同機関の吸気系に再循環させるための還流通路
と、該還流通路を介した前記排出ガスの再循環量を調節
する還流制御弁と、内燃機関の負荷並びに回転数に基づ
いて該還流制御弁の調節量についての基本指令値を算出
する基本指令値演算手段と、少なくともこの算出される
基本指令値の現在並びに過去の値に基づいて、前記還流
制御弁を駆動する系全体の遅れ特性に対しその逆特性を
有する基本指令値補正量を算出する補正量演算手段と、
前記基本指令値をこの算出される補正量で逐次補正した
値にて前記還流制御弁を駆動する駆動手段とを具えて内
燃機関の排気還流制御装置を構成する。In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a recirculation passage for recirculating a part of exhaust gas of an internal combustion engine to an intake system of the engine is provided. A recirculation control valve for adjusting the recirculation amount of the exhaust gas through the passage; a basic command value calculating means for calculating a basic command value for the adjustment amount of the recirculation control valve based on a load and a rotation speed of the internal combustion engine; A correction amount calculating means for calculating a basic command value correction amount having an inverse characteristic to a delay characteristic of the entire system for driving the recirculation control valve, based on at least the current and past values of the calculated basic command value. When,
A drive means for driving the recirculation control valve with a value obtained by sequentially correcting the basic command value with the calculated correction amount constitutes an exhaust gas recirculation control device for an internal combustion engine.
【0015】また、請求項2記載の発明では、こうした
請求項1記載の発明の構成において、前記補正量演算手
段を、前記還流制御弁を駆動する系全体の遅れ特性を1
つの一次遅れ特性に近似してその逆特性を有する基本指
令値補正量を算出するものとして構成する。According to a second aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect of the present invention, the correction amount calculating means is configured to set the delay characteristic of the entire system for driving the recirculation control valve to one.
It is configured to calculate a basic command value correction amount having an inverse characteristic by approximating one primary delay characteristic.
【0016】また、請求項3記載の発明では、この請求
項2記載の発明の構成において、前記補正量演算手段
を、前記近似する一次遅れ特性について予め適合した時
定数パラメータを保有し、少なくとも前記算出される基
本指令値の現在並びに過去の値に基づいてその該当する
時定数パラメータを選出するものとして構成する。According to a third aspect of the present invention, in the configuration of the second aspect of the present invention, the correction amount calculating means has a time constant parameter previously adapted to the approximate first-order lag characteristic, and The corresponding time constant parameter is selected based on the current and past values of the calculated basic command value.
【0017】また、請求項4記載の発明では、上記請求
項1記載の発明の構成において、前記補正量演算手段
を、前記還流制御弁を駆動する系の指令値変化に追従で
きる限界値を求め、該求めた限界値を同系の遅れ特性の
逆特性に重み付けして前記基本指令値補正量を算出する
ものとして構成する。According to a fourth aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect, the correction amount calculating means determines a limit value that can follow a change in a command value of a system for driving the recirculation control valve. The basic command value correction amount is calculated by weighting the obtained limit value to the inverse characteristic of the delay characteristic of the same system.
【0018】また、請求項5記載の発明では、上記1〜
4の何れかに記載の発明の構成において、前記補正量演
算手段を、前記基本指令値補正量の算出に用いられる少
なくとも1つのパラメータを定数化してこれを保有する
ものとして構成する。Further, in the invention according to claim 5, the above-mentioned 1 to
In the configuration of the invention according to any one of the fourth to fourth aspects, the correction amount calculation means is configured to convert at least one parameter used for calculating the basic command value correction amount into a constant and hold the same.
【0019】また、請求項6記載の発明では、これら請
求項1〜5の何れかに記載の発明の構成において、内燃
機関の負荷並びに回転数に基づいて前記還流制御弁の調
節量についての目標値を算出する目標値演算手段と、前
記還流制御弁の実調節量を検出する実調節量検出手段
と、前記還流制御弁の調節量についての前記算出される
目標値と前記検出される実調節量との偏差を同還流制御
弁の駆動指令値としてフィードバックするフィードバッ
ク手段と、このフィードバックされる駆動指令値に前記
補正量演算手段にて算出される基本指令値補正量を加算
する加算手段と、を更に具え、前記駆動手段を、この加
算された指令値にて前記還流制御弁を駆動するものとし
て構成する。According to a sixth aspect of the present invention, in the configuration according to any one of the first to fifth aspects, a target amount of adjustment of the recirculation control valve based on a load and a rotation speed of the internal combustion engine is set. Target value calculation means for calculating the value, actual adjustment amount detection means for detecting the actual adjustment amount of the recirculation control valve, the calculated target value for the adjustment amount of the recirculation control valve, and the detected actual adjustment Feedback means for feeding back a deviation from the amount as a drive command value for the recirculation control valve, and addition means for adding a basic command value correction amount calculated by the correction amount calculation means to the fed back drive command value, And the drive means is configured to drive the recirculation control valve with the added command value.
【0020】また、請求項7記載の発明では、内燃機関
の排出ガスの一部を同機関の吸気系に再循環させるため
の還流通路と、該還流通路を介した前記排出ガスの再循
環量を調節する還流制御弁と、内燃機関の負荷並びに回
転数に基づいて該還流制御弁の調節量についての基本指
令値を算出する基本指令値演算手段と、内燃機関の負荷
並びに回転数に基づいて同還流制御弁の調節量について
の目標値を算出する目標値演算手段と、少なくともこの
算出される目標値の現在並びに過去の値に基づいて、前
記還流制御弁を駆動する系全体の遅れ特性に対しその逆
特性を有する目標値補正量を算出する補正量演算手段
と、前記還流制御弁の実調節量を検出する実調節量検出
手段と、前記還流制御弁の調節量についての前記算出さ
れる目標値と前記検出される実調節量との偏差を同還流
制御弁の駆動指令値としてフィードバックするフィード
バック手段と、このフィードバックされる駆動指令値
に、前記補正量演算手段にて算出される目標値補正量、
及び前記基本指令値演算手段にて算出される基本指令値
を加算する加算手段と、この算出された指令値にて前記
還流制御弁を駆動する駆動手段とを具えて内燃機関の排
気還流制御装置を構成する。Further, according to the present invention, a recirculation passage for recirculating a part of the exhaust gas of the internal combustion engine to the intake system of the engine, and a recirculation amount of the exhaust gas through the recirculation passage Recirculation control valve, a basic command value calculating means for calculating a basic command value for an adjustment amount of the recirculation control valve based on the load and the rotation speed of the internal combustion engine, and A target value calculating means for calculating a target value for the adjustment amount of the recirculation control valve; and a delay characteristic of the entire system for driving the recirculation control valve based on at least current and past values of the calculated target value. On the other hand, a correction amount calculating means for calculating a target value correction amount having the opposite characteristic, an actual adjustment amount detecting means for detecting an actual adjustment amount of the recirculation control valve, and the calculated amount for the adjustment amount of the recirculation control valve. Target value and Real and feedback means for feeding back the adjusting amount and the deviation as a drive command value of the recirculation control valve, the drive command value that is the feedback target value correction amount calculated by the correction amount calculating means which is,
An exhaust gas recirculation control device for an internal combustion engine, comprising: addition means for adding a basic command value calculated by the basic command value calculation means; and driving means for driving the recirculation control valve with the calculated command value. Is configured.
【0021】また、請求項8記載の発明では、上記請求
項6または7記載の発明の構成において、前記フィード
バック手段を、前記偏差を比例・積分制御した値を前記
還流制御弁の駆動指令値としてフィードバックするもの
として構成する。According to the invention of claim 8, in the configuration of the invention of claim 6 or 7, the feedback means sets a value obtained by proportionally / integrally controlling the deviation as a drive command value of the recirculation control valve. Configure as feedback.
【0022】[0022]
【作用】PI(比例・積分)制御等を併用して還流制御
弁駆動量をフィードバック制御したとしても、特に緩加
速時には十分な加速スモークの低減が図られないこと、
また機関速度の過渡状態を検出し、それに応じた過渡的
な排気還流制御(見込み補正)を実行したところで、や
はり緩加速時には加速スモークの低減が図られないこ
と、等々は前述した通りである。[Effect] Even if feedback control of the recirculation control valve drive amount is performed in combination with PI (proportional / integral) control or the like, sufficient reduction of acceleration smoke cannot be achieved, particularly at a moderate acceleration.
Also, as described above, when the transient state of the engine speed is detected and the transient exhaust gas recirculation control (expected correction) is executed in response thereto, the acceleration smoke cannot be reduced at the time of gentle acceleration.
【0023】また例えば、機関の動作状態量及びその変
化量を用いてΔt秒後のそれら動作状態値を予測し、そ
の予測値に対応して還流制御弁の駆動量を決定すること
によっても、それが同還流制御弁の位置速度の検出値等
に基づき上記予測を行うものである以上、やはり前述し
たように、特に緩加速時には加速スモークが有効に低減
されない可能性が高い。Also, for example, by using the operating state amount of the engine and the change amount thereof to predict the operating state value after Δt seconds and determining the drive amount of the recirculation control valve in accordance with the predicted value, Since the above-mentioned prediction is performed based on the detected value of the position speed of the recirculation control valve and the like, as described above, there is a high possibility that the acceleration smoke is not effectively reduced particularly at the time of gentle acceleration.
【0024】この点、請求項1記載の発明によるよう
に、上記算出される基本指令値等の現在並びに過去の値
に基づき、還流制御弁を駆動する系全体の遅れ特性に対
してその逆特性を有する基本指令値補正量を算出するよ
うにすれば、還流制御弁の位置等を検出せずとも、上記
系の遅れ特性に見合った好適な指令値補正量がその都度
算出されるようになる。[0024] In this respect, according to the first aspect of the present invention, based on the present and past values of the calculated basic command value and the like, the reverse characteristic of the delay characteristic of the entire system for driving the recirculation control valve is obtained. If the basic command value correction amount having the following formula is calculated, a suitable command value correction amount suitable for the delay characteristic of the system can be calculated each time without detecting the position of the recirculation control valve or the like. .
【0025】しかもこの場合、過渡判定等は何ら行わな
いため、緩加速時であるから補正が実行されないといっ
たような不都合も生じない。したがって、同請求項1記
載の発明のによれば、たとえ緩加速時であろうとも、排
気還流制御系の遅れ特性に見合った好適な指令値補正が
行われることとなり、前述した加速スモーク等は良好に
低減されるようになる。Further, in this case, since no transient judgment or the like is performed, there is no inconvenience that correction is not executed because the vehicle is in a gentle acceleration. Therefore, according to the first aspect of the present invention, a suitable command value correction suitable for the delay characteristic of the exhaust gas recirculation control system is performed even at the time of gentle acceleration. Good reduction is achieved.
【0026】また、請求項2記載の発明によるように、
上記補正量演算手段を、 ・前記還流制御弁を駆動する系全体の遅れ特性を1つの
一次遅れ特性に近似してその逆特性を有する基本指令値
補正量を算出するもの。 として構成すれば、同補正量演算手段による上記基本指
令値補正量算出にかかる演算を簡略化することができる
ようになる。なお、還流制御弁を駆動する系の遅れ特性
はほぼ、この一次遅れ特性によって近似することができ
る。According to the second aspect of the present invention,
The correction amount calculating means: calculating a basic command value correction amount having an inverse characteristic by approximating a delay characteristic of the entire system for driving the recirculation control valve to one primary delay characteristic; With this configuration, the calculation of the basic command value correction amount calculation by the correction amount calculation means can be simplified. The delay characteristic of the system that drives the recirculation control valve can be approximated by this first-order delay characteristic.
【0027】またこの場合、特に請求項3記載の発明に
よるように、同補正量演算手段を、 ・前記近似する一次遅れ特性について予め適合した時定
数パラメータを保有し、少なくとも前記算出される基本
指令値の現在並びに過去の値に基づいてその該当する時
定数パラメータを選出するもの。 として構成すれば、上記基本指令値補正量の算出にかか
る演算処理数を低減して、同補正量の算出を更に効率的
に行うことができるようになる。In this case, the correction amount calculation means may include: a time constant parameter previously adapted to the approximate first-order lag characteristic, and at least the calculated basic command; Select the appropriate time constant parameter based on current and past values. With this configuration, it is possible to reduce the number of calculation processes for calculating the basic command value correction amount, and to calculate the correction amount more efficiently.
【0028】ところで、還流制御弁を駆動する系(主に
ハードウェア系)には通常、指令値の変化に対して応答
(追従)し得る速度に限界があり、特に急加速時等、指
令値変化が急峻となる場合には、その限界値によって、
同系の応答性能が制限されてしまう。By the way, the system for driving the recirculation control valve (mainly a hardware system) usually has a limit in the speed at which it can respond (follow) to a change in the command value. When the change becomes steep, the limit value
The response performance of the same system is limited.
【0029】そこで、請求項4記載の発明によるよう
に、上記補正量演算手段を、 ・前記還流制御弁を駆動する系の指令値変化に追従でき
る限界値を求め、該求めた限界値を同系の遅れ特性の逆
特性に重み付けして前記基本指令値補正量を算出するも
の。として構成すれば、急加速時等、上記指令値変化が
急峻となる場合であっても、上記還流制御弁を駆動する
系としてのそれら指令値変化に対する応答限界値が最大
限に加味された基本指令値補正量が算出されることとな
る。すなわちこの場合には、急加速時等であっても、同
還流制御弁駆動系の特性に見合った好適な指令値補正が
行われ、該急加速時等におけるスモークの発生も良好に
抑制されるようになる。According to the fourth aspect of the present invention, the correction amount calculating means includes: a limit value which can follow a change in a command value of a system for driving the recirculation control valve; Calculating the correction amount of the basic command value by weighting the inverse characteristic of the delay characteristic. When the command value change becomes steep, such as during rapid acceleration, a basic system in which a response limit value to the command value change as a system for driving the recirculation control valve is maximally added. The command value correction amount is calculated. That is, in this case, even at the time of sudden acceleration or the like, a suitable command value correction suitable for the characteristics of the recirculation control valve drive system is performed, and the occurrence of smoke at the time of sudden acceleration or the like is also suppressed well. Become like
【0030】また、請求項5記載の発明によるように、
これら補正量演算手段を、 ・前記基本指令値補正量の算出に用いられる少なくとも
1つのパラメータを定数化してこれを保有するもの。と
して構成すれば、それら基本指令値補正量の算出にかか
る演算処理そのものの簡素化が可能となり、同補正量の
算出がより簡便に実現されるようになる。Further, according to the invention described in claim 5,
These correction amount calculating means include:-at least one parameter used for calculation of the basic command value correction amount is converted into a constant and held. With this configuration, it is possible to simplify the calculation process itself for calculating the basic command value correction amount, and the calculation of the correction amount is more easily realized.
【0031】一方、請求項6記載の発明によるように、
上記各発明の構成において、 ・内燃機関の負荷並びに回転数に基づいて前記還流制御
弁の調節量についての目標値を算出する目標値演算手
段、 ・前記還流制御弁の実調節量を検出する実調節量検出手
段、 ・前記還流制御弁の調節量についての前記算出される目
標値と前記検出される実調節量との偏差を同還流制御弁
の駆動指令値としてフィードバックするフィードバック
手段、 ・このフィードバックされる駆動指令値に前記補正量演
算手段にて算出される基本指令値補正量を加算する加算
手段、をそれぞれ有するフィードバック制御系を併せ具
え、前記駆動手段は、この加算された指令値にて前記還
流制御弁を駆動するものとすれば、同還流制御弁駆動系
の応答性のばらつき等も良好に吸収され、更に安定した
排気還流制御が実現されるようになる。On the other hand, according to the invention of claim 6,
In the configuration of each of the above-mentioned inventions, a target value calculating means for calculating a target value for an adjustment amount of the recirculation control valve based on a load and a rotation speed of the internal combustion engine; an actual value for detecting an actual adjustment amount of the recirculation control valve Adjustment amount detection means; feedback means for feeding back a deviation between the calculated target value and the detected actual adjustment amount for the adjustment amount of the recirculation control valve as a drive command value for the recirculation control valve; And a feedback control system having an adding means for adding the basic command value correction amount calculated by the correction amount calculating means to the drive command value to be performed. If the recirculation control valve is driven, variations in the response of the recirculation control valve drive system are well absorbed, and more stable exhaust gas recirculation control is realized. Swell.
【0032】なお、例えば上記請求項1記載の発明に、
該請求項6記載の発明の構成が適用されるものとすれ
ば、請求項1記載の発明の構成を通じて算出される基本
指令値補正量が上記フィードバック制御を通じてなだら
かに推移するようになり、結果として、上記請求項4記
載の発明に近似した態様で、還流制御弁駆動系の応答限
界補償が行われるようにもなる。It is to be noted that, for example, in the first aspect of the present invention,
If the configuration of the invention described in claim 6 is applied, the basic command value correction amount calculated through the configuration of the invention described in claim 1 changes smoothly through the feedback control, and as a result, In a manner similar to the fourth aspect of the present invention, the response limit compensation of the recirculation control valve drive system is performed.
【0033】また、このようなフィードバック制御系が
併設される構成として、請求項6記載の発明では、補正
量演算手段が、少なくとも基本指令値演算手段にて算出
される基本指令値の現在並びに過去の値に基づいて上記
基本指令値補正量を算出する構成を前提としているが、
他に例えば、請求項7記載の発明によるように、 ・少なくとも上記目標値演算手段にて算出される目標値
の現在並びに過去の値に基づいて、前記還流制御弁を駆
動する系全体の遅れ特性に対しその逆特性を有する目標
値補正量を算出する補正量演算手段。を具える構成とす
ることもできる。そしてこの場合、加算手段は、 ・上記フィードバックされる駆動指令値に、この補正量
演算手段にて算出される目標値補正量、及び前記基本指
令値演算手段にて算出される基本指令値を加算するも
の。として構成されることとなる。同排気還流制御装置
としてのこのような構成によっても、基本的には、上記
請求項6記載の発明と同等の作用・効果が奏されるよう
になる。According to a sixth aspect of the present invention, such a feedback control system is provided in parallel with the present invention, wherein the correction amount calculating means includes at least a basic command value calculated at least by the basic command value calculating means. Although it is assumed that the basic command value correction amount is calculated based on the value of
In addition, for example, according to the invention of claim 7, a delay characteristic of the entire system for driving the recirculation control valve based on at least current and past target values calculated by the target value calculating means. Correction amount calculating means for calculating a target value correction amount having a characteristic opposite to the above. May be provided. In this case, the adding means includes:-adding the target value correction amount calculated by the correction amount calculating means and the basic command value calculated by the basic command value calculating means to the drive command value fed back; What to do. It will be constituted as. Even with such a configuration as the exhaust gas recirculation control device, basically the same operation and effect as the invention described in claim 6 can be obtained.
【0034】また、これら請求項6及び7記載の発明の
構成にあって、特に請求項8記載の発明によるように、
上記フィードバック手段を、 ・前記偏差を比例・積分(PI)制御した値を前記還流
制御弁の駆動指令値としてフィードバックするもの。と
して構成すれば、より望ましいかたちで、上述した排気
還流制御系の応答遅れが改善され、ひいては加速スモー
クが抑制されるようになる。Further, in the constructions of the inventions according to the sixth and seventh aspects, particularly according to the invention according to the eighth aspect,
The feedback means includes: a means for feeding back a value obtained by proportionally / integrally (PI) controlling the deviation as a drive command value of the recirculation control valve. With such a configuration, the response delay of the exhaust gas recirculation control system described above is improved in a more desirable manner, and acceleration smoke is suppressed.
【0035】[0035]
(第1実施例)図1に、この発明にかかる内燃機関の排
気還流制御装置(以下EGR制御装置という)について
その第1の実施例を示す。(First Embodiment) FIG. 1 shows a first embodiment of an exhaust gas recirculation control device (hereinafter referred to as an EGR control device) for an internal combustion engine according to the present invention.
【0036】この実施例の装置は、ディーゼル機関を対
象として、その排出されるガスの一部を排気系から取り
出すとともに、その流量を好適に制御しつつ同機関の吸
気系へ再循環させる装置として構成されている。The apparatus of this embodiment is intended for a diesel engine, in which a part of the exhausted gas is taken out from an exhaust system, and the gas is recirculated to an intake system of the engine while appropriately controlling the flow rate. It is configured.
【0037】はじめに、図1を参照して、同実施例の装
置の構成について説明する。すなわち図1において、機
関1はディーゼル機関であって、該機関1は、シリンダ
ボア2、及び該シリンダボア2内を摺動するピストン3
を有しており、このピストン3の上方に燃焼室4が形成
されている。この燃焼室4には渦流室5が連通されてお
り、該渦流室5を介して、図示しない燃料噴射ノズルか
ら液体燃料が噴射供給される。First, the configuration of the apparatus of the embodiment will be described with reference to FIG. That is, in FIG. 1, the engine 1 is a diesel engine, and the engine 1 has a cylinder bore 2 and a piston 3 that slides in the cylinder bore 2.
And a combustion chamber 4 is formed above the piston 3. A swirl chamber 5 is communicated with the combustion chamber 4, and liquid fuel is injected from a fuel injection nozzle (not shown) through the swirl chamber 5.
【0038】また、同機関1は、吸気マニホールド6及
び吸気ポート7を経て、上記燃焼室4内に空気を吸入
し、該燃焼室4から排気ポート8を経て、排気マニホー
ルド9に排気ガスを排出する。これら吸気ポート7及び
排気ポート8は各々、ポペット弁によって開閉されるよ
うになる。ただし、同図においては便宜上、排気用のポ
ペット弁10のみを図示している。The engine 1 sucks air into the combustion chamber 4 through an intake manifold 6 and an intake port 7, and discharges exhaust gas from the combustion chamber 4 to an exhaust manifold 9 through an exhaust port 8. I do. Each of the intake port 7 and the exhaust port 8 is opened and closed by a poppet valve. However, for convenience, only the poppet valve 10 for exhaust is shown in FIG.
【0039】一方、同機関1には、排気還流制御弁(以
下EGRバルブという)11が配設されている。このE
GRバルブ11は、入口ポート13と出口ポート14と
を備えたケーシング12を有する。このうち、入口ポー
ト13は、導管15によって、上記排気マニホールド9
に形成された排気ガス抽出ポート16に連通され、他方
の出口ポート14は、導管17によって、上記吸気マニ
ホールド6に形成された排気ガス注入ポート18に連通
されている。On the other hand, the engine 1 is provided with an exhaust gas recirculation control valve (hereinafter referred to as an EGR valve) 11. This E
The GR valve 11 has a casing 12 having an inlet port 13 and an outlet port 14. The inlet port 13 is connected to the exhaust manifold 9 by a conduit 15.
The other outlet port 14 is connected by a conduit 17 to an exhaust gas injection port 18 formed in the intake manifold 6.
【0040】また、同EGRバルブ11は、上記ケーシ
ング12内に弁要素19を有する。この弁要素19は、
弁ロッド22によってダイヤフラム装置23に連結さ
れ、同ダイヤフラム装置23内のダイヤフラム25によ
って区画されたダイヤフラム室26に負圧が導入されて
いないときときには、ケーシング24に取り付けられた
圧縮コイルばね27のばね力によって図中左方に駆動さ
れ、弁座部20に着座して弁ポート21を閉とする。他
方、上記ダイヤフラム室26に負圧が導入されていると
きには、上記圧縮コイルばね27のばね力に抗して図中
右方に駆動され、上記弁ポート21を、その負圧の大き
さに応じて開とする。なお、こうして弁ポート21が開
かれることによって、その開度に応じたEGR量(率)
でのEGR制御が実行されるようになる。The EGR valve 11 has a valve element 19 in the casing 12. This valve element 19 is
When a negative pressure is not introduced into the diaphragm chamber 26 which is connected to the diaphragm device 23 by the valve rod 22 and is partitioned by the diaphragm 25 in the diaphragm device 23, the spring force of the compression coil spring 27 attached to the casing 24 when the negative pressure is not introduced. , And is seated on the valve seat portion 20 to close the valve port 21. On the other hand, when a negative pressure is introduced into the diaphragm chamber 26, the diaphragm port 26 is driven rightward in the drawing against the spring force of the compression coil spring 27, and the valve port 21 is moved in accordance with the magnitude of the negative pressure. Open. When the valve port 21 is opened in this manner, the EGR amount (rate) corresponding to the opening degree is set.
, The EGR control is performed.
【0041】上記ダイヤフラム室26は、導管28によ
って、負圧調整弁29の負圧出力ポート30に接続され
ている。負圧調整弁29は、負圧ポンプ32から導管3
3を介して負圧入力ポート31に供給される負圧を、電
子制御装置40から与えられる指令信号に応じて調圧す
る装置であり、その調圧した負圧を、負圧出力ポート3
0を介して上記ダイヤフラム室に導入する。因みに、こ
の電子制御装置40から負圧調整弁29に対し出力され
る指令信号が、後述する最終EGR指令値DEFINに
対応したものとなる。The diaphragm chamber 26 is connected to a negative pressure output port 30 of a negative pressure regulating valve 29 by a conduit 28. The negative pressure regulating valve 29 is connected to the conduit 3 from the negative pressure pump 32.
3 is a device that regulates the negative pressure supplied to the negative pressure input port 31 via the electronic control device 40 via the negative pressure output port 3 through the negative pressure output port 3.
0 is introduced into the above-mentioned diaphragm chamber. Incidentally, a command signal output from the electronic control unit 40 to the negative pressure regulating valve 29 corresponds to a final EGR command value DEFIN described later.
【0042】電子制御装置40は、例えばマイクロコン
ピュータを有して構成される装置であり、特にこの実施
例の装置においては、図示しないアクセルの開度を検出
するアクセル開度センサ41の出力Accp、上記機関
1の回転数を検出する回転数センサ42の出力Ne、及
び同機関1の冷却水温を検出する水温センサ43の出力
Twに基づき、図2に示される手順にて、上記最終EG
R指令値DEFINを生成するよう機能する。The electronic control device 40 is a device having a microcomputer, for example. In the device of this embodiment, in particular, the output Accp of the accelerator opening sensor 41 for detecting the opening of the accelerator (not shown), Based on the output Ne of the rotation speed sensor 42 for detecting the rotation speed of the engine 1 and the output Tw of the water temperature sensor 43 for detecting the cooling water temperature of the engine 1, the final EG is determined by the procedure shown in FIG.
It functions to generate the R command value DEFIN.
【0043】次に、この図2を併せ参照して、同実施例
の装置によるEGR制御手順を更に詳述する。なお、こ
の図2に示される処理ルーチン(メインルーチン)は、
例えば8ms(ミリ秒)毎の時間割り込みにて起動され
るものとする。Next, the EGR control procedure by the apparatus of the embodiment will be described in further detail with reference to FIG. The processing routine (main routine) shown in FIG.
For example, it is assumed that it is activated by a time interruption every 8 ms (millisecond).
【0044】すなわちいま、こうした時間割り込みにて
同ルーチンが起動されたとすると、電子制御装置40は
まず、ステップ100にて、上記回転数センサ42の出
力である機関回転数Ne、及び同機関回転数Neや上記
アクセル開度センサ41の出力であるアクセル開度Ac
cp、更には上記水温センサ43の出力である冷却水温
Twに基づき設定される燃料噴射量指令値QFINを読
み込む。なおこの燃料噴射量指令値QFINは、 Qb=K1×Accp−K2×Ne …(1) ただし、K1,K2は定数として求められる基本噴射量
Qbを上記冷却水温Tw等により補正した値として設定
される。該設定される燃料噴射量指令値QFINは、上
記機関1のその都度の負荷に対応した値となる。That is, assuming that the routine is started by such a time interruption, the electronic control unit 40 first determines in step 100 the engine speed Ne, which is the output of the speed sensor 42, and the engine speed. Ne and the accelerator opening Ac which is the output of the accelerator opening sensor 41
cp and a fuel injection amount command value QFIN set based on the cooling water temperature Tw, which is the output of the water temperature sensor 43, are read. The fuel injection amount command value QFIN is: Qb = K1 × Accp−K2 × Ne (1) where K1 and K2 are set as values obtained by correcting the basic injection amount Qb obtained as a constant by the cooling water temperature Tw or the like. You. The set fuel injection amount command value QFIN is a value corresponding to the load of the engine 1 at each time.
【0045】こうして機関回転数Ne及び燃料噴射量指
令値QFINを読み込んだ電子制御装置40は次に、ス
テップ101にて、これら値Ne及びQFINに基づく
基本EGR指令値DEBSEを算出する。In step 101, the electronic control unit 40 having read the engine speed Ne and the fuel injection amount command value QFIN in this way calculates a basic EGR command value DEBSE based on these values Ne and QFIN.
【0046】この基本EGR指令値DEBSEは、機関
1のその都度の回転数Ne及び負荷(燃料噴射量指令値
QFIN)に応じた最適EGR量(率)に対応した値と
して、同電子制御装置40の内蔵メモリに、例えば図3
に示される態様で予めマップ(テーブル)登録されてい
る。電子制御装置40では、該マップに基づき、それら
値Ne及びQFINに対応した基本EGR指令値DEB
SEを決定する。The basic EGR command value DEBSE is a value corresponding to the optimum EGR amount (rate) according to the rotational speed Ne and the load (fuel injection amount command value QFIN) of the engine 1 in each case. For example, in FIG.
Are registered in advance in the form shown in FIG. In the electronic control unit 40, based on the map, the basic EGR command value DEB corresponding to these values Ne and QFIN
Determine the SE.
【0047】なお、該基本EGR指令値DEBSEは、
図4に示されるように、例えば機関1の回転数Neを一
定とした場合、余剰空気の多い低負荷となるほど増大さ
れ、逆に、負荷が急増する加速状態などでは減少される
傾向にある。The basic EGR command value DEBSE is
As shown in FIG. 4, for example, when the rotational speed Ne of the engine 1 is constant, the load tends to increase as the load becomes small with a large amount of excess air, and conversely, the load tends to decrease in an acceleration state where the load suddenly increases.
【0048】また、最適EGR量(率)とはいえ、加速
過渡時には上記EGRバルブ11の駆動が追従しきれ
ず、加速スモークの発生を招くようになることは前述し
た通りである。As described above, although the optimum EGR amount (rate) is obtained, the drive of the EGR valve 11 cannot completely follow during acceleration transition, causing acceleration smoke to occur.
【0049】そこで、電子制御装置40は次に、こうし
た加速過渡時におけるEGRバルブ11の応答遅れを補
正すべく、図2のステップ102にて、上記基本EGR
指令値DEBSEの現在の値DEBSEi、並びに過去
の値DEBSEi-1、…に基づきその補正量を算出す
る。Then, in order to correct the response delay of the EGR valve 11 during such an acceleration transition, the electronic control unit 40 determines in step 102 in FIG.
The correction amount is calculated based on the current value DEBSEi of the command value DEBSE and the past value DEBSEi-1,.
【0050】ここで、同実施例による遅れ補正の考え方
について、図5及び図6を参照して説明する。EGR制
御系にあって上記加速過渡時に応答遅れを呈する要素と
しては、負圧調整弁29及びEGRバルブ11がある。
それら要素の具体的な構造は周知(負圧調整弁29の構
造は例えば実公昭63−47330号公報に詳しい)若
しくは上述した通りであるが、各々その駆動構造を力学
的にモデル化すると、それぞれ図5或いは図6に示され
る態様のものとなる。Here, the concept of delay correction according to this embodiment will be described with reference to FIGS. Elements in the EGR control system that exhibit a response delay during the acceleration transition include the negative pressure regulating valve 29 and the EGR valve 11.
The specific structures of these elements are well known (the structure of the negative pressure regulating valve 29 is detailed in, for example, Japanese Utility Model Publication No. 63-47330) or described above. This is the embodiment shown in FIG. 5 or FIG.
【0051】まず、負圧調整弁29は、ムービングコア
を支持するスプリングのばね定数をk、同スプリングの
ダンピング定数をC、またこの支持スプリングの付勢力
に抗してムービングコアに加わる電磁力をF、調圧室の
面積をA、同調圧室内の圧力をPとすると、図5に示さ
れる態様でモデル化される。First, the negative pressure adjusting valve 29 sets the spring constant of the spring supporting the moving core to k, the damping constant of the spring to C, and the electromagnetic force applied to the moving core against the urging force of the supporting spring. Assuming that F is the area of the pressure regulation chamber and A is the pressure in the pressure regulation chamber, it is modeled in the mode shown in FIG.
【0052】すなわち負圧調整弁29にあっては、その
調圧された負圧がEGRバルブ11に出力されるとき、
同負圧調整弁29の出力圧の応答性は、例えばEGRバ
ルブ11が閉弁動作の場合(すなわちダイアフラム室2
6に大気を導入する場合)には、ムービングコアの位置
で決まる大気導入通路の開口面積の変化特性によって決
定される。そしてそのムービングコアの位置xは、電子
制御装置40を通じて与えられる上記電磁力F、上記支
持スプリングの荷重、及び調圧室内の圧力Pのバランス
によって決定され、そのときの運動方程式は、 C・Δx+k・x=F−P・A …(2) P=α・x …(3) F=β・D …(4) として表される。なおここで、Δxは、上記ムービング
コアの位置xの微分値を表すものとし、α及びβは共に
定数を示す。またDは、そのときのEGR指令値であ
る。That is, in the negative pressure regulating valve 29, when the regulated negative pressure is output to the EGR valve 11,
The responsiveness of the output pressure of the negative pressure regulating valve 29 is determined, for example, when the EGR valve 11 is performing a valve closing operation (that is, when the diaphragm chamber 2
6 when the atmosphere is introduced) is determined by the change characteristic of the opening area of the atmosphere introduction passage determined by the position of the moving core. The position x of the moving core is determined by the balance between the electromagnetic force F applied through the electronic control device 40, the load on the support spring, and the pressure P in the pressure regulating chamber. At that time, the equation of motion is: C · Δx + k X = FP−A (2) P = α · x (3) F = β · D (4) Here, Δx represents a differential value of the position x of the moving core, and both α and β represent constants. D is the EGR command value at that time.
【0053】ここで、これら(2)式〜(4)式をラプ
ラス変換して、その入出力の関係を整理すると、 (P/D)=(1/αβ)×(1/((k+α)+CS)) =(1/(αβ(k+α))) ×(1/(1+(C/(k+α))S) …(5) といった一次遅れ系の伝達関数が導出される。すなわ
ち、この(5)式が、負圧調整弁29の遅れ特性とな
る。Here, the equations (2) to (4) are subjected to Laplace transform and their input / output relations are rearranged. (P / D) = (1 / αβ) × (1 / ((k + α) + CS)) = (1 / (αβ (k + α))) × (1 / (1+ (C / (k + α)) S) (5) A transfer function of a first-order lag system is derived. ) Is the delay characteristic of the negative pressure regulating valve 29.
【0054】他方、EGRバルブ11は、バルブ(弁要
素19)を付勢する圧縮コイルばね27のばね定数を
k’、同ばね27のダンピング定数をC’、また上述し
たダイヤフラム25の面積をA’、該ダイヤフラム25
によって区画される大気室とダイヤフラム室(負圧室)
26との差圧をPとすると、図6に示される態様でモデ
ル化される。On the other hand, in the EGR valve 11, the spring constant of the compression coil spring 27 for urging the valve (valve element 19) is k ', the damping constant of the spring 27 is C', and the area of the diaphragm 25 is A. ', The diaphragm 25
Atmosphere chamber and diaphragm chamber (negative pressure chamber)
Assuming that the pressure difference from the pressure 26 is P, the model is modeled in the manner shown in FIG.
【0055】すなわちEGRバルブ11にあっては、E
GR量が制御されるとき、そのバルブ(弁要素19)の
位置yは、上記負圧調圧弁29から負圧が導入されたと
きの上記差圧Pと圧縮コイルばね27の荷重とのバラン
スによって決定される。そしてそのときの運動方程式
は、 C’・Δy+k’・y=P・A’ …(6) Q=γ・y …(7) として表される。ここでも、Δyは、上記バルブ(弁要
素19)の位置yの微分値を表し、γは定数を示す。ま
たQは、そのときのEGR量である。That is, in the EGR valve 11, E
When the GR amount is controlled, the position y of the valve (valve element 19) is determined by the balance between the differential pressure P when a negative pressure is introduced from the negative pressure regulating valve 29 and the load of the compression coil spring 27. It is determined. Then, the equation of motion at that time is represented as follows: C ′ · Δy + k ′ · y = PA · A (6) Q = γ · y (7) Here, Δy represents the differential value of the position y of the valve (valve element 19), and γ represents a constant. Q is the EGR amount at that time.
【0056】ここでも、これら(6)式及び(7)式を
ラプラス変換して、その入出力の関係を整理すると、 (Q/P)=(1/γ)×(A’/(k’+C’S)) =(A’/γk’) ×(1/(1+(C’/k’)S) …(8) といった、これも一次遅れ系の伝達関数が導出される。
そしてこの(8)式が、EGRバルブ11の遅れ特性と
なる。Here, the equations (6) and (7) are subjected to the Laplace transform to arrange the input / output relations. The following equation is obtained: (Q / P) = (1 / γ) × (A ′ / (k ′) + C ′S)) = (A ′ / γk ′) × (1 / (1+ (C ′ / k ′) S)) (8) The transfer function of the first-order lag system is also derived.
The equation (8) is the delay characteristic of the EGR valve 11.
【0057】そこで同実施例では、これら(5)式及び
(8)式によって表される遅れ特性を打ち消すべく、 (Dout/Din)=(1+(C/(k+α))S) ×(1+(C’/k’)S) =(1+T1S)×(1+T2S) …(9) といった特性をその補正特性として求めることとする。
ここで、T1及びT2は時定数であり、それぞれ T1=C/(k+α) T2=C’/k’ である。Therefore, in this embodiment, in order to cancel the delay characteristics expressed by the equations (5) and (8), (Dout / Din) = (1+ (C / (k + α)) S) × (1+ ( C ′ / k ′) S) = (1 + T1S) × (1 + T2S) (9)
Here, T1 and T2 are time constants, and T1 = C / (k + α) and T2 = C ′ / k ′.
【0058】電子制御装置40では、この(9)式を離
散化して、その求めるべき補正量を演算する。ここで
は、この離散化の一例としてまず、同(9)式の逆ラプ
ラス変換を行って次式を得る。 dout=din+(T1+T2)Δdin+T1T2ΔΔdin …(10) この(10)式において、Δdinはdinの一階微
分、ΔΔdinはdinの二階微分を表し、それぞれ Δdin=(din(i)−din(i−1))/dt …(11) ΔΔdin=(Δdin(i)−Δdin(i−1))/dt =(din(i)−2din(i−1) +din(i−2))/dt∧2 …(12) である。なお、添字(i)は今回の値、添字(i−1)
は前回の値、添字(i−2)は前々回の値をそれぞれ示
し、dtはその演算周期を示す。また、「∧2」はべき
乗を表し、「dt∧2」は、「dtの2乗」を意味する
ものとする。The electronic control unit 40 discretizes the equation (9) and calculates a correction amount to be obtained. Here, as an example of this discretization, first, the following equation is obtained by performing the inverse Laplace transform of equation (9). dout = din + (T1 + T2) Δdin + T1T2ΔΔdin (10) In the equation (10), Δdin represents the first-order differential of din, ΔΔdin represents the second-order differential of din, and Δdin = (din (i) −din (i−1) ) / Dt (11) ΔΔdin = (Δdin (i) −Δdin (i−1)) / dt = (din (i) −2din (i−1) + din (i−2)) / dt∧2. 12) The subscript (i) is the current value and the subscript (i-1)
Indicates the previous value, the subscript (i-2) indicates the value two times before, and dt indicates the operation cycle. “∧2” represents a power, and “dt∧2” means “dt squared”.
【0059】そして最後に、これら(11)式及び(1
2)式を(10)式に代入して整理することにより、そ
の求めるべき補正量として、次の(13)式を得る。 dout(i)=((dt∧2+(T1+T2)dt+T1T2)/dt∧
2) ×din(i) −(((T1+T2)dt+2T1T2)/dt∧2) ×din(i−1) +(T1T2/dt∧2) ×din(i−2) …(13) 図7は、図2の上記ステップ102の処理として電子制
御装置40が行うこの遅れ補正演算の演算手順を示した
ものである。Finally, these equations (11) and (1)
By substituting equation (2) into equation (10) and organizing, the following equation (13) is obtained as the correction amount to be obtained. dout (i) = ((dt {2+ (T1 + T2) dt + T1T2) / dt}
2) × din (i) − (((T1 + T2) dt + 2T1T2) / dt∧2) × din (i−1) + (T1T2 / dt∧2) × din (i−2) (13) FIG. FIG. 3 shows a calculation procedure of the delay correction calculation performed by the electronic control unit 40 as the process of step 102 in FIG.
【0060】すなわち電子制御装置40では、同遅れ補
正演算に際してまず、ステップ121にて上記時定数T
1及びT2を算出する。ここで、時定数T 1は先の基本
EGR指令値DEBSEによって変化する値であるた
め、該時定数T1の算出には、基本EGR指令値DEB
SEに関する図8に例示するような1次元マップを用い
るものとする。That is, in the electronic control unit 40, first, in step 121, the time constant T
1 and T2 are calculated. Here, since the time constant T 1 is a value that changes according to the basic EGR command value DEBSE, the basic EGR command value DEB is used to calculate the time constant T 1.
It is assumed that a one-dimensional map as illustrated in FIG. 8 for the SE is used.
【0061】この図8に示すマップにおいて、横軸は基
本EGR指令値変化Δdin(すなわち、DEBSEi
−DEBSEi-1)を示し、縦軸が、この基本EGR指
令値変化Δdinに対応した該時定数T1の値を示す。
このマップとしては通常、同図8にも破線にて付記する
ように、基本EGR指令値変化Δdinに対してほぼリ
ニアな特性を持たせることで十分であるが、この実施例
においては、上記基本EGR指令値変化Δdinの小さ
い領域をやや持ち上げて、その緩加速時の微小な変化に
対しても、時定数T1として、ひいては遅れ補正量とし
て、十分大きな値が導出されるようにしている。In the map shown in FIG. 8, the horizontal axis represents the basic EGR command value change Δdin (ie, DEBSEi).
−DEBSEi−1), and the vertical axis indicates the value of the time constant T1 corresponding to the basic EGR command value change Δdin.
In general, it is sufficient for the map to have a substantially linear characteristic with respect to the basic EGR command value change Δdin, as shown by a broken line in FIG. The region where the EGR command value change Δdin is small is slightly raised, and a sufficiently large value is derived as the time constant T1 and, as a result, the delay correction amount even for a small change at the time of gentle acceleration.
【0062】他方、時定数T2は機関1の排気状態によ
って変化する値であるため、該時定数T2の算出には、
機関回転数Neと燃料噴射量指令値QFINとに基づく
図9に例示するような2次元マップを用いるものとす
る。On the other hand, since the time constant T2 changes depending on the exhaust state of the engine 1, the time constant T2 is calculated as follows.
It is assumed that a two-dimensional map as illustrated in FIG. 9 based on the engine speed Ne and the fuel injection amount command value QFIN is used.
【0063】こうして時定数T1及びT2を算出した電
子制御装置40は次に、ステップ122にて、内蔵する
データメモリに格納されている今回の基本EGR指令値
DEBSEi、前回の基本EGR指令値DEBSEi-
1、及び前々回の基本EGR指令値DEBSEi-2をそ
れぞれ読み込み、ステップ123にて、 din(i)=DEBSEi din(i−1)=DEBSEi-1 din(i−2)=DEBSEi-2 といった置換を実行する。The electronic control unit 40 which has calculated the time constants T1 and T2 in this way, next, at step 122, the present basic EGR command value DEBSEi stored in the built-in data memory and the previous basic EGR command value DEBSEi-
1 and the basic EGR command value DEBSSEi-2 two times before are read, and in step 123, replacement such as din (i) = DEBSEi din (i-1) = DEBSEi-1 din (i-2) = DEBSEi-2 is performed. Execute.
【0064】そして同電子制御装置40は、ステップ1
24にて、これら置換した値と上記算出した時定数T1
及びT2とに基づく先の(13)式の演算を実行して、
その求めるべき遅れ補正EGR値dout(i)を算出
する。Then, the electronic control unit 40 executes step 1
At 24, these replaced values and the calculated time constant T1
And the calculation of the above equation (13) based on T2 and
The delay correction EGR value dout (i) to be obtained is calculated.
【0065】こうして遅れ補正EGR値dout(i)
を算出した電子制御装置40はその後、図2に示される
メインルーチンに戻り、そのステップ103にて、 DEFIN=dout(i) …(14) といった置換のもとに、最終EGR指令値DEFINを
算出する。そして、次のステップ104にて、この求め
た最終EGR指令値DEFINをアウトプットコンペア
に出力し、最後のステップ105にて、このアウトプッ
トコンペアに出力した最終EGR指令値DEFINに基
づきEGRバルブ11を駆動する。すなわち同実施例の
装置の場合、前記負圧調整弁29に対して、この最終E
GR指令値DEFINに対応した負圧調整指令を出力す
る。Thus, the delay correction EGR value dout (i)
After that, the electronic control unit 40 returns to the main routine shown in FIG. 2, and in step 103, calculates the final EGR command value DEFIN based on the substitution DEFIN = dout (i) (14) I do. Then, in the next step 104, the obtained final EGR command value DEFIN is output to the output compare, and in the last step 105, the EGR valve 11 is controlled based on the final EGR command value DEFIN output to this output compare. Drive. That is, in the case of the apparatus of the embodiment, the final E is supplied to the negative pressure regulating valve 29.
A negative pressure adjustment command corresponding to the GR command value DEFIN is output.
【0066】図10は、電子制御装置40を通じて求め
られた最終EGR指令値DEFINに基づく同第1の実
施例の装置のEGR制御態様を示したものである。因み
に同図10において、図10(a)は、加速過渡時(緩
加速時)における負荷(燃料噴射量)の推移を示す。ま
た、図10(b)は、上記最終EGR指令値DEFIN
の推移を示し、図10(c)は、この指令値DEFIN
に対応したEGRバルブ11のバルブ開度(弁ポート2
1の開度)推移を示す。そして、図10(d)は、同E
GR制御に基づく加速過渡時のスモーク発生(抑制)態
様を示している。FIG. 10 shows an EGR control mode of the first embodiment based on the final EGR command value DEFIN obtained through the electronic control unit 40. Incidentally, in FIG. 10, FIG. 10 (a) shows a transition of the load (fuel injection amount) during transient acceleration (during slow acceleration). FIG. 10B shows the final EGR command value DEFIN.
FIG. 10 (c) shows the command value DEFIN
Opening of the EGR valve 11 (valve port 2
1 opening degree) transition. Then, FIG. 10D shows E
4 shows a mode of smoke generation (suppression) at the time of acceleration transition based on GR control.
【0067】また、図10(b)〜(d)において、そ
れぞれ破線は、何らの補正も実行しなかった場合の上記
各量の推移を示し、それぞれ二点鎖線は、定常値、すな
わち本来あるべき上記各量の推移を示し、それぞれ実線
は、同第1の実施例の装置によって補正される上記各量
の推移を示している。In FIGS. 10 (b) to 10 (d), the broken lines indicate the transitions of the respective amounts when no correction is performed, and the two-dot chain lines indicate the steady values, that is, the original values. The transition of each of the above powers should be shown, and the solid lines respectively show the transition of each of the above amounts corrected by the apparatus of the first embodiment.
【0068】この図10に示されるように、上述した態
様でEGR制御が実行されることにより、たとえ緩加速
時にあっても、スモークの過大な発生等は良好に抑制さ
れるようになる。As shown in FIG. 10, by executing the EGR control in the above-described manner, excessive generation of smoke and the like can be favorably suppressed even during slow acceleration.
【0069】(第2実施例)上記第1の実施例では、E
GR制御系を構成する要素の遅れ特性から補正特性を求
めたが、必ずしもこうした方法によらずとも、実験的に
同補正特性を求めることもできる。(Second Embodiment) In the first embodiment, E
Although the correction characteristics are obtained from the delay characteristics of the elements constituting the GR control system, the correction characteristics can be obtained experimentally without necessarily using such a method.
【0070】すなわちこの場合、EGR制御系の応答遅
れを1つの一次遅れ特性を持つものとみなし、EGR指
令値が図11に示される如くステップ変化したときの6
3%応答時間をEGRバルブ11の遅れ時定数Tとして
定めて、その遅れ特性を同定すればよい。因みにこのと
きの遅れ特性は、 (q/d)=1/(1+Ts) …(15) ただし、d:EGR指令値 q:EGRバルブ開度 として表すことができる。したがってここでは、この遅
れ特性を打ち消す特性として、 (dout/din)=1+Ts …(16) といった特性を補正特性として算出することとなる。That is, in this case, the response delay of the EGR control system is regarded as having one primary delay characteristic, and the response when the EGR command value changes stepwise as shown in FIG.
The 3% response time may be determined as the delay time constant T of the EGR valve 11, and the delay characteristic may be identified. Incidentally, the delay characteristic at this time can be expressed as (q / d) = 1 / (1 + Ts) (15) where d: EGR command value q: EGR valve opening degree. Therefore, here, a characteristic such as (dout / din) = 1 + Ts (16) is calculated as a correction characteristic as a characteristic for canceling the delay characteristic.
【0071】なお、この算出方法としては、先の(1
3)式と同様の離散化を行なった次式(17)式を用い
る。 dout(i)=((T+dt)/dt)din(i) −(T/dt)din(i−1) =(T/dt)(din(i)−din(i−1)) +din(i) …(17) 図12に、この発明にかかるEGR制御装置の第2の実
施例として、こうした原理に基づき構成されるEGR制
御装置の遅れ補正演算手順を示す。It should be noted that this calculation method is based on (1) above.
The following equation (17) obtained by performing discretization similar to the equation 3) is used. dout (i) = ((T + dt) / dt) din (i) − (T / dt) din (i−1) = (T / dt) (din (i) −din (i−1)) + din (i) (17) FIG. 12 shows, as a second embodiment of the EGR control device according to the present invention, a delay correction calculation procedure of the EGR control device configured based on such a principle.
【0072】なお、この第2の実施例の装置において
も、その構成は、先の図1に示される第1の実施例の装
置の構成と同様であり、またその電子制御装置40が実
行するメインルーチンも、基本的には、先の図2に示さ
れる第1の実施例の装置によって実行されるルーチンと
同様である。The structure of the device of the second embodiment is the same as that of the device of the first embodiment shown in FIG. 1, and is executed by the electronic control unit 40. The main routine is basically the same as the routine executed by the apparatus of the first embodiment shown in FIG.
【0073】すなわち、この図12に示される遅れ補正
演算も、第1の実施例の装置による処理として図7に示
した同演算処理と同様、先の図2に示されるルーチンの
ステップ102の処理として実行される。That is, the delay correction calculation shown in FIG. 12 is also performed by the apparatus of the first embodiment in the same manner as the calculation processing shown in FIG. 7 at the step 102 of the routine shown in FIG. Is executed as
【0074】さて、図12に示される第2の実施例の装
置としての遅れ補正演算において、電子制御装置40は
まず、ステップ221にて上記時定数Tを算出する。こ
こで、時定数Tは機関1の排気状態によって変化する値
であるため、該時定数Tの算出には、機関回転数Neと
燃料噴射量指令値QFINとに基づく図13に示される
ような2次元マップが用いられる。In the delay correction calculation as the device of the second embodiment shown in FIG. 12, the electronic control unit 40 first calculates the time constant T in step 221. Here, since the time constant T is a value that changes depending on the exhaust state of the engine 1, the time constant T is calculated as shown in FIG. 13 based on the engine speed Ne and the fuel injection amount command value QFIN. A two-dimensional map is used.
【0075】こうして時定数Tを算出した電子制御装置
40は次に、ステップ222にて、内蔵するデータメモ
リに格納されている今回の基本EGR指令値DEBSE
i、及び前回の基本EGR指令値DEBSEi-1をそれ
ぞれ読み込み、ステップ223にて、 din(i)=DEBSEi din(i−1)=DEBSEi-1 といった置換を実行する。The electronic control unit 40 that has calculated the time constant T in this manner then proceeds to step 222 where the current basic EGR command value DEBSE stored in the built-in data memory is stored.
i, and the previous basic EGR command value DEBSEi-1 are read, and in step 223, replacement is performed such that din (i) = DEBSEi din (i-1) = DEBSEi-1.
【0076】そして同電子制御装置40は、ステップ2
24にて、これら置換した値と上記算出した時定数Tと
に基づく上記(17)式の演算を実行して、その求める
べき遅れ補正EGR値dout(i)を算出する。Then, the electronic control unit 40 executes step 2
At 24, the calculation of the above equation (17) based on the replaced values and the calculated time constant T is executed to calculate the delay correction EGR value dout (i) to be obtained.
【0077】こうして遅れ補正EGR値dout(i)
を算出した電子制御装置40がその後、メインルーチン
に戻って、先の(14)式の置換のもとに最終EGR指
令値DEFINを算出し、該最終EGR指令値DEFI
Nに基づきEGRバルブ11を駆動するようになること
は先の第1の実施例の装置の場合と同様である。Thus, the delay correction EGR value dout (i)
The electronic control unit 40 having calculated the EGR command value DEFIN thereafter returns to the main routine, calculates the final EGR command value DEFIN based on the replacement of the equation (14), and calculates the final EGR command value DEFI.
The fact that the EGR valve 11 is driven based on N is the same as that of the device of the first embodiment.
【0078】図15は、電子制御装置40を通じて求め
られた最終EGR指令値DEFINに基づく該第2の実
施例の装置のEGR制御態様を示したものである。因み
に図15においても、図15(a)は、加速過渡時(緩
加速時)における負荷(燃料噴射量)の推移を示す。ま
た、図15(b)は、上記最終EGR指令値DEFIN
の推移を示し、図15(c)は、この指令値DEFIN
に対応したEGRバルブ11のバルブ開度(弁ポート2
1の開度)推移を示す。そして、図15(d)は、同E
GR制御に基づく加速過渡時のスモーク発生(抑制)態
様を示している。FIG. 15 shows an EGR control mode of the device of the second embodiment based on the final EGR command value DEFIN obtained through the electronic control unit 40. Incidentally, FIG. 15A also shows the transition of the load (fuel injection amount) during transient acceleration (during gentle acceleration) in FIG. FIG. 15B shows the final EGR command value DEFIN.
FIG. 15C shows the change in the command value DEFIN.
Opening of the EGR valve 11 (valve port 2
1 opening degree) transition. Then, FIG.
4 shows a mode of smoke generation (suppression) at the time of acceleration transition based on GR control.
【0079】また、先の図10と同様、図15(b)〜
(d)においても、それぞれ破線は何らの補正も実行し
なかった場合の上記各量の推移を示し、それぞれ二点鎖
線は定常値、すなわち本来あるべき上記各量の推移を示
し、それぞれ実線は該第2の実施例の装置によって補正
される上記各量の推移を示している。As in the case of FIG. 10, FIG.
Also in (d), the dashed line shows the transition of each of the above amounts when no correction is performed, the two-dot chain line shows the steady value, that is, the transition of each of the above original amounts, and the solid lines respectively show 9 shows changes in the above amounts corrected by the apparatus of the second embodiment.
【0080】この図15に示されるように、同第2の実
施例の装置にあっても、上述した態様でのEGR制御が
実行されることにより、第1の実施例の装置と同様、緩
加速時におけるスモークの過大な発生を良好に抑制する
ことができるようになる。As shown in FIG. 15, even in the apparatus according to the second embodiment, the EGR control in the above-described mode is executed, so that the apparatus according to the first embodiment is slowed down. Excessive generation of smoke during acceleration can be satisfactorily suppressed.
【0081】また、この第2の実施例の装置では、EG
R制御系の応答遅れを1つの一次遅れ特性に近似したこ
とにより、例えば図14に示されるように、EGR指令
値の各種のステップに見合った時定数Tの値を実験的に
適合することも可能となり、演算処理数の大幅な削減が
見込まれるようになる。In the device of the second embodiment, the EG
By approximating the response delay of the R control system to one first-order delay characteristic, for example, as shown in FIG. 14, the value of the time constant T corresponding to various steps of the EGR command value can be experimentally adapted. As a result, the number of computations can be significantly reduced.
【0082】(第3実施例)上記第1及び第2の実施例
では、EGR制御系の応答遅れ特性を打ち消す逆の特性
をその遅れ補正特性として持たせたことにより、EGR
指令値の変化が緩やかな緩加速時にあっても、同EGR
制御系の応答遅れを好適に補正することができた。(Third Embodiment) In the first and second embodiments, an EGR control system is provided with an inverse characteristic for canceling the response delay characteristic of the EGR control system as a delay correction characteristic.
Even when the command value changes slowly during gentle acceleration, the same EGR
The response delay of the control system was properly corrected.
【0083】ところが、これら第1或いは第2の実施例
の装置にあって、上記EGR指令値が急変する場合に
は、図16に示されるように、上記EGR制御系の応答
性を向上させる上で有効な補正は行われない。これは、
同EGR指令値の変化に対し、上記EGR制御系の主に
前述した負圧調整弁29やEGRバルブ11等のハード
ウェア系(以下、EGRハード系という)が応答(追
従)し得る速度に限界があるために生ずる現象である。
この様子を図19に参考までに示す。However, in the apparatus of the first or second embodiment, when the EGR command value changes suddenly, as shown in FIG. 16, the response of the EGR control system is improved. No effective correction is made. this is,
A limit is set to a speed at which a hardware system (hereinafter, referred to as an EGR hardware system) such as the above-described negative pressure adjusting valve 29 and the EGR valve 11 of the EGR control system mainly responds (follows) to the change in the EGR command value. This is a phenomenon that occurs because of
This situation is shown in FIG. 19 for reference.
【0084】すなわち、同図19に破線にて示されるよ
うに、EGR指令値の変化が小さいうちは、EGRハー
ド系もその変化にある程度は追従する。しかし、同図1
9に実線にて示されるように、EGR指令値が急変する
場合には、該EGRハード系の構造的な特性として、そ
の限界値DPを超えて同指令値変化に追従することはで
きなくなる。That is, as shown by the broken line in FIG. 19, while the change in the EGR command value is small, the EGR hardware system follows the change to some extent. However, FIG.
As shown by a solid line in FIG. 9, when the EGR command value changes suddenly, it becomes impossible to follow the command value change beyond its limit value DP as a structural characteristic of the EGR hard system.
【0085】したがってこうした現象を解消するため
は、上記EGRハード系の応答可能な限界値DPを考慮
した特性にて、その遅れ補正を行わなければならない。
因みに、上記第2の実施例で採用した補正特性に同EG
Rハード系の応答限界を考慮した特性は、 (Din/Dout)=(1+Ts)/(1+KTs) …(18) となる。ここで、Kは定数、Tは時定数であり、「1/
(1+KTs)」が、同EGRハード系の応答限界を示
す特性である。Therefore, in order to eliminate such a phenomenon, it is necessary to perform the delay correction with the characteristic in consideration of the responsive limit value DP of the EGR hard system.
Incidentally, the correction characteristics employed in the second embodiment are the same as those of the EG.
The characteristic in consideration of the response limit of the R hardware system is as follows: (Din / Dout) = (1 + Ts) / (1 + KTs) (18) Here, K is a constant, T is a time constant, and “1 /
(1 + KTs) "is a characteristic indicating the response limit of the EGR hard system.
【0086】また、この算出方法としては、先の(1
3)式や(17)式と同様の離散化を行なった次式(1
9)式を用いる。 dout(i)=dout(i−1) +(T/(KT+dt))(din(i)−din(i−1)) −(dt/(KT+dt))(dout(i−1)−din(i)) …(19) 図17に、この発明にかかるEGR制御装置の第3の実
施例として、こうした原理に基づき構成されるEGR制
御装置の遅れ補正演算手順を示す。The calculation method is as described in (1) above.
The following equation (1) obtained by performing discretization similar to equations 3) and (17)
9) Equation is used. dout (i) = dout (i-1) + (T / (KT + dt)) (din (i) -din (i-1))-(dt / (KT + dt)) (dout (i-1) -din ( i)) (19) FIG. 17 shows, as a third embodiment of the EGR control device according to the present invention, a delay correction calculation procedure of the EGR control device configured based on such a principle.
【0087】この第3の実施例の装置においても、その
構成は、先の図1に示される第1或いは第2の実施例の
装置の構成と同様であり、またその電子制御装置40が
実行するメインルーチンも、基本的には、先の図2に示
される同第1或いは第2の実施例の装置によって実行さ
れるルーチンと同様である。The structure of the device of the third embodiment is the same as that of the device of the first or second embodiment shown in FIG. The main routine to be executed is basically the same as the routine executed by the apparatus of the first or second embodiment shown in FIG.
【0088】この図17に示される遅れ補正演算も、第
1或いは第2の実施例の装置による処理として図7或い
は図12に示した同演算処理と同様、先の図2に示され
るルーチンのステップ102の処理として実行される。The delay correction calculation shown in FIG. 17 is also performed by the apparatus of the first or second embodiment in the same manner as the calculation processing shown in FIG. 7 or FIG. This is executed as the process of step 102.
【0089】さて、図17に示される第3の実施例の装
置としての遅れ補正演算において、電子制御装置40は
まず、ステップ321にて上記時定数Tを算出し、且つ
上記定数Kの値を読み込む。Now, in the delay correction calculation as the device of the third embodiment shown in FIG. 17, the electronic control unit 40 first calculates the time constant T in step 321 and changes the value of the constant K. Read.
【0090】ここで、時定数Tは機関1の排気状態によ
って変化する値であるため、該時定数Tの算出には、機
関回転数Neと燃料噴射量指令値QFINとに基づく図
18に示されるような2次元マップが用いられる。Here, since the time constant T is a value that changes depending on the exhaust state of the engine 1, the calculation of the time constant T is shown in FIG. 18 based on the engine speed Ne and the fuel injection amount command value QFIN. Such a two-dimensional map is used.
【0091】また、上記定数Kは、当該EGRハード系
に固有の値として、その内蔵されるメモリに予め登録さ
れた値である。こうして時定数T及び定数Kの設定を終
えた電子制御装置40は次に、ステップ322にて、こ
れも内蔵するデータメモリに格納されている今回の基本
EGR指令値DEBSEi、前回の基本EGR指令値D
EBSEi-1、及び前回の最終EGR指令値DEFIN
をそれぞれ読み込み、ステップ323にて、 din(i)=DEBSEi din(i−1)=DEBSEi-1 dout(i−1)=DEFINi-1 といった置換を実行する。The constant K is a value that is registered in advance in a built-in memory as a value specific to the EGR hardware system. The electronic control unit 40 having set the time constant T and the constant K in this way next, at step 322, the present basic EGR command value DEBSEi and the previous basic EGR command value which are also stored in the built-in data memory. D
EBSEi-1 and previous last EGR command value DEFIN
Are read, and in step 323, the following replacement is performed: din (i) = DEBSEi din (i-1) = DEBSEi-1 dout (i-1) = DEFINi-1.
【0092】そして同電子制御装置40は、ステップ3
24にて、これら置換した値と上記設定した時定数T及
び定数Kとに基づく上記(19)式の演算を実行して、
その求めるべき遅れ補正EGR値dout(i)を算出
する。Then, the electronic control unit 40 executes step 3
At 24, the calculation of the above equation (19) based on the replaced values and the set time constant T and constant K is executed,
The delay correction EGR value dout (i) to be obtained is calculated.
【0093】こうして遅れ補正EGR値dout(i)
を算出した電子制御装置40がその後、メインルーチン
に戻って、先の(14)式の置換のもとに最終EGR指
令値DEFINを算出すること、及び該最終EGR指令
値DEFINに基づきEGRバルブ11を駆動するよう
になること、等々は先の第1或いは第2の実施例の装置
の場合と同様である。Thus, the delay correction EGR value dout (i)
Is returned to the main routine, and calculates the final EGR command value DEFIN based on the replacement of the above equation (14), and the EGR valve 11 based on the final EGR command value DEFIN. Are driven in the same manner as in the device of the first or second embodiment.
【0094】図20及び図21に、それぞれ緩加速時と
急加速時とにおける該第3の実施例の装置によるEGR
制御態様を例示する。これら図20及び図21において
も、図20(a)及び図21(a)は、加速過渡時(そ
れぞれ緩加速時及び急加速時)における負荷(燃料噴射
量)の推移を示す。また、図20(b)及び図21
(b)は、上記最終EGR指令値DEFINの推移を示
し、図20(c)及び図21(c)は、それら指令値D
EFINに対応したEGRバルブ11のバルブ開度(弁
ポート21の開度)推移を示す。そして、図20(d)
及び図21(d)は、同EGR制御に基づく加速過渡時
のスモーク発生(抑制)態様を示している。FIGS. 20 and 21 show the EGR by the device of the third embodiment at the time of slow acceleration and at the time of rapid acceleration, respectively.
The control mode will be exemplified. 20 (a) and FIG. 21 (a) also show changes in the load (fuel injection amount) during transient acceleration (during slow acceleration and rapid acceleration, respectively). 20 (b) and FIG.
(B) shows the transition of the final EGR command value DEFIN. FIGS. 20 (c) and 21 (c) show these command values D
5 shows a change in the valve opening degree of the EGR valve 11 (opening degree of the valve port 21) corresponding to EFIN. Then, FIG.
FIG. 21D shows a mode of smoke generation (suppression) at the time of acceleration transition based on the EGR control.
【0095】またこれまで同様、図20(b)〜(d)
及び図21(b)〜(d)においても、それぞれ破線は
何らの補正も実行しなかった場合の上記各量の推移を示
し、それぞれ二点鎖線は定常値、すなわち本来あるべき
上記各量の推移を示し、それぞれ実線は該第2の実施例
の装置によって補正される上記各量の推移を示してい
る。20 (b) to 20 (d)
21 (b) to 21 (d), the broken lines show the transitions of the respective amounts when no correction is performed, and the two-dot chain lines show the steady values, that is, the original values of the respective amounts. The solid line indicates the change of each of the above amounts corrected by the apparatus of the second embodiment.
【0096】これら図20及び図21に示されるよう
に、同第3の実施例の装置によれば、上述した態様での
EGR制御が実行されることによって、緩加速時はもと
より、急加速時にあっても、EGR制御系の応答遅れが
好適に補正され、それら遅れに起因する加速スモークの
発生が良好に抑制されるようになる。As shown in FIGS. 20 and 21, according to the device of the third embodiment, the EGR control in the above-described mode is executed, so that not only slow acceleration but also rapid acceleration is performed. Even if there is, the response delay of the EGR control system is suitably corrected, and the occurrence of the acceleration smoke caused by the delay is favorably suppressed.
【0097】(第4実施例)上記第1〜第3の実施例で
は何れも、EGR制御系の応答遅れにかかる時定数から
その遅れ特性を定め、該定めた遅れ特性を打ち消す特性
をその補正特性として求めたが、それら補正特性を求め
る演算式を簡素化することによって、プログラムワード
数の削減、及び演算処理の高速化を図ることが可能とな
る。(Fourth Embodiment) In each of the first to third embodiments, the delay characteristic is determined from the time constant of the response delay of the EGR control system, and the characteristic for canceling the determined delay characteristic is corrected. Although they have been obtained as characteristics, it is possible to reduce the number of program words and to speed up the arithmetic processing by simplifying the arithmetic expression for obtaining the correction characteristics.
【0098】例えば、第3の実施例にかかる上記(1
9)式の場合、 dout(i)=dout(i−1) +α(din(i)−din(i−1)) −β(dout(i−1)−din(i)) …(20) として、 α ← T/(KT+dt) β ← dt/(KT+dt) を直接求めて同演算を実行するようにする。ここで、α
は、殆ど「(1/K)」に近いほぼ一定の値となり、ま
たβは、殆ど「0」に近いこれもほぼ一定の値となる。
このため、これらα及びβを予め同定して上記(20)
式の演算を実行するようにすれば、同演算を実行する電
子制御装置40の負担も大幅に軽減されるようになる。
なお参考までに、同(20)式において、右辺第2項の
「(din(i)−din(i−1))」は入力変化量
を表し、右辺第3項の「(dout(i−1)−din
(i))」は入出力偏差を表す。すなわち、「入力変化
量」にかかるパラメータαは過渡補正ゲインであり、
「入出力偏差」にかかるパラメータβは収束ゲインであ
る。For example, the above (1) according to the third embodiment
In the case of the expression 9), dout (i) = dout (i-1) + α (din (i) -din (i-1))-β (dout (i-1) -din (i)) (20) Α ← T / (KT + dt) β ← dt / (KT + dt) is directly obtained to execute the same operation. Where α
Is almost a constant value close to “(1 / K)”, and β is almost a constant value close to “0”.
Therefore, these α and β are identified in advance, and the above (20)
If the calculation of the equation is performed, the load on the electronic control device 40 that performs the calculation can be greatly reduced.
For reference, in the equation (20), “(din (i) −din (i−1))” in the second term on the right side represents an input change amount, and “(dout (i−)” in the third term on the right side. 1) -din
(I)) "represents an input / output deviation. That is, the parameter α relating to the “input change amount” is a transient correction gain,
The parameter β related to the “input / output deviation” is a convergence gain.
【0099】図22に、この発明にかかるEGR制御装
置の第4の実施例として、こうした原理に基づき構成さ
れるEGR制御装置の遅れ補正演算手順を示す。この第
4の実施例の装置においても、その構成は、先の図1に
示される第1〜第3の実施例の装置の構成と同様であ
り、またその電子制御装置40が実行するメインルーチ
ンも、基本的には、先の図2に示される同第1〜第3の
実施例の装置によって実行されるルーチンと同様であ
る。FIG. 22 shows, as a fourth embodiment of the EGR control device according to the present invention, a delay correction calculation procedure of the EGR control device constructed based on such a principle. The structure of the device of the fourth embodiment is the same as that of the devices of the first to third embodiments shown in FIG. 1 and the main routine executed by the electronic control unit 40. This is basically the same as the routine executed by the apparatus of the first to third embodiments shown in FIG.
【0100】そして、この図22に示される遅れ補正演
算は、第1〜第3の実施例の装置による処理として図7
或いは図12或いは図17に示した同演算処理と同様、
先の図2に示されるルーチンのステップ102の処理と
して実行される。The delay correction calculation shown in FIG. 22 is performed by the apparatus of the first to third embodiments as shown in FIG.
Alternatively, similarly to the same arithmetic processing shown in FIG. 12 or FIG.
It is executed as the processing of step 102 of the routine shown in FIG.
【0101】さて、図22に示される第4の実施例の装
置としての遅れ補正演算において、電子制御装置40は
まず、ステップ421にて上記定数α(過渡補正ゲイ
ン)及びβ(収束ゲイン)の値を読み込む。In the delay correction calculation as the device of the fourth embodiment shown in FIG. 22, the electronic control unit 40 first sets the constants α (transient correction gain) and β (convergence gain) in step 421. Read the value.
【0102】これら定数のうち、αが、殆ど「(1/
K)」に近いほぼ一定の値となり、またβが、殆ど
「0」に近いこれもほぼ一定の値となることは上述し
た。ここではこれら定数α及びβ共に、同電子制御装置
40に内蔵されるメモリに予め登録されているものとす
る。Of these constants, α is almost “(1/1 /
K), which is almost constant, and β is also almost constant, which is almost "0". Here, it is assumed that these constants α and β are registered in advance in a memory built in the electronic control device 40.
【0103】こうして定数α及びβを読み込んだ電子制
御装置40は次に、ステップ422にて、これも内蔵す
るデータメモリに格納されている今回の基本EGR指令
値DEBSEi、前回の基本EGR指令値DEBSEi
-1、及び前回の最終EGR指令値DEFINをそれぞれ
読み込み、ステップ423にて、 din(i)=DEBSEi din(i−1)=DEBSEi-1 dout(i−1)=DEFINi-1 といった置換を実行する。The electronic control unit 40 that has read the constants α and β in this manner then proceeds to step 422 where the present basic EGR command value DEBSEi and the previous basic EGR command value DEBSEi stored in the built-in data memory.
-1 and the last EGR command value DEFIN of the last time are read, and in step 423, replacement such as din (i) = DEBSEi din (i-1) = DEBSEi-1 dout (i-1) = DEFINi-1 is executed. I do.
【0104】そして同電子制御装置40は、ステップ4
24にて、これら置換した値と上記読み込んだ定数α及
びβとに基づく上記(20)式の演算を実行して、その
求めるべき遅れ補正EGR値dout(i)を算出す
る。Then, the electronic control unit 40 executes step 4
At 24, the calculation of the above equation (20) based on the replaced values and the read constants α and β is executed to calculate the delay correction EGR value dout (i) to be obtained.
【0105】こうして遅れ補正EGR値dout(i)
を算出した電子制御装置40がその後、メインルーチン
に戻って、先の(14)式の置換のもとに最終EGR指
令値DEFINを算出すること、及び該最終EGR指令
値DEFINに基づきEGRバルブ11を駆動するよう
になること、等々はこの第4の実施例の装置においても
同様である。Thus, the delay correction EGR value dout (i)
Is returned to the main routine, and calculates the final EGR command value DEFIN based on the replacement of the above equation (14), and the EGR valve 11 based on the final EGR command value DEFIN. , And so on in the device of the fourth embodiment.
【0106】この第4の実施例の装置によれば、基本的
には上記第3の実施例の装置と同様の遅れ補正が実現さ
れるようになる。したがって、緩加速時であれ、或いは
急加速時であれ、先の図20或いは図21に示される態
様でEGR制御系の応答遅れが補正され、それら遅れに
起因する加速スモークの発生が良好に抑制されるように
なる。According to the device of the fourth embodiment, basically the same delay correction as that of the device of the third embodiment can be realized. Therefore, the response delay of the EGR control system is corrected in the mode shown in FIG. 20 or 21 above at the time of gentle acceleration or rapid acceleration, and the occurrence of acceleration smoke caused by those delays is favorably suppressed. Will be done.
【0107】しかも、同第4の実施例の装置の場合に
は、その補正特性を求めるための演算が大幅に簡素化さ
れ、プログラムワード数の削減や、演算処理の高速化が
併せ図られるようにもなる。Further, in the case of the apparatus of the fourth embodiment, the operation for obtaining the correction characteristic is greatly simplified, and the number of program words can be reduced and the operation speed can be increased. Also.
【0108】なお、この第4の実施例による補正演算式
の簡素化手法が、上記第3の実施例に限らず、第1の実
施例((13)式)、或いは第2の実施例((17)
式)についても同様に適用できるものであることはいう
までもない。Note that the method of simplifying the correction calculation equation according to the fourth embodiment is not limited to the third embodiment, but may be the first embodiment (Equation (13)) or the second embodiment ( (17)
It goes without saying that the formula can also be similarly applied.
【0109】(第5実施例)図23に、この発明にかか
るEGR制御装置の第5の実施例を示す。この第5の実
施例の装置にあっても、その構成は、先の図1に示され
るものと基本的に同様であるが、電子制御装置40の内
部並びに周辺では、その機能的な構成が同図23に示さ
れるように、EGRフィードバック制御系を併せ具える
構成となっている。(Fifth Embodiment) FIG. 23 shows a fifth embodiment of the EGR control device according to the present invention. The configuration of the device of the fifth embodiment is basically the same as that shown in FIG. 1, but the functional configuration inside and around the electronic control device 40 is As shown in FIG. 23, the configuration is such that an EGR feedback control system is also provided.
【0110】すなわち、同図23に示されるこの第5の
実施例の装置において、基本指令値演算部51は、前述
した基本EGR指令値DEBSEを算出する部分であ
り、EGR遅れ補正値算出部52は、上記第1〜第4の
実施例において説明した何れかの態様でEGR制御系の
遅れ補正値dout(i)を算出する部分である。この
算出される遅れ補正値dout(i)は、ここでは第1
のEGR指令値DEFIN1に置換されて、前記負圧調
圧弁29やEGRバルブ11等からなるEGRハード系
53に(正確には加算器56に)与えられる。That is, in the apparatus of the fifth embodiment shown in FIG. 23, the basic command value calculating section 51 is a section for calculating the above-mentioned basic EGR command value DEBSE, and the EGR delay correction value calculating section 52 Is a part for calculating the delay correction value dout (i) of the EGR control system in any of the modes described in the first to fourth embodiments. Here, the calculated delay correction value dout (i) is the first
The EGR command value DEFIN1 is supplied to the EGR hard system 53 including the negative pressure regulating valve 29 and the EGR valve 11 (more precisely, to the adder 56).
【0111】一方、図1においては図示を割愛したエア
フローメータ、若しくはリニアO2センサの出力に基づ
き算出される、或いはEGRバルブ11に設けられたバ
ルブ開度センサを通じて検出される上記EGRハード系
53による実際のEGRバルブ開度(実EGRバルブ開
度)は、EGRフィードバック制御系55を介して同E
GRハード系53に(正確には加算器56に)フィード
バックされる。EGRフィードバック制御系55は、目
標値演算部54において機関1の負荷(燃料噴射量指令
値QFIN)並びに回転数Neに基づき算出されるEG
R目標値TEGRと上記実EGRバルブ開度との偏差を
第2のEGR指令値DEFIN2として加算器56に出
力する部分である。On the other hand, in FIG. 1, the EGR hard system 53 which is calculated based on the output of an air flow meter or a linear O2 sensor which is not shown or which is detected through a valve opening sensor provided in the EGR valve 11 is used. The actual EGR valve opening (actual EGR valve opening) is calculated via the EGR feedback control
It is fed back to the GR hardware system 53 (more precisely, to the adder 56). The EGR feedback control system 55 calculates an EG calculated by the target value calculation unit 54 based on the load of the engine 1 (fuel injection amount command value QFIN) and the rotation speed Ne.
This is a portion for outputting a deviation between the R target value TEGR and the actual EGR valve opening to the adder 56 as a second EGR command value DEFIN2.
【0112】このように第5の実施例の装置にあって
は、EGR遅れ補正値算出部52から出力される第1の
EGR指令値DEFIN1とEGRフィードバック制御
系55から出力される第2のEGR指令値DEFIN2
とが加算器56を通じて加算され、該加算された値が最
終EGR指令値DEFINとしてEGRハード系53に
与えられるようになる。なお、EGRフィードバック制
御系55では上記第2のEGR指令値DEFIN2を出
力する際、上記偏差をPI(比例・積分)制御するな
ど、ここでもEGRハード系53の応答遅れを改善する
ための対策が施されている。As described above, in the device of the fifth embodiment, the first EGR command value DEFIN1 output from the EGR delay correction value calculating section 52 and the second EGR output from the EGR feedback control system 55 Command value DEFIN2
Are added through the adder 56, and the added value is given to the EGR hardware system 53 as the final EGR command value DEFIN. Here, when the second EGR command value DEFIN2 is output in the EGR feedback control system 55, measures for improving the response delay of the EGR hard system 53 are also taken here, such as PI (proportional / integral) control of the deviation. It has been subjected.
【0113】図24は、同第5の実施例の装置によるこ
うしたEGR制御の制御手順を示したものであり、次
に、この図24を併せ参照して、同EGR制御態様を更
に詳述する。FIG. 24 shows a control procedure of such EGR control by the device of the fifth embodiment. Next, the EGR control mode will be described in further detail with reference to FIG. .
【0114】なお、この図24に示される処理ルーチン
(メインルーチン)も、例えば8ms(ミリ秒)毎の時
間割り込みにて起動されるものとする。さていま、こう
した時間割り込みにて同ルーチンが起動されたとする
と、電子制御装置40はまず、ステップ500にて、回
転数センサ42の出力である機関回転数Neや前述した
燃料噴射量指令値QFINを読み込む。It is assumed that the processing routine (main routine) shown in FIG. 24 is also started by interruption every 8 ms (millisecond), for example. If the routine is started by such a time interruption, the electronic control unit 40 first determines in step 500 the engine speed Ne, which is the output of the speed sensor 42, and the aforementioned fuel injection amount command value QFIN. Read.
【0115】こうして機関回転数Ne及び燃料噴射量指
令値QFINを読み込んだ電子制御装置40は次に、ス
テップ511にて、これら値Ne及びQFINに基づく
基本EGR指令値DEBSE、並びに上述したEGR目
標値TEGRを算出する。In step 511, the electronic control unit 40 having read the engine speed Ne and the fuel injection amount command value QFIN in step 511 reads the basic EGR command value DEBSE based on these values Ne and QFIN and the EGR target value described above. Calculate TEGR.
【0116】そして同電子制御装置40は更に、前述し
た加速過渡時におけるEGRバルブ11(EGRハード
系53)の応答遅れを補正すべく、ステップ512で、
上記第1〜第4の実施例において説明した何れかの態様
で遅れ補正値dout(i)を算出した後、ステップ5
13にて、 DEFIN1=dout(i) …(14)’ といった置換のもとに、上記第1のEGR指令値DEF
IN1を算出する。Then, the electronic control unit 40 further corrects the response delay of the EGR valve 11 (the EGR hard system 53) at the time of the acceleration transition as described above, in step 512,
After calculating the delay correction value dout (i) in any of the modes described in the first to fourth embodiments, step 5
13, the first EGR command value DEF under the substitution of DEFIN1 = dout (i) (14) '
Calculate IN1.
【0117】電子制御装置40は一方、ステップ521
にて、上述したセンサ出力に基づき実EGRバルブ開度
を算出若しくは検出し、ステップ522にて、上記EG
R目標値TERGとこの実EGRバルブ開度との偏差に
基づきフィードバック補正値、すなわち第2のEGR指
令値DEFIN2を算出する。この第2のEGR指令値
DEFIN2の算出にPI(比例・積分)制御が併用さ
れることは上述した通りである。On the other hand, the electronic control unit 40 executes step 521
In step 522, the actual EGR valve opening is calculated or detected based on the sensor output described above.
A feedback correction value, that is, a second EGR command value DEFIN2 is calculated based on a deviation between the R target value TERG and the actual EGR valve opening. As described above, PI (proportional / integral) control is used in combination with the calculation of the second EGR command value DEFIN2.
【0118】こうして第1及び第2のEGR指令値DE
FIN1及びDEFIN2を算出した電子制御装置40
は、次のステップ523で、 DEFIN=DEFIN1+DEFIN2 …(21) といった加算を行って最終EGR指令値DEFINを算
出し、ステップ530にて、この算出した最終EGR指
令値DEFINをアウトプットコンペアに出力する。そ
して、最後のステップ540にて、このアウトプットコ
ンペアに出力した最終EGR指令値DEFINに基づき
EGRバルブ11を駆動する。In this way, the first and second EGR command values DE
Electronic control unit 40 that has calculated FIN1 and DEFIN2
Calculates the final EGR command value DEFIN by adding DEFIN = DEFIN1 + DEFIN2 (21) in the next step 523, and outputs the calculated final EGR command value DEFIN to the output compare in step 530. Then, in the last step 540, the EGR valve 11 is driven based on the final EGR command value DEFIN output to the output compare.
【0119】このように、EGRフィードバック制御を
併せ実行する第5の実施例の装置によれば、上述した第
1〜第4の実施例の装置による効果に加え、EGRハー
ド系53の応答性のばらつき等も良好に吸収されること
となり、更に安定したEGR制御が実現されるようにな
る。As described above, according to the device of the fifth embodiment which also performs the EGR feedback control, in addition to the effects of the devices of the first to fourth embodiments, the responsiveness of the EGR hard system 53 is improved. Variations and the like are well absorbed, and more stable EGR control is realized.
【0120】また、上記第1或いは第2の実施例による
EGR制御に、この第5の実施例にかかるEGRフィー
ドバック制御を併用するようにすれば、急加速時の例え
ば図16(b)に示されるEGR指令値の瞬時的な補正
値が、同フィードバック制御を通じてその後、例えば図
21(b)に示される態様でなだらかに推移するように
なり、結果として、上記第3或いは第4の実施例による
EGR制御に近似した態様で上記EGRハード系53の
応答限界補償が行われるようにもなる。If the EGR control according to the fifth embodiment is used together with the EGR control according to the first or second embodiment, for example, as shown in FIG. Then, the instantaneous correction value of the EGR command value changes smoothly after that through the feedback control, for example, in a manner shown in FIG. 21 (b). As a result, according to the third or fourth embodiment, The response limit compensation of the EGR hard system 53 is performed in a manner similar to the EGR control.
【0121】なお、このようなフィードバック制御系5
5が併設される構成としては他に、例えば図25に例示
するように、 ・EGR遅れ補正値算出52’により、目標値演算部5
4にて算出されるEGR目標値TEGRの現在並びに過
去の値等に基づいて、EGRハード系53の遅れ補正値
dout(i)’を算出する。 ・該遅れ補正値dout(i)’を置換して第1のEG
R指令値DEFIN1’を求める。 ・EGRフィードバック制御系55から出力される上記
第2のEGR指令値DEFIN2とこの第1のEGR指
令値DEFIN1’とを加算器57にて加算し、更にそ
の加算値と基本指令値演算部51にて算出される基本E
GR指令値DEBSEと加算器58にて加算して最終E
GR指令値DEFINを得る。 ・この得られた最終EGR指令値DEFINによってE
GRハード系53を駆動する。 といった構成を採用することもできる。Incidentally, such a feedback control system 5
Other examples of the configuration in which the target value calculation unit 5 is provided together with the target value calculation unit 5 include an EGR delay correction value calculation 52 '.
A delay correction value dout (i) ′ of the EGR hard system 53 is calculated based on the current and past values of the EGR target value TEGR calculated in 4. -The first EG by replacing the delay correction value dout (i) '
Obtain the R command value DEFIN1 '. The second EGR command value DEFIN2 output from the EGR feedback control system 55 and the first EGR command value DEFIN1 'are added by an adder 57, and the added value and the basic command value calculation unit 51 are added. Basic E calculated
GR command value DEBSE is added to adder 58 to obtain final E
The GR command value DEFIN is obtained. E is determined by the obtained final EGR command value DEFIN.
The GR hard system 53 is driven. Such a configuration can be adopted.
【0122】この図25に示される構成によっても、実
質的には、上記第5の実施例の装置と同等の効果が奏さ
れるようになる。ところで、上記各実施例の装置におい
ては何れも、機関1の負荷状態をモニタするために燃料
噴射量指令値QFINを監視するようにした。しかし、
この負荷状態をモニタし得る要素が該燃料噴射量指令値
QFINに限られないことは勿論であり、他に例えば、
アクセル開度センサ41を通じて検出されるアクセル開
度Accpなども、同負荷状態をモニタするための要素
として適宜採用することができる。With the configuration shown in FIG. 25, substantially the same effects as those of the device of the fifth embodiment can be obtained. By the way, in each of the above-described embodiments, the fuel injection amount command value QFIN is monitored in order to monitor the load state of the engine 1. But,
The element that can monitor the load state is not limited to the fuel injection amount command value QFIN.
The accelerator opening Accp and the like detected through the accelerator opening sensor 41 can be appropriately adopted as an element for monitoring the same load state.
【0123】[0123]
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、緩加速時を含め、如何なる過渡状態にあっても、加
速スモークを確実に低減することができ、それら加速過
渡時におけるエミッションの大幅な改善を図ることがで
きるようになる。As described above, according to the present invention, the acceleration smoke can be reliably reduced in any transient state including the time of slow acceleration, and the emission during the transient state of acceleration is greatly reduced. Significant improvement can be achieved.
【図1】この発明にかかるEGR制御装置の一実施例を
示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an EGR control device according to the present invention.
【図2】同実施例のEGR制御手順を示すフローチャー
ト。FIG. 2 is a flowchart showing an EGR control procedure of the embodiment.
【図3】基本EGR指令値の算出テーブルを示す略図。FIG. 3 is a schematic diagram showing a calculation table of a basic EGR command value.
【図4】同テーブルに設定された基本EGR指令値特性
例を示すグラフ。FIG. 4 is a graph showing an example of basic EGR command value characteristics set in the table.
【図5】負圧調整弁の駆動構造についての力学的モデル
を示す略図。FIG. 5 is a schematic diagram showing a dynamic model of a driving structure of a negative pressure regulating valve.
【図6】EGRバルブの駆動構造についての力学的モデ
ルを示す略図。FIG. 6 is a schematic diagram showing a mechanical model of an EGR valve driving structure.
【図7】第1の実施例による基本指令値補正手順を示す
フローチャート。FIG. 7 is a flowchart showing a basic command value correction procedure according to the first embodiment.
【図8】同第1の実施例で用いる時定数T1の算出マッ
プを示すグラフ。FIG. 8 is a graph showing a calculation map of a time constant T1 used in the first embodiment.
【図9】同第1の実施例で用いる時定数T2の算出マッ
プを示すグラフ。FIG. 9 is a graph showing a calculation map of a time constant T2 used in the first embodiment.
【図10】同第1の実施例によるスモーク低減態様を示
すタイムチャート。FIG. 10 is a time chart showing a smoke reduction mode according to the first embodiment.
【図11】第2の実施例で用いる時定数Tの設定態様を
示すタイムチャート。FIG. 11 is a time chart showing a setting mode of a time constant T used in the second embodiment.
【図12】第2の実施例による基本指令値補正手順を示
すフローチャート。FIG. 12 is a flowchart showing a basic command value correction procedure according to the second embodiment.
【図13】同第2の実施例で用いる時定数Tの算出マッ
プを示すグラフ。FIG. 13 is a graph showing a calculation map of a time constant T used in the second embodiment.
【図14】時定数Tの適合態様を示すタイムチャート。FIG. 14 is a time chart showing an adaptation mode of a time constant T.
【図15】第2の実施例によるスモーク低減態様を示す
タイムチャート。FIG. 15 is a time chart showing a smoke reduction mode according to the second embodiment.
【図16】第1或いは第2の実施例による急加速時のス
モーク低減態様を示すタイムチャート。FIG. 16 is a time chart showing a smoke reduction mode at the time of rapid acceleration according to the first or second embodiment.
【図17】第3の実施例による基本指令値補正手順を示
すフローチャート。FIG. 17 is a flowchart showing a basic command value correction procedure according to the third embodiment.
【図18】同第3の実施例で用いる時定数Tの算出マッ
プを示すグラフ。FIG. 18 is a graph showing a calculation map of a time constant T used in the third embodiment.
【図19】EGRハード系の指令値変化に対する応答限
界特性を示すタイムチャート。FIG. 19 is a time chart showing a response limit characteristic of the EGR hard system with respect to a command value change.
【図20】第3の実施例による緩加速時のスモーク低減
態様を示すタイムチャート。FIG. 20 is a time chart showing a mode of smoke reduction at the time of gentle acceleration according to the third embodiment.
【図21】第3の実施例による急加速時のスモーク低減
態様を示すタイムチャート。FIG. 21 is a time chart showing a smoke reduction mode at the time of rapid acceleration according to the third embodiment.
【図22】第4の実施例による基本指令値補正手順を示
すフローチャート。FIG. 22 is a flowchart showing a basic command value correction procedure according to a fourth embodiment.
【図23】第5の実施例の制御装置構成を示すブロック
図。FIG. 23 is a block diagram showing a configuration of a control device according to a fifth embodiment.
【図24】第5の実施例による基本指令値補正手順を示
すフローチャート。FIG. 24 is a flowchart showing a basic command value correction procedure according to a fifth embodiment.
【図25】第5の実施例の制御装置構成の変形例を示す
ブロック図。FIG. 25 is a block diagram showing a modification of the control device configuration of the fifth embodiment.
【図26】加速過渡時におけるスモーク発生態様を示す
タイムチャート。FIG. 26 is a time chart showing how smoke is generated during an acceleration transition.
【図27】従来のフィードバック制御によるスモークの
低減態様を示すタイムチャート。FIG. 27 is a time chart showing a manner of reducing smoke by conventional feedback control.
【図28】従来の過渡判定態様を示すタイムチャート。FIG. 28 is a time chart showing a conventional transient determination mode.
1…ディーゼル機関、2…シリンダボア、3…ピスト
ン、4…燃焼室、5…渦流室、6…吸気マニホールド、
7…吸気ポート、8…排気ポート、9…排気マニホール
ド、10…排気用ポペット弁、11…EGRバルブ(排
気還流制御弁)、12…ケーシング、13…入口ポー
ト、14…出口ポート、15…導管、16…排気ガス抽
出ポート、17…導管、18…排気ガス注入ポート、1
9…弁要素、20…弁座部、21…弁ポート、22…弁
ロッド、23…ダイヤフラム装置、24…ケーシング、
25…ダイヤフラム、26…ダイヤフラム室、27…圧
縮コイルばね、28…導管、29…負圧調整弁、30…
負圧出力ポート、31…負圧入力ポート、32…負圧ポ
ンプ、33…導管、40…電子制御装置、41…アクセ
ル開度センサ、42…回転数センサ、43…水温セン
サ、51…基本指令値演算部、52、52’…EGR遅
れ補正値算出部、53…EGRハード系、54…目標値
演算部、55…EGRフィードバック制御系、56、5
7、58…加算器。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Diesel engine, 2 ... Cylinder bore, 3 ... Piston, 4 ... Combustion chamber, 5 ... Swirl chamber, 6 ... Intake manifold,
7 intake port, 8 exhaust port, 9 exhaust manifold, 10 exhaust poppet valve, 11 EGR valve (exhaust recirculation control valve), 12 casing, 13 inlet port, 14 outlet port, 15 conduit , 16 ... Exhaust gas extraction port, 17 ... Conduit, 18 ... Exhaust gas injection port, 1
9: valve element, 20: valve seat, 21: valve port, 22: valve rod, 23: diaphragm device, 24: casing,
25 ... diaphragm, 26 ... diaphragm chamber, 27 ... compression coil spring, 28 ... conduit, 29 ... negative pressure regulating valve, 30 ...
Negative pressure output port, 31 ... Negative pressure input port, 32 ... Negative pressure pump, 33 ... Conduit, 40 ... Electronic control device, 41 ... Accelerator opening sensor, 42 ... Rotation speed sensor, 43 ... Water temperature sensor, 51 ... Basic command EGR delay correction value calculator, 53, EGR hardware system, 54, target value calculator, 55, EGR feedback control system, 56, 5
7, 58 ... Adder.
フロントページの続き (72)発明者 松村 敏美 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 日本 電装株式会社内 (72)発明者 山田 光正 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 福間 隆雄 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自 動車株式会社内 (56)参考文献 特開 平5−172008(JP,A) 特開 昭58−48731(JP,A) 特開 昭63−97863(JP,A) 特開 昭62−276253(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F02M 25/07 570 F02M 25/07 550 Continued on the front page (72) Inventor Toshimi Matsumura 1-1-1, Showa-cho, Kariya-shi, Aichi Japan Inside Denso Corporation (72) Inventor Mitsumasa Yamada 1-Toyota-cho, Toyota-shi, Aichi Prefecture Inside Toyota Motor Corporation (72) Inventor Takao Fukuma 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Inside Toyota Motor Co., Ltd. (56) References JP-A-5-172008 (JP, A) JP-A-58-48731 (JP, A) JP-A-63-63 97863 (JP, A) JP-A-62-276253 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) F02M 25/07 570 F02M 25/07 550
Claims (8)
系に再循環させるための還流通路と、 該還流通路を介した前記排出ガスの再循環量を調節する
還流制御弁と、 内燃機関の負荷並びに回転数に基づいて該還流制御弁の
調節量についての基本指令値を算出する基本指令値演算
手段と、 少なくともこの算出される基本指令値の現在並びに過去
の値に基づいて、前記還流制御弁を駆動する系全体の遅
れ特性に対しその逆特性を有する基本指令値補正量を算
出する補正量演算手段と、 前記基本指令値をこの算出される補正量で逐次補正した
値にて前記還流制御弁を駆動する駆動手段と、 を具えることを特徴とする内燃機関の排気還流制御装
置。A recirculation passage for recirculating a part of exhaust gas from an internal combustion engine to an intake system of the internal combustion engine; a recirculation control valve for adjusting a recirculation amount of the exhaust gas through the recirculation passage; A basic command value calculating means for calculating a basic command value for the adjustment amount of the recirculation control valve based on a load and a rotational speed of the internal combustion engine; based on at least current and past values of the calculated basic command value, Correction amount calculating means for calculating a basic command value correction amount having an inverse characteristic to a delay characteristic of the entire system for driving the recirculation control valve; and a value obtained by sequentially correcting the basic command value with the calculated correction amount. An exhaust gas recirculation control device for an internal combustion engine, comprising: driving means for driving the recirculation control valve.
駆動する系全体の遅れ特性を1つの一次遅れ特性に近似
してその逆特性を有する基本指令値補正量を算出するも
のである請求項1記載の内燃機関の排気還流制御装置。2. The correction amount calculation means calculates a basic command value correction amount having an inverse characteristic by approximating a delay characteristic of the entire system for driving the recirculation control valve to one primary delay characteristic. The exhaust gas recirculation control device for an internal combustion engine according to claim 1.
遅れ特性について予め適合した時定数パラメータを保有
し、少なくとも前記算出される基本指令値の現在並びに
過去の値に基づいてその該当する時定数パラメータを選
出する請求項2記載の内燃機関の排気還流制御装置。3. The correction amount calculating means has a time constant parameter previously adapted to the approximate first-order lag characteristic, and based on at least current and past values of the calculated basic command value. 3. The exhaust gas recirculation control device for an internal combustion engine according to claim 2, wherein a constant parameter is selected.
駆動する系の指令値変化に追従できる限界値を求め、該
求めた限界値を同系の遅れ特性の逆特性に重み付けして
前記基本指令値補正量を算出するものである請求項1記
載の内燃機関の排気還流制御装置。4. The correction amount calculating means obtains a limit value which can follow a change in a command value of a system for driving the recirculation control valve, weights the obtained limit value to an inverse characteristic of a delay characteristic of the same system, and 2. The exhaust gas recirculation control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the basic command value correction amount is calculated.
正量の算出に用いられる少なくとも1つのパラメータを
定数化してこれを保有する請求項1乃至4の何れかに記
載の内燃機関の排気還流制御装置。5. An exhaust system for an internal combustion engine according to claim 1, wherein said correction amount calculating means converts at least one parameter used for calculating said basic command value correction amount into a constant and holds it. Reflux control device.
の排気還流制御装置において、 内燃機関の負荷並びに回転数に基づいて前記還流制御弁
の調節量についての目標値を算出する目標値演算手段
と、 前記還流制御弁の実調節量を検出する実調節量検出手段
と、 前記還流制御弁の調節量についての前記算出される目標
値と前記検出される実調節量との偏差を同還流制御弁の
駆動指令値としてフィードバックするフィードバック手
段と、 このフィードバックされる駆動指令値に前記補正量演算
手段にて算出される基本指令値補正量を加算する加算手
段と、 を更に具え、前記駆動手段は、この加算された指令値に
て前記還流制御弁を駆動することを特徴とする内燃機関
の排気還流制御装置。6. An exhaust gas recirculation control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein a target value for an adjustment amount of said recirculation control valve is calculated based on a load and a rotation speed of the internal combustion engine. Value calculation means, actual adjustment amount detection means for detecting an actual adjustment amount of the reflux control valve, and a deviation between the calculated target value and the detected actual adjustment amount for the adjustment amount of the reflux control valve. Feedback means for feeding back as a drive command value of the recirculation control valve; and addition means for adding a basic command value correction amount calculated by the correction amount calculation means to the fed back drive command value. An exhaust gas recirculation control device for an internal combustion engine, wherein the driving means drives the recirculation control valve with the added command value.
系に再循環させるための還流通路と、 該還流通路を介した前記排出ガスの再循環量を調節する
還流制御弁と、 内燃機関の負荷並びに回転数に基づいて該還流制御弁の
調節量についての基本指令値を算出する基本指令値演算
手段と、 内燃機関の負荷並びに回転数に基づいて同還流制御弁の
調節量についての目標値を算出する目標値演算手段と、 少なくともこの算出される目標値の現在並びに過去の値
に基づいて、前記還流制御弁を駆動する系全体の遅れ特
性に対しその逆特性を有する目標値補正量を算出する補
正量演算手段と、 前記還流制御弁の実調節量を検出する実調節量検出手段
と、 前記還流制御弁の調節量についての前記算出される目標
値と前記検出される実調節量との偏差を同還流制御弁の
駆動指令値としてフィードバックするフィードバック手
段と、 このフィードバックされる駆動指令値に、前記補正量演
算手段にて算出される目標値補正量、及び前記基本指令
値演算手段にて算出される基本指令値を加算する加算手
段と、 この算出された指令値にて前記還流制御弁を駆動する駆
動手段と、 を具えることを特徴とする内燃機関の排気還流制御装
置。7. A recirculation passage for recirculating a part of exhaust gas of an internal combustion engine to an intake system of the engine, a recirculation control valve for adjusting an amount of recirculation of the exhaust gas through the recirculation passage, A basic command value calculating means for calculating a basic command value for an adjustment amount of the recirculation control valve based on a load and a rotation speed of the internal combustion engine; and an adjustment amount of the recirculation control valve based on the load and the rotation speed of the internal combustion engine. Target value calculating means for calculating the target value of the target value, and a target value having an inverse characteristic to a delay characteristic of the entire system for driving the recirculation control valve based on at least the present and past values of the calculated target value. Correction amount calculation means for calculating a correction amount; actual adjustment amount detection means for detecting an actual adjustment amount of the recirculation control valve; and the calculated target value and the detected actual value for the adjustment amount of the recirculation control valve. Deviation from the adjustment amount Feedback means for feeding back as a drive command value for the recirculation control valve; a target value correction amount calculated by the correction amount calculation means; and a basic command value calculation means calculating the feedback drive command value. An exhaust gas recirculation control device for an internal combustion engine, comprising: adding means for adding a basic command value; and driving means for driving the recirculation control valve using the calculated command value.
例・積分制御した値を前記還流制御弁の駆動指令値とし
てフィードバックするものである請求項6または7記載
の内燃機関の排気還流制御装置。8. An exhaust gas recirculation control apparatus for an internal combustion engine according to claim 6, wherein said feedback means feeds back a value obtained by proportionally / integrally controlling the deviation as a drive command value for the recirculation control valve.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP01092495A JP3153090B2 (en) | 1995-01-26 | 1995-01-26 | Exhaust gas recirculation control device for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
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JP01092495A JP3153090B2 (en) | 1995-01-26 | 1995-01-26 | Exhaust gas recirculation control device for internal combustion engine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08200164A JPH08200164A (en) | 1996-08-06 |
JP3153090B2 true JP3153090B2 (en) | 2001-04-03 |
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- 1995-01-26 JP JP01092495A patent/JP3153090B2/en not_active Expired - Fee Related
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JPH08200164A (en) | 1996-08-06 |
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