JP4624436B2 - Control device for exhaust gas recirculation mechanism - Google Patents

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Description

本発明は内燃機関に設けられた排気再循環機構を制御する排気再循環機構の制御装置に関する。   The present invention relates to a control device for an exhaust gas recirculation mechanism that controls an exhaust gas recirculation mechanism provided in an internal combustion engine.

内燃機関としては、排気通路に流れる排気の一部を吸気通路に戻してこれを混合気に混入させる、いわゆる排気の再循環を行うようにした排気再循環機構を備えるものが知られている。こうした排気再循環を行うことにより、燃焼室内における混合気の燃焼が緩慢になって燃焼温度が低下するようになるため、窒素酸化物（ＮＯｘ）の生成が抑制がされるようになる。   As an internal combustion engine, there is known an internal combustion engine having an exhaust gas recirculation mechanism in which a part of exhaust gas flowing through an exhaust passage is returned to an intake passage and mixed into an air-fuel mixture so as to perform so-called exhaust gas recirculation. By performing such exhaust gas recirculation, the combustion of the air-fuel mixture in the combustion chamber becomes slow and the combustion temperature decreases, so that the generation of nitrogen oxides (NOx) is suppressed.

こうした排気再循環機構は、一般に排気通路と吸気通路とを接続する排気再循環通路と、この排気再循環通路を流れる排気を調量する調量弁とを備えている。そして、この調量弁によって調量される排気、即ち混合気に混入される排気の量（排気再循環量）は、機関負荷や機関回転速度といった機関運転状態に基づいて設定される。例えば、機関運転状態が常用域、例えば低負荷域にあるときには、それら機関負荷や機関回転速度に応じた排気再循環量が得られるように調量弁の開度が調節される。一方、機関運転状態が高負荷域にあるときには、調量弁が閉じられて排気再循環が停止され、これよる吸入空気量の増大によって機関出力が確保される。   Such an exhaust gas recirculation mechanism generally includes an exhaust gas recirculation passage connecting the exhaust passage and the intake air passage, and a metering valve for metering the exhaust gas flowing through the exhaust gas recirculation passage. Then, the exhaust gas regulated by the metering valve, that is, the amount of exhaust gas mixed into the air-fuel mixture (exhaust gas recirculation amount) is set based on the engine operating state such as the engine load and the engine speed. For example, when the engine operating state is in a normal range, for example, a low load range, the opening of the metering valve is adjusted so that an exhaust gas recirculation amount corresponding to the engine load and the engine speed is obtained. On the other hand, when the engine operating state is in the high load range, the metering valve is closed to stop the exhaust gas recirculation, and the engine output is ensured by the increase in the intake air amount.

このように排気再循環量、具体的には調量弁の開度は基本的に機関運転状態に基づいて設定されるが、通常、この調量弁を駆動する際には、これを閉側に駆動する際の機関運転状態と開側に駆動する際の機関運転状態とを異ならせる、いわゆるヒステリシスの設定を行うことによりハンチング現象の発生を抑制するようにしている。   As described above, the exhaust gas recirculation amount, specifically, the opening of the metering valve is basically set based on the engine operating state. Normally, when this metering valve is driven, it is closed. The occurrence of a hunting phenomenon is suppressed by setting a so-called hysteresis that makes the engine operating state when driving in the open state different from the engine operating state when driving in the open side.

例えば従来にあっては、排気再循環を一旦停止した場合には、その後、排気再循環を実行すべき領域に機関運転状態が移行したとしても、排気再循環を継続して停止させるようにしている。具体的には、例えば機関運転状態に基づいて設定される調量弁の指示開度について、同調量弁を閉弁させるときの値と開弁させるときの値との間に一定の差を設けるようにしている（例えば特許文献１参照）。
特開平６−３０７２９３号公報 For example, in the prior art, when exhaust gas recirculation is temporarily stopped, the exhaust gas recirculation is continuously stopped even if the engine operating state shifts to an area where exhaust gas recirculation is to be executed. Yes. Specifically, for example, for the indicated opening of the metering valve set based on the engine operating state, a certain difference is provided between the value when the tuning amount valve is closed and the value when the valve is opened. (For example, refer to Patent Document 1).
JP-A-6-307293

ところで、上記従来の装置にあっては、ハンチング現象の発生を好適に抑制する点からすればヒステリシスを極力大きく設定するのが望ましい。しかしながら、この場合には、例えば排気再循環の開始に伴って機関出力が大きく変化してしまうこととなるため、好ましくない。しかしながら、実際にあっては、排気性状の悪化抑制等、種々の要求から機関運転状態によってはこのヒステリシスを極力小さくせざるを得ない場合も少なくない。   By the way, in the above-described conventional apparatus, it is desirable to set the hysteresis as large as possible from the viewpoint of suitably suppressing the occurrence of the hunting phenomenon. However, in this case, for example, the engine output greatly changes with the start of exhaust gas recirculation, which is not preferable. However, in practice, there are not a few cases where this hysteresis has to be made as small as possible depending on the engine operating condition due to various requirements such as suppression of deterioration of exhaust properties.

従って、単にヒステリシスを設けた従来の装置にあっては、ある程度のハンチング現象の発生については抑制できるとはいえそれにも限界があり、この点においてなお改善の余地を残すものとなっていた。   Therefore, in the conventional apparatus simply provided with hysteresis, although the occurrence of a certain amount of hunting phenomenon can be suppressed, there is a limit to this, and there is still room for improvement in this respect.

この発明は、ハンチング現象についてこれを好適に抑制しつつ、機関運転状態に即した量の排気再循環量を極力確保することのできる排気再循環機構の制御装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a control device for an exhaust gas recirculation mechanism that can assure as much as possible an exhaust gas recirculation amount in accordance with the engine operating state while suitably suppressing the hunting phenomenon.

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１記載の発明は、内燃機関に設けられた排気再循環機構の排気再循環量を機関運転状態に応じて増減制御する排気再循環機構の制御装置において、前記排気再循環量の制御領域が停止領域から実行領域に切り替わったとき、前記機関が定常状態であれば機関運転状態によらず排気再循環の停止を継続し、前記機関が定常状態でなければ機関運転状態に応じて前記排気再循環量を変更するようにしている。 In the following, means for achieving the above object and its effects are described.
According to a first aspect of the present invention, there is provided a control device for an exhaust gas recirculation mechanism that controls increase / decrease of an exhaust gas recirculation amount of an exhaust gas recirculation mechanism provided in an internal combustion engine in accordance with an engine operating state. When the engine is switched from the stop region to the execution region , if the engine is in a steady state, the exhaust gas recirculation is stopped regardless of the engine operation state, and if the engine is not in a steady state, the exhaust according to the engine operation state is continued. The recirculation amount is changed.

同構成によれば、排気再循環量の制御領域が切り替わったとき、機関が定常状態であれば機関運転状態によらず排気再循環量の変更を制限し、機関が定常状態でなければ機関運転状態に応じて排気再循環量を変更するようにしている。 According to the same configuration, when the control region of the exhaust gas recirculation amount is switched, if the engine is in a steady state, the change in the exhaust gas recirculation amount is limited regardless of the engine operation state, and if the engine is not in the steady state, the engine operation is performed. The exhaust gas recirculation amount is changed according to the state .

例えば、運転者が無意識のうちに僅かにアクセル操作したような場合等、機関運転状態の時間当たりの変化が僅かである場合には、仮に排気再循環量の増減をすべき機関運転状態であってもこれを禁止する等、制限をかけることによりハンチング現象の発生を抑制する。その一方で、運転者が内燃機関の加減速を明らかに意図してアクセル操作したような場合等、機関運転状態の時間当たりの変化が大きい場合には、ハンチング現象の発生についてはさほど考慮する必要がなくなるため、こうした制限を与えることなく機関運転状態に適した排気再循環量を確保する、等々の機関運転状態の変化に即したそのときどきの状況に応じて排気再循環量の増減態様を制御することが可能になる。従って、上記構成によれば、ハンチング現象についてこれを好適に抑制しつつ、機関運転状態に即した量の排気再循環量を極力確保することができるようになる。 For example, or when the driver as slightly accelerator operation unconsciously agencies if the change per unit time in the operating state is slight, if should do engine operating state increase or decrease of the exhaust gas recirculation amount However, the occurrence of the hunting phenomenon is suppressed by applying restrictions such as prohibiting this. On the other hand, if the driver or when such as an accelerator operation with the intention to clarify the acceleration and deceleration of the internal combustion engine, a large change per time of institutional operating condition, less to consider the occurrence of the hunting phenomenon since it is not necessary to ensure the exhaust gas recirculation amount which is suitable for the engine operating condition without giving these limitations, increase or decrease of the exhaust recirculation amount in accordance with the occasional situation in line with changes in the engine operating condition of the like it is possible to control the state-like. Therefore, according to the above configuration, while suitably suppressing this for Ha Nchingu phenomenon, comprising an exhaust recirculation amount of the amount in line with the engine operation state can be as much as possible to secure.

尚、上記機関運転状態としては、機関燃焼に対する排気再循環の影響程度を反映し得る状態量であり、一般には機関負荷及び機関回転速度がこれに相当する。また、機関負荷は、例えばこれをアクセル操作量、同アクセル操作量等に基づいて算出される燃料噴射量、更には吸気圧、吸入空気量等々に基づいて、或いはこれらを総合的に判断して求めることができる。   The engine operating state is a state quantity that can reflect the degree of influence of exhaust gas recirculation on engine combustion, and generally corresponds to the engine load and the engine speed. Further, the engine load is determined based on, for example, the fuel injection amount calculated based on the accelerator operation amount, the accelerator operation amount, etc., the intake pressure, the intake air amount, etc. Can be sought.

また、同構成によれば、ハンチング現象として特に排気再循環の実行と停止とが頻繁に繰り返される状況を好適に抑制することができるようになる。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の排気再循環機構の制御装置において、記憶された機関運転状態と現在の機関運転状態との時間当たりの差が小さいときに前記定常状態であると判断するものであるとしている。 Further , according to this configuration, it is possible to suitably suppress a situation where the execution and stop of exhaust gas recirculation are frequently repeated as a hunting phenomenon.
According to a second aspect of the invention, in the control apparatus according to claim 1 Symbol placement of the exhaust gas recirculation mechanism, the certain steady state when the difference between the hourly and stored engine operating condition and the current engine operating condition is smaller It is said that it is to be judged.

同構成によれば、運転者が無意識に僅かなアクセル操作したような場合等、機関運転状態の時間当たりの変化が小さいときには、仮に排気再循環量の増減をすべき機関運転状態であってもこれを禁止する等、これに制限をかけることによりハンチング現象の発生を抑制することができる。 According to the configuration, or when the driver, such as a slight accelerator operation unintentionally, when the change per time of agencies operating state is small, if there an increase or decrease of the exhaust gas recirculation amount should do the engine operating condition However, it is possible to suppress the occurrence of the hunting phenomenon by restricting this, for example, prohibiting this.

請求項３記載の発明は、請求項１又は２に記載の排気再循環機構の制御装置において、前記制限に際し排気再循環量の増減を禁止するものであるとしている。 According to a third aspect of the present invention, in the control device for the exhaust gas recirculation mechanism according to the first or second aspect , an increase or decrease in the exhaust gas recirculation amount is prohibited at the time of the restriction.

同構成によれば、ハンチング現象の発生を一層好適に抑制することができるようになる。
請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の排気再循環機構の制御装置において、前記排気再循環機構は前記内燃機関の排気通路と吸気通路とを接続する排気再循環通路に設けられて同排気再循環通路を流れる排気を調量する調量弁を備え、同調量弁は前記調量に際してアクチュエータの往復駆動力に基づく弁体の往復動を通じて前記排気再循環通路の通路断面積を変更させるものであるとしている。 According to this configuration, it is possible to more suitably suppress the occurrence of the hunting phenomenon.
According to a fourth aspect of the present invention, in the control device for the exhaust gas recirculation mechanism according to any one of the first to third aspects, the exhaust gas recirculation mechanism connects the exhaust passage and the intake passage of the internal combustion engine. Provided with a metering valve provided in the recirculation passage for metering the exhaust gas flowing through the exhaust gas recirculation passage, and the tuning valve is configured to recirculate the exhaust gas through the reciprocating motion of the valve body based on the reciprocating driving force of the actuator during the metering. The passage cross-sectional area of the passage is changed.

一般に、弁体を往復動させる際にアクチュエータの往復駆動力を利用する調量弁にあっては、その応答速度は大きいものの、その開度分解能は比較的小さい傾向がある。この点、上記構成によれば、排気再循環機構の調量弁がそうした傾向を有するものであっても上記ハンチング現象について好適に抑制することができるようになる。   In general, a metering valve that uses the reciprocating driving force of an actuator when reciprocating a valve element has a high response speed, but its opening resolution tends to be relatively small. In this regard, according to the above configuration, the hunting phenomenon can be suitably suppressed even if the metering valve of the exhaust gas recirculation mechanism has such a tendency.

以下、本発明の排気再循環機構の制御装置を具体化した一実施の形態を図を参照して詳細に説明する。
図１は、本実施の形態の適用される内燃機関１０の排気再循環機構２０及びその制御装置を示している。 Hereinafter, an embodiment in which a control device for an exhaust gas recirculation mechanism of the present invention is embodied will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an exhaust gas recirculation mechanism 20 of an internal combustion engine 10 to which the present embodiment is applied and its control device.

この内燃機関１０は、燃焼室１１に燃料噴射するインジェクタ１２、燃焼室１１に接続される吸気通路１３及び排気通路１４を備えている。インジェクタ１２はコモンレールを介して高圧ポンプ（いずれも図示略）に接続されており、コモンレールから供給される高圧の燃料はこのインジェクタ１２から燃焼室１１内に噴射供給される。   The internal combustion engine 10 includes an injector 12 that injects fuel into a combustion chamber 11, an intake passage 13 that is connected to the combustion chamber 11, and an exhaust passage 14. The injector 12 is connected to a high-pressure pump (both not shown) via a common rail, and high-pressure fuel supplied from the common rail is injected and supplied from the injector 12 into the combustion chamber 11.

また、内燃機関１０には、排気の一部を燃焼室１１内に再循環させる排気再循環機構２０が設けられている。この排気再循環機構２０は、排気通路１４と吸気通路１３とを連通する排気再循環通路２１と、同排気再循環通路２１に設けられて再循環される排気を調量する調量弁２２とを備えている。この調量弁２２はリニアソレノイド式のものであり、往復動して排気再循環通路２１の通路断面積を増減する弁体２５を備えている。調量弁２２は、この弁体２５を閉弁方向に付勢するリターンスプリング２３、並びに弁体２５の開方向に付勢する電磁アクチュエータ２４とを備えている。   Further, the internal combustion engine 10 is provided with an exhaust gas recirculation mechanism 20 that recirculates a part of the exhaust gas into the combustion chamber 11. The exhaust gas recirculation mechanism 20 includes an exhaust gas recirculation passage 21 that allows the exhaust passage 14 and the intake air passage 13 to communicate with each other, and a metering valve 22 that is provided in the exhaust gas recirculation passage 21 to meter exhaust gas that is recirculated. It has. The metering valve 22 is of a linear solenoid type and includes a valve body 25 that reciprocates to increase or decrease the passage cross-sectional area of the exhaust gas recirculation passage 21. The metering valve 22 includes a return spring 23 that biases the valve body 25 in the valve closing direction, and an electromagnetic actuator 24 that biases the valve body 25 in the opening direction.

調量弁２２は、電磁アクチュエータ２４及びリターンスプリング２３の各勢力のバランスにより弁体２５の位置、即ちその開度が設定される。尚、電磁アクチュエータ２４はデューティ比（所定時間における給電時間の割合）に基づく制御を通じてその実質的な供給電流の値が制御され、同制御を通じてその付勢力が調節される。   In the metering valve 22, the position of the valve body 25, that is, the opening degree thereof is set by the balance of each force of the electromagnetic actuator 24 and the return spring 23. The electromagnetic actuator 24 is controlled in its actual supply current value through control based on a duty ratio (ratio of power supply time in a predetermined time), and its urging force is adjusted through the control.

次に、排気再循環機構２０の制御装置並びにその制御態様について図１を参照して説明する。排気再循環機構２０にかかる制御は基本的に電子制御装置３０により実行される。この電子制御装置３０は制御プログラムやデータを記憶するメモリ３１を備えている。また、電子制御装置３０には、機関回転速度を検出する回転速度センサ３２やアクセル操作量を検出するアクセルセンサ３３等、各種センサが接続されている。電子制御装置３０はこれら回転速度センサ３２、アクセルセンサ３３等からの検出信号取り込み、機関運転状態を示す値として、機関負荷（例えば燃料噴射量）及び機関回転速度等を算出する。更に、電子制御装置３０は、これら機関回転速度及び機関負荷燃料噴射量、即ち機関運転状態に基づいてこれに適した調量弁２２の指示開度（全開状態の開度を「１００％」としたときの実際の開度の割合）を算出する。   Next, a control device of the exhaust gas recirculation mechanism 20 and its control mode will be described with reference to FIG. Control related to the exhaust gas recirculation mechanism 20 is basically executed by the electronic control unit 30. The electronic control unit 30 includes a memory 31 that stores a control program and data. The electronic control unit 30 is connected to various sensors such as a rotation speed sensor 32 that detects an engine rotation speed and an accelerator sensor 33 that detects an accelerator operation amount. The electronic control unit 30 takes in detection signals from the rotational speed sensor 32, the accelerator sensor 33, and the like, and calculates the engine load (for example, fuel injection amount), the engine rotational speed, and the like as values indicating the engine operating state. Furthermore, the electronic control unit 30 determines the indicated opening of the metering valve 22 suitable for this based on the engine speed and the engine load fuel injection amount, that is, the engine operating state (the opening in the fully opened state is set to “100%”). The ratio of the actual opening degree when doing this is calculated.

図２は、この指示開度と機関運転状態との対応関係を示している。同図に示されるように、機関運転状態が常用域、即ち低負荷域にあり燃料噴射量が少ないときには、それら機関負荷や機関回転速度に応じた排気再循環量が得られるように調量弁２２の指示開度が適宜調節される。このように排気再循環を実行する場合には、基本的に機関負荷（燃料噴射量）が大きいときほど、排気再循環量が少なくなるように調量弁２２の開度が小さく設定される。一方、機関運転状態が高負荷域にあり燃料噴射量が多いときには、調量弁２２が閉じられて排気再循環が停止される。その結果、再循環されていた排気の量に相当する分だけ吸入空気量が増大し、機関出力の増大を図ることができるようになる。   FIG. 2 shows the correspondence between the indicated opening and the engine operating state. As shown in the figure, when the engine operating state is in the normal range, that is, in the low load range and the fuel injection amount is small, the metering valve is adjusted so that the exhaust gas recirculation amount corresponding to the engine load and the engine rotational speed can be obtained. The indicated opening degree of 22 is adjusted as appropriate. When exhaust gas recirculation is executed in this way, the opening degree of the metering valve 22 is basically set smaller so that the larger the engine load (fuel injection amount), the smaller the exhaust gas recirculation amount. On the other hand, when the engine operating state is in the high load range and the fuel injection amount is large, the metering valve 22 is closed and the exhaust gas recirculation is stopped. As a result, the intake air amount increases by an amount corresponding to the amount of exhaust gas that has been recirculated, and the engine output can be increased.

また、こうした排気再循環量の増減制御に際し、排気再循環を一旦停止した場合には、その後、排気再循環の実行領域に機関運転状態が移行したとしても、同機関運転状態が排気再循環の停止領域と実行領域との境界近傍で変動する可能性がある場合には、排気再循環を継続して停止させるようにしている。具体的には、排気再循環を停止させる際の指示開度と実行する際の指示開度との間に所定の差、すなわちヒステリシスを設定するようにしている。   In addition, when the exhaust gas recirculation is temporarily stopped during such exhaust gas recirculation amount increase / decrease control, even if the engine operating state shifts to the exhaust gas recirculation execution region thereafter, the engine operating state remains the exhaust gas recirculating state. If there is a possibility of fluctuation near the boundary between the stop region and the execution region, exhaust gas recirculation is continuously stopped. Specifically, a predetermined difference, that is, hysteresis is set between the instruction opening when stopping the exhaust gas recirculation and the instruction opening when executing the exhaust gas recirculation.

以下、図２及び図３を併せ参照して上記制御態様について更に詳細に説明する。
例えば、図２に示されるように、実線Ｌに沿って機関運転状態が状態Ａから状態Ｂ及び状態Ｃを経て状態Ｄまで変化する場合、図３に示されるように、指示開度（％）は「ａ」（状態Ａ）から「ｂ（＜ａ）」（状態Ｂ）にまで減少し、更に「ｃ（＜ｂ＜ａ）」（状態Ｃ）に達した時点で「０」に切り換えられる。即ち、機関運転状態が状態Ｃになったときに調量弁２２は閉じられ、再循環が停止される。更に、機関運転状態が状態Ｃから状態Ｄに移行しても排気再循環は停止されたまま維持される。 Hereinafter, the control mode will be described in more detail with reference to FIGS.
For example, when the engine operating state changes from the state A to the state D through the state B and the state C along the solid line L as shown in FIG. 2, as shown in FIG. 3, the indicated opening degree (%) Decreases from “a” (state A) to “b (<a)” (state B), and when it reaches “c (<b <a)” (state C), it is switched to “0”. . That is, when the engine operating state becomes the state C, the metering valve 22 is closed and the recirculation is stopped. Further, even if the engine operating state shifts from state C to state D, the exhaust gas recirculation is kept stopped.

一方、機関運転状態が、先の実線Ｌに沿って状態Ｄから状態Ｃ及び状態Ｂを経て状態Ａまで変化する場合、指示開度は機関運転状態が状態Ｄから状態Ｃに移行しても「０」のまま維持される。そして、機関運転状態が状態Ｂに移行した時点ではじめて「０」から「ｂ」に変更され、更に機関運転状態が状態Ｂから状態Ａに移行すると、指示開度は「ｂ」から「ａ」に増大する。   On the other hand, when the engine operating state changes from the state D to the state A through the state C and the state B along the previous solid line L, the indicated opening degree is “even if the engine operating state shifts from the state D to the state C”. “0” is maintained. When the engine operating state shifts to the state B, it is changed from “0” to “b” for the first time. When the engine operating state shifts from the state B to the state A, the indicated opening degree is changed from “b” to “a”. To increase.

本実施の形態にかかる制御装置では、上述したような指示開度の増減制御を基本とし、更にハンチング現象についてその抑制を更に強化するための処理を行うようにしている。
以下、この処理手順の詳細について図４に示されるフローチャートを参照して説明する。尚、このフローチャートに示される処理は電子制御装置３０により所定の周期をもって繰り返し実行される。 The control device according to the present embodiment is based on the increase / decrease control of the instruction opening as described above, and further performs processing for further strengthening the suppression of the hunting phenomenon.
The details of this processing procedure will be described below with reference to the flowchart shown in FIG. The process shown in this flowchart is repeatedly executed by the electronic control unit 30 with a predetermined period.

この一連の処理では、まず機関運転状態、即ち燃料噴射量及び機関回転速度を少なくとも含む種々の機関状態量から調量弁２２の指示開度が算出され、同指示開度が「０％」か否か、正確には排気再循環の実行領域から停止領域移行することによって指示開度が「０％」になっているか否かが判断される（ステップＳ１００）。尚、この調量弁２２の開度を直接検出するセンサを有する構成にあっては、その検出結果が全閉状態であるか否かを判断するようにしてもよい。   In this series of processing, first, the indicated opening of the metering valve 22 is calculated from the engine operating state, that is, the various engine state quantities including at least the fuel injection amount and the engine rotational speed, and whether the indicated opening is “0%”. It is determined whether or not the instruction opening is “0%” by shifting from the exhaust gas recirculation execution region to the stop region (step S100). In the configuration having a sensor that directly detects the opening of the metering valve 22, it may be determined whether or not the detection result is a fully closed state.

そして、指示開度が「０％」である旨判断された場合には（Ｓ１００：ＹＥＳ）、次に、排気再循環の実行領域から停止領域に移行したタイミング、即ち指示開度が「０％」に切り替わったタイミングであるかが判断される。そして、同タイミングである場合には、そのときの機関運転状態（燃料噴射量ＱＯ及び機関回転速度ＮＥＯ）が電子制御装置３０のメモリ３１に記憶される（ステップＳ１１０）。そして、指示開度が「０％」ではない旨判断された場合（Ｓ１００：ＮＯ）、この一連の処理は一旦終了される。   If it is determined that the command opening is “0%” (S100: YES), then the timing at which the exhaust gas recirculation execution region is shifted to the stop region, that is, the command opening is “0%”. It is determined whether it is the timing of switching to "." If it is the same timing, the engine operating state (fuel injection amount QO and engine speed NEO) at that time is stored in the memory 31 of the electronic control unit 30 (step S110). When it is determined that the instruction opening is not “0%” (S100: NO), this series of processes is temporarily terminated.

次に、機関運転状態についてその時間当たりの変化度合が小さいか否か、換言すれば内燃機関１０が定常運転状態にあるか否かが判断される（ステップＳ１２０）。具体的には、図５に示されるように、現在の機関運転状態が状態Ｓ１にある場合に以下の二つの条件式（１），（２）がいずれも満たされた状態が所定期間継続したとき、即ち同図の斜線を付した領域内に状態Ｓ１（ＮＥＯ，ＱＯ）があることをもって内燃機関１０が定常状態である旨判断される。   Next, it is determined whether or not the degree of change per hour in the engine operating state is small, in other words, whether or not the internal combustion engine 10 is in a steady operating state (step S120). Specifically, as shown in FIG. 5, when the current engine operating state is in the state S1, a state where both of the following two conditional expressions (1) and (2) are satisfied continues for a predetermined period of time. That is, it is determined that the internal combustion engine 10 is in a steady state when there is a state S1 (NEO, QO) in the hatched region in FIG.

ＮＥＯ−α１≦ＮＥ≦ＮＥＯ＋α２ ・・・（１）
ＮＥ：現在の機関回転速度
α１，α２：定数
ＱＯ−β１≦Ｑ≦ＱＯ＋β２ ・・・（２）
Ｑ：現在の燃料噴射量
β１，β２：定数
そして、機関運転状態の時間当たりの変化度合が小さく、内燃機関１０が定常状態にあると判断された場合（ステップＳ１２０：ＹＥＳ）、そのときの機関運転状態が記憶され、先の記憶内容（機関回転速度ＮＥＯ及び燃料噴射量ＱＯ）が更新される（ステップＳ１３０）。即ち、機関回転速度ＮＥＯ及び燃料噴射量ＱＯがそれぞれ現在の値に置き換えられる。 NEO-α1 ≦ NE ≦ NEO + α2 (1)
NE: Current engine speed
α1, α2: constants QO−β1 ≦ Q ≦ QO + β2 (2)
Q: Current fuel injection amount
β1, β2: constant When the degree of change per hour in the engine operating state is small and it is determined that the internal combustion engine 10 is in a steady state (step S120: YES), the engine operating state at that time is stored, and the previous (The engine speed NEO and the fuel injection amount QO) are updated (step S130). That is, the engine speed NEO and the fuel injection amount QO are respectively replaced with current values.

ここで、機関回転速度にかかる上記各定数α１，α２並びに燃料噴射量にかかる定数β１，β２は上述した排気再循環量の変化と機関運転状態の変化との相互作用に起因して発生するハンチング現象を好適に抑制し得る値に設定されている。即ち、上式（１），（２）のいずれかが満たされない場合には、機関運転状態が大きく変化しているため、内燃機関の加減速を明らかに意図したアクセル操作によって機関運転状態が変化していると判断できる。また、そうした判断をすることができる値に上記各定数α１，α２並びに定数β１，β２は設定されている。従って、排気再循環量の変化と機関運転状態の変化とが相互に作用してこれらが繰り返し変動する現象の発生する頻度は少ないと判断することができる。尚、機関回転速度にかかる上記各定数α１，α２は同じ値であっても異なる値であってもよい。燃料噴射量にかかる定数β１，β２についても同様である。前述の判定において機関運転状態の時間当たりの変化度合が大きく、内燃機関１０が定常状態にないと判断された場合（ステップＳ１２０：ＮＯ）には、記憶内容の更新は行われない。   Here, the constants α1 and α2 related to the engine speed and the constants β1 and β2 related to the fuel injection amount are generated due to the interaction between the change in the exhaust gas recirculation amount and the change in the engine operating state. It is set to a value that can suitably suppress the phenomenon. That is, when either of the above equations (1) and (2) is not satisfied, the engine operating state has changed greatly, and therefore the engine operating state has changed due to an accelerator operation that clearly intends to accelerate or decelerate the internal combustion engine. It can be judged that Further, the constants α1 and α2 and the constants β1 and β2 are set to values that allow such a determination. Therefore, it can be determined that the frequency of occurrence of a phenomenon in which the change in the exhaust gas recirculation amount and the change in the engine operating state interact to repeatedly fluctuate is low. The constants α1 and α2 related to the engine speed may be the same value or different values. The same applies to the constants β1 and β2 related to the fuel injection amount. If it is determined in the above-described determination that the degree of change in the engine operating state per time is large and the internal combustion engine 10 is not in a steady state (step S120: NO), the stored content is not updated.

次に、現在の機関運転状態がヒステリシス内にあるか否か、具体的には、先の条件式（１），（２）の双方が満たされているか否かが再び判断される（ステップＳ１４０）。そして、現在の機関運転状態がヒステリシス内にある場合（ステップＳ１４０：ＹＥＳ）、指示開度が機関運転状態によらず「０％」に設定され、排気再循環が強制的に停止される（ステップＳ１５０）。一方、現在の機関運転状態がヒステリシス内にない場合（ステップＳ１４０：ＮＯ）は、この一連の処理は一旦終了される。従って、この場合は、先の図２に示される機関運転状態と指示開度との関係に基づいて同指示開度が設定される。   Next, it is determined again whether or not the current engine operating state is within the hysteresis, specifically, whether or not both of the previous conditional expressions (1) and (2) are satisfied (step S140). ). If the current engine operating state is within the hysteresis (step S140: YES), the command opening is set to “0%” regardless of the engine operating state, and exhaust gas recirculation is forcibly stopped (step) S150). On the other hand, when the current engine operation state is not within the hysteresis (step S140: NO), this series of processes is temporarily terminated. Therefore, in this case, the command opening is set based on the relationship between the engine operating state and the command opening shown in FIG.

上記したように、本実施形態において電子制御装置３０は、機関運転状態を記憶する記憶手段及びその結果に基づいてヒステリシスに基づく排気再循環量の増量開始を制限する制限手段を構成する。   As described above, in the present embodiment, the electronic control unit 30 constitutes a storage unit that stores the engine operating state and a limiting unit that limits the start of the increase in the exhaust gas recirculation amount based on the hysteresis based on the storage result.

以上説明した態様をもって排気再循環機構２０を制御するようにした本実施の形態によれば、以下の効果を奏することができる。
・運転状態が変化したときの機関運転状態を記憶し、その記憶値を基準値として機関運転状態がどのように変化するかを考慮し、これに基づいて排気再循環量の増減開始を制限するようにしている。 According to the present embodiment in which the exhaust gas recirculation mechanism 20 is controlled in the manner described above, the following effects can be achieved.
・ Memorizes the engine operating state when the operating state changes, and considers how the engine operating state changes using the stored value as a reference value, and limits the start of increase / decrease in the exhaust gas recirculation amount based on this I am doing so.

例えば、運転者が無意識にうちに僅かにアクセル操作したような場合等、基準値からの機関運転状態の変化が僅かである場合には、仮に排気再循環量の増減開始をすべき機関運転状態であってもこれを禁止する等、制限をかけることによりハンチング現象の発生を抑制する。その一方で、運転者が内燃機関の加減速を明らかに意図してアクセル操作したような場合等、基準値からの機関運転状態の変化が大きい場合には、ハンチング現象の発生についてはさほど考慮する必要がなくなるため、こうした制限を与えることなく機関運転状態に適した排気再循環量を確保する。等々の機関運転状態の変化に即したそのときどきの状況に応じてヒステリシスに基づく排気再循環量の増減開始態様を制御することが可能になる。従って、本実施の形態によれば、仮にヒステリシスを排気性状の悪化抑制等の種々の事情によりこれを小さく設定せざるを得ない場合であっても、ハンチング現象についてこれを好適に抑制しつつ、機関運転状態に即した量の排気再循環量を極力確保することができるようになる。   For example, when the driver has unknowingly slightly operated the accelerator, the engine operating state should start to increase or decrease the exhaust gas recirculation amount if the engine operating state changes slightly from the reference value. However, the occurrence of the hunting phenomenon is suppressed by applying restrictions such as prohibiting this. On the other hand, if the driver's accelerator operation is obviously intended to accelerate or decelerate the internal combustion engine, such as when the engine operating state changes greatly from the reference value, the occurrence of hunting is considered much. Since there is no need, the exhaust gas recirculation amount suitable for the engine operating condition is secured without giving such a restriction. It is possible to control the start of increase / decrease of the exhaust gas recirculation amount based on the hysteresis according to the situation at the time corresponding to the change of the engine operating state. Therefore, according to the present embodiment, even if the hysteresis is unavoidably set for various reasons such as suppression of deterioration of exhaust properties, the hunting phenomenon is suitably suppressed, An exhaust gas recirculation amount corresponding to the engine operating state can be secured as much as possible.

・また、排気再循環機構２０による排気再循環の実行領域から停止領域に移行したときの機関運転状態を記憶するようにしている。これによれば、ハンチング現象として特に排気再循環の実行と停止とが頻繁に繰り返される状況を好適に抑制することができるようになる。   Further, the engine operating state when the exhaust gas recirculation mechanism 20 shifts to the stop region from the exhaust gas recirculation execution region is stored. According to this, it becomes possible to suitably suppress a situation in which execution and stop of exhaust gas recirculation are frequently repeated as a hunting phenomenon.

・さらに、上記記憶値と現在の機関運転状態との差が小さいときに前述の制限を行うようにしている。これによれば、運転者が無意識に僅かなアクセル操作したような場合等、基準値からの機関運転状態の変化が小さいときには、仮に排気再循環量の増減開始をすべき機関運転状態であってもこれを禁止する等、これに制限をかけることによりハンチング現象の発生を抑制することができる。   Further, the above-described restriction is performed when the difference between the stored value and the current engine operating state is small. According to this, when the change of the engine operation state from the reference value is small, such as when the driver unconsciously performs a slight accelerator operation, the engine operation state should be started to increase or decrease the exhaust gas recirculation amount. However, it is possible to suppress the occurrence of the hunting phenomenon by restricting this, such as prohibiting it.

・さらに、前述の制限に際し排気再循環量の増減開始を禁止するようにしている。これによれば、ハンチング現象の発生を一層好適に抑制することができるようになる。
・また、一般に、弁体を往復動させる際にアクチュエータの往復駆動力を利用する調量弁にあっては、その応答速度は大きいものの、その開度分解能は比較的小さい傾向がある。この点、本実施の形態によれば、こうした構造を有するものにおいて上記ハンチングの発生を一層好適に抑制することができるようになる。 ・ Furthermore, the start of increase / decrease in the exhaust gas recirculation amount is prohibited in the case of the aforementioned restriction. According to this, generation | occurrence | production of a hunting phenomenon can be suppressed more suitably.
In general, a metering valve that uses the reciprocating driving force of an actuator when reciprocating a valve body has a high response speed, but its opening resolution tends to be relatively small. In this respect, according to the present embodiment, the occurrence of the hunting can be more suitably suppressed in the structure having such a structure.

尚、上記実施の形態は以下のようにその構成や制御手順を変更することができる。
・上記実施の形態では、電磁アクチュエータにより弁体を往復駆動する調量弁を採用したが、同弁の駆動方式はこれに限られない。例えば、負圧アクチュエータやモータにより調量弁を駆動するようにしてもよい。 In addition, the said embodiment can change the structure and control procedure as follows.
In the above embodiment, the metering valve that reciprocally drives the valve body by the electromagnetic actuator is adopted, but the drive system of the valve is not limited to this. For example, the metering valve may be driven by a negative pressure actuator or a motor.

・上記実施の形態では、排気再循環の実行領域と停止領域との間のヒステリシスの設定方法について説明したが、同設定方法は排気再循環量を変更する際におけるヒステリシスの設定一般に適用することもできる。   In the above embodiment, the method for setting the hysteresis between the exhaust recirculation execution region and the stop region has been described. However, the setting method may be applied to the general setting of hysteresis when changing the exhaust gas recirculation amount. it can.

・上記実施の形態では、機関運転状態の時間あたりの変化度合いが小さいときに上記更新処理を行うようにしたが、これを省略することもできる。
・上記実施の形態では、内燃機関が定常運転状態にある旨の判定と機関運転状態がヒステリシス内にある旨の判定とをいずれも上記条件式（１），（２）に基づいて行うようにしたが、これら各判定を各別の方法で行うようにしてもよい。 In the above embodiment, the update process is performed when the degree of change per hour in the engine operating state is small, but this can be omitted.
In the above embodiment, the determination that the internal combustion engine is in the steady operation state and the determination that the engine operation state is within the hysteresis are both performed based on the conditional expressions (1) and (2). However, each of these determinations may be performed by different methods.

一実施形態の排気再循環機構及びその制御装置の概略構成を示す図。The figure which shows schematic structure of the exhaust gas recirculation mechanism and its control apparatus of one Embodiment. 同実施形態における機関運転状態と指示開度との関係を示す図。The figure which shows the relationship between the engine operating state and instruction | indication opening degree in the embodiment. 同実施形態における機関運転状態と指示開度との関係を示す図。The figure which shows the relationship between the engine operating state and instruction | indication opening degree in the embodiment. 同実施形態の電子制御装置によるヒステリシスの再設定に係る処理手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the process sequence which concerns on resetting of the hysteresis by the electronic control apparatus of the embodiment. 同実施形態におけるヒステリシスの設定態様を示す図。The figure which shows the setting aspect of the hysteresis in the same embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１０…内燃機関、１１…燃焼室、１２…インジェクタ、１３…吸気通路、１４…排気通路、２０…排気再循環機構、２１…排気再循環通路、２２…調量弁、２３…リターンスプリング、２４…電磁アクチュエータ、２５…弁体、３０…電子制御装置、３１…メモリ、３２…回転速度センサ、３３…アクセルセンサ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Internal combustion engine, 11 ... Combustion chamber, 12 ... Injector, 13 ... Intake passage, 14 ... Exhaust passage, 20 ... Exhaust recirculation mechanism, 21 ... Exhaust recirculation passage, 22 ... Metering valve, 23 ... Return spring, 24 ... Electromagnetic actuator, 25 ... Valve, 30 ... Electronic control device, 31 ... Memory, 32 ... Rotational speed sensor, 33 ... Accelerator sensor.

Claims (4)

内燃機関に設けられた排気再循環機構の排気再循環量を機関運転状態に応じて増減制御する排気再循環機構の制御装置において、
前記排気再循環量の制御領域が停止領域から実行領域に切り替わったとき、前記機関が定常状態であれば機関運転状態によらず排気再循環の停止を継続し、前記機関が定常状態でなければ機関運転状態に応じて前記排気再循環量を変更する
ことを特徴とする排気再循環機構の制御装置。 In a control device for an exhaust gas recirculation mechanism that controls increase / decrease of an exhaust gas recirculation amount of an exhaust gas recirculation mechanism provided in an internal combustion engine according to an engine operating state,
When the control region of the exhaust gas recirculation amount is switched from the stop region to the execution region , if the engine is in a steady state, the exhaust gas recirculation is stopped regardless of the engine operation state, and the engine is not in a steady state. A control device for an exhaust gas recirculation mechanism, wherein the exhaust gas recirculation amount is changed according to an engine operating state. 記憶された機関運転状態と現在の機関運転状態との時間当たりの差が小さいときに前記定常状態であると判断する
請求項１に記載の排気再循環機構の制御装置。 Controller of the exhaust gas recirculation mechanism according to claim 1 for determining the stored engine operating state is the steady state when the difference between the hourly the current engine operating condition is small. 前記制限に際し排気再循環量の増減を禁止する
請求項１又は２に記載の排気再循環機構の制御装置。 The control device for an exhaust gas recirculation mechanism according to claim 1 or 2 , wherein an increase or decrease in an exhaust gas recirculation amount is prohibited during the restriction. 前記排気再循環機構は前記内燃機関の排気通路と吸気通路とを接続する排気再循環通路に設けられて同排気再循環通路を流れる排気を調量する調量弁を備え、同調量弁は前記調量に際してアクチュエータの往復駆動力に基づく弁体の往復動を通じて前記排気再循環通路の通路断面積を変更させるものである
請求項１〜３のいずれか１項に記載の排気再循環機構の制御装置。 The exhaust gas recirculation mechanism includes a metering valve that is provided in an exhaust gas recirculation passage that connects an exhaust passage and an intake passage of the internal combustion engine, and that regulates the exhaust gas flowing through the exhaust gas recirculation passage. The control of the exhaust gas recirculation mechanism according to any one of claims 1 to 3 , wherein a passage sectional area of the exhaust gas recirculation passage is changed through a reciprocating motion of a valve body based on a reciprocating driving force of an actuator during metering. apparatus.
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