JPH10205394A - 内燃機関のｅｇｒ制御装置 - Google Patents

内燃機関のｅｇｒ制御装置

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JPH10205394A
JPH10205394A JP9008393A JP839397A JPH10205394A JP H10205394 A JPH10205394 A JP H10205394A JP 9008393 A JP9008393 A JP 9008393A JP 839397 A JP839397 A JP 839397A JP H10205394 A JPH10205394 A JP H10205394A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 適合工数の低減と仕様変更への対応が容易と
なる内燃機関のＥＧＲ制御装置を提供する。 【解決手段】 運転状態検知手段（１）と、燃料噴射量
演算手段（２）と、定常、過渡判定手段（３）と、吸入
空気量計測手段（４）と、吸入圧力検知手段（５）と、
排気圧検知手段（６）と、目標ＥＧＲ率演算手段（７）
と、目標ＥＧＲ量演算手段（８）と、進み処理手段
（９）と、前記吸入圧力検知手段（５）、排気圧力検知
手段（６）、進み処理手段（９）の出力から要求ＥＧＲ
流路面積を演算する要求ＥＧＲ流路面積演算手段（１
０）と、該要求ＥＧＲ流路面積演算手段（１０）の出力
を補正してＥＧＲ弁要求開口面積を演算する要求ＥＧＲ
弁開口面積演算手段（１１）と、該要求ＥＧＲ弁開口面
積演算手段（１１）の出力からＥＧＲ制御手段を駆動す
るＥＧＲ弁駆動手段（１２）と、からなる構成。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】 この発明は、内燃機関の、
特にディーゼルエンジンのＥＧＲ制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】 従来のＥＧＲ制御において要求のＥＧ
Ｒ弁指令値の設定方法としては、様々な技術があるが、
たとえば、特願平０７−２０９５２７号記載の技術で示
されるようなものがある。これは要求ＥＧＲ量とコレク
タ内圧と排気圧の差圧から要求ＥＧＲ弁開口面積を演算
し、実際のＥＧＲ量（率）が要求値となるように開口面
積−指令値を変換するテーブルを設定するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】 しかしながら、前者
のようなＥＧＲ弁指令値設定方法にあっては、開口面積
−指令値を変換するテーブルが、ＥＧＲ通路の径やとり
回しなどでＥＧＲ弁の単体特性とは同じにならず、その
単体特性によらない設定とならざるを得ない。したがっ
て、そのＥＧＲ弁単体特性は制御上無意味なものとな
り、従って適合の工数がその分多く必要となるという問
題が解った。この発明は、要求のＥＧＲ弁開口面積（指
令値）を、ＥＧＲ弁単体特性の使用により、容易に設定
することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】 前記目的を解決するた
めの手段として、本発明請求項１記載の内燃機関のＥＧ
Ｒ制御装置では、図１のクレーム対応図に示すように、
エンジン回転数やアクセル開度、水温等基本となる運転
状態検知する運転状態検知手段（１）と、該運転状態検
知手段（１）の出力から基本となる燃料噴射量を演算す
る燃料噴射量演算手段（２）と、前記運転状態検知手段
（１）の出力から定常か過渡かを判定する定常、過渡判
定手段（３）と、吸入空気量計測手段（４）と、吸入圧
力を検知する吸入圧力検知手段（５）と、排気圧力を検
知する排気圧検知手段（６）と、前記運転状態検知手段
（１）と燃料噴射量演算手段（２）の出力から目標のＥ
ＧＲ率を演算する目標ＥＧＲ率演算手段（７）と、前記
吸入空気量計測手段（４）と目標ＥＧＲ率演算手段
（７）の出力から目標のＥＧＲ量を演算する目標ＥＧＲ
量演算手段（８）と、前記定常、過渡判定手段（３）の
出力から目標ＥＧＲ量演算手段（８）の出力に吸気系容
量分相当の進み処理を行なう進み処理手段（９）と、前
記吸入圧力検知手段（５）と排気圧力検知手段（６）と
進み処理手段（９）の出力から要求ＥＧＲ流路面積を演
算する要求ＥＧＲ流路面積演算手段（１０）と、該要求
ＥＧＲ流路面積演算手段（１０）の出力を補正してＥＧ
Ｒ弁要求開口面積を演算する要求ＥＧＲ弁開口面積演算
手段（１１）と、該要求ＥＧＲ弁開口面積演算手段（１
１）の出力からＥＧＲ弁を駆動するＥＧＲ弁駆動手段
（１２）と、からなる構成としている。
【０００５】請求項２記載の内燃機関のＥＧＲ制御装置
では、請求項１記載のＥＧＲ制御装置において、前記要
求ＥＧＲ弁開口面積演算手段（１１）のＥＧＲ弁の要求
開口面積を演算する際の補正係数を下式で演算した値と
した。 Ｋａｅｖ＝［１／｛１‐（Ａｅｖｓ／ＡＶＰＳ）2 ｝］
0.5 Ｋａｅｖ：要求流路面積補正係数 Ａｅｖｓ：要求流路面積 ＡＶＰＳ：定数（ＥＧＲ管径相当値）
【０００６】
【発明の実施の形態】次に、図面に基づいて本発明の実
施の形態を説明する。図２〜図１７に、本実施の形態の
フローとそれに必要なテーブルならびにマップを示す。
なお、ＥＧＲ弁開口面積演算方法については図１１、図
１２、図１３を用いて後から述べる。まず、ＥＧＲ弁開
口面積演算について図２のフローを説明する。このフロ
ーは進みアイドルクランプを行なわないときのフロー
で、本実施の形態に使用するものである。はじめに、目
標のＥＧＲ量を演算する。この方法については図３を用
いて後で説明する。Ｓ２で吸気圧Ｐｍ、Ｓ３で排気圧Ｐ
ｅｘｈを読み込む。Ｓ４で図示するような式でＥＧＲ流
速相当値Ｃｑｅを演算し、Ｓ５で要求ＥＧＲ量Ｔｑｅｋ
とＣｑｅを用い、図示するような式で流路面積Ａｅｖｓ
を演算する。Ｓ６でＡｅｖｓ補正を行って開口面積を演
算し、処理を終了する。この演算方法については後で説
明する。
【０００７】図３は目標のＥＧＲ量を演算するフローで
あり、エンジン回転又はそれ相当に同期したタイミング
で演算する。まず、Ｓ１コレクタ入口の一吸気当りの吸
入新気量Ｑａｃｎを演算する。この方法については図４
を用いて後で説明する。Ｓ２では目標のＥＧＲ率Ｍｅｇ
ｒを演算する。この方法については図７を用いて後で説
明する。Ｓ３で図示するような式で一吸気当りの目標の
ＥＧＲ量Ｍｑｅｃを演算する。Ｓ４で中間変数Ｒｑｅｃ
を図示するような式で演算する。Ｓ５で図示するような
式で進み補正処理を行ないその結果をＴｑｅｃとする。
この式は通常の進み処理を簡易化したものである。Ｓ６
でＳ５で求められたＴｑｅｃは一吸気当りの要求ＥＧＲ
量に対し単位時間当りの要求量に変換してＴｑｅｋとし
て処理を終了する。
【０００８】図４はシリンダ吸入空気量の演算フローで
あり、エンジン回転に同期したタイミングで演算する。
まず、エンジン回転数Ｎｅを読み込み、Ｓ２で図示する
ような式で吸入空気量Ｑａｓ０から１吸気当りの新気量
Ｑａｃ０を演算する。吸入空気量Ｑａｓ０については図
５、図６を用いて後で説明する。Ｓ３で所定回前Ｌに演
算されたＱａｃ０をＱａｃｎとして処理を終了する。こ
の所定回前のＱａｃ０をコレクタ入口の値とするのは、
吸入空気量検知手段の測定位置からコレクタ入口までの
輸送遅れが存在するためである。
【０００９】図５は吸入空気量Ｑａｓ０を演算するフロ
ーであり、４ｍｓｅｃ毎等の時間同期で演算される。Ｓ
１でエアフローメータ等吸入空気量を検知する手段の出
力電圧を読み込み、Ｓ２で図６に示すような検知手段の
特性テーブル（電圧−吸気量変換テーブル）を用いて変
換し、Ｓ３で加重平均処理を行なってＱａｓ０として、
処理を終了する。
【００１０】図７は目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒを演算するフ
ローで、エンジン回転に同期したタイミングで演算す
る。はじめに、エンジン回転数Ｎｅ、燃料噴射量Ｑｓｏ
ｌ、機関冷却水温Ｔｗを読み込む。ｓ２でＮｅとＱｓｏ
ｌから図８に示す様なマップを検索し、基本目標ＥＧＲ
率Ｍｅｇｒｂを演算する。Ｓ３でＴｗから例えば図９に
示すような、機関水温に対して目標のＥＧＲ率を補正す
る係数テーブルを検索してＫｅｇｒ＿ｔｗとする。Ｓ４
で図示するような式で目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒを演算す
る。Ｓ５でエンジンの状態が完爆状態か否かを判定す
る。この方法は図１０を用いて後で説明する。Ｓ６で完
爆と判定されたらそのまま終了し、完爆でないと判定さ
れたときには目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒを０として処理を終
了する。
【００１１】図１０はエンジンの完爆を判定するフロー
で、１０ｍｓｅｃ等時間に同期したタイミングで演算さ
れる。まず、エンジン回転数Ｎｅを読み込み、Ｓ２で完
爆判定スライスレベルＮＲＰＭＫと比較し、Ｎｅの方が
大のときにはＳ３へ進む。Ｓ３で回転による完爆判定後
のカウンタＴｍｒｋｂと所定時間ＴＭＲＫＢＰと比較
し、大ならＳ４へ進み、完爆として処理を終了する。Ｓ
２でＮｅが小のときにはＳ６へ進み、Ｔｍｒｌｂをクリ
アし、完爆でないとして処理を終了する。Ｓ３でＴｍｒ
ｋｂが小のときにはＳ５へ進み、Ｔｍｒｋｂをインクリ
メン卜してＳ７へ進み、完爆でないとして処理を終了す
る。当処理ではエンジン回転数が所定以上（例えば４０
０回転以上）となり、所定時間経過したときに完爆と判
定するという処理を行なっている。
【００１２】図１１はＥＧＲ弁要求開口面積を演算する
フローの第一の実施例である。まず、Ｓ１で要求ＥＧＲ
流路面積Ａｅｖｓを読み込み、Ｓ２でＡｅｖｓをＥＧＲ
管の形状により変化する定数ＡＶＰＳで除した値から、
たとえば図１２に示すようなテーブルから補正係数Ｋａ
ｅｖを演算する。このテーブルはＥＧＲ管を含めたシス
テムで流量特性を測定して得られた結果や理論的な演算
値から設定してもよい。ＡＶＰＳの値により微調整が可
能である。Ｓ３でＡｅｖｓにＫａｅｖを乗じてＥＧＲ弁
開口面積Ａｅｖｆを演算して処理を終了する。
【００１３】図１３はＥＧＲ弁要求開口面積を演算する
フローの第二の実施例である。まず、Ｓ１で要求ＥＧＲ
流路面積Ａｅｖｓを読み込み、Ｓ２で図示するような式
で補正係数Ｋａｅｖを演算する。この式は図１４に示す
ような模式図を基に流体力学の式より求めたものであ
る。ＡＶＰＳの値により微調整が可能である。Ｓ３でＡ
ｅｖｓにＫａｅｖを乗じてＥＧＲ弁開口面積Ａｅｖｆを
演算して処理を終了する。
【００１４】図１５は本実施の形態のＥＧＲ弁開口面積
−駆動信号変換テーブルを示す説明図である。図１６は
燃料噴射量を演算するフローであり、回転に同期したタ
イミングで処理を行なう。まず、エンジン回転数Ｎｅを
読み込む。Ｓ２でアクセル開度Ｃｌを読み込む。Ｓ３で
ＮｅとＣｌから図１７に示すようなマップから燃料噴射
量を設定しＭｑｄｒｖとする。Ｓ４で水温増量等の補正
を行ない、燃料噴射量Ｑｓｏｌとして処理を終了する。
【００１５】
【発明の効果】 以上説明してきたように、本発明の内
燃機関のＥＧＲ制御装置にあっては、ＥＧＲ弁単体特性
を使用して容易に指令値を設定可能としたことにより、
適合工数の低減と仕様変更への対応が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 クレーム対応図である。
【図２】 本実施の形態のＥＧＲ弁開口面積演算フロー
である。
【図３】 本実施の形態の目標ＥＧＲ量演算フローであ
る。
【図４】 本実施の形態のシリンダ吸入空気量の演算フ
ローである。
【図５】 本実施の形態の吸入空気量演算フローであ
る。
【図６】 本実施の形態の電圧−吸気量変換テーブルを
示す説明図である。
【図７】 本実施の形態の目標ＥＧＲ率演算フローであ
る。
【図８】 本実施の形態の目標ＥＧＲ率マップである。
【図９】 本実施の形態の目標ＥＧＲ率水温補正係数テ
ーブルを示す説明図である。
【図１０】 本実施の形態のエンジン完爆判定フローで
ある。
【図１１】 本実施の形態のＥＧＲ弁要求開口面積演算
フローである。
【図１２】 本実施の形態の開口面積補正係数テーブル
設定例を示す説明図である。
【図１３】 本実施の形態のＥＧＲ弁要求開口面積演算
フローである。
【図１４】 本実施の形態のＥＧＲシステム模式図であ
る。
【図１５】 本実施の形態のＥＧＲ弁開口面積−駆動信
号変換テーブルを示す説明図である。
【図１６】 本実施の形態の燃料噴射量演算フローであ
る。
【図１７】 本実施の形態の基本燃料噴射量マップであ
る。
【符号の説明】
１ 運転状態検知手段 ２ 燃料噴射量演算手段 ３ 定常、過渡判定手段 ４ 吸入空気量計測手段 ５ 吸入圧力検知手段 ６ 排気圧検知手段 ７ 目標ＥＧＲ率演算手段 ８ 目標ＥＧＲ量演算手段 ９ 進み処理手段 １０ 要求ＥＧＲ流路面積演算手段 １１ 要求ＥＧＲ弁開口面積演算手段 １２ ＥＧＲ弁駆動手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｄ 21/08 ３０１ Ｆ０２Ｄ 21/08 ３０１Ｃ 41/02 ３８０ 41/02 ３８０Ｅ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 エンジン回転数やアクセル開度、水温等
    エンジン運転状態を検知する運転状態検知手段（１）
    と、該運転状態検知手段（１）との出力から基本となる
    燃料噴射量を演算する燃料噴射量演算手段（２）と、前
    記運転状態検知手段（１）の出力から定常または過渡状
    態を判定する定常、過渡判定手段（３）と、吸入空気量
    計測手段（４）と、吸入圧力検知手段（５）と、排気圧
    検知手段（６）と、前記運転状態検知手段（１）、燃料
    噴射量演算手段（２）の出力から目標のＥＧＲ率を演算
    する目標ＥＧＲ率演算手段（７）と、前記吸入空気量計
    測手段（４）、目標ＥＧＲ率演算手段（７）の出力から
    目標のＥＧＲ量を演算する目標ＥＧＲ量演算手段（８）
    と、前記定常、過渡判定手段（３）の出力から（８）の
    出力に吸気系容量分相当の進み処理を行なう進み処理手
    段（９）と、前記吸入圧力検知手段（５）、排気圧力検
    知手段（６）、進み処理手段（９）の出力から要求ＥＧ
    Ｒ流路面積を演算する要求ＥＧＲ流路面積演算手段（１
    ０）と、該要求ＥＧＲ流路面積演算手段（１０）の出力
    を補正してＥＧＲ弁要求開口面積を演算する要求ＥＧＲ
    弁開口面積演算手段（１１）と、該要求ＥＧＲ弁開口面
    積演算手段（１１）の出力からＥＧＲ制御手段を駆動す
    るＥＧＲ弁駆動手段（１２）と、からなる内燃機関のＥ
    ＧＲ制御装置。
  2. 【請求項２】 請求項１記載のＥＧＲ制御装置に於て、
    前記要求ＥＧＲ弁開口面積演算手段（１１）のＥＧＲ弁
    の要求開口面積を演算する際の補正係数を下式で演算し
    た値とすることを特徴とする内燃機関のＥＧＲ制御装
    置。 Ｋａｅｖ＝［１／｛１‐（Ａｅｖｓ／ＡＶＰＳ）2 ｝］
    0.5 Ｋａｅｖ：要求流路面積補正係数 Ａｅｖｓ：要求流路面積 ＡＶＰＳ：定数（ＥＧＲ管径相当値）
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