JPH08270508A - Exhaust circulating device for internal combustion engine - Google Patents

Abstract

PURPOSE: To accurately achieve the target EGR factor even at the time of transitional operation. CONSTITUTION: An intake throttle valve 103 and an EGR control valve, which are mechanically connected to each other through a connecting rod 105, are provided inside of an inner manifold collector 102. The connecting rod 105 is moved by changing the lift of a diaphragm valve 110 through a link mechanism X. The intake throttle valve 103 and the EGR control valve 104 are thereby mechanically coupled with each other. Each unit is adjusted so that the EGR factor is changed nearly in proportion to the change of open degree of the intake throttle valve 103 and the EGR control valve 104 (change of the lift of the diaphragm valve 110). With this structure, the appropriate EGR factor can be achieved eve at the time of transitional operation, and the deterioration of operability and exhausting property or the like with displacement of the excess air factor from the target value can be restricted.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の排気還流
（以下、ＥＧＲとも言う）制御装置の改良技術に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technique for improving an exhaust gas recirculation (hereinafter also referred to as EGR) control device for an internal combustion engine.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来より、内燃機関から排出される排気
中に含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）を低減して、大気汚
染の拡大を防止することが切望されている。ところで、
前記ＮＯｘは、機関燃焼室内での燃焼時に、高温下で空
気中の窒素（Ｎ₂ ）と酸素（Ｏ ₂ ）とが反応することに
より生成され、その生成量は燃焼温度が高い程増大する
ものであるため、燃焼温度を低減して反応を抑制するこ
とがＮＯｘ低減の一つの有効な手段である。2. Description of the Related Art Conventionally, exhaust gas emitted from an internal combustion engine
It reduces nitrogen oxides (NOx) contained in the air and reduces atmospheric pollution.
There is a strong desire to prevent the spread of dye. by the way,
The NOx is emptied at high temperature during combustion in the engine combustion chamber.
Nitrogen in the air (N₂) And oxygen (O ₂) Reacts with
Is generated, and the amount generated increases as the combustion temperature increases.
Therefore, the combustion temperature can be reduced to suppress the reaction.
And is one effective means of reducing NOx.

【０００３】そこで、燃焼温度を低減するための装置と
して、機関から排出される排気の一部を機関吸気系に還
流させて燃焼室内に導き、該導かれた排気中に含まれる
熱容量の大きな二酸化炭素（ＣＯ₂ ）等を介して燃焼温
度を低減するようにした排気還流（ＥＧＲ）装置が種々
提案されている。ここで、ディーゼル機関に用いられた
ＥＧＲ装置の一例を、図１２，図１３に基づき説明す
る。Therefore, as a device for reducing the combustion temperature, a part of the exhaust gas discharged from the engine is returned to the engine intake system and introduced into the combustion chamber, and the dioxide having a large heat capacity contained in the introduced exhaust gas. Various exhaust gas recirculation (EGR) devices have been proposed in which the combustion temperature is reduced via carbon (CO ₂ ) or the like. Here, an example of the EGR device used in the diesel engine will be described with reference to FIGS. 12 and 13.

【０００４】このものにおいては、コントロールユニッ
ト５０では、水温センサによりエンジンの暖機状態を、
また、燃料噴射ポンプのコントロールレバーセンサ及び
エンジン回転センサにより走行状態（エンジンに掛かる
負荷状態）を検出し、それら各信号を基に、３つのＥＧ
Ｒソレノイド８，９，１０を駆動し、負圧を制御して、
ＥＧＲ制御弁４や吸気絞弁６（ダイアフラム弁７）の駆
動量を制御することで、排気還流通路３を介して排気通
路２から吸気通路５へ流入させるＥＧＲ量を制御するよ
うになっている。In this case, the control unit 50 uses a water temperature sensor to indicate the warm-up state of the engine.
In addition, the running state (load state applied to the engine) is detected by the control lever sensor of the fuel injection pump and the engine rotation sensor, and three EGs are detected based on these signals.
Drive the R solenoids 8, 9 and 10 to control the negative pressure,
By controlling the drive amounts of the EGR control valve 4 and the intake throttle valve 6 (diaphragm valve 7), the EGR amount that flows into the intake passage 5 from the exhaust passage 2 via the exhaust gas recirculation passage 3 is controlled. .

【０００５】即ち、従来においては、アクセル開度とエ
ンジン回転速度とから略エンジン負荷がわかるので、こ
れらで求められるエンジン負荷に応じて、ＥＧＲ量が所
望の値になるように制御する。具体的には、図１３に示
すようなアクセル開度とエンジン回転速度とで定まるＥ
ＧＲマップに基づいて、ＥＧＲ量調整部品（前記ＥＧＲ
ソレノイド８，９，１０、延いてはＥＧＲ制御弁４、吸
気絞弁６等）を駆動するようにしている。That is, in the prior art, the engine load is known from the accelerator opening and the engine rotation speed. Therefore, the EGR amount is controlled to a desired value according to the engine load obtained from these. Specifically, E determined by the accelerator opening and the engine speed as shown in FIG.
Based on the GR map, the EGR amount adjustment component (the EGR
The solenoids 8, 9, 10 and by extension the EGR control valve 4, the intake throttle valve 6 and the like) are driven.

【０００６】つまり、負荷が高いときには排気中のパテ
ィキュレートが悪化するのを防止すべくＥＧＲをカット
したり、負荷が軽いときには、例えば運転性が悪化しな
い範囲内でＮＯｘ低減を図るべくＥＧＲ量を増やす等、
運転状態に応じ適切なＥＧＲ量に制御するようにしてい
る。また、特開昭５７−４１４５５号公報に開示される
もののように、ＥＧＲ量を目標値に高精度に制御すべ
く、実際のＥＧＲ制御弁の開度を検出し、実際のＥＧＲ
制御弁開度が目標開度に一致するように制御するように
するものもある。That is, when the load is high, the EGR is cut in order to prevent the particulates in the exhaust gas from deteriorating, and when the load is light, the EGR amount is reduced in order to reduce NOx within a range where the drivability is not deteriorated. Increase
The EGR amount is controlled to be appropriate according to the operating state. Further, as disclosed in JP-A-57-41455, the actual opening of the EGR control valve is detected to control the EGR amount to a target value with high accuracy, and the actual EGR is detected.
Some control is performed so that the control valve opening matches the target opening.

【０００７】この他にも、精度良く時々刻々のエンジン
負荷を検出して、高精度に運転状態に見合ったＥＧＲ量
に制御できるようにするために、エンジン出力と直接関
係のある燃料噴射量を検出し、燃料噴射量とエンジン回
転速度とに基づいてＥＧＲ量を制御するようにしたもの
もある。さらに、ＥＧＲ率（ＥＧＲ流量／吸入空気流
量）を精密に制御する目的で、ＥＧＲ制御弁の開度をリ
ニアに制御するもの（デューティ制御弁により大気連通
度合いを任意に変更して負圧を制御するもの。図１４参
照。）や、吸気絞弁とＥＧＲ制御弁とを同時に制御する
ＥＧＲシステム（図１５，図１６参照）も知られてい
る。In addition to this, in order to detect the engine load momentarily with high accuracy and control the EGR amount to match the operating condition with high accuracy, the fuel injection amount directly related to the engine output is set. There is also one in which the EGR amount is controlled based on the detected fuel injection amount and the engine rotation speed. Further, for the purpose of precisely controlling the EGR rate (EGR flow rate / intake air flow rate), the degree of opening of the EGR control valve is linearly controlled (the duty control valve arbitrarily changes the degree of atmospheric communication to control the negative pressure). 14)) and an EGR system (see FIGS. 15 and 16) for simultaneously controlling the intake throttle valve and the EGR control valve are also known.

【０００８】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなエンジン負荷に応じて、吸気絞弁とＥＧＲ制御弁と
を別々に駆動し、ＥＧＲ量を制御しているＥＧＲ装置
（図１２〜図１４等）にあっては、加速時、特に運転負
荷が急変する運転条件において、吸気絞弁とＥＧＲ制御
弁との動作が一致せず、適切なＥＧＲ率に制御できない
という問題があった。However, according to such engine load, the EGR device (FIGS. 12-14, etc.) in which the intake throttle valve and the EGR control valve are separately driven to control the EGR amount. (1), there is a problem in that the operation of the intake throttle valve and the EGR control valve do not match at the time of acceleration, especially under operating conditions where the operating load changes abruptly, and it is not possible to control to an appropriate EGR rate.

【０００９】その結果、発進時や変速直後では、空気過
剰率の落ち込みが生じ（図１７のａ部参照）、パティキ
ュレート（；ＰＭ。特に、パティキュレート中の煤）が
大幅に悪化（加速性等の運転性も悪化）することになる
（図１８参照）。その一方、変速直前や加速終了時に
は、逆に空気過剰率が必要以上に高くなり（図１７のｂ
部参照）、ＮＯｘが増大するため、何れにしろ排気性能
を悪化させることになっていた。As a result, when the vehicle starts or immediately after shifting, the excess air ratio falls (see a part in FIG. 17), and the particulates (; PM; especially soot in the particulates) is significantly deteriorated (acceleration property). Drivability is also deteriorated) (see FIG. 18). On the other hand, immediately before shifting or at the end of acceleration, the excess air ratio becomes higher than necessary (b in FIG. 17).
(See the section), and NOx increases, so the exhaust performance is deteriorated in any case.

【００１０】この原因は、従来のＥＧＲ装置の主として
次の２つの特性によるものである。即ち、 吸気絞弁の開度がＥＧＲ率に及ぼす影響 図１２，図１３に示す従来技術では、吸気絞弁は開閉の
みの動作であり、ＥＧＲ制御弁を２段階の開度で調整
し、段階的（ステップ的）にＥＧＲ制御弁を調整するよ
うにしている。また、図１４に示す従来技術では、さら
に精密にＥＧＲ率を調整するために、吸気絞弁を２段階
に開度調節し、連続的（リニア）にＥＧＲ制御弁を制御
するようにしている。The cause is mainly due to the following two characteristics of the conventional EGR device. That is, the influence of the opening degree of the intake throttle valve on the EGR rate In the prior art shown in FIG. 12 and FIG. 13, the intake throttle valve only operates to open and close, and the EGR control valve is adjusted by the opening degree in two stages. The EGR control valve is adjusted automatically (stepwise). Further, in the conventional technique shown in FIG. 14, in order to adjust the EGR rate more precisely, the opening degree of the intake throttle valve is adjusted in two stages, and the EGR control valve is controlled continuously (linearly).

【００１１】このような装置では、ＥＧＲ制御弁の開度
が一定でも吸気絞弁の開度によっては吸気負圧が異なり
ＥＧＲ率が大幅に変化することになるため（図１９参
照）、吸気絞弁とＥＧＲ制御弁とのコンビネーションが
悪いと、目標とするＥＧＲ率に対して大幅にズレること
になる。特に、運転負荷が急速に変化する過渡運転時
は、吸気絞弁とＥＧＲ制御弁とのコンビネーションを考
慮しながら適合しなければならず、膨大なマッチング工
数が掛かるうえに、所望の空気過剰率を制御することは
事実上困難である（図１７参照）。In such a device, even if the opening degree of the EGR control valve is constant, the intake negative pressure differs depending on the opening degree of the intake throttle valve, and the EGR rate changes greatly (see FIG. 19). If the combination of the valve and the EGR control valve is bad, the target EGR rate will be greatly deviated. In particular, during transient operation in which the operating load changes rapidly, the combination of the intake throttle valve and the EGR control valve must be taken into consideration, which requires enormous matching man-hours and the desired excess air ratio. It is virtually difficult to control (see Figure 17).

【００１２】 吸気絞弁とＥＧＲ制御弁の応答性の相
違 図１５，図１６に示す従来技術では、上記で述べた問
題を解決するために、負圧で駆動される吸気絞弁とＥＧ
Ｒ制御弁の制御負圧を連通させ、吸気絞弁とＥＧＲ制御
弁とのコンビネーションを改善している。しかし、吸気
絞弁とＥＧＲ制御弁の各負圧アクチュエータ（特に、ダ
イアフラム部）の特性は個体毎に時定数が異なり（仕様
が異なればなおさらである）、さらに負圧配管の長さも
異なることが多いため、各弁の制御遅れ時間が異なり、
過渡運転時には目標に対し実際のＥＧＲ率は大幅にズレ
てしまうことになる（図２０参照）。そのため、図１
５，図１６に示す従来技術にあっても、空気過剰率の落
ち込みによるパティキュレート排出量の増化（加速性も
悪化する）や、空気過剰率過剰によるＮＯｘ排出量の増
大が生じ、排気性能を悪化させることとなる。Differences in Responsiveness of Intake Throttle Valve and EGR Control Valve In the prior art shown in FIGS. 15 and 16, in order to solve the problems described above, the intake throttle valve driven by negative pressure and the EG
The control negative pressure of the R control valve is communicated to improve the combination of the intake throttle valve and the EGR control valve. However, the characteristics of the negative pressure actuators of the intake throttle valve and the EGR control valve (especially, the diaphragm part) have different time constants (especially if the specifications are different), and the length of the negative pressure piping is also different. Since there are many, the control delay time of each valve is different,
During the transient operation, the actual EGR rate will be significantly different from the target (see FIG. 20). Therefore,
5, even in the conventional technique shown in FIG. 16, an increase in the particulate emission amount due to a decrease in the excess air ratio (the acceleration is also deteriorated) and an increase in the NOx emission amount due to the excess air ratio occur, resulting in exhaust performance. Will be aggravated.

【００１３】本発明は、上記の実情に鑑みなされたもの
で、吸気絞弁とＥＧＲ制御弁とを良好に連動させること
ができるようにして、以って過渡運転時にあっても目標
のＥＧＲ率を達成させることができるようにして排気性
能等を最適に維持することが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。なお、当該制御
装置の更なる高精度化を図ることも本発明の目的であ
る。The present invention has been made in view of the above situation, and enables the intake throttle valve and the EGR control valve to be interlocked well, so that the target EGR rate is achieved even during transient operation. It is an object of the present invention to provide an exhaust gas recirculation control device for an internal combustion engine, which is capable of achieving the above, and can optimally maintain the exhaust performance and the like. It is also an object of the present invention to further improve the accuracy of the control device.

【００１４】[0014]

【課題を解決するための手段】このため請求項１に記載
の発明にかかる内燃機関の排気還流装置は、排気の一部
を機関吸気通路に還流させる排気還流通路と、前記排気
還流通路を通過する排気還流量を制御する排気還流量制
御弁と、前記排気還流通路と機関吸気通路との合流部の
吸気上流側に設けられ、機関吸入空気流量を制御する吸
気絞弁と、前記排気還流制御弁の作動と、前記吸気絞弁
の作動と、を機械的に連動させる連動手段と、前記連動
手段を作動させる作動手段と、を含んで構成した。Therefore, an exhaust gas recirculation system for an internal combustion engine according to a first aspect of the present invention passes through the exhaust gas recirculation passage for recirculating a part of exhaust gas to the engine intake passage and the exhaust gas recirculation passage. An exhaust gas recirculation amount control valve for controlling the exhaust gas recirculation amount, an intake throttle valve provided on the intake upstream side of the confluence of the exhaust gas recirculation passage and the engine intake passage, and the exhaust gas recirculation control It is configured to include an interlocking device that mechanically interlocks the operation of the valve and the operation of the intake throttle valve, and an operating device that operates the interlocking device.

【００１５】請求項２に記載の発明では、前記排気還流
制御弁と前記吸気絞弁と前記作動手段のうち何れか１つ
の作動量を検出する作動量検出手段と、前記作動量検出
手段により検出された作動量が、目標値となるように前
記作動手段の作動をフィードバック制御する第１フィー
ドバック制御手段と、を含んで構成した。According to a second aspect of the present invention, the operation amount detecting means for detecting an operation amount of any one of the exhaust gas recirculation control valve, the intake throttle valve and the operating means, and the operation amount detecting means detect the operation amount. First feedback control means for feedback-controlling the operation of the operation means so that the operated amount reaches a target value.

【００１６】請求項３に記載の発明では、空気過剰率を
検知する空気過剰率検知手段と、検知された空気過剰率
が、目標空気過剰率となるように、前記前記作動手段の
作動をフィードバック制御する第２フィードバック制御
手段と、を含んで構成した。請求項４に記載の発明で
は、前記空気過剰率検知手段が、機関吸入空気の状態量
と機関負荷に相関する値とに基づいて空気過剰率を検知
する手段であるように構成した。According to the third aspect of the invention, the excess air ratio detecting means for detecting the excess air ratio and the operation of the operating means are fed back so that the detected excess air ratio becomes the target excess air ratio. And a second feedback control means for controlling. According to the fourth aspect of the present invention, the excess air ratio detecting means is configured to detect the excess air ratio based on the state quantity of the engine intake air and the value correlated with the engine load.

【００１７】請求項５に記載の発明では、前記空気過剰
率検知手段が、質量流量計により検出される機関吸入空
気重量と機関負荷に相関する値とに基づいて空気過剰率
を検知する手段であるように構成した。請求項６に記載
の発明では、前記作動手段の作動量に対して略比例的に
排気還流量と機関吸入空気流量との比が変化するように
構成した。According to a fifth aspect of the present invention, the excess air ratio detecting means is means for detecting an excess air ratio based on the engine intake air weight detected by the mass flow meter and a value correlated with the engine load. Configured to be. According to the sixth aspect of the invention, the ratio between the exhaust gas recirculation amount and the engine intake air flow rate is configured to change substantially in proportion to the operation amount of the operating means.

【００１８】[0018]

【作用】上記構成を備える請求項１に記載の発明では、
前記連動手段及び前記作動手段を介して、前記排気還流
制御弁の作動と、前記吸気絞弁の作動と、を機械的に連
動させるようにする。これにより、従来のように、特に
過渡運転時等において前記各弁がバラバラに動きコンビ
ネーションが取り難く、最適なＥＧＲ制御が困難となる
という欠点を排除することができ、過渡運転時における
マッチング工数や運転性、燃費、排気性能等を飛躍的に
改善することができるようになる。In the invention according to claim 1 having the above-mentioned structure,
The operation of the exhaust gas recirculation control valve and the operation of the intake throttle valve are mechanically interlocked via the interlocking device and the operating device. As a result, it is possible to eliminate the disadvantages of the prior art, in particular during transient operation, in which the valves move apart and it is difficult to obtain a combination, which makes it difficult to perform optimum EGR control. It will be possible to dramatically improve drivability, fuel efficiency, and exhaust performance.

【００１９】請求項２に記載の発明では、前記作動量検
出手段により、機械的に連動される前記排気還流制御弁
と前記吸気絞弁と前記作動手段のうち何れか１つの作動
量を検出し、前記第１フィードバック制御手段を介して
検出された作動量が、予め定めた目標値となるように、
前記作動手段の作動をフィードバック制御するようにす
る。これにより、ＥＧＲ量（若しくはＥＧＲ率）を目標
値に高精度に制御することができると共に、製造バラツ
キや機間個体差等によるＥＧＲ制御のバラツキを抑制す
ることができる。また、機種が異なり要求リフト量が異
なる場合にも、自由にリフト制御可能となるので対応が
容易となる等のメリットがある。According to a second aspect of the present invention, the operation amount detecting means detects the operation amount of any one of the exhaust gas recirculation control valve, the intake throttle valve and the operation means which are mechanically interlocked. , So that the operation amount detected via the first feedback control means becomes a predetermined target value,
The operation of the operating means is feedback-controlled. This makes it possible to control the EGR amount (or EGR rate) to a target value with high accuracy and suppress variations in EGR control due to variations in manufacturing or individual differences between machines. Further, even when the model is different and the required lift amount is different, the lift control can be freely performed, which is advantageous in that it can be easily handled.

【００２０】請求項３に記載の発明では、実際の空気過
剰率λ（実際の供給空気量／燃焼に必要な理論空気量）
を検知して、当該実際の空気過剰率が、予め定めた目標
空気過剰率となるように、前記第２フィードバック制御
手段を介して、前記作動手段の作動をフィードバック制
御するようにする。これにより、生産バラツキ（吸気抵
抗等）や外気温度や大気圧が異なる場合で、高精度に排
気還流制御弁等の作動量を制御してもＥＧＲ量（ＥＧＲ
率）を目標値に制御できなくなり最適な空気過剰率が得
られなくなるような場合でも、最適な空気過剰率を達成
することができる。特に、上記のような場合において、
過渡運転時は、運転性、燃費、排気性能等を大幅に悪化
させるが、これを確実に防止することができる。In the third aspect of the invention, the actual excess air ratio λ (actual supply air amount / theoretical air amount required for combustion)
Is detected, the operation of the actuating means is feedback-controlled via the second feedback control means so that the actual excess air ratio becomes a predetermined target excess air ratio. As a result, even when the production variation (intake resistance, etc.), the outside air temperature, or the atmospheric pressure is different, even if the operation amount of the exhaust gas recirculation control valve or the like is controlled with high accuracy, the EGR amount (EGR
Even if the ratio cannot be controlled to the target value and the optimum excess air ratio cannot be obtained, the optimum excess air ratio can be achieved. Especially in the above cases,
During transient operation, drivability, fuel efficiency, exhaust performance, etc. are significantly deteriorated, but this can be reliably prevented.

【００２１】請求項４に記載の発明では、前記空気過剰
率検知手段を、機関吸入空気の状態量（例えば、機関吸
入空気の温度，圧力）と、機関負荷に相関する値（例え
ば、燃料供給量〔噴射量〕、アクセル開度、アクセルコ
ントロールレバー位置やラック位置等）と、に基づいて
空気過剰率を検知する手段で構成するようにする。これ
により、比較的安価な温度センサや圧力センサを用いて
空気過剰率を検知できるようになる。In a fourth aspect of the present invention, the excess air ratio detecting means is provided with a value (for example, fuel supply) that correlates with a state quantity of engine intake air (for example, temperature and pressure of engine intake air) and engine load. The amount [injection amount], accelerator opening, accelerator control lever position, rack position, etc.) is used to detect the excess air ratio. As a result, the excess air ratio can be detected using a relatively inexpensive temperature sensor or pressure sensor.

【００２２】請求項５に記載の発明では、前記空気過剰
率検知手段を、質量流量計により検出される機関吸入空
気重量と、機関負荷に相関する値と、に基づいて空気過
剰率を検知する手段で構成するようにする。これによ
り、請求項３に記載の発明に比べ、新気重量を求める推
定演算が不要となるので、より一層高精度に空気過剰率
を検知することができるようになる。According to a fifth aspect of the invention, the excess air ratio detecting means detects the excess air ratio based on the engine intake air weight detected by the mass flow meter and a value correlated with the engine load. It is configured by means. As a result, as compared with the invention described in claim 3, the estimation calculation for obtaining the fresh air weight becomes unnecessary, so that the excess air ratio can be detected with higher accuracy.

【００２３】請求項６に記載の発明では、前記作動手段
の作動量に対して略比例的に排気還流量と機関吸入空気
流量との比が変化するように構成するようにする。これ
により、前記作動手段の作動量に略一義的にＥＧＲ量
（ＥＧＲ率）が変化することになるので、過渡運転時に
おけるマッチング工数や排気性能等を飛躍的に改善する
ことができ、最適なＥＧＲ制御が可能となる。According to the sixth aspect of the present invention, the ratio of the exhaust gas recirculation amount to the engine intake air flow rate is changed substantially in proportion to the operation amount of the operating means. As a result, the EGR amount (EGR rate) changes substantially uniquely to the actuation amount of the actuating means, so that the matching man-hours, the exhaust performance, etc. during the transient operation can be dramatically improved, and the optimum EGR control becomes possible.

【００２４】[0024]

【実施例】以下に、本発明の実施例を添付の図面に基づ
いて説明する。本発明の第１の実施例にかかるシステム
図である図１に示すように、ディーゼルエンジン１０１
のインマニコレクタ１０２の内部には、吸気絞弁１０３
と、本発明の排気還流制御弁に相当するＥＧＲ制御弁１
０４と、が所定量離間して配設される。当該吸気絞弁１
０３とＥＧＲ制御弁１０４とは、共通のコネクティング
ロッド１０５に、吸気絞弁１０３のテーパ面１０３Ａが
図中上方（エアクリーナ側との連通部１０２Ａ側）に位
置するように、ＥＧＲ制御弁１０４のテーパ面１０４Ａ
が図中下方（機関排気通路に連通する排気連通路１０８
側）に位置するように取り付けられる。そして、インマ
ニコレクタ１０２は、吸気絞弁１０３とＥＧＲ制御弁１
０４との間で吸気ポート連通路１０７を介して、シリン
ダヘッドに設けられる吸気ポートに連通されるようにな
っている。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. As shown in FIG. 1, which is a system diagram according to a first embodiment of the present invention, a diesel engine 101
The intake throttle valve 103 is provided inside the intake manifold collector 102.
And an EGR control valve 1 corresponding to the exhaust gas recirculation control valve of the present invention
04 and 04 are spaced apart by a predetermined amount. The intake throttle valve 1
03 and the EGR control valve 104 are connected to a common connecting rod 105 so that the taper surface 103A of the intake throttle valve 103 is located above (in the drawing, the communicating portion 102A side with the air cleaner side) of the EGR control valve 104. Surface 104A
In the lower part of the figure (the exhaust communication passage 108 communicating with the engine exhaust passage)
Side). The intake manifold collector 102 includes the intake throttle valve 103 and the EGR control valve 1
It is adapted to communicate with an intake port provided in the cylinder head via an intake port communication passage 107.

【００２５】前記コネクティングロッド１０５は、吸気
絞弁１０３とＥＧＲ制御弁１０４との間で、インマニコ
レクタ１０２内に設けられたブラケット１０６の先端に
取付けられたガイド１０６Ａに摺動自由に保持される。
なお、ＥＧＲ制御弁１０４のテーパ面１０４Ａ側の端面
からは、リンク部材１１１が伸び、インマニコレクタ１
０２に開口されるロッドガイド部１０９を介して、イン
マニコレクタ１０２内方から外部へ突出され、図中上下
方向に移動可能な支点ｂを介してリンク部材１１２に回
動自由に連結される。なお、ロッドガイド部１０９とリ
ンク部材１１１との間には、シールリング等を介装し外
気との気密性を保持するのが好ましい。また、ロッドガ
イド部１０９が、コネクティングロッド１０５等を十分
に支持することができれば、前記ブラケット１０６，ガ
イド１０６Ａを設けなくてもよい。The connecting rod 105 is slidably held between the intake throttle valve 103 and the EGR control valve 104 by a guide 106A attached to the tip of a bracket 106 provided in the intake manifold 102.
The link member 111 extends from the end surface of the EGR control valve 104 on the tapered surface 104A side, and the intake manifold 1
It is projected to the outside from the inside of the intake manifold 102 via a rod guide portion 109 opened to 02, and is rotatably connected to the link member 112 via a fulcrum b movable in the vertical direction in the figure. It is preferable that a seal ring or the like is interposed between the rod guide portion 109 and the link member 111 to maintain airtightness with the outside air. Further, if the rod guide portion 109 can sufficiently support the connecting rod 105 and the like, the bracket 106 and the guide 106A may not be provided.

【００２６】前記リンク部材１１２は、例えばダイアフ
ラム弁１１０のボディーに位置決め固定される支点ｃを
介して回動自由に保持されつつ、図中上下方向に移動可
能な支点ａを介してダイアフラム弁１１０のロッド部材
１１０Ａに回動自由に連結される。従って、ロッド１１
０Ａが、図中上下方向に移動すると、これとリンク連結
されたリンク部材１１１は、ロッド１１０Ａの動きとは
反対方向に図中上下方向に移動することになる。The link member 112 is rotatably held by, for example, a fulcrum c positioned and fixed to the body of the diaphragm valve 110, and the fulcrum a of the diaphragm valve 110 is vertically movable in the drawing. It is rotatably connected to the rod member 110A. Therefore, the rod 11
When 0A moves in the vertical direction in the figure, the link member 111 linked to the 0A moves in the vertical direction in the direction opposite to the movement of the rod 110A.

【００２７】なお、ダイアフラム弁１１０を駆動する負
圧を制御するために、大気との連通度合いを制御する大
気側デューティ制御弁１１３と、バキュームポンプ（図
示せず）等からの負圧との連通度合いを制御する負圧側
デューティ制御弁１１４と、が、一端側でダイアフラム
弁１１０に連通し、他端側で２股に分岐する負圧導入通
路１１５のその分岐された通路１１５Ａ，１１５Ｂに連
結されている。なお、大気側デューティ制御弁１１３
と、負圧側デューティ制御弁１１４と、はコントロール
ユニット１５０からの駆動信号により制御される。In order to control the negative pressure for driving the diaphragm valve 110, the atmosphere side duty control valve 113 for controlling the degree of communication with the atmosphere and the negative pressure from a vacuum pump (not shown) or the like are communicated. A negative pressure side duty control valve 114 for controlling the degree is connected to the diaphragm valve 110 at one end side, and is connected to the branched passages 115A and 115B of a negative pressure introducing passage 115 that branches into two forks at the other end side. ing. The atmospheric side duty control valve 113
And the negative pressure side duty control valve 114 are controlled by a drive signal from the control unit 150.

【００２８】ところで、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，Ａ／
Ｄ変換器，入出力Ｉ／Ｆ等からなりマイクロコンピュー
タとして機能するコントロールユニット１５０へは、各
種センサ等からの信号が入力され、これらの入力信号に
基づいて、コントロールユニット１５０では、各種制御
（燃料噴射制御、点火時期制御、ＥＧＲ制御等）を行な
うようになっている。By the way, CPU, ROM, RAM, A /
Signals from various sensors are input to a control unit 150 that includes a D converter, an input / output I / F, and the like and functions as a microcomputer. Based on these input signals, the control unit 150 performs various control (fuel Injection control, ignition timing control, EGR control, etc.) are performed.

【００２９】なお、各種の入力信号としては、リフトセ
ンサ１１２からのダイアフラム弁１１０の弁体の移動
（作動）量や、アクセルコントロールレバー１１６等か
らの燃料噴射量（負荷）に相関するデータや、クランク
角センサ１１７等からの機関回転速度や、水温センサ１
１８からの機関温度等がある。ここで、第１の実施例の
作用について説明する。As various input signals, data relating to the movement (actuation) amount of the valve body of the diaphragm valve 110 from the lift sensor 112, the fuel injection amount (load) from the accelerator control lever 116, and the like, The engine speed from the crank angle sensor 117 etc. and the water temperature sensor 1
Engine temperature from 18 and so on. Here, the operation of the first embodiment will be described.

【００３０】先ず、吸入空気、還流排気の流れについて
説明する。図示しないエアクリーナを通過した吸入空気
は、連通部１０２Ａを介してインマニコレクタ１０２内
に導入されるが、このとき吸気絞弁１０３の位置に応じ
てその流入量が制限されるようになっている。ＥＧＲ制
御中は、インマニコレクタ１０２内に流入した吸入空気
は、吸気絞弁１０３と連結されて開度調節されるＥＧＲ
制御弁１０４を介して排気連通路１０８から導入されて
くる排気と混合される。その後、吸気ポート連通路１０
７を通過して、吸入空気はエンジン１０１の燃焼室に導
入される。First, the flow of intake air and recirculation exhaust will be described. The intake air that has passed through an air cleaner (not shown) is introduced into the intake manifold collector 102 via the communication portion 102A, but at this time, the inflow amount thereof is restricted depending on the position of the intake throttle valve 103. During the EGR control, the intake air flowing into the intake manifold collector 102 is connected to the intake throttle valve 103 to adjust the opening degree of the EGR.
It is mixed with the exhaust gas introduced from the exhaust communication passage 108 via the control valve 104. After that, the intake port communication passage 10
After passing through 7, the intake air is introduced into the combustion chamber of the engine 101.

【００３１】なお、コネクティングロッド１０５を介し
て連結された吸気絞弁１０３とＥＧＲ制御弁１０４との
制御は、コントロールユニット１５０からの制御信号に
基づいて、一体として行なわれる。即ち、吸気絞弁１０
３と連結されたＥＧＲ制御弁１０４は、コネクティング
ロッド１０５とリンク機構Ｘ（前記リンク部材１１１，
１１２、支点ａ，ｂ，ｃ等）を介して（これらが、本発
明の連動手段に相当する。）、負圧によって連続的に作
動するダイアフラム弁１１０（本発明の作動手段に相当
する。）に連結されている。The intake throttle valve 103 and the EGR control valve 104, which are connected to each other via the connecting rod 105, are integrally controlled based on a control signal from the control unit 150. That is, the intake throttle valve 10
The EGR control valve 104 connected to the connecting rod 3 and the connecting rod 105 and the link mechanism X (the link member 111,
112, fulcrums a, b, c, etc.) (these correspond to the interlocking means of the invention), and the diaphragm valve 110 continuously operates by negative pressure (corresponds to the operating means of the invention). Are linked to.

【００３２】このダイアフラム弁１１０は、前記大気側
デューティ制御弁１１３と負圧側デューティ制御弁１１
４とによって調整された負圧によって、弁体（換言すれ
ば、ロッド１１０Ａ）の移動量（リフト量）が制御され
る。このダイアフラム弁１１０の弁体の移動量は、本発
明の作動量検出手段に相当するリフトセンサ１１２で測
定され、機関回転速度，機関負荷，機関温度度等に基づ
いて設定される目標値と比較され、実際の移動量が目標
値となるように大気側デューティ制御弁１１３と負圧側
デューティ制御弁１１４とがフィードバック制御される
ようになっている。The diaphragm valve 110 includes the atmospheric duty control valve 113 and the negative duty control valve 11.
The amount of movement (lift amount) of the valve body (in other words, the rod 110A) is controlled by the negative pressure adjusted by 4. The moving amount of the valve element of the diaphragm valve 110 is measured by the lift sensor 112 corresponding to the operation amount detecting means of the present invention and compared with a target value set based on the engine rotation speed, the engine load, the engine temperature degree and the like. The atmosphere side duty control valve 113 and the negative pressure side duty control valve 114 are feedback-controlled so that the actual movement amount becomes the target value.

【００３３】次に、吸気絞弁１０３とＥＧＲ制御弁１０
４との関連について説明する。図３は、本実施例におけ
るダイアフラム弁１１０のリフト量変化に対する吸気絞
弁１０３とＥＧＲ制御弁１０４の通気抵抗特性（或いは
開度変化でもよい）と、ＥＧＲ率の変化を示した図であ
る。先ず、ＥＧＲ制御弁１０４の全閉時（テーパ面１０
４Ａと排気連通路１０８のシート部１０８Ａとの当接時
で、ＥＧＲ率が０％のとき）について説明する。このと
き、吸気絞弁１０３とＥＧＲ制御弁１０４とは、コネク
ティングロッド１０５を介して連結されており、吸気絞
弁１０３は全開にされている。Next, the intake throttle valve 103 and the EGR control valve 10
The relationship with 4 will be described. FIG. 3 is a diagram showing the ventilation resistance characteristics (or the opening degree may be changed) of the intake throttle valve 103 and the EGR control valve 104 and the change of the EGR rate with respect to the change in the lift amount of the diaphragm valve 110 in the present embodiment. First, when the EGR control valve 104 is fully closed (taper surface 10
4A and the seat portion 108A of the exhaust communication passage 108 are brought into contact with each other, and the EGR rate is 0%). At this time, the intake throttle valve 103 and the EGR control valve 104 are connected via the connecting rod 105, and the intake throttle valve 103 is fully opened.

【００３４】ダイアフラム弁１１０が作動してロッド１
１０Ａが、図１中下方に移動されると、ＥＧＲ制御弁１
０４が徐々に開き始め、吸気絞弁１０３は逆に徐々に閉
じ始める。しかし、吸気絞弁１０３は、ＥＧＲ制御弁１
０４側の通気抵抗が最小となるまで、その通路抵抗が増
大しないように、オフセットされて配設されている（即
ち、十分リフト量が確保されており、ある程度閉弁され
るまでは、通気抵抗が変化しないようになっている）。
つまり、ＥＧＲ制御弁１０４が徐々に開き始めても所定
の開度となるまでは、吸気絞弁１０３側の通気抵抗は全
開時と同様に維持される。この一方で、ＥＧＲ制御弁１
０４の開度が大きくなると、ＥＧＲ制御弁１０４側の通
気抵抗は小さくなるので、排気がインマニコレクタ１０
２内に流入し易くなり、以ってこの間においては吸気絞
弁１０３の開度変化とはほぼ無関係に、ＥＧＲ制御弁１
０４の開度増加に応じてＥＧＲ量（ＥＧＲ率）が徐々に
増加していく傾向が得られる（図３のＡ点まで）。The diaphragm valve 110 operates to activate the rod 1
When 10A is moved downward in FIG. 1, the EGR control valve 1
04 gradually starts to open, and conversely, the intake throttle valve 103 gradually starts to close. However, the intake throttle valve 103 is the EGR control valve 1
The passage resistance on the 04 side is offset so that the passage resistance does not increase until it becomes minimum (that is, a sufficient lift amount is secured, and the ventilation resistance is maintained until the valve is closed to some extent. Does not change).
That is, even if the EGR control valve 104 gradually starts to open, the ventilation resistance on the side of the intake throttle valve 103 is maintained as it is at the time of full opening until it reaches a predetermined opening. On the other hand, the EGR control valve 1
When the opening degree of 04 increases, the ventilation resistance on the EGR control valve 104 side decreases, so that the exhaust gas is discharged to the intake manifold 10
2 easily flows into the EGR control valve 1 during this period.
There is a tendency that the EGR amount (EGR rate) gradually increases as the opening degree of 04 increases (up to point A in FIG. 3).

【００３５】そして、ダイアフラム弁１１０のリフト量
を更に増大させていき、ＥＧＲ制御弁１０４の開度が所
定以上となりＥＧＲ制御弁１０４側の通気抵抗が最小と
なると、今度は吸気絞弁１０３の開度が所定以上小さく
なって吸気絞弁１０３側の通気抵抗が大きくなるように
なる。これにより、エアクリーナ側からの新気の流入が
吸気絞弁１０３の開度の減少（通気抵抗の増大）に連れ
て徐々に制限されるようになるので、それに応じてＥＧ
Ｒ制御弁１０４側からＥＧＲの流入量（ＥＧＲ率）が徐
々に増大される傾向となる（図３のＡ点以降）。When the lift amount of the diaphragm valve 110 is further increased and the opening degree of the EGR control valve 104 becomes a predetermined value or more and the ventilation resistance on the EGR control valve 104 side becomes the minimum, the intake throttle valve 103 is opened this time. The degree becomes smaller than a predetermined value, and the ventilation resistance on the intake throttle valve 103 side increases. As a result, the inflow of fresh air from the air cleaner side is gradually restricted as the opening degree of the intake throttle valve 103 decreases (increases the ventilation resistance).
The inflow amount of EGR (EGR rate) from the R control valve 104 side tends to be gradually increased (after the point A in FIG. 3).

【００３６】このようにして、吸気絞弁１０３とＥＧＲ
制御弁１０４とのコンビネーションを機械的に取るよう
にしたので、図３に示したように、ダイアフラム弁１１
０の弁体（即ち、ロッド１１０Ａ）の移動量に対するＥ
ＧＲ率を略比例的に増減させることができるようにな
る。つまり、過渡運転時であっても、吸気絞弁とＥＧＲ
制御弁との動作を一致させ、かつ、ダイアフラム弁１１
０の移動量に対してリニアにＥＧＲ率を制御することが
できるようになるので、過渡運転時において適切なＥＧ
Ｒ率（延いては空気過剰率）を達成でき（図１１参
照）、以って空気過剰率の目標値からのズレに伴う運転
性，パティキュレート、或いは排気性能の悪化を抑制す
ることができる。In this way, the intake throttle valve 103 and the EGR
Since the combination with the control valve 104 is taken mechanically, as shown in FIG.
E for the amount of movement of the valve body of 0 (that is, the rod 110A)
It becomes possible to increase or decrease the GR rate in a substantially proportional manner. In other words, even during transient operation, the intake throttle valve and EGR
The operation of the control valve and the diaphragm valve 11 are matched.
Since it becomes possible to control the EGR rate linearly with respect to the moving amount of 0, it is possible to obtain an appropriate EG during transient operation.
It is possible to achieve the R ratio (and thus the excess air ratio) (see FIG. 11), and thereby suppress the deterioration of the drivability, the particulates, or the exhaust performance due to the deviation of the excess air ratio from the target value. .

【００３７】なお、ダイアフラム弁１１０のロッド１１
０Ａに直接コネクティングロッド１０５を連結するよう
に構成してもよいが、一般的にダイアフラム弁１１０は
移動量をあまり大きく取れないので、図１に示したよう
に、支点ｃを介したリンク機構の梃子比（ｂｃ／ａｃ）
によってダイアフラム弁１１０の弁体（即ち、ロッド１
１０Ａ）の移動量を増巾させるのが好ましい。リンク機
Ｘは、例えばワイヤ等によって構成するようにしてもよ
い。ところで、ここでは、吸気絞弁１０３と排気還流制
御弁１０４の通気抵抗を、所定以上の開度（或いはリフ
ト量）となった場合に変化させないような構成を採用す
るようにしたが、勿論吸気絞弁１０３と排気還流制御弁
１０４との開度を、例えば、ストッパ等により所定以上
開弁（リフト）させないように構成しても構わない。The rod 11 of the diaphragm valve 110
The connecting rod 105 may be directly connected to 0A, but since the diaphragm valve 110 generally does not have a large movement amount, as shown in FIG. 1, the link mechanism of the link mechanism via the fulcrum c is used. Leverage ratio (bc / ac)
The valve element of the diaphragm valve 110 (that is, the rod 1
It is preferable to increase the movement amount of 10 A). The link machine X may be configured by a wire or the like, for example. By the way, here, a configuration is adopted in which the ventilation resistances of the intake throttle valve 103 and the exhaust gas recirculation control valve 104 are not changed when the opening degree (or lift amount) exceeds a predetermined value. The throttle valve 103 and the exhaust gas recirculation control valve 104 may be configured not to be opened (lifted) by a stopper or the like for a predetermined amount or more.

【００３８】ここで、第１フィードバック制御手段とし
ての機能を備えるコントロールユニット１５０が行なう
具体的なＥＧＲ制御を、図２のフローに従って説明す
る。ステップ（図では、Ｓと記している。以下、同様）
１では、エンジンの回転速度，負荷（アクセル開度や燃
料噴射量等）に基づいて目標ＥＧＲ率を設定する。例え
ば、フロー中に示すようなテーブル等を検索することに
より目標ＥＧＲ率を設定する。Here, the specific EGR control performed by the control unit 150 having the function as the first feedback control means will be described according to the flow of FIG. Step (denoted as S in the figure. The same applies hereinafter)
In 1, the target EGR rate is set based on the engine speed and load (accelerator opening, fuel injection amount, etc.). For example, the target EGR rate is set by searching a table or the like as shown in the flow.

【００３９】ステップ２では、予め実験等により、下式
のようなダイアフラム弁１１０のリフト量とＥＧＲ率と
の関係を求めておき、補正式、または、テーブル検索等
によって、目標ＥＧＲ率が得られるダイアフラム弁１１
０の目標リフト量ＥＧＲliftを補正式またはテーブル検
索により求める。 ＥＧＲlift ＝ｆ（ＥＧＲ率） ステップ３では、同一ダイアフラム弁リフト量でも、回
転速度，負荷によって、ＥＧＲ率が異なるため、ステッ
プ２と同様に、予め実験的に求められた回転速度と負荷
とＥＧＲ率の関係から補正式、または、テーブル検索に
よりダイアフラム弁１１０の目標リフト量ＥＧＲliftを
補正する。In step 2, the relationship between the lift amount of the diaphragm valve 110 and the EGR rate is obtained in advance by an experiment or the like, and the target EGR rate is obtained by a correction equation or a table search. Diaphragm valve 11
A target lift amount EGRlift of 0 is obtained by a correction formula or table search. EGRlift = f (EGR rate) In step 3, since the EGR rate varies depending on the rotational speed and the load even with the same diaphragm valve lift amount, similar to step 2, the rotational speed, the load, and the EGR rate that are experimentally obtained in advance are calculated. The target lift amount EGRlift of the diaphragm valve 110 is corrected by a correction formula or a table search based on the above relationship.

【００４０】ステップ４では、始動時及び暖機時の運転
性を向上するため、水温センサ１１７の信号に基づい
て、目標リフト量ＥＧＲliftの補正量ΔliftＴｗをテー
ブル検索により求める。ステップ５では、目標リフト量
ＥＧＲliftから、水温補正量ΔliftＴｗだけ減算して、
最終的な目標リフト量ＥＧＲliftを求める。In step 4, the correction amount ΔliftTw of the target lift amount EGRlift is obtained by a table search based on the signal of the water temperature sensor 117 in order to improve the drivability at the time of starting and warming up. In step 5, the water temperature correction amount ΔliftTw is subtracted from the target lift amount EGRlift,
The final target lift amount EGRlift is calculated.

【００４１】ステップ６では、目標リフト量と、リフト
センサ１１２により検出される実測リフト量と、を比較
し、目標リフト量に対するズレ量Δliftを求める。ステ
ップ７では、一般的なＰＩ（比例積分）ロジックを用い
て、目標リフト量に対するズレ量Δliftを無くすよう
に、ダイアフラム弁１１０に作用する負圧を制御すべ
く、２つのデューティ制御弁（大気側デューティ制御弁
１１３，負圧側デューティ制御弁１１４）に制御信号を
出力して、本フローを終了する。In step 6, the target lift amount and the actually measured lift amount detected by the lift sensor 112 are compared to obtain a deviation amount Δlift with respect to the target lift amount. In step 7, a general PI (proportional integral) logic is used to control the negative pressure acting on the diaphragm valve 110 so as to eliminate the deviation amount Δlift with respect to the target lift amount. A control signal is output to the duty control valve 113 and the negative pressure side duty control valve 114), and this flow ends.

【００４２】以上のように、第１の実施例によれば、吸
気絞弁１０３とＥＧＲ制御弁１０４との動作を機械的に
連結して一致させ、なおかつ、ダイアフラム弁１１０の
移動量に対して略リニアにＥＧＲ率を制御することがで
きるようになるので、過渡運転時においても適切なＥＧ
Ｒ率（延いては空気過剰率）を達成でき（図１１参
照）、以って空気過剰率の目標値からのズレに伴う運転
性，パティキュレート、或いは排気性能の悪化を抑制す
ることができる。また、実際のＥＧＲ制御弁開度が目標
開度に一致するように制御するようにしたので、ＥＧＲ
量を目標値に高精度に制御することができると共に、製
造バラツキや機間個体差等によるＥＧＲ制御のバラツキ
を抑制することができる。また、機種が異なり要求リフ
ト量が異なる場合にも、自由にリフト制御可能となるの
で対応が容易となる。As described above, according to the first embodiment, the operations of the intake throttle valve 103 and the EGR control valve 104 are mechanically linked so as to coincide with each other, and the movement amount of the diaphragm valve 110 is not changed. Since it becomes possible to control the EGR rate substantially linearly, it is possible to adjust the EGR rate appropriately even during transient operation.
It is possible to achieve the R ratio (and thus the excess air ratio) (see FIG. 11), and thereby suppress the deterioration of the drivability, the particulates, or the exhaust performance due to the deviation of the excess air ratio from the target value. . Further, since the actual EGR control valve opening is controlled so as to match the target opening, the EGR
It is possible to control the amount to a target value with high accuracy and suppress variations in EGR control due to variations in manufacturing, individual differences between machines, and the like. Further, even when the model is different and the required lift amount is different, the lift control can be freely performed, which facilitates the handling.

【００４３】ところで、本実施例では、ダイアフラム弁
１１０の移動量に対して略リニアにＥＧＲ率を制御する
ことができるようにした最良の形態について説明してき
たが、吸気絞弁１０３とＥＧＲ制御弁１０４との動作を
機械的に連動させるようにするだけでも、従来のような
各弁がバラバラに動きコンビネーションが取り難いとい
う欠点を排除できるので、過渡運転時におけるマッチン
グ工数や排気性能等を飛躍的に改善することができると
いう効果がある。次に、第２の実施例について説明す
る。In the present embodiment, the best mode in which the EGR rate can be controlled substantially linearly with respect to the moving amount of the diaphragm valve 110 has been described. However, the intake throttle valve 103 and the EGR control valve are described. Even by mechanically interlocking the operation with 104, it is possible to eliminate the disadvantage that each valve moves disjointly and it is difficult to obtain a combination, so that the matching man-hours and exhaust performance during transient operation are dramatically improved. There is an effect that can be improved. Next, a second embodiment will be described.

【００４４】第２の実施例は、図４に示すようなシステ
ムを採用する。第２の実施例では、第１の実施例の吸気
絞弁１０３に代えて、一般的に用いられるバタフライバ
ルブ１０３’を採用している。このバタフライバルブ１
０３’は、通常開度変化に対して流量が２次関数的に変
化するため、第２の実施例のＥＧＲ制御ロジック（図
５）内にＥＧＲ率を目標リフト量に変換するリニアライ
ズテーブル（Ｓ１１）を設け（他のステップ１０，１２
〜１６は、第１の実施例のフローの対応するステップと
略同様である）、更に、図４に示すような遊嵌支点ｄを
有するリンク機構Ｙとすることで、ＥＧＲ制御弁１０
４’を開弁して行く途中で、バタフライバルブ１０３’
が閉弁動作が開始するようにし、ＥＧＲ制御弁１０４’
側の通気抵抗が最小となった後は、バタフライバルブ１
０３’の閉弁動作により、速やかにインマニコレクタ１
０２内に負圧を発生させるようにしてある。なお、前記
遊嵌支点ｄの影響により、バタフライバルブ１０３’が
全開位置にいることが要求される条件下であるにも拘わ
らず閉弁側に傾いてしまうのを防止するために、バタフ
ライバルブ１０３’をスプリング等により閉弁付勢して
おくのが好ましい。The second embodiment employs a system as shown in FIG. In the second embodiment, a generally used butterfly valve 103 'is adopted in place of the intake throttle valve 103 of the first embodiment. This butterfly valve 1
In the case of 03 ', the flow rate changes as a quadratic function with respect to the change in the normal opening degree, so the linearization table (conversion of the EGR rate to the target lift amount in the EGR control logic (FIG. 5) of the second embodiment ( S11) is provided (other steps 10, 12
16 are substantially the same as the corresponding steps of the flow of the first embodiment), and further, by using the link mechanism Y having the loose fitting fulcrum d as shown in FIG. 4, the EGR control valve 10
Butterfly valve 103 'in the middle of opening 4'
Causes the valve closing operation to start, and the EGR control valve 104 '
After the ventilation resistance on the side is minimized, the butterfly valve 1
Immediate collector 1 promptly due to valve closing operation of 03 '
A negative pressure is generated in 02. In order to prevent the butterfly valve 103 'from tilting toward the valve closing side under the condition that the butterfly valve 103' is required to be in the fully open position due to the influence of the loose fitting fulcrum d, the butterfly valve 103 'is prevented. It is preferable to bias the valve closing valve with a spring or the like.

【００４５】このように、第２の実施例では、第１の実
施例と同様の思想に立って、バタフライバルブ１０３’
とＥＧＲ制御弁１０４’とのコンビネーションを機械的
な連結により取るようにし、かつ前記リニアライズテー
ブルにより、第１の実施例に対し直線性は劣るもののダ
イアフラム弁１１０の弁体の移動量に対してＥＧＲ率を
略比例的に増減させることができるようにした。As described above, in the second embodiment, the butterfly valve 103 'is based on the same idea as in the first embodiment.
And the EGR control valve 104 'are mechanically connected to each other, and the linearization table is used, but the linearity is inferior to that of the first embodiment, but the moving amount of the valve element of the diaphragm valve 110 is reduced. The EGR rate can be increased or decreased substantially proportionally.

【００４６】従って、第１の実施例に比べ、ダイアフラ
ム弁１１０の弁体の移動量に対するＥＧＲ率変化の直線
性についてはやや劣るものの（図６参照）、従来同様の
バタフライバルブ１０３’を用いた吸気絞機構を採用で
きることから、コスト低減、設計自由度の向上、構成の
容易化等を図ることができると共に、全開運転時におけ
運転性能を損なうことなく、過渡運転時におけるＥＧＲ
率の制御性の向上、延いては空気過剰率の目標値からの
ズレに伴う運転性，パティキュレート、或いは排気性能
の悪化を抑制することができる。Therefore, compared with the first embodiment, although the linearity of the EGR rate change with respect to the movement amount of the valve body of the diaphragm valve 110 is slightly inferior (see FIG. 6), the butterfly valve 103 'similar to the conventional one is used. Since the intake throttle mechanism can be adopted, it is possible to reduce costs, improve design flexibility, and simplify the configuration. At the same time, the EGR during transient operation can be achieved without impairing the operating performance during fully open operation.
It is possible to improve the controllability of the rate, and further suppress the deterioration of the drivability, the particulates, or the exhaust performance due to the deviation of the excess air rate from the target value.

【００４７】なお、本実施例においても、ダイアフラム
弁１１０の移動量に対して略リニアにＥＧＲ率を制御す
ることができるようにしたものについて説明してきた
が、吸気絞弁１０３とＥＧＲ制御弁１０４との動作を機
械的に連動させるようにするだけでも、従来のような各
弁がバラバラに動きコンビネーションが取り難いという
欠点を排除でき、過渡運転時におけるマッチング工数や
排気性能等を飛躍的に改善することができるという効果
があることは勿論である。つづけて、第３の実施例につ
いて説明する。In this embodiment as well, the one in which the EGR rate can be controlled substantially linearly with respect to the moving amount of the diaphragm valve 110 has been described, but the intake throttle valve 103 and the EGR control valve 104 are also described. Even by mechanically interlocking the operation with and, it is possible to eliminate the disadvantage that the conventional valves move apart and the combination is difficult to take, and the matching man-hours and exhaust performance during transient operation are dramatically improved. Of course, there is an effect that it can be done. Next, the third embodiment will be described.

【００４８】第３の実施例は、図７に示すようなシステ
ムを採用する。つまり、第１の実施例のシステム（図
１）に対して、新たに、インマニコレクタ１０２周辺
（或いは連通部１０２Ａ周辺）に吸気温度センサ１１９
と吸気圧センサ１２０とを設けるようにしている。そし
て、第３の実施例では、第１の実施例に対して、ダイア
フラム弁１１０の目標移動（リフト）量を、ＥＧＲ率に
代えて空気過剰率λ（目標λ）で与えるようにする。更
に、吸気温度や吸気圧力等に基づいて、新気（吸入空
気）重量を算出し、実際の空気過剰率λ（実λ）を推定
すると共に、目標λと実λとを比較して、最終的にＥＧ
Ｒ制御弁１０４の移動量を制御するようにするものであ
る。The third embodiment employs a system as shown in FIG. That is, in addition to the system of the first embodiment (FIG. 1), the intake air temperature sensor 119 is newly provided around the intake manifold 102 (or around the communicating portion 102A).
And an intake pressure sensor 120 are provided. The third embodiment is different from the first embodiment in that the target movement (lift) amount of the diaphragm valve 110 is given by the excess air ratio λ (target λ) instead of the EGR ratio. Further, the fresh air (intake air) weight is calculated based on the intake temperature, the intake pressure, etc., and the actual excess air ratio λ (actual λ) is estimated, and the target λ and the actual λ are compared to obtain the final value. EG
The amount of movement of the R control valve 104 is controlled.

【００４９】即ち、外気が標準状態にある時には、比較
的正確な吸入空気流量を推定することができ、またダイ
アフラム弁１１０の弁体の移動量を目標値に制御すれば
ＥＧＲ率を目標値に設定できるので、良好な空気過剰率
（目標λ）を得ることができ、運転性，パティキュレー
ト，排気性能等の悪化を良好に抑制することができる
が、この一方、外気温度や大気圧が異なる場合（夏・冬
等，或いは高地走行時等）には、正確な吸入空気流量を
推定できなくなると共に、ダイアフラム弁１１０の弁体
の移動量を目標値に制御してもＥＧＲ率を目標値に設定
できているとは限らないため、良好な空気過剰率が得ら
れなくなり、運転性，パティキュレート，排気性能等の
悪化を良好に抑制することができなくなることに対処で
きるようにするものである。即ち、第３の実施例は、外
気補正と生産バラツキ等による吸入空気体積効率の変化
を補償しようとするものである。That is, when the outside air is in the standard state, a relatively accurate intake air flow rate can be estimated, and if the movement amount of the valve element of the diaphragm valve 110 is controlled to the target value, the EGR rate becomes the target value. Since it can be set, a good excess air ratio (target λ) can be obtained, and deterioration of drivability, particulates, exhaust performance, etc. can be suppressed well, but on the other hand, the outside air temperature and atmospheric pressure are different. In such a case (summer, winter, etc., or when traveling in high altitudes), it becomes impossible to accurately estimate the intake air flow rate, and even if the movement amount of the valve element of the diaphragm valve 110 is controlled to the target value, the EGR rate becomes the target value. It is not always possible to set it, so that it is possible to deal with the problem that a good excess air ratio cannot be obtained and the deterioration of drivability, particulates, exhaust performance, etc. cannot be suppressed well. A. That is, the third embodiment is intended to compensate for changes in intake air volume efficiency due to outside air correction and production variations.

【００５０】ここで、第２フィードバック制御手段とし
て機能するコントロールユニット１５０が行なう具体的
なＥＧＲ制御について、図８のフローに従って説明す
る。ステップ２１では、エンジンの回転速度，負荷（ア
クセル開度や燃料噴射量等）に基づいて設定されたマッ
プデータを読み出して、目標空気過剰率λを設定する。Here, the specific EGR control performed by the control unit 150 functioning as the second feedback control means will be described according to the flow of FIG. In step 21, map data set based on the engine speed and load (accelerator opening, fuel injection amount, etc.) is read to set a target excess air ratio λ.

【００５１】ステップ２２では、標準状態における目標
新気重量Ｑ_A-t-atm を、下式に従って算出する。 Ｑ_A-t-atm ＝ＫＬ×Ｑｆ_-sol／Ｔ_-Lambda ここで、Ｑｆ_-solは、燃料重量である。ディーゼル機関
の場合は、燃料噴射ポンプのコントロールスリーブ（コ
ントロールラック）位置等から推定される燃料噴射量と
燃料比重とに基づいて算出される。なお、燃料比重に対
して温度補正を行なうようにするのが精度向上の面で好
ましい。Ｔ_-Lambda は、目標空気過剰率λであり、ＫＬ
は理論空燃比である。In step 22, the target fresh air weight Q _At-atm in the standard state is calculated according to the following equation. Q _At-atm = KL x Qf- _sol / T- _Lambda, where Qf- _sol is the fuel weight. In the case of a diesel engine, it is calculated based on the fuel injection amount and the fuel specific gravity estimated from the position of the control sleeve (control rack) of the fuel injection pump. In addition, it is preferable to correct the temperature with respect to the specific gravity of the fuel in terms of improving accuracy. T- _Lambda is the target excess air ratio λ, and KL
Is the stoichiometric air-fuel ratio.

【００５２】ステップ２３では、実測された吸気温度、
吸気圧力に基づき、実際の吸入空気流量Ｑ_a-ist を算出
し、前記目標新気重量Ｑ_A-t-atm を補正する。例えば、
以下のようにして実行される。 Ｑ_a-ist ＝ＫＲ×Ｔ_-int／Ｐ_-int ここで、ＫＲは、気体定数である。Ｔ_-intは、吸入空気
温度（Ｋ）である。Ｐ _-intは、吸入空気圧力（Ｐa）で
ある。In step 23, the measured intake air temperature,
Actual intake air flow rate Q based on intake pressure_a-istCalculate
Then, the target fresh air weight Q_At-atmTo correct. For example,
It is executed as follows. Q_a-ist= KR × T_-int/ P_-int Here, KR is a gas constant. T_-intIs the intake air
The temperature (K). P _-intIs the intake air pressure (Pa)
is there.

【００５３】Ｑ_a-t-ist ＝Ｑ_A-t-atm ×（Ｔ_-int／２９
８）／（Ｐ_-int／〔0.1 ×10⁶ 〕） ステップ２４では、吸入空気流量の目標値と実測値との
差から、ダイアフラム弁１１０の目標リフト量ＥＧＲli
ftを求める。具体的には、下式により実行される。Q _at-ist = Q _At-atm x (T _-int / 29
8) / (P- _int / _[ 0.1 × 10 ⁶ ]) In step 24, the target lift amount EGRli of the diaphragm valve 110 is calculated from the difference between the target value and the measured value of the intake air flow rate.
ask for ft. Specifically, it is executed by the following formula.

【００５４】 Ｑ_e-t ＝｜Ｑ_a-ist −Ｑ_a-t-ist ｜ Ｑ_e-t ；ＥＧＲ量 ｄＰ_-EGR＝ｆ（Ｎｅ，Ｑ_a-ist ） （マップ検索等） ｄＰ_-EGR；吸気・排気差圧 ＶＱＥ＝（２ρΔＰ）^1/2 ＝（２・ＲＯＵ・ｄＰ_-EGR）^1/2 ＶＱＥ；ＥＧＲ流量，ＲＯＵ；空気比重 ＡＶ_-EGR＝Ｑ_e-t ／ＶＱＥ ＡＶ_-EGR；ＥＧＲ制御弁１０４の開口面積 ＥＧＲlift ＝ｆ（ＡＶ_-EGR） ステップ２５では、同一ダイアフラム弁リフト量でも、
回転速度，負荷によって、要求新気重量が異なるため、
予め実験的に求められた回転速度と負荷とＥＧＲ率の関
係から補正式、または、テーブル検索によりダイアフラ
ム弁１１０の目標リフト量（ＥＧＲlift）を補正する。Q _et = | Q _a-ist −Q _at-ist | Q _et ; EGR amount dP _−EGR = f (Ne, Q _a-ist ) (map search, etc.) dP _−EGR ; intake / exhaust differential pressure VQE = (2ρΔP) ^1/2 = (2 · ROU · dP _−EGR ) ^1/2 VQE; EGR flow rate, ROU; Air specific gravity AV _−EGR = Q _et / VQE AV _−EGR ; EGR control valve 104 opening area EGRlift = f (AV- _EGR ) In step 25, even with the same diaphragm valve lift amount,
Since the required fresh air weight differs depending on the rotation speed and load,
The target lift amount (EGRlift) of the diaphragm valve 110 is corrected by a correction formula or a table search based on the relationship between the rotational speed, the load, and the EGR rate that is experimentally obtained in advance.

【００５５】ステップ２６では、始動時及び暖機時の運
転性を向上するため、水温センサ１１７の信号に基づい
て、目標リフト量（ＥＧＲlift）の補正量ΔliftＴｗを
テーブル検索により求める。ステップ２７では、目標リ
フト量（ＥＧＲlift）から、水温補正量ΔliftＴｗだけ
減算して、最終的な目標リフト量（ＥＧＲlift）を求め
る。In step 26, the correction amount ΔliftTw of the target lift amount (EGRlift) is obtained by a table search based on the signal from the water temperature sensor 117 in order to improve the drivability at the time of starting and warming up. In step 27, the water temperature correction amount ΔliftTw is subtracted from the target lift amount (EGRlift) to obtain the final target lift amount (EGRlift).

【００５６】ステップ２８では、目標リフト量と、リフ
トセンサ１１２により検出される実測リフト量と、を比
較し、目標リフト量に対するズレ量Δliftを求める。ス
テップ２９では、一般的なＰＩ（比例積分）ロジックを
用いて、目標リフト量に対するズレ量Δliftを無くすよ
うに、ダイアフラム弁１１０に作用する負圧を制御すべ
く、２つのデューティ制御弁（大気側デューティ制御弁
１１３，負圧側デューティ制御弁１１４）に制御信号を
出力して、本フローを終了する。In step 28, the target lift amount and the actually measured lift amount detected by the lift sensor 112 are compared to obtain a deviation amount Δlift with respect to the target lift amount. In step 29, using a general PI (proportional integral) logic, two duty control valves (atmosphere side) are used to control the negative pressure acting on the diaphragm valve 110 so as to eliminate the deviation amount Δlift from the target lift amount. A control signal is output to the duty control valve 113 and the negative pressure side duty control valve 114), and this flow ends.

【００５７】これにより、過渡運転時等の負荷が急変す
る運転条件下でも、空気過剰率の低下を防止するよう目
標λを予め与えておけば、空気過剰率の落ち込みやオー
バーリーンによって排気性能等が極度に悪化するのを効
果的に抑制することができる。以上のように、第３の実
施例によれば、第１の実施例に対して、吸気温度センサ
１１９，吸気圧センサ１２０を追加し、ＥＧＲ制御の制
御ロジックを小変更することにより、外気条件や生産バ
ラツキ等の影響を排除しつつ過渡運転時の空気過剰率
（延いてはＥＧＲ率）のより精密な制御が可能となり、
大幅に過渡運転時の排気性能を改善することができる。As a result, even under operating conditions where the load changes abruptly, such as during transient operation, if the target λ is given in advance so as to prevent the excess air ratio from decreasing, exhaust performance etc. may be reduced due to a drop in the excess air ratio or over lean. Can be effectively suppressed. As described above, according to the third embodiment, the intake air temperature sensor 119 and the intake air pressure sensor 120 are added to the first embodiment, and the control logic of the EGR control is slightly changed, whereby the outside air condition is changed. It becomes possible to perform more precise control of the excess air ratio (and thus the EGR ratio) during transient operation while eliminating the effects of fluctuations in production and production.
Exhaust performance during transient operation can be greatly improved.

【００５８】なお、図４の第２の実施例のシステム構成
において、連通部１０２Ａやインマニコレクタ１０２周
辺に吸気温度センサ１１９と吸気圧センサ１２０とを設
け、空気過剰率λに基づいてダイアフラム弁１１０を制
御することも可能である。つぎに、第４の実施例につい
て説明する。第４の実施例では、図９に示すようなシス
テムを採用する。即ち、第４の実施例では、第２の実施
例におけるシステム（図４）に対して、図示しないエア
クリーナとバタフライバルブ１０３’との間の通路に、
直接新気重量を計測する質量流量計たるエアフローメー
タ１２１を介装している。これは、第２の実施例に対し
て、ダイアフラム弁１１０の目標リフト量を、ＥＧＲ率
に代えて空気過剰率λ（目標λ）で与えるようにするた
めである。なお、第３の実施例と同様の目的・効果があ
るが、エアフローメータ１２１の検出値を用いる点で、
第３の実施例と異なっている。In the system configuration of the second embodiment shown in FIG. 4, an intake air temperature sensor 119 and an intake air pressure sensor 120 are provided around the communicating portion 102A and the intake manifold 102, and the diaphragm valve 110 is based on the excess air ratio λ. It is also possible to control Next, a fourth embodiment will be described. In the fourth embodiment, a system as shown in FIG. 9 is adopted. That is, in the fourth embodiment, as compared with the system (FIG. 4) in the second embodiment, the passage between the air cleaner (not shown) and the butterfly valve 103 ′ is
An air flow meter 121, which is a mass flow meter for directly measuring the fresh air weight, is installed. This is because the target lift amount of the diaphragm valve 110 is given by the excess air ratio λ (target λ) instead of the EGR ratio as compared with the second embodiment. It should be noted that, although it has the same purpose and effect as the third embodiment, in that the detection value of the air flow meter 121 is used,
This is different from the third embodiment.

【００５９】ここで、本実施例の第２フィードバック制
御手段として機能するコントロールユニット１５０が行
なう具体的なＥＧＲ制御について、図１０のフローに従
って説明する。ステップ３０では、図８のステップ２１
同様に、エンジンの回転速度，負荷（アクセル開度や燃
料噴射量等）に基づいて設定されたマップから、目標空
気過剰率λを設定する。Here, the specific EGR control performed by the control unit 150 functioning as the second feedback control means of this embodiment will be described according to the flow of FIG. In step 30, step 21 in FIG.
Similarly, the target excess air ratio λ is set from a map set based on the engine speed and load (accelerator opening, fuel injection amount, etc.).

【００６０】ステップ３１では、図８のステップ２２同
様に、標準状態における目標新気重量Ｑ_A-t-atm を、下
式に従って算出する。 Ｑ_A-t-atm ＝ＫＬ×Ｑｆ_-sol／Ｔ_-Lambda ステップ３２では、エアフローメータ１２１の検出値に
基づいて、実際の吸入空気流量Ｑ_a-ist を検出し、前記
目標新気重量Ｑ_A-t-atm を補正する。例えば、以下のよ
うにして実行される。In step 31, the target fresh air weight Q _At-atm in the standard state is calculated according to the following equation, as in step 22 of FIG. Q _At-atm = KL × Qf _−sol / T _{−Lambda In} step 32, the actual intake air flow rate Q _a-ist is detected based on the detection value of the air flow meter 121, and the target fresh air weight Q _At-atm is calculated. To correct. For example, it is executed as follows.

【００６１】Ｑ_a-ist ＝ｆ（Ｖ_-AFM） （マップ検索
等） Ｖ_-AFM；エアフローメータ１２１の信号電圧
値。 吸気温度センサ１１９を用いる場合。 Ｐ_-int＝ＫＲ×Ｔ_-INT／Ｑ_a-ist 吸気圧センサ１２０を用いる場合。Q _a-ist = f (V _−AFM ) (map search, etc.) V _−AFM ; signal voltage value of the air flow meter 121. When using the intake air temperature sensor 119. P _−int = KR × T _−INT / Q _{a-ist When} using the intake pressure sensor 120.

【００６２】Ｔ_-int＝Ｑ_a-ist ×Ｐ_-INT／ＫＲ Ｑ_a-t-ist ＝Ｑ_A-t-atm ×（Ｔ_-int／２９８）／（Ｐ
_-int／〔0.1 ×10⁶ 〕） ステップ３３では、吸入空気流量の目標値と実測値との
差から、ダイアフラム弁１１０の目標リフト量ＥＧＲli
ftを求める。具体的には、下式により実行される。T- _int = _{Qa -ist} * P- _INT / KR _{Qat -ist} = _{QAt -atm} * (T- _int / 298) / (P
_{-int / [} 0.1 × 10 ⁶ ]) In step 33, the target lift amount EGRli of the diaphragm valve 110 is calculated from the difference between the target value and the measured value of the intake air flow rate.
ask for ft. Specifically, it is executed by the following formula.

【００６３】 Ｑ_e-t ＝｜Ｑ_a-ist −Ｑ_a-t-ist ｜ Ｑ_e-t ；ＥＧＲ量 ｄＰ_-EGR＝ｆ（Ｎｅ，Ｑ_a-ist ） （マップ検索等） ｄＰ_-EGR；吸気・排気差圧 ＶＱＥ＝（２ρΔＰ）^1/2 ＝（２・ＲＯＵ・ｄＰ_-EGR）^1/2 ＶＱＥ；ＥＧＲ流量，ＲＯＵ；空気比重 ＡＶ_-EGR＝Ｑ_e-t ／ＶＱＥ ＡＶ_-EGR；ＥＧＲ制御弁１０４の開口面積 ＥＧＲlift ＝ｆ（ＡＶ_-EGR） ステップ３４では、同一ダイアフラム弁リフト量でも、
回転速度，負荷によって、要求新気重量が異なるため、
予め実験的に求められた回転速度と負荷とＥＧＲ率の関
係から補正式、または、テーブル検索によりダイアフラ
ム弁１１０の目標リフト量（ＥＧＲlift）を補正する。Q _et = | Q _a-ist −Q _at-ist | Q _et ; EGR amount dP _−EGR = f (Ne, Q _a-ist ) (map search, etc.) dP _−EGR ; intake / exhaust differential pressure VQE = (2ρΔP) ^1/2 = (2 · ROU · dP _−EGR ) ^1/2 VQE; EGR flow rate, ROU; Air specific gravity AV _−EGR = Q _et / VQE AV _−EGR ; EGR control valve 104 opening area EGRlift = f (AV- _EGR ) In step 34, even with the same diaphragm valve lift amount,
Since the required fresh air weight differs depending on the rotation speed and load,
The target lift amount (EGRlift) of the diaphragm valve 110 is corrected by a correction formula or a table search based on the relationship between the rotational speed, the load, and the EGR rate that is experimentally obtained in advance.

【００６４】ステップ３５では、始動時及び暖機時の運
転性を向上するため、水温センサ１１７の信号に基づい
て、目標リフト量（ＥＧＲlift）の補正量ΔliftＴｗを
テーブル検索により求める。ステップ３６では、目標リ
フト量（ＥＧＲlift）から、水温補正量ΔliftＴｗだけ
減算して、最終的な目標リフト量（ＥＧＲlift）を求め
る。In step 35, the correction amount ΔliftTw of the target lift amount (EGRlift) is obtained by a table search based on the signal of the water temperature sensor 117 in order to improve the drivability at the time of starting and warming up. In step 36, the final target lift amount (EGRlift) is obtained by subtracting the water temperature correction amount ΔliftTw from the target lift amount (EGRlift).

【００６５】ステップ３７では、目標リフト量と、リフ
トセンサ１１２により検出される実測リフト量と、を比
較し、目標リフト量に対するズレ量Δliftを求める。ス
テップ３８では、一般的なＰＩ（比例積分）ロジックを
用いて、目標リフト量に対するズレ量Δliftを無くすよ
うに、ダイアフラム弁１１０に作用する負圧を制御すべ
く、２つのデューティ制御弁（大気側デューティ制御弁
１１３，負圧側デューティ制御弁１１４）に制御信号を
出力して、本フローを終了する。In step 37, the target lift amount is compared with the actually measured lift amount detected by the lift sensor 112 to obtain the deviation amount Δlift with respect to the target lift amount. In step 38, two duty control valves (atmosphere side) are used to control the negative pressure acting on the diaphragm valve 110 so as to eliminate the deviation amount Δlift with respect to the target lift amount using a general PI (proportional integral) logic. A control signal is output to the duty control valve 113 and the negative pressure side duty control valve 114), and this flow ends.

【００６６】これにより、過渡運転時等の負荷が急変す
る運転条件下でも、空気過剰率の低下を防止するよう目
標λを予め与えておけば、空気過剰率の落ち込みやオー
バーリーンによって排気性能等が悪化するのを効果的に
抑制することができる。以上のように、第４の実施例に
よれば、第２の実施例に対して、エアフローメータ１２
１，吸気温度センサ１１９或いは吸気圧センサ１２０を
追加し、ＥＧＲ制御の制御ロジックを小変更することに
より、外気条件や生産バラツキの影響を排除しつつ過渡
運転時の空気過剰率（延いてはＥＧＲ率）のより精密な
制御が可能となり、大幅に過渡運転時の排気性能を改善
することができる。As a result, even under operating conditions where the load changes abruptly, such as during transient operation, if the target λ is given in advance so as to prevent the excess air ratio from decreasing, exhaust performance, etc. may be reduced due to a drop in the excess air ratio or over lean. Can be effectively suppressed. As described above, according to the fourth embodiment, the air flow meter 12 is different from the second embodiment.
1, the intake air temperature sensor 119 or the intake pressure sensor 120 is added, and the control logic of the EGR control is slightly changed to eliminate the influence of the outside air condition and the production variation, and at the same time, the excess air ratio during the transient operation (the EGR is extended). Ratio) can be controlled more precisely, and the exhaust performance during transient operation can be greatly improved.

【００６７】なお、エアフローメータ１２１の計測結果
を利用することで、第３の実施例で説明したような新気
重量を求める推定演算が不要となるので、より高精度に
空気過剰率λを推定できる。ところで、図７の第３の実
施例のシステム構成において、連通部１０２Ａ周辺にエ
アフローメータ１２１を設けるようにしても同様の効果
を得ることができる。By using the measurement result of the air flow meter 121, the estimation calculation for obtaining the fresh air weight as described in the third embodiment becomes unnecessary, so that the excess air ratio λ can be estimated with higher accuracy. it can. By the way, in the system configuration of the third embodiment of FIG. 7, even if the air flow meter 121 is provided around the communication portion 102A, the same effect can be obtained.

【００６８】[0068]

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
発明によれば、前記連動手段及び前記作動手段を介し
て、前記排気還流制御弁の作動と、前記吸気絞弁の作動
と、を機械的に連動させるようにしたので、従来のよう
に、過渡運転時等において前記各弁がバラバラに動きコ
ンビネーションが取り難く、最適なＥＧＲ制御が困難と
なるという欠点を排除することができ、過渡運転時にお
けるマッチング工数や運転性、燃費、排気性能等を飛躍
的に改善することができる。As described above, according to the invention of claim 1, the operation of the exhaust gas recirculation control valve and the operation of the intake throttle valve are performed through the interlocking means and the operating means. Since it is made to mechanically interlock, it is possible to eliminate the drawback that it is difficult to take a combination of the above-mentioned valves moving in a disjointed manner during a transient operation and the like, and it becomes difficult to perform optimum EGR control, as in the conventional case. It is possible to dramatically improve matching man-hours, drivability, fuel efficiency, exhaust performance, etc. during transient operation.

【００６９】請求項２に記載の発明によれば、前記作動
量検出手段により、機械的に連動される前記排気還流制
御弁と前記吸気絞弁と前記作動手段のうち何れか１つの
作動量を検出し、前記第１フィードバック制御手段を介
して検出された作動量が、予め定めた目標値となるよう
に、前記作動手段の作動をフィードバック制御するよう
にしたので、ＥＧＲ量（若しくはＥＧＲ率）を目標値に
高精度に制御することができると共に、製造バラツキや
機間個体差等によるＥＧＲ制御のバラツキを抑制するこ
とができる。また、機種が異なり要求リフト量が異なる
場合にも、自由にリフト制御可能となるので対応が容易
となる。According to the second aspect of the present invention, the operation amount detecting means determines the operation amount of any one of the exhaust gas recirculation control valve, the intake throttle valve and the operating means mechanically interlocked with each other. The operation amount of the EGR amount (or EGR rate) is detected by feedback control so that the operation amount detected by the first feedback control unit reaches a predetermined target value. Can be controlled to a target value with high accuracy, and variations in EGR control due to variations in manufacturing or individual differences between machines can be suppressed. Further, even when the model is different and the required lift amount is different, the lift control can be freely performed, which facilitates the handling.

【００７０】請求項３に記載の発明によれば、実際の空
気過剰率を検知して、当該実際の空気過剰率が、予め定
めた目標空気過剰率となるように、前記第２フィードバ
ック制御手段を介して、前記作動手段の作動をフィード
バック制御するようにしたので、生産バラツキ（吸気抵
抗等）や外気温度や大気圧が異なり高精度に排気還流制
御弁等の作動量を制御してもＥＧＲ量（ＥＧＲ率）を目
標値に制御できなくなり最適な空気過剰率が得られなく
なるような場合でも、最適な空気過剰率を達成すること
ができ、以ってＥＧＲ制御におけるマッチング工数や運
転性、燃費、排気性能等を飛躍的に改善することができ
る。According to the third aspect of the present invention, the actual excess air ratio is detected, and the second feedback control means is provided so that the actual excess air ratio becomes a predetermined target excess air ratio. Since the operation of the operating means is feedback-controlled via the EGR, even if the production variation (intake resistance, etc.) or the outside air temperature or atmospheric pressure is different and the operation amount of the exhaust gas recirculation control valve or the like is controlled with high accuracy, EGR Even when the amount (EGR rate) cannot be controlled to the target value and the optimal excess air ratio cannot be obtained, the optimal excess air ratio can be achieved, and thus the matching man-hours and operability in EGR control, Fuel efficiency and exhaust performance can be dramatically improved.

【００７１】請求項４に記載の発明によれば、比較的安
価な温度センサや圧力センサを用いて空気過剰率を検知
することができる。請求項５に記載の発明によれば、請
求項３に記載の発明に比べ、新気重量を求める推定演算
等が不要となるので、より一層高精度に空気過剰率を検
知することができる。According to the invention described in claim 4, the excess air ratio can be detected by using a relatively inexpensive temperature sensor or pressure sensor. According to the invention described in claim 5, as compared with the invention described in claim 3, since the estimation calculation for obtaining the fresh air weight and the like are not necessary, the excess air ratio can be detected with higher accuracy.

【００７２】請求項６に記載の発明によれば、前記作動
手段の作動量に対して略比例的に排気還流量と機関吸入
空気流量との比が変化するように構成するようにしたの
で、前記作動手段の作動量に略一義的にＥＧＲ量（ＥＧ
Ｒ率）が変化させることができ、以って過渡運転時にお
けるマッチング工数や排気性能等を飛躍的に改善するこ
とができ、最適なＥＧＲ制御が可能となる。According to the sixth aspect of the invention, the ratio between the exhaust gas recirculation amount and the engine intake air flow rate is configured to change substantially in proportion to the operation amount of the operating means. The EGR amount (EG
(R ratio) can be changed, so that matching man-hours, exhaust performance, etc. during transient operation can be dramatically improved, and optimum EGR control can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明の第１の実施例のシステム構成図。FIG. 1 is a system configuration diagram of a first embodiment of the present invention.

【図２】同上実施例のＥＧＲ制御ルーチンを説明するフ
ローチャート。FIG. 2 is a flowchart illustrating an EGR control routine of the above embodiment.

【図３】同上実施例の各弁の作動とＥＧＲ率との関係を
説明する図。FIG. 3 is a diagram illustrating the relationship between the operation of each valve and the EGR rate in the above embodiment.

【図４】第２の実施例のシステム構成図。FIG. 4 is a system configuration diagram of a second embodiment.

【図５】同上実施例のＥＧＲ制御ルーチンを説明するフ
ローチャート。FIG. 5 is a flowchart illustrating an EGR control routine of the above embodiment.

【図６】同上実施例の各弁の作動とＥＧＲ率との関係を
説明する図。FIG. 6 is a diagram for explaining the relationship between the operation of each valve and the EGR rate in the above embodiment.

【図７】第３の実施例のシステム構成図。FIG. 7 is a system configuration diagram of a third embodiment.

【図８】同上実施例のＥＧＲ制御ルーチンを説明するフ
ローチャート。FIG. 8 is a flowchart illustrating an EGR control routine of the above embodiment.

【図９】第４の実施例のシステム構成図。FIG. 9 is a system configuration diagram of a fourth embodiment.

【図10】同上実施例のＥＧＲ制御ルーチンを説明するフ
ローチャート。FIG. 10 is a flowchart illustrating an EGR control routine of the above embodiment.

【図11】本発明の効果を説明するタイムチャート。FIG. 11 is a time chart explaining the effect of the present invention.

【図12】従来の排気還流装置の一例。FIG. 12 shows an example of a conventional exhaust gas recirculation device.

【図13】同上装置のＥＧＲ制御マップ。FIG. 13 is an EGR control map of the same device.

【図14】従来の排気還流装置の他の例。FIG. 14 is another example of the conventional exhaust gas recirculation device.

【図15】従来の排気還流装置の他の例。FIG. 15 is another example of the conventional exhaust gas recirculation device.

【図16】同上装置の制御ブロック図。FIG. 16 is a control block diagram of the same device.

【図17】過渡運転時におけるＥＧＲ制御部品の挙動と空
気過剰率の挙動との関係を説明するタイムチャート。FIG. 17 is a time chart explaining the relationship between the behavior of the EGR control component and the behavior of the excess air ratio during the transient operation.

【図18】過渡運転時における横軸を空気過剰率、縦軸を
燃料噴射タイミングとした場合の等パティキュレート線
図。FIG. 18 is an isoparticulate diagram in the case where the horizontal axis represents the excess air ratio and the vertical axis represents the fuel injection timing during transient operation.

【図19】吸気絞弁の動作がＥＧＲ率に及ぼす影響を説明
する図。FIG. 19 is a diagram for explaining the influence of the operation of the intake throttle valve on the EGR rate.

【図20】吸気絞弁とＥＧＲ制御弁の応答性の相違を説明
するタイムチャート。FIG. 20 is a time chart explaining the difference in response between the intake throttle valve and the EGR control valve.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１０１ ディーゼルエンジン １０２ インマニコレクタ １０３ 吸気絞弁 １０３’ バタフライバルブ １０４，１０４’ ＥＧＲ制御弁 １０５ コネクティングロッド １０８ 排気連通路 １１０ ダイアフラム弁 １１２ リフトセンサ １１３ 大気側デューティ制御弁 １１４ 負圧側デューティ制御弁 １１９ 吸気温度センサ １２０ 吸気圧センサ １２１ エアフローメータ １５０ コントロールユニット Ｘ，Ｙ リンク機構 101 diesel engine 102 intake manifold 103 intake throttle valve 103 'butterfly valve 104, 104' EGR control valve 105 connecting rod 108 exhaust communication passage 110 diaphragm valve 112 lift sensor 113 atmosphere duty control valve 114 negative pressure duty control valve 119 intake air temperature sensor 120 Intake pressure sensor 121 Air flow meter 150 Control unit X, Y link mechanism

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｄ 43/00 ３０１ Ｆ０２Ｄ 43/00 ３０１Ｋ ３０１Ｎ 45/00 ３６６ 45/00 ３６６Ｆ Continuation of the front page (51) Int.Cl. ⁶ Identification number Office reference number FI Technical display location F02D 43/00 301 F02D 43/00 301K 301N 45/00 366 45/00 366F

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】排気の一部を機関吸気通路に還流させる排
気還流通路と、 前記排気還流通路を通過する排気還流量を制御する排気
還流量制御弁と、 前記排気還流通路と機関吸気通路との合流部の吸気上流
側に設けられ、機関吸入空気流量を制御する吸気絞弁
と、 前記排気還流制御弁の作動と、前記吸気絞弁の作動と、
を機械的に連動させる連動手段と、 前記連動手段を作動させる作動手段と、 を含んで構成したことを特徴とする内燃機関の排気還流
装置。An exhaust gas recirculation passage for recirculating a part of exhaust gas to an engine intake passage, an exhaust gas recirculation amount control valve for controlling an exhaust gas recirculation amount passing through the exhaust gas recirculation passage, the exhaust gas recirculation passage and the engine intake passage. An intake throttle valve provided on the intake upstream side of the confluence part for controlling the engine intake air flow rate, an operation of the exhaust gas recirculation control valve, and an operation of the intake throttle valve,
An exhaust gas recirculation device for an internal combustion engine, comprising: an interlocking device that mechanically interlocks the engine, and an operating device that operates the interlocking device. 【請求項２】前記排気還流制御弁と前記吸気絞弁と前記
作動手段のうち何れか１つの作動量を検出する作動量検
出手段と、 前記作動量検出手段により検出された作動量が、目標値
となるように前記作動手段の作動をフィードバック制御
する第１フィードバック制御手段と、 を含んで構成したことを特徴とする請求項１に記載の内
燃機関の排気還流装置。2. An operation amount detecting means for detecting an operation amount of any one of the exhaust gas recirculation control valve, the intake throttle valve and the operating means, and an operation amount detected by the operation amount detecting means is a target. An exhaust gas recirculation system for an internal combustion engine according to claim 1, further comprising: first feedback control means for feedback controlling the operation of the operation means so that the value becomes a value. 【請求項３】空気過剰率を検知する空気過剰率検知手段
と、 検知された空気過剰率が、目標空気過剰率となるよう
に、前記前記作動手段の作動をフィードバック制御する
第２フィードバック制御手段と、 を含んで構成したことを特徴とする請求項１に記載の内
燃機関の排気還流装置。3. An excess air ratio detecting means for detecting an excess air ratio, and a second feedback control means for feedback controlling the operation of the actuating means so that the detected excess air ratio becomes a target excess air ratio. The exhaust gas recirculation device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the exhaust gas recirculation device includes: 【請求項４】前記空気過剰率検知手段が、機関吸入空気
の状態量と機関負荷に相関する値とに基づいて空気過剰
率を検知する手段であることを特徴とする請求項３に記
載の内燃機関の排気還流制御装置。4. The excess air ratio detecting means is means for detecting an excess air ratio based on a state quantity of engine intake air and a value correlating with an engine load. Exhaust gas recirculation control device for internal combustion engine. 【請求項５】前記空気過剰率検知手段が、質量流量計に
より検出される機関吸入空気重量と機関負荷に相関する
値とに基づいて空気過剰率を検知する手段であることを
特徴とする請求項３に記載の内燃機関の排気還流制御装
置。5. The excess air ratio detecting means is means for detecting an excess air ratio based on the engine intake air weight detected by a mass flow meter and a value correlated with the engine load. Item 4. An exhaust gas recirculation control device for an internal combustion engine according to item 3. 【請求項６】前記作動手段の作動量に対して略比例的に
排気還流量と機関吸入空気流量との比が変化するように
構成されたことを特徴とする請求項１〜請求項５の何れ
か１つに記載の内燃機関の排気還流制御装置。6. The structure according to claim 1, wherein the ratio of the exhaust gas recirculation amount to the engine intake air flow rate is changed substantially in proportion to the operation amount of the operating means. An exhaust gas recirculation control device for an internal combustion engine according to any one of claims.