JPH1089157A - Exhaust gas reflux quantity control device for engine - Google Patents
Exhaust gas reflux quantity control device for engineInfo
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- JPH1089157A JPH1089157A JP8242239A JP24223996A JPH1089157A JP H1089157 A JPH1089157 A JP H1089157A JP 8242239 A JP8242239 A JP 8242239A JP 24223996 A JP24223996 A JP 24223996A JP H1089157 A JPH1089157 A JP H1089157A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンの吸気系
に還流される排気ガス還流量をエンジン運転状態に応じ
て制御するエンジンの排気ガス還流量制御装置に関し、
詳しくは、スロットル弁下流の吸気管絶対圧力に基づい
て排気ガス還流調整弁に対する制御量を設定し、簡単な
制御で制御性を向上し得るエンジンの排気ガス還流量制
御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an engine exhaust gas recirculation control system for controlling the amount of exhaust gas recirculated to an intake system of an engine in accordance with the operating state of the engine.
More specifically, the present invention relates to an exhaust gas recirculation amount control device for an engine that can set a control amount for an exhaust gas recirculation adjusting valve based on an absolute pressure of an intake pipe downstream of a throttle valve and improve controllability with simple control.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来から、排気ガス還流(以下「EG
R」と称する)通路を介して排気ガスをエンジンの吸気
系に還流し、燃焼抑制効果により排気ガス中の窒素酸化
物(NOx)を低減するEGR装置が採用されている。2. Description of the Related Art Conventionally, exhaust gas recirculation (hereinafter referred to as "EG
An EGR device that recirculates exhaust gas to an intake system of an engine through a passage (referred to as “R”) and reduces nitrogen oxides (NOx) in the exhaust gas by a combustion suppressing effect is employed.
【0003】そして、この種のEGR装置では、吸入空
気量全体に対する排気ガスの還流量割合(以下「EGR
率」と称する)が高くなるに従いNOxの発生率が低下
するが、EGR率が高くなるに従い混合気の着火性、エ
ンジン出力が低下するため、上記EGR通路に排気ガス
還流量を調整するEGR弁を介装し、このEGR弁をエ
ンジン運転状態に応じ制御して、EGR量を制御するよ
うにしている。[0003] In this type of EGR device, the ratio of the recirculation amount of exhaust gas to the total amount of intake air (hereinafter referred to as "EGR device").
As the EGR rate increases, the ignitability of the air-fuel mixture and the engine output decrease. Therefore, an EGR valve that adjusts the amount of exhaust gas recirculation to the EGR passage. The EGR valve is controlled according to the engine operating state to control the EGR amount.
【0004】例えば、特開平5−99076号公報に
は、EGR弁を瞬時閉弁して排気ガスの還流を停止する
と、供給されなくなった排気ガスの還流量(EGR量)
に応じて吸気管圧力が低下し、このときの吸気管圧力の
変化量は実際のEGR量に略比例して増減することに着
目し、この吸気管圧力の変化量から、EGR通路に炭素
が付着する等してEGR量が目標値より減少した場合
や、EGR弁が摩耗する等してEGR量が目標値より増
加した場合を判断し、これに対応してEGR弁の開度を
増減させて、実際のEGR率をエンジン回転数及び吸気
管圧力に対応した目標値に正確に制御し、実際の排気ガ
ス還流量を正確に制御できるようにした技術が開示され
ている。For example, Japanese Patent Laid-Open No. Hei 5-99076 discloses that when the EGR valve is momentarily closed and the recirculation of exhaust gas is stopped, the recirculation amount of exhaust gas no longer supplied (EGR amount)
Paying attention to the fact that the intake pipe pressure decreases in accordance with the above, the amount of change in the intake pipe pressure at this time increases and decreases substantially in proportion to the actual EGR amount. It is determined whether the EGR amount has decreased from the target value due to adhesion or the like, or if the EGR amount has increased from the target value due to wear of the EGR valve, and the opening degree of the EGR valve is increased or decreased accordingly. Thus, a technique is disclosed in which the actual EGR rate is accurately controlled to a target value corresponding to the engine speed and the intake pipe pressure, so that the actual exhaust gas recirculation amount can be accurately controlled.
【0005】具体的には、EGR弁の開弁におけるEG
R作動時の吸気管圧力PmNMSS及びエンジン回転数
NeNMSを読込み、その後、EGR弁を全閉にしてE
GR停止時の吸気管圧力PmNMSEを読込む。次に、
EGR作動時の吸気管圧力PmNMSSからEGR停止
時の吸気管圧力PmNMSEを減算して吸気管圧力変化
量ΔPmNMSを算出すると共に、EGR作動時の吸気
管圧力PmNMSSとエンジン回転数NeNMSとに基
づいて吸気管圧力変化量目標値ΔPm0を設定する。そ
して、この目標値ΔPm0と実際の吸気管圧力変化量Δ
PmNMSとの比較結果に応じて補正量EGRGを算出
し、この補正量EGRGによりエンジン回転数Ne及び
吸気管圧力Pmに基づいて設定したEGR弁の目標開度
EGRSを補正している。More specifically, the EG at the time of opening the EGR valve
The intake pipe pressure PmNMSS and the engine speed NeNMS at the time of R operation are read, and then the EGR valve is fully closed and E
The intake pipe pressure PmNMSE at the time of GR stop is read. next,
An intake pipe pressure change amount ΔPmNMS is calculated by subtracting the intake pipe pressure PmNMSE at the time of EGR stop from the intake pipe pressure PmNMSS at the time of EGR operation. A pipe pressure change target value ΔPm0 is set. Then, the target value ΔPm0 and the actual intake pipe pressure change amount Δ
A correction amount EGRG is calculated in accordance with a result of comparison with PmNMS, and the target opening degree EGRS of the EGR valve set based on the engine speed Ne and the intake pipe pressure Pm is corrected by the correction amount EGRG.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記EGR
率αは、α=Q’/(Q+Q’)、Q;新気体積流量、
Q’;EGRガス体積流量で表されるが、NOxを低減
させるためのEGRによる燃焼抑制効果は、実際には、
新気とEGRガスの体積流量割合でなく、新気重量とE
GRガス重量との関係、すなわち、新気とEGRガスの
重量流量の割合で決まる。By the way, the above EGR
The rate α is α = Q ′ / (Q + Q ′), Q: fresh air volume flow rate,
Q ′; expressed by EGR gas volume flow rate, the combustion suppression effect of EGR for reducing NOx is actually
Not the volume flow ratio of fresh air and EGR gas, but fresh air weight and E
It is determined by the relationship with the GR gas weight, that is, the ratio of the fresh air and the EGR gas weight flow rate.
【0007】しかしながら、上記先行例では、EGR作
動時の吸気管圧力とEGR停止時の吸気管圧力との圧力
変化量を算出し、この圧力変化量が目標値に収束するよ
うにEGR弁の開度をフィードバック制御することで、
EGR率を定める上記EGRガス体積流量Q’を制御し
ている。従って、同一エンジン運転条件下でも、例え
ば、高地走行等で大気圧が変化すると、エンジンに吸入
される新気体積流量Q’が変化してEGR率も変化し、
EGR率を一定に制御することができず、制御性および
排気エミッションが悪化する不都合がある。However, in the above prior art, the amount of pressure change between the intake pipe pressure when the EGR is activated and the intake pipe pressure when the EGR is stopped is calculated, and the opening of the EGR valve is adjusted so that this pressure change converges to the target value. By feedback control of the degree,
The EGR gas volume flow rate Q ′ that determines the EGR rate is controlled. Therefore, even under the same engine operating conditions, for example, when the atmospheric pressure changes during high-altitude traveling or the like, the fresh air volume flow Q ′ sucked into the engine changes, and the EGR rate also changes.
The EGR rate cannot be controlled to be constant, and there is a disadvantage that controllability and exhaust emission deteriorate.
【0008】これに対処するに、大気圧によって変化す
る上記新気体積流量Qに応じたEGRガス体積流量Q’
の補正、すなわち、EGR作動時の吸気管圧力とEGR
停止時の吸気管圧力との圧力変化量に対する補正を行う
ことも考えられるが、この場合には、EGR制御が著し
く複雑化する不都合がある。To cope with this, an EGR gas volume flow rate Q 'corresponding to the above-described fresh air volume flow rate Q which changes with the atmospheric pressure.
, That is, the intake pipe pressure during EGR operation and the EGR
It is conceivable to correct the pressure change amount with the intake pipe pressure at the time of stoppage. However, in this case, there is a disadvantage that the EGR control is significantly complicated.
【0009】本発明は、上記事情に鑑み、大気圧変化に
関わらず新気とEGRガスとの重量流量割合を適正に制
御することにより同一運転条件下のEGR率を一定に制
御してEGR制御性を向上することができ、且つ、簡単
な制御でもって実現することが可能なエンジンの排気ガ
ス還流量制御装置を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above circumstances, the present invention provides an EGR control by controlling the weight ratio of fresh air and EGR gas properly regardless of changes in atmospheric pressure to thereby keep the EGR rate constant under the same operating conditions. It is an object of the present invention to provide an engine exhaust gas recirculation amount control device capable of improving the performance and realizing with simple control.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1記載の発明は、エンジンの排気ガスを吸気
系に還流する排気ガス還流通路に介装された排気ガス還
流量調整弁をエンジン運転状態に応じ制御して、排気ガ
ス還流量を制御するエンジンの排気ガス還流量制御装置
において、図1(a)の基本構成図に示すように、エン
ジン回転数とエンジン負荷とに基づき排気ガス還流時の
スロットル弁下流の吸気管内絶対圧力の目標値となる目
標吸気管絶対圧力を設定する目標吸気管絶対圧力設定手
段と、上記目標吸気管絶対圧力とスロットル弁下流の実
吸気管絶対圧力との比較結果に応じ上記排気ガス還流量
調整弁に対する制御量を設定する制御量設定手段とを備
えたことを特徴とする。In order to achieve the above object, the present invention is directed to an exhaust gas recirculation amount adjusting valve disposed in an exhaust gas recirculation passage for recirculating exhaust gas of an engine to an intake system. In an exhaust gas recirculation amount control device for controlling an exhaust gas recirculation amount in accordance with an engine operating state, as shown in a basic configuration diagram of FIG. Target intake pipe absolute pressure setting means for setting a target intake pipe absolute pressure which is a target value of the intake pipe absolute pressure downstream of the throttle valve during gas recirculation, and the target intake pipe absolute pressure and the actual intake pipe absolute pressure downstream of the throttle valve And control amount setting means for setting a control amount for the exhaust gas recirculation amount adjusting valve in accordance with the comparison result.
【0011】請求項2記載の発明は、エンジンの排気ガ
スを吸気系に還流する排気ガス還流通路に介装された排
気ガス還流量調整弁をエンジン運転状態に応じ制御し
て、排気ガス還流量を制御するエンジンの排気ガス還流
量制御装置において、図1(b)の基本構成図に示すよ
うに、エンジン回転数とエンジン負荷とに基づいて上記
排気ガス還流量調整弁に対する基本制御量を設定する基
本制御量設定手段と、エンジン回転数とエンジン負荷と
に基づき排気ガス還流時のスロットル弁下流の吸気管内
絶対圧力の目標値となる目標吸気管絶対圧力を設定する
目標吸気管絶対圧力設定手段と、上記目標吸気管絶対圧
力とスロットル弁下流の実吸気管絶対圧力との比較結果
に応じてフィードバック補正量を設定するフィードバッ
ク補正量設定手段と、上記基本制御量を上記フィードバ
ック補正量により補正して排気ガス還流量調整弁に対す
る制御量を設定する制御量設定手段とを備えたことを特
徴とする。According to a second aspect of the present invention, the exhaust gas recirculation amount adjusting valve disposed in the exhaust gas recirculation passage for recirculating the exhaust gas of the engine to the intake system is controlled in accordance with the operating state of the engine. As shown in the basic configuration diagram of FIG. 1B, a basic control amount for the exhaust gas recirculation amount adjusting valve is set on the basis of the engine speed and the engine load in the exhaust gas recirculation amount control device for controlling the engine. Target intake pipe absolute pressure setting means for setting a target intake pipe absolute pressure serving as a target value of the intake pipe absolute pressure downstream of the throttle valve at the time of exhaust gas recirculation based on the engine speed and the engine load. Feedback correction amount setting means for setting a feedback correction amount according to a comparison result between the target intake pipe absolute pressure and the actual intake pipe absolute pressure downstream of the throttle valve. The basic control amount is characterized in that a control amount setting means for setting a control amount for the exhaust gas recirculation amount adjusting valve is corrected by the feedback correction amount.
【0012】請求項3記載の発明は、エンジンの排気ガ
スを吸気系に還流する排気ガス還流通路に介装された排
気ガス還流量調整弁をエンジン運転状態に応じ制御し
て、排気ガス還流量を制御するエンジンの排気ガス還流
量制御装置において、図1(c)の基本構成図に示すよ
うに、運転状態に基づいて排気ガス還流を行う排気ガス
還流の実行条件が成立するか否かを判断する排気ガス還
流実行条件判別手段と、排気ガス還流の実行条件成立時
に、エンジン回転数とエンジン負荷とに基づき排気ガス
還流時のスロットル弁下流の吸気管内絶対圧力の目標値
となる目標吸気管絶対圧力を設定する目標吸気管絶対圧
力設定手段と、排気ガス還流の実行条件成立時には、上
記目標吸気管絶対圧力とスロットル弁下流の実吸気管絶
対圧力との比較結果に応じ上記排気ガス還流量調整弁に
対する制御量を設定し、排気ガス還流実行条件の非成立
時には、上記排気ガス還流調整弁を全閉とする制御量を
設定する制御量設定手段とを備えたことを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, an exhaust gas recirculation amount adjusting valve disposed in an exhaust gas recirculation passage for recirculating exhaust gas of an engine to an intake system is controlled in accordance with an engine operating state, thereby obtaining an exhaust gas recirculation amount. In the exhaust gas recirculation amount control device for controlling the engine, as shown in the basic configuration diagram of FIG. 1C, it is determined whether or not the execution condition of the exhaust gas recirculation for performing the exhaust gas recirculation based on the operating state is satisfied. An exhaust gas recirculation execution condition determining means for judging, and a target intake pipe which becomes a target value of an absolute pressure in the intake pipe downstream of the throttle valve at the time of exhaust gas recirculation based on the engine speed and the engine load when the exhaust gas recirculation execution condition is satisfied. Target intake pipe absolute pressure setting means for setting the absolute pressure, and a comparison result between the target intake pipe absolute pressure and the actual intake pipe absolute pressure downstream of the throttle valve when the execution condition of the exhaust gas recirculation is satisfied. A control amount setting means for setting a control amount for the exhaust gas recirculation amount adjusting valve in response to the exhaust gas recirculation execution condition, and setting a control amount for fully closing the exhaust gas recirculation adjusting valve when the exhaust gas recirculation execution condition is not satisfied. It is characterized by.
【0013】すなわち、請求項1記載の発明では、エン
ジン回転数とエンジン負荷とに基づいて排気ガス還流時
のスロットル弁下流の吸気管内絶対圧力の目標値となる
目標吸気管絶対圧力を設定し、この目標吸気管絶対圧力
とスロットル弁下流の実吸気管絶対圧力との比較結果に
応じて、排気ガス還流通路に介装された排気ガス還流量
調整弁に対する制御量を設定する。That is, according to the present invention, a target intake pipe absolute pressure which is a target value of the intake pipe absolute pressure downstream of the throttle valve at the time of exhaust gas recirculation is set based on the engine speed and the engine load. The control amount for the exhaust gas recirculation amount adjusting valve disposed in the exhaust gas recirculation passage is set according to the result of comparison between the target intake pipe absolute pressure and the actual intake pipe absolute pressure downstream of the throttle valve.
【0014】請求項2記載の発明では、エンジン回転数
とエンジン負荷とに基づいて基本制御量を設定すると共
に、エンジン回転数とエンジン負荷とに基づき排気ガス
還流時のスロットル弁下流の吸気管内絶対圧力の目標値
となる目標吸気管絶対圧力を設定し、この目標吸気管絶
対圧力とスロットル弁下流の実吸気管絶対圧力との比較
結果に応じて設定したフィードバック補正量により上記
基本制御量を補正して排気ガス還流量調整弁に対する制
御量を設定する。According to the second aspect of the present invention, the basic control amount is set based on the engine speed and the engine load, and based on the engine speed and the engine load, the absolute control amount in the intake pipe downstream of the throttle valve during exhaust gas recirculation. Set the target intake pipe absolute pressure to be the target value of pressure, and correct the basic control amount by the feedback correction amount set according to the result of comparison between the target intake pipe absolute pressure and the actual intake pipe absolute pressure downstream of the throttle valve. Then, the control amount for the exhaust gas recirculation amount adjusting valve is set.
【0015】請求項3記載の発明では、運転状態に基づ
いて排気ガス還流を行う排気ガス還流の実行条件が成立
するか否かを判断し、排気ガス還流の実行条件成立時に
は、エンジン回転数とエンジン負荷とに基づいて排気ガ
ス還流時のスロットル弁下流の吸気管内絶対圧力の目標
値となる目標吸気管絶対圧力を設定し、この目標吸気管
絶対圧力とスロットル弁下流の実吸気管絶対圧力との比
較結果に応じ排気ガス還流量調整弁に対する制御量を設
定し、また、排気ガス還流実行条件の非成立時には、上
記排気ガス還流調整弁を全閉とする制御量を設定し、排
気ガス還流を停止する。According to the third aspect of the present invention, it is determined whether or not the execution condition of the exhaust gas recirculation for performing the exhaust gas recirculation is satisfied based on the operating state. Based on the engine load, a target intake pipe absolute pressure which is a target value of the intake pipe absolute pressure downstream of the throttle valve during exhaust gas recirculation is set, and the target intake pipe absolute pressure and the actual intake pipe absolute pressure downstream of the throttle valve are set. The control amount for the exhaust gas recirculation amount adjusting valve is set in accordance with the comparison result, and when the exhaust gas recirculation execution condition is not satisfied, the control amount for fully closing the exhaust gas recirculation adjusting valve is set, To stop.
【0016】[0016]
【本発明の実施の形態】以下、図2〜図11に基づいて
本発明の実施の一形態を説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
【0017】先ず、図10に基づきエンジンの概略構成
について説明する。同図において、符号1はエンジンで
あり、図においては、水平対向型4気筒エンジンを示
す。このエンジン1のシリンダブロック1aの左右両バ
ンクには、シリンダヘッド2がそれぞれ設けられ、各シ
リンダヘッド2に吸気ポート2aと排気ポート2bが形
成されている。First, a schematic configuration of the engine will be described with reference to FIG. In the figure, reference numeral 1 denotes an engine, and in the figure, a horizontally opposed four-cylinder engine is shown. Cylinder heads 2 are provided in both left and right banks of a cylinder block 1a of the engine 1, respectively, and each cylinder head 2 is formed with an intake port 2a and an exhaust port 2b.
【0018】このエンジン1の吸気系は、各吸気ポート
2aにインテークマニホルド3が連通され、このインテ
ークマニホルド3に各気筒の吸気通路が集合するエアチ
ャンバ4を介してスロットルチャンバ5が連通され、更
に、このスロットルチャンバ5の上流側に吸気管6を介
してエアクリーナ7が取り付けられ、このエアクリーナ
7がエアインテークチャンバ8に連通されている。In the intake system of the engine 1, an intake manifold 3 is communicated with each intake port 2a, and a throttle chamber 5 is communicated with the intake manifold 3 through an air chamber 4 in which intake passages of respective cylinders are gathered. An air cleaner 7 is attached to the upstream side of the throttle chamber 5 via an intake pipe 6, and the air cleaner 7 is connected to the air intake chamber 8.
【0019】また、上記スロットルチャンバ5には、ア
クセルペダルに連動するスロットル弁5aが設けられ、
上記吸気管6にスロットル弁5aをバイパスするバイパ
ス通路9が接続され、このバイパス通路9に、アイドル
時にその弁開度によって該バイパス通路9を流れるバイ
パス空気量を調整することでアイドル回転数を制御する
アイドル回転数制御弁(ISC弁)10が介装されてい
る。The throttle chamber 5 is provided with a throttle valve 5a linked to an accelerator pedal.
A bypass passage 9 for bypassing the throttle valve 5a is connected to the intake pipe 6, and the idle speed is controlled by adjusting the amount of bypass air flowing through the bypass passage 9 according to the valve opening during idling. An idle speed control valve (ISC valve) 10 is provided.
【0020】また、エンジン1の排気系としては、上記
シリンダヘッド2の各排気ポート2bに連通するエキゾ
ーストマニホルド11の集合部に排気管12が連通さ
れ、この排気管12に触媒コンバータ13が介装されて
マフラ14に連通されている。In the exhaust system of the engine 1, an exhaust pipe 12 is communicated with a collection portion of an exhaust manifold 11 which communicates with each exhaust port 2b of the cylinder head 2, and a catalytic converter 13 is interposed in the exhaust pipe 12. And is communicated with the muffler 14.
【0021】一方、シリンダヘッド2の少なくとも1つ
の上記排気ポート2bからスロットル弁5a下流のエア
チャンバ4に排気ガスを還流させる排気ガス還流通路
(以下「EGR通路」と称する)15が接続され、この
EGR通路15に、排気ガス還流量調整弁の一例とし
て、内蔵したステッピングモータによって駆動されるス
テッピングモータ駆動式のEGR弁16が介装されてい
る。このEGR弁16の制御量は、後述する電子制御装
置40(図11参照)によって演算される。そして、こ
の制御量に対応して該電子制御装置40から出力される
駆動信号に応じてステッピングモータが作動し、ステッ
ピングモータの作動によってEGR弁16の弁開度が調
整される。On the other hand, an exhaust gas recirculation passage (hereinafter referred to as "EGR passage") 15 for recirculating exhaust gas from at least one of the exhaust ports 2b of the cylinder head 2 to the air chamber 4 downstream of the throttle valve 5a is connected. A stepping motor drive type EGR valve 16 driven by a built-in stepping motor is provided in the EGR passage 15 as an example of an exhaust gas recirculation amount adjusting valve. The control amount of the EGR valve 16 is calculated by an electronic control unit 40 (see FIG. 11) described later. Then, the stepping motor operates according to the drive signal output from the electronic control device 40 in accordance with the control amount, and the valve opening of the EGR valve 16 is adjusted by the operation of the stepping motor.
【0022】なお、本形態においては、上記制御量が0
0Hのとき、EGRバルブ16が全閉となり排気ガスの
還流、すなわちEGRが停止され、制御量がFFHのと
き、EGRバルブ16は全開となる。そして、制御量が
00H〜FFHの間で設定され、この制御量に対応した
駆動信号に応じてEGR弁16の弁開度が調整されて、
排気ガス還流量が制御される。In this embodiment, the control amount is 0
At 0H, the EGR valve 16 is fully closed and the recirculation of exhaust gas, that is, EGR is stopped. When the control amount is FFH, the EGR valve 16 is fully opened. Then, the control amount is set between 00H and FFH, and the valve opening of the EGR valve 16 is adjusted according to the drive signal corresponding to this control amount,
The exhaust gas recirculation amount is controlled.
【0023】一方、上記インテークマニホルド3の各気
筒の吸気ポート2aの直上流にはインジェクタ17が臨
まされている。さらに、上記シリンダヘッド2の各気筒
毎に、先端の放電電極を燃焼室に露呈する点火プラグ1
8が取付けられ、この点火プラグ18に、各気筒毎に配
設された点火コイル19を介してイグナイタ20が接続
されている。On the other hand, an injector 17 is located just upstream of the intake port 2a of each cylinder of the intake manifold 3. Further, for each cylinder of the cylinder head 2, a spark plug 1 for exposing a discharge electrode at the tip to a combustion chamber is provided.
An igniter 20 is connected to the ignition plug 18 via an ignition coil 19 provided for each cylinder.
【0024】次に、エンジン運転状態を検出するための
センサ類について説明する。符号21は、絶対圧センサ
であり、スロットル弁5a下流の実吸気管絶対圧力とし
てインテークマニホルド3内の吸気圧を絶対圧で検出す
る。また、上記吸気管6の上記エアクリーナ7の直下流
に、ホットワイヤ或いはホットフィルム等を用いた熱式
の吸入空気量センサ22が介装され、上記スロットル弁
5aに、スロットル開度センサ23aとスロットル弁5
aの全閉でONするアイドルスイッチ23bとを内蔵し
たスロットルセンサ23が連設されている。Next, sensors for detecting the operating state of the engine will be described. Reference numeral 21 denotes an absolute pressure sensor, which detects the intake pressure in the intake manifold 3 as an absolute pressure as the actual intake pipe absolute pressure downstream of the throttle valve 5a. A thermal intake air amount sensor 22 using a hot wire or a hot film is interposed immediately downstream of the air cleaner 7 in the intake pipe 6, and a throttle opening sensor 23a and a throttle opening sensor 23a are provided in the throttle valve 5a. Valve 5
A throttle sensor 23 having a built-in idle switch 23b which is turned on when fully closed at a is connected.
【0025】また、上記エンジン1のシリンダブロック
1aにノックセンサ24が取り付けられていると共に、
シリンダブロック1aの左右バンクを連通する冷却水通
路25に冷却水温センサ26が臨まされ、更に、上記触
媒コンバータ13の上流にO2 センサ27が配設されて
いる。A knock sensor 24 is attached to the cylinder block 1a of the engine 1,
A cooling water temperature sensor 26 faces a cooling water passage 25 communicating the left and right banks of the cylinder block 1a, and an O2 sensor 27 is disposed upstream of the catalytic converter 13.
【0026】また、エンジン1のクランクシャフト28
に軸着するクランクロータ29の外周に、クランク角セ
ンサ30が対設され、更に、クランクシャフト29に対
して1/2回転するカムシャフト31に連設するカムロ
ータ32に、気筒判別用のカム角センサ33が対設され
ている。The crankshaft 28 of the engine 1
A crank angle sensor 30 is provided on an outer periphery of a crank rotor 29 which is axially mounted on the cam shaft 31. Further, a cam rotor 32 connected to a cam shaft 31 which makes a half turn with respect to the crank shaft 29 has a cam angle for cylinder discrimination. A sensor 33 is provided opposite.
【0027】上記クランクロータ29は、その外周に所
定クランク角毎に突起が形成されており、また、上記カ
ムロータ32の外周には、気筒判別用の突起が形成され
ている。そして、エンジン運転に伴いクランクシャフト
28及びカムシャフト31が回転し、これに伴い上記ク
ランクロータ29、カムロータ32が回転して上記クラ
ンクロータ29の各突起が上記クランク角センサ30に
よって検出され、クランク角センサ30から所定クラン
ク角に対応するクランクパルスが電子制御装置40(図
11参照)に出力され、また、上記カムロータ32の気
筒判別用突起が上記カム角センサ33によって検出さ
れ、カム角センサ33から電子制御装置40にカムパル
スが出力される。The crank rotor 29 has a projection formed on the outer periphery thereof at every predetermined crank angle, and a projection for cylinder discrimination is formed on the outer periphery of the cam rotor 32. Then, the crankshaft 28 and the camshaft 31 rotate with the operation of the engine, and accordingly, the crank rotor 29 and the cam rotor 32 rotate, and each projection of the crank rotor 29 is detected by the crank angle sensor 30, and the crank angle A crank pulse corresponding to a predetermined crank angle is output from the sensor 30 to the electronic control unit 40 (see FIG. 11), and a cylinder discriminating projection of the cam rotor 32 is detected by the cam angle sensor 33. A cam pulse is output to the electronic control unit 40.
【0028】後述するように、電子制御装置40では、
上記クランク角センサ30から出力されるクランクパル
スの入力間隔時間に基づいてエンジン回転数NEを算出
し、また、上記カム角センサ33からのカムパルスと、
各気筒の燃焼行程順(例えば、#1気筒→#3気筒→#
2気筒→#4気筒)とのパターンに基づいて、燃料噴射
対象気筒や点火対象気筒の気筒判別を行う。As will be described later, the electronic control unit 40
An engine speed NE is calculated based on an input interval time of a crank pulse output from the crank angle sensor 30, and a cam pulse from the cam angle sensor 33;
The combustion stroke order of each cylinder (for example, # 1 cylinder → # 3 cylinder → #
Based on the pattern of (2 cylinders → # 4 cylinders), cylinder discrimination of a fuel injection target cylinder and an ignition target cylinder is performed.
【0029】上記EGR弁16、インジェクタ17、点
火プラグ18、ISC弁10等のアクチュエータ類に対
する制御量の演算、この制御量に対応する駆動信号の出
力、すなわちEGR制御、燃料噴射制御、点火時期制
御、アイドル回転数制御等のエンジン制御は、図11に
示す電子制御装置(ECU)40によって行われる。Calculation of control amounts for actuators such as the EGR valve 16, injector 17, spark plug 18, ISC valve 10, etc., and output of drive signals corresponding to these control amounts, ie, EGR control, fuel injection control, ignition timing control Engine control such as idle speed control is performed by an electronic control unit (ECU) 40 shown in FIG.
【0030】上記ECU40は、CPU41、ROM4
2、RAM43、バックアップRAM44、及びI/O
インターフェイス45がバスライン46を介して互いに
接続されるマイクロコンピュータを中心として構成さ
れ、各部に安定化電源を供給する定電圧回路47、上記
I/Oインターフェイス45に接続される駆動回路48
及びA/D変換器49等の周辺回路が内蔵されている。The ECU 40 includes a CPU 41, a ROM 4
2, RAM 43, backup RAM 44, and I / O
An interface 45 is mainly composed of microcomputers connected to each other via a bus line 46, and includes a constant voltage circuit 47 for supplying a stabilized power to each section, and a drive circuit 48 connected to the I / O interface 45.
And peripheral circuits such as an A / D converter 49.
【0031】上記定電圧回路47は、2回路のリレー接
点を有する電源リレー50の第1のリレー接点を介して
上記バッテリ51に接続され、バッテリ51に、上記電
源リレー50のリレーコイルがイグニッションスイッチ
52を介して接続されている。また、上記定電圧回路4
7は、直接、上記バッテリ51に接続されており、イグ
ニッションスイッチ52がONされて電源リレー50の
接点が閉となるとECU40内の各部へ電源を供給する
一方、上記イグニッションスイッチ52のON,OFF
に拘らず、常時、上記バックアップRAM44にバック
アップ用の電源を供給する。更に、上記電源リレー50
の第2のリレー接点を介して各アクチュエータに電源を
供給するための電源線が接続されている。The constant voltage circuit 47 is connected to the battery 51 via a first relay contact of a power relay 50 having two relay contacts, and the battery 51 is connected to a relay coil of the power relay 50 by an ignition switch. 52 are connected. Further, the above constant voltage circuit 4
Reference numeral 7 is directly connected to the battery 51. When the ignition switch 52 is turned on and the contact of the power supply relay 50 is closed, power is supplied to each unit in the ECU 40, while the ignition switch 52 is turned on and off.
Regardless, the backup power is always supplied to the backup RAM 44. Further, the power relay 50
A power supply line for supplying power to each actuator via the second relay contact is connected.
【0032】上記I/Oインターフェイス45の入力ポ
ートには、アイドルスイッチ23b、ノックセンサ2
4、クランク角センサ30、カム角センサ33、車速セ
ンサ34、及び、始動状態を検出するためにスタータス
イッチ35が接続されており、更に、上記A/D変換器
49を介して、絶対圧センサ21、吸入空気量センサ2
2、スロットル開度センサ23a、冷却水温センサ2
6、及びO2センサ27が接続されると共に、バッテリ
電圧VBが入力されてモニタされる。The input port of the I / O interface 45 has an idle switch 23b, a knock sensor 2
4. A crank angle sensor 30, a cam angle sensor 33, a vehicle speed sensor 34, and a starter switch 35 for detecting a starting state are connected. Further, an absolute pressure sensor is connected via the A / D converter 49. 21, intake air amount sensor 2
2, throttle opening sensor 23a, cooling water temperature sensor 2
6 and the O2 sensor 27 are connected, and the battery voltage VB is input and monitored.
【0033】一方、上記I/Oインターフェイス45の
出力ポートには、ISC弁10、EGR弁16、インジ
ェクタ17が上記駆動回路48を介して接続されると共
に、イグナイタ20が接続されている。On the other hand, to the output port of the I / O interface 45, the ISC valve 10, the EGR valve 16, and the injector 17 are connected via the drive circuit 48, and the igniter 20 is connected.
【0034】上記CPU41では、ROM42に記憶さ
れている制御プログラムに従って、I/Oインターフェ
イス45を介して入力されるセンサ・スイッチ類からの
検出信号、及びバッテリ電圧等を処理し、RAM43に
格納される各種データ、及びバックアップRAM44に
格納されている各種学習値データ,ROM42に記憶さ
れている固定データ等に基づき、EGRバルブ16に対
する制御量、燃料噴射量、点火時期、ISC弁10に対
する駆動信号のデューティ比等を演算し、EGR制御、
燃料噴射制御、点火時期制御、アイドル回転数制御等の
エンジン制御を行う。In accordance with the control program stored in the ROM 42, the CPU 41 processes the detection signals from the sensors and switches input via the I / O interface 45, the battery voltage and the like, and stores them in the RAM 43. Based on various data, various learning value data stored in the backup RAM 44, fixed data stored in the ROM 42, and the like, the control amount for the EGR valve 16, the fuel injection amount, the ignition timing, the duty of the drive signal for the ISC valve 10, Calculate the EGR control,
It performs engine control such as fuel injection control, ignition timing control, and idle speed control.
【0035】この場合、EGR制御においては、EGR
を行うEGR実行条件が成立するか否かを運転状態に基
づいて判断し、EGR実行条件の成立時には、エンジン
回転数とエンジン負荷とに基づいて基本制御量を設定す
る。そして、エンジン回転数とエンジン負荷とに基づい
てEGR作動時のスロットル弁5a下流の吸気管内絶対
圧力の目標値となる目標吸気管絶対圧力を設定し、この
目標吸気管絶対圧力とスロットル弁5a下流の実吸気管
絶対圧力との比較結果に応じて設定したフィードバック
補正量により上記基本制御量を補正してEGR弁16に
対する制御量を設定し、この制御量に対応する駆動信号
をEGR弁16に出力して該EGR弁16の弁開度を制
御し、実吸気管絶対圧力が目標吸気管絶対圧力に収束す
るようフィードバック制御する。また、EGR実行条件
の非成立時には、EGR弁16を全閉とする制御量を設
定して、EGR弁16を全閉としEGRを停止する。In this case, in the EGR control, the EGR
Is determined based on the operating state, and when the EGR execution condition is satisfied, a basic control amount is set based on the engine speed and the engine load. Then, based on the engine speed and the engine load, a target intake pipe absolute pressure which is a target value of the intake pipe absolute pressure downstream of the throttle valve 5a during the EGR operation is set, and the target intake pipe absolute pressure and the throttle valve 5a downstream are set. The basic control amount is corrected by the feedback correction amount set in accordance with the result of comparison with the actual intake pipe absolute pressure to set a control amount for the EGR valve 16, and a drive signal corresponding to this control amount is sent to the EGR valve 16. It outputs the output to control the valve opening of the EGR valve 16 and performs feedback control so that the actual intake pipe absolute pressure converges to the target intake pipe absolute pressure. When the EGR execution condition is not satisfied, a control amount for fully closing the EGR valve 16 is set, the EGR valve 16 is fully closed, and the EGR is stopped.
【0036】すなわち、ECU40によって本発明に係
る排気ガス還流実行条件判別手段、基本制御量設定手
段、目標吸気管絶対圧力設定手段、フィードバック補正
量設定手段、制御量設定手段の各機能が実現される。That is, the functions of the exhaust gas recirculation execution condition determining means, the basic control amount setting means, the target intake pipe absolute pressure setting means, the feedback correction amount setting means, and the control amount setting means according to the present invention are realized by the ECU 40. .
【0037】ここで、前述のように、EGR率αは、α
=Q’/(Q+Q’)、Q;新気体積流量、Q’;EG
Rガス体積流量で表される。しかし、NOxを低減させ
るためのEGRによるエンジン燃焼抑制効果は、実際に
は、新気とEGRガスとの体積流量割合でなく、新気重
量とEGRガス重量との関係、すなわち、新気とEGR
ガスの重量流量の割合で決定される。Here, as described above, the EGR rate α is α
= Q '/ (Q + Q'), Q; fresh air volume flow, Q '; EG
It is represented by R gas volume flow rate. However, the engine combustion suppression effect by EGR for reducing NOx is not actually the relationship between the volume flow rate of fresh air and EGR gas, but the relationship between fresh air weight and EGR gas weight, that is, fresh air and EGR gas.
It is determined by the ratio of the weight flow rate of the gas.
【0038】EGRの停止時において、例えば、アイド
ル時のスロットル弁下流の吸気管内の絶対圧力(吸気管
絶対圧力)は、低地でも高地でも同じであり、大気圧変
化に関わらず同一値となる。When the EGR is stopped, for example, the absolute pressure in the intake pipe downstream of the throttle valve during idling (absolute pressure of the intake pipe) is the same both at low altitude and at high altitude, and has the same value irrespective of the change in atmospheric pressure.
【0039】従って、EGRを行うEGR作動時におい
ても、吸気管絶対圧力が同じならば、高地と低地との相
違等による大気圧変化に関わらず、新気とEGRガスの
重量流量の割合は同一であり、EGRガスの重量流量は
吸気管絶対圧力と一義的な関係にある。なお、吸気管圧
力として、大気圧を基準としたゲージ圧力(大気圧を0
としたときの値)を用いた場合には、大気圧の相違から
高地の方が圧力が低下するため、ゲージ圧は採用できな
い。Therefore, even during the EGR operation in which the EGR is performed, if the absolute pressure of the intake pipe is the same, the ratio of the weight flow rate of the fresh air to the EGR gas is the same regardless of the atmospheric pressure change due to the difference between the highland and the lowland. The weight flow rate of the EGR gas has a unique relationship with the absolute pressure of the intake pipe. Note that, as the intake pipe pressure, a gauge pressure based on the atmospheric pressure (atmospheric pressure is 0)
In the case of using (the value at the time of), the gauge pressure cannot be adopted because the pressure in the highland decreases due to the difference in the atmospheric pressure.
【0040】そこで、吸気管絶対圧力を用い、エンジン
回転数とエンジン負荷とによるエンジン運転領域毎に適
正EGR量を得るEGR作動時のスロットル弁5a下流
の吸気管内絶対圧力の目標値となる目標吸気管絶対圧力
を予め実験等により求め、この目標吸気管絶対圧力をエ
ンジン回転数とエンジン負荷とをパラメータとするマッ
プとして設定し、このマップをROM42の一連のアド
レスに固定データとしてメモリしておく。そして、EG
Rの実行時、マップ参照による目標吸気管絶対圧力とス
ロットル弁5a下流の実吸気管絶対圧力との比較結果に
応じてEGR弁16に対する制御量を設定し、この制御
量に対応する駆動信号をEGR弁16に出力してEGR
弁16の弁開度を制御し、実吸気管絶対圧力が目標吸気
管絶対圧力に収束するようフィードバック制御する。こ
れにより、EGRガス量を間接的に重量流量で管理する
ことが可能となり、大気圧変化に関わらず新気とEGR
ガスとの重量流量割合を適正に制御して同一運転条件下
のEGR率を一定に制御することができ、EGR制御性
の向上を図ると共に、EGRによるエンジン燃焼抑制効
果の精度を向上し、NOxの発生を適切に抑制して排気
エミッションを改善することができる。Therefore, the target intake air which is the target value of the absolute value of the absolute pressure in the intake pipe downstream of the throttle valve 5a at the time of EGR operation to obtain an appropriate EGR amount for each engine operation region based on the engine speed and the engine load using the intake pipe absolute pressure. The pipe absolute pressure is obtained in advance by an experiment or the like, and the target intake pipe absolute pressure is set as a map using the engine speed and the engine load as parameters, and this map is stored in a series of addresses in the ROM 42 as fixed data. And EG
At the time of execution of R, a control amount for the EGR valve 16 is set according to a comparison result between the target intake pipe absolute pressure by referring to the map and the actual intake pipe absolute pressure downstream of the throttle valve 5a, and a drive signal corresponding to this control amount is set. Output to EGR valve 16 and EGR
The valve opening of the valve 16 is controlled, and feedback control is performed so that the actual intake pipe absolute pressure converges to the target intake pipe absolute pressure. As a result, the EGR gas amount can be indirectly managed by the weight flow rate, and the fresh air and the EGR gas can be controlled regardless of the atmospheric pressure change.
The EGR rate under the same operating conditions can be controlled to be constant by appropriately controlling the weight flow ratio with the gas, and the EGR controllability is improved, and the accuracy of the engine combustion suppression effect by the EGR is improved. Can be appropriately suppressed to improve exhaust emissions.
【0041】以下、上記ECU40によって実行される
本発明に係る具体的な制御処理について、図2〜図5に
示すフローチャートに従って説明する。Hereinafter, specific control processing according to the present invention executed by the ECU 40 will be described with reference to flowcharts shown in FIGS.
【0042】イグニッションスイッチ52がONされ、
ECU40に電源が投入されると、システムがイニシャ
ライズされ、バックアップRAM44に格納されている
各種学習値等のデータを除く、各フラグ、各カウンタ類
が初期化される。そして、スタータスイッチ35がON
されてエンジンが起動すると、クランク角センサ30か
らのクランクパルス入力毎に、クランクパルスの入力間
隔時間に基づきエンジン回転数Neを算出し、カム角セ
ンサ33からのカムパルス入力に基づいて気筒判別を行
う。なお、この気筒判別結果は、ここでは詳述しない
が、燃料噴射制御、点火時期制御等に反映される。When the ignition switch 52 is turned on,
When the power is supplied to the ECU 40, the system is initialized, and each flag and each counter are initialized except for data such as various learning values stored in the backup RAM 44. Then, the starter switch 35 is turned on.
When the engine is started, the engine speed Ne is calculated based on the input interval time of the crank pulse for each input of the crank pulse from the crank angle sensor 30, and the cylinder is determined based on the cam pulse input from the cam angle sensor 33. . Although not described in detail here, the cylinder determination result is reflected in fuel injection control, ignition timing control, and the like.
【0043】図2〜図5に示すフローチャートは、シス
テムイニシャライズ後、設定時間(例えば、16ms)毎
に実行されるEGR制御ルーチンであり、先ず、ステッ
プS1〜S6で、EGR実行条件を定める冷却水温条件を判
断する。The flowcharts shown in FIGS. 2 to 5 show an EGR control routine that is executed every set time (for example, 16 ms) after system initialization. First, in steps S1 to S6, the cooling water temperature that determines the EGR execution conditions is set. Determine the conditions.
【0044】ステップS1では、冷却水温度Twが水温判
定値TWEGR以上のエンジン暖機完了状態を水温条件判別
フラグFTWを参照して判断する。すなわち、FTW=0の
EGR制御ルーチンの初回実行時、或いは前回のルーチ
ン実行時において冷却水温度Twが水温判定値TWEGR未
満のエンジン冷態時には、ステップS2へ進み、第1の水
温設定値TWEGRH(例えば、50°C)により水温判定
値TWEGRを設定する。また、FTW=1で前回のルーチン
実行時に冷却水温度Twが水温判定値TWEGR以上のエン
ジン暖機完了のときには、ステップS3へ進み、第2の水
温設定値TWEGRL(例えば、46°C)により水温判定
値TWEGRを設定する。In step S1, the engine warm-up completion state in which the cooling water temperature Tw is equal to or higher than the water temperature determination value TWEGR is determined with reference to a water temperature condition determination flag FTW. That is, at the time of the first execution of the EGR control routine of FTW = 0, or at the time of engine cooling in which the cooling water temperature Tw is lower than the water temperature determination value TWEGR during the execution of the previous routine, the process proceeds to step S2, and the first water temperature set value TWEGRH ( For example, the water temperature determination value TWEGR is set based on 50 ° C.). If FTW = 1 and the cooling water temperature Tw is equal to or higher than the water temperature determination value TWEGR at the time of execution of the previous routine and the engine has been completely warmed up, the process proceeds to step S3, and the water temperature is calculated based on the second water temperature set value TWEGRL (eg, 46 ° C.). Set the judgment value TWEGR.
【0045】そして、ステップS4で、冷却水温センサ2
6による冷却水温度Twを水温判定値TWEGRと比較し、
Tw≧TWEGRのエンジン暖機完了状態と判断されると
き、ステップS5へ進み、水温条件判別フラグFTWをセッ
トし(FTW←1)、Tw<TWEGRのエンジン冷態状態と
判断されるときには、ステップS6へ進み、水温条件判別
フラグFTWをクリアする(FTW←0)。これにより、図
6に示すように、冷却水温判定に基づくEGRの作動
(Tw≧TWEGR)と停止(Tw<TWEGR)との切換えに
ヒステリシスを設け、制御ハンチングを防止する。Then, in step S4, the cooling water temperature sensor 2
6 is compared with the water temperature judgment value TWEGR,
When it is determined that the engine warm-up is completed in Tw ≧ TWEGR, the process proceeds to step S5, a water temperature condition determination flag FTW is set (FTW ← 1), and when it is determined that Tw <TWEGR, the engine is in a cold state, step S6. Then, the water temperature condition determination flag FTW is cleared (FTW ← 0). Thus, as shown in FIG. 6, hysteresis is provided for switching between the operation (Tw ≧ TWEGR) and the stop (Tw <TWEGR) of the EGR based on the cooling water temperature determination, thereby preventing control hunting.
【0046】次いで、ステップS7〜S12で、エンジン負
荷によるEGR実行の下限側を判断する。ステップS7で
は、エンジン負荷を表し基本燃料噴射量を定める基本燃
料噴射パルス幅Tp(図示しない燃料噴射量設定ルーチ
ンにおいて算出される。Tp←K×Q/Ne;Kはイン
ジェクタ特性補正定数、Qは吸入空気量)が下限値LE
GRL以上の状態であるか否かをエンジン負荷下限判別
フラグFTPLを参照して判断する。すなわち、、FTPL=
0のルーチン初回実行時、或いは前回のルーチン実行時
において基本燃料噴射パルス幅Tpが下限値LGERL
未満のEGR停止領域のときには、ステップS8へ進み、
第1の下限設定値LEGRLH(例えば、2.0ms)に
より下限値LEGRLを設定する。また、FTPL=1で
前回のルーチン実行時に基本燃料噴射パルス幅Tpが下
限値LEGRL以上のときには、ステップS9へ進み、第
2の下限設定値LEGRLL(例えば、1.5ms)によ
り下限値LEGRLを設定する。Next, in steps S7 to S12, the lower limit side of the EGR execution due to the engine load is determined. In step S7, a basic fuel injection pulse width Tp (calculated in a fuel injection amount setting routine, not shown) that indicates an engine load and determines a basic fuel injection amount. Tp ← K × Q / Ne; K is an injector characteristic correction constant, and Q is Intake air amount) is the lower limit LE
It is determined whether or not the state is equal to or greater than GRL with reference to the engine load lower limit determination flag FTPL. That is, FTPL =
In the first execution of the routine of 0 or the previous execution of the routine, the basic fuel injection pulse width Tp is set to the lower limit LGERL.
If the EGR stop region is less than the EGR stop region, the process proceeds to step S8,
The lower limit value LEGRL is set by the first lower limit value LEGRLH (for example, 2.0 ms). If FTPL = 1 and the basic fuel injection pulse width Tp is equal to or larger than the lower limit LEGRL at the time of executing the previous routine, the process proceeds to step S9, and the lower limit LEGRL is set by the second lower limit set value LEGLRLL (for example, 1.5 ms). I do.
【0047】そして、ステップS10で、現在設定されて
いる基本燃料噴射パルス幅Tpを読み出して下限値LE
GRLと比較し、Tp≧LEGRLのとき、ステップS1
1へ進み、エンジン負荷下限判別フラグFTPLをセットし
(FTPL←1)、Tp<LEGRLのEGR停止領域と
判断されるときには、ステップS12へ進み、エンジン負
荷下限判別フラグFTPLをクリアする(FTPL←0)。In step S10, the currently set basic fuel injection pulse width Tp is read and the lower limit value LE is set.
If Tp ≧ LEGRL compared to GRL, step S1
Proceeding to 1, the engine load lower limit determination flag FTPL is set (FTPL ← 1). If it is determined that the EGR stop region is Tp <LEGRL, the process proceeds to step S12, where the engine load lower limit determination flag FTPL is cleared (FTPL ← 0). ).
【0048】そして、更に、ステップS13〜S18で、エン
ジン負荷によるEGR実行の上限側を判断する。ステッ
プS13では、基本燃料噴射パルス幅Tpが上限値LEG
RHを越えている状態であるか否かをエンジン負荷上限
判別フラグFTPHを参照して判断する。すなわち、FTPH
=0のルーチン初回実行時、或いは前回のルーチン実行
時において基本燃料噴射パルス幅Tpが上限値LGER
L以下のときには、ステップS14へ進み、第1の上限設
定値LEGRHH(例えば、5.0ms)により上限値L
EGRHを設定する。また、FTPH=1で前回のルーチ
ン実行時に基本燃料噴射パルス幅Tpが上限値LEGR
H超過のEGR停止領域のときには、ステップS15へ進
み、第2の上限設定値LEGRHL(例えば、4.5m
s)により上限値LEGRHを設定する。Then, in steps S13 to S18, the upper limit of the EGR execution due to the engine load is determined. In step S13, the basic fuel injection pulse width Tp is set to the upper limit value LEG.
It is determined by referring to the engine load upper limit determination flag FTPH whether or not the state exceeds RH. That is, FTPH
= 0 when the routine is first executed or when the previous routine is executed, the basic fuel injection pulse width Tp is set to the upper limit LGER.
If it is equal to or less than L, the process proceeds to step S14, and the first upper limit set value LEGRHH (for example, 5.0 ms) is used to set the upper limit L
Set EGRH. Also, when the previous routine is executed with FTPH = 1, the basic fuel injection pulse width Tp is set to the upper limit value LEGR.
When the engine is in the EGR stop region where the engine speed exceeds H, the process proceeds to step S15, and the second upper limit set value LEGRHL (for example, 4.5 m) is set.
The upper limit value LEGRH is set according to s).
【0049】そして、ステップS16で、現在の基本燃料
噴射パルス幅Tpを上限値LEGRHと比較し、Tp≦
LEGRHのとき、ステップS17へ進み、エンジン負荷
上限判別フラグFTPHをクリアし(FTPH←0)、Tp>
LEGRHのEGR停止領域と判断されるときには、ス
テップS18へ進み、エンジン負荷上限判別フラグFTPHを
セットする(FTPH←1)。Then, in step S16, the current basic fuel injection pulse width Tp is compared with the upper limit value LEGRH, and Tp ≦
In the case of LEGRH, the routine proceeds to step S17, in which the engine load upper limit determination flag FTPH is cleared (FTH ← 0), and Tp>
If it is determined that the engine is in the LEGRH EGR stop region, the process proceeds to step S18, in which an engine load upper limit determination flag FTPH is set (FTPH ← 1).
【0050】すなわち、エンジン負荷条件においては、
LEGRL≦Tp≦LEGRHのときEGR条件成立と
する。また、以上の処理により、図7に示すように、エ
ンジン負荷判定に基づくEGRの作動と停止との切換え
にヒステリシスが設けられ、制御ハンチングが防止され
る。That is, under engine load conditions,
It is assumed that the EGR condition is satisfied when LEGRL ≦ Tp ≦ LEGRH. Further, by the above processing, as shown in FIG. 7, hysteresis is provided for switching between the operation and the stop of the EGR based on the engine load determination, and control hunting is prevented.
【0051】続くステップS19〜S24で、エンジン回転数
条件を判断する。ステップS19では、エンジン回転数N
eが高回転判定値NEGRを越えているエンジン高回転状
態であるか否かをエンジン回転数条件判別フラグFNEを
参照して判断する。すなわち、FNE=0のルーチン初回
実行時、或いは前回のルーチン実行時においてエンジン
回転数NEが高回転数判定値NEGR以下のときには、ステ
ップS20へ進み、第1の回転数設定値NEGRH(例えば、
4000rpm)により高回転判定値NEGRを設定する。ま
た、FNE=1で前回のルーチン実行時にエンジン回転数
Neが高回転判定値NEGR超過のエンジン高回転状態で
EGR停止領域のときには、ステップS21へ進み、第2
の回転数設定値NEGRL(例えば、3600rpm)により
高回転判定値NEGRを設定する。In the following steps S19 to S24, the engine speed condition is determined. In step S19, the engine speed N
It is determined with reference to the engine speed condition determination flag FNE whether or not the engine is in the high engine speed state in which e exceeds the high engine speed determination value NEGR. That is, when the engine speed NE is equal to or less than the high engine speed determination value NEGR at the first execution of the routine of FNE = 0 or at the time of execution of the previous routine, the process proceeds to step S20, and the first engine speed setting value NEGRH (for example,
(4000 rpm) to set a high rotation determination value NEGR. On the other hand, if FNE = 1 and the engine speed Ne is higher than the high speed determination value NEGR and the engine is in the EGR stop region at the time of execution of the previous routine, the process proceeds to step S21, and the second
The high revolution determination value NEGR is set based on the revolution speed set value NEGRL (for example, 3600 rpm).
【0052】そして、ステップS22で、現在のエンジン
回転数Neを読み出して高回転判定値NEGRと比較し、
Ne≦NEGRのとき、ステップS23へ進み、エンジン回転
数条件判別フラグFNEをクリアし(FNE←0)、Ne>
NEGRのエンジン高回転状態と判断されるときには、ス
テップS24へ進み、エンジン回転数条件判別フラグFNE
をセットする(FNE←1)。これにより、図8に示すよ
うに、エンジン回転数判定に基づくEGRの作動(Ne
≦NEGR)と停止(Ne>NEGR)との切換えにヒステリ
シスを設け、制御ハンチングを防止する。In step S22, the current engine speed Ne is read and compared with the high engine speed determination value NEGR.
If Ne ≦ NEGR, the routine proceeds to step S23, where the engine speed condition determination flag FNE is cleared (FNE ← 0), and Ne>
When it is determined that the engine is running at the NEGR high speed, the routine proceeds to step S24, where the engine speed condition determination flag FNE
Is set (FNE ← 1). As a result, as shown in FIG. 8, the EGR operation (Ne) based on the engine speed determination is performed.
Hysteresis is provided for switching between ≤ NEGR and stop (Ne> NEGR) to prevent control hunting.
【0053】次いで、ステップS25〜S30で、車速条件を
判断する。すなわち、ステップS25で、車速VSPが高
車速判定値VEGRを越えている高速走行状態を車速条件
判別フラグFVSPを参照して判断する。すなわち、FVSP
=0のルーチン初回実行時、或いは前回のルーチン実行
時において車速VSPが高車速判定値VEGR以下のとき
には、ステップS26へ進んで、第1の車速設定値VEGRH
(例えば、120km/h)により高車速判定値VEGRを設
定してステップS28へ進む。また、FVSP=1で前回のル
ーチン実行時に車速VSPが高車速判定値VEGR超過の
高速走行状態でEGR停止領域のときには、ステップS2
7へ進んで、第2の車速設定値VEGRL(例えば、116k
m/h)により高車速判定値VEGRを設定して、ステップS2
8へ進む。Next, in steps S25 to S30, a vehicle speed condition is determined. That is, in step S25, a high-speed running state in which the vehicle speed VSP exceeds the high vehicle speed determination value VEGR is determined by referring to the vehicle speed condition determination flag FVSP. That is, FVSP
When the vehicle speed VSP is equal to or lower than the high vehicle speed determination value VEGR at the time of the first execution of the routine of = 0 or at the time of the execution of the previous routine, the process proceeds to step S26, and the first vehicle speed set value VEGRH.
(For example, 120 km / h), a high vehicle speed determination value VEGR is set, and the process proceeds to step S28. If FVSP = 1 and the vehicle speed VSP is in the high-speed running state exceeding the high vehicle speed determination value VEGR during the previous routine and the vehicle is in the EGR stop region, step S2
7 and the second vehicle speed set value VEGRL (for example, 116 k
m / h), a high vehicle speed determination value VEGR is set, and step S2
Proceed to 8.
【0054】ステップS28では、車速センサ34による
車速VSPを高車速判定値VEGRと比較し、VSP≦VE
GRのとき、ステップS29へ進み、車速条件判別フラグFV
SPをクリアし(FVSP←0)、VSP>VEGRの高速走行
状態と判断されるときには、ステップS30へ進み、車速
条件判別フラグFVSPをセットする(FVSP←1)。その
結果、図9に示すように、車速判定に基づくEGRの作
動(VSP≦VEGR)と停止(VSP>VEGR)との切換
えにヒステリシスが設けられ、この場合においてもEG
R作動とEGR停止との制御ハンチングが防止される。In step S28, the vehicle speed VSP detected by the vehicle speed sensor 34 is compared with a high vehicle speed determination value VEGR, and VSP ≦ VE
If GR, the process proceeds to step S29, and the vehicle speed condition determination flag FV
SP is cleared (FVSP ← 0), and when it is determined that the high-speed running state of VSP> VEGR is established, the process proceeds to step S30, and a vehicle speed condition determination flag FVSP is set (FVSP ← 1). As a result, as shown in FIG. 9, hysteresis is provided for switching between EGR operation (VSP ≦ VEGR) and stop (VSP> VEGR) based on the vehicle speed determination.
Control hunting between R operation and EGR stop is prevented.
【0055】そして、ステップS31〜S37で、上記各フラ
グFTW,FTPL,FTPH,FNE,FVSP、スタータスイッ
チ35の操作状態、及びアイドルスイッチ23bの作動
状態に基づいてEGRを実行するEGR条件が成立する
かを判断する。Then, in steps S31 to S37, the EGR condition for executing EGR based on the flags FTW, FTPL, FTPH, FNE, and FVSP, the operation state of the starter switch 35, and the operation state of the idle switch 23b is satisfied. Judge.
【0056】ステップS31では、スタータスイッチ35
の操作状態を判断する。すなわち、スタータスイッチ3
5がONでエンジン始動中の時には、エンジンが不安定
状態にあり、このとき、EGRを行うとエンストを生じ
る虞がある。従って、スタータスイッチ35がONのと
きには、EGR条件不成立と判断し、ステップS38へジ
ャンプしてEGRを停止し、スタータスイッチ35がO
FFのとき、ステップS32へ進み、ステップS32〜S36で
上記各フラグを参照してEGR条件を判断する。In step S31, the starter switch 35
Is determined. That is, the starter switch 3
When 5 is ON and the engine is being started, the engine is in an unstable state. At this time, if EGR is performed, engine stall may occur. Therefore, when the starter switch 35 is ON, it is determined that the EGR condition is not satisfied, the process jumps to step S38 to stop the EGR, and the starter switch 35
In the case of FF, the process proceeds to step S32, and in steps S32 to S36, the EGR condition is determined with reference to the above flags.
【0057】すなわち、ステップS33で、水温条件判別
フラグFTWを参照し、FTW=1のエンジン暖機完了状態
であり、且つ、ステップS33,S34で、それぞれエンジン
負荷下限判別フラグFTPL、エンジン負荷上限判別フラ
グFTPHを参照し、エンジン負荷を表す基本燃料噴射パ
ルス幅Tpが下限値LEGRLと上限値LEGRHとの
間、いわゆるエンジン中負荷状態であり、且つ、ステッ
プS35で、エンジン回転数条件判別フラグFNEを参照
し、FNE=0でエンジン回転数Neが高回転数域外であ
り、且つ、ステップS36で、車速条件判別フラグFVSPを
参照し、FVSP=0で車速VSPが高速走行領域外のと
きのみ、ステップS37へ進み、アイドルスイッチ23b
の作動状態を判断する。そして、アイドルスイッチ23
bがOFFの非アイドル時のみ、EGR条件成立と判断
し、ステップS39へ進み、ステップS39以降の処理により
EGRを実行する。That is, in step S33, referring to the water temperature condition determination flag FTW, the engine warm-up is completed with FTW = 1, and the engine load lower limit determination flag FTPL and the engine load upper limit determination are performed in steps S33 and S34, respectively. Referring to the flag FTPH, the basic fuel injection pulse width Tp indicating the engine load is between the lower limit value LEGRL and the upper limit value LEGRH, which is a so-called medium engine load state, and the engine speed condition determination flag FNE is set at step S35. Only when FNE = 0 and the engine speed Ne is outside the high speed range, and in step S36, the vehicle speed condition determination flag FVSP is referred to, and only when FVSP = 0 and the vehicle speed VSP is outside the high-speed traveling region, the step is executed. Proceed to S37, and idle switch 23b
Is determined. And the idle switch 23
Only when b is OFF and in the non-idle state, it is determined that the EGR condition is satisfied, the process proceeds to step S39, and the EGR is executed by the processing after step S39.
【0058】ここで、FTW=0のエンジン冷態時には、
エンジンの燃焼状態が不安定であり、このときEGRを
行うと燃焼性が悪化してエンジン運転性が著しく悪化す
る。また、FTPL=0のエンジン低負荷運転時には新気
の吸入量が少なく、EGRを行うとエンジンの燃焼性が
悪化する。また、FTPH=1のエンジン高負荷運転時
は、エンジン出力要求時であり、このときEGRを行う
と、出力要求時であるにも関わらず、エンジン出力が低
下してしまう。更に、FNE=1のエンジン高回転時、或
いは、FVSP=1の高速走行時も出力要求時であり、こ
のときEGRを行うと、出力要求に相反してエンジン出
力が低下してしまう。Here, when the engine is cold with FTW = 0,
The combustion state of the engine is unstable, and if EGR is performed at this time, the flammability deteriorates and the engine operability deteriorates remarkably. Further, when the engine is under low load operation with FTPL = 0, the intake amount of fresh air is small, and when EGR is performed, the combustibility of the engine deteriorates. Also, when the engine is under high load operation with FTPH = 1, the engine output is required, and if EGR is performed at this time, the engine output will decrease despite the output request. Further, when the engine is rotating at high speed with FNE = 1 or at the time of high-speed running with FVSP = 1, an output request is also made. If EGR is performed at this time, the engine output is reduced contrary to the output request.
【0059】従って、上記ステップS32〜S37において何
れかの条件が満足しないときには、EGR実行条件の不
成立と判断して、該当するステップからステップS38へ
進み、EGRバルブ16に対する制御量EGRSを、全
閉を指示する“00H”に設定し、この制御量EGRS
をステップS45でRAM43の所定アドレスにセットし
て、ルーチンを抜ける。Therefore, if any of the conditions is not satisfied in steps S32 to S37, it is determined that the EGR execution condition is not satisfied, and the process proceeds from the corresponding step to step S38, where the control amount EGRS for the EGR valve 16 is fully closed. Is set to “00H” indicating the control amount EGRS
Is set to a predetermined address of the RAM 43 in step S45, and the routine exits.
【0060】そして、このルーチンで制御量EGRSが
セットされると、ECU40は図示しない他のルーチン
により、この制御量EGRSに対応する駆動信号をEG
R弁16に出力し、EGR弁16のステッピングモータ
を駆動して、EGR弁16の開度を全閉に制御し、EG
Rを停止する。When the control amount EGRS is set in this routine, the ECU 40 outputs a drive signal corresponding to the control amount EGRS to EG by another routine (not shown).
The EGR valve 16 is driven to drive the stepping motor of the EGR valve 16 to control the opening degree of the EGR valve 16 to be fully closed.
Stop R.
【0061】一方、上記ステップS31〜S37の条件が全て
満足されたEGR実行条件の成立時には、ステップS39
へ進み、EGRを実行する。ステップS39では、このと
きのエンジン回転数Neとエンジン負荷を表す基本燃料
噴射パルス幅Tpに基づいて基本制御量マップを参照
し、EGRバルブ16に対する基本制御量EGRBを設
定する。On the other hand, when the EGR execution condition in which all of the conditions in steps S31 to S37 are satisfied is satisfied, step S39 is executed.
To execute EGR. In step S39, the basic control amount EGRB for the EGR valve 16 is set by referring to the basic control amount map based on the engine speed Ne and the basic fuel injection pulse width Tp representing the engine load.
【0062】上記基本制御量マップは、所定環境のもと
でエンジン回転数Neとエンジン負荷を表す基本燃料噴
射パルス幅Tpとによるエンジン運転領域毎に適正EG
R量を得るEGRバルブ16に対する制御量を予め実験
等により求め、この制御量を基本制御量EGRBとして
エンジン回転数Neと基本燃料噴射パルス幅Tpとをパ
ラメータとするマップとして設定し、ROM42の一連
のアドレスに固定データとしてメモリされているもので
ある。この基本制御量マップの一例をステップS39中に
示す。The basic control amount map is an appropriate EG for each engine operating region based on the engine speed Ne and the basic fuel injection pulse width Tp representing the engine load under a predetermined environment.
A control amount for the EGR valve 16 for obtaining the R amount is obtained in advance by an experiment or the like, and this control amount is set as a basic control amount EGRB as a map using the engine speed Ne and the basic fuel injection pulse width Tp as parameters. Is stored as fixed data at the address. An example of this basic control amount map is shown in step S39.
【0063】本形態では、ステップS39中に示すよう
に、エンジン回転数Neと基本燃料噴射パルス幅Tpと
が、それぞれ2000〜4000rpm、3.0〜4.0m
sの所定領域において最も大きな値の基本制御量EGRB
がメモリされている。これはこの領域におけるNOxの
発生量が高く、EGR率を高めることによってNOxの
発生を抑制するためである。そして、エンジン回転数N
e或いは基本燃料噴射パルス幅Tpが上記範囲からずれ
るに従って、NOxの発生量が低下するため、これに対
応してEGR率を低下させるべく小さい値の基本制御量
EGRBがメモリされている。In the present embodiment, as shown in step S39, the engine speed Ne and the basic fuel injection pulse width Tp are set to 2000 to 4000 rpm and 3.0 to 4.0 m, respectively.
The basic control amount EGRB of the largest value in the predetermined region of s
Is stored. This is because the generation amount of NOx in this region is high, and the generation of NOx is suppressed by increasing the EGR rate. And the engine speed N
As e or the basic fuel injection pulse width Tp deviates from the above range, the generation amount of NOx decreases. Accordingly, a small basic control amount EGRB is stored to reduce the EGR rate correspondingly.
【0064】次いで、ステップS40で、エンジン回転数
Neと基本燃料噴射パルス幅Tpとに基づいて目標吸気
管絶対圧力マップを参照し、EGR作動時のスロットル
弁5a下流の吸気管内絶対圧力の目標値となる目標吸気
管絶対圧力P0を設定する。Next, in step S40, the target intake pipe absolute pressure map is referred to based on the engine speed Ne and the basic fuel injection pulse width Tp, and the target value of the intake pipe absolute pressure downstream of the throttle valve 5a during EGR operation is set. The target intake pipe absolute pressure P0 is set as follows.
【0065】ここで、上記目標吸気管絶対圧力マップ
は、エンジン回転数Neとエンジン負荷を表す基本燃料
噴射パルス幅Tpとによるエンジン運転領域毎に、適正
EGRガス重量流量を得るEGR作動時のスロットル弁
5a下流の吸気管内絶対圧力の目標値となる目標吸気管
絶対圧力を予め実験等により求め、この目標吸気管絶対
圧力P0をエンジン回転数Neと基本燃料噴射パルス幅
Tpとをパラメータとするマップとして設定し、ROM
42の一連のアドレスにメモリされているものである。
このマップの一例をステップS40中に示す。上述のよう
に中回転数、中負荷領域においてNOxの発生を抑制す
るためにEGR率を高めEGRガス重量流量を最大に増
加させるため、その領域におけるEGR中と停止時との
吸気管絶対圧力の差が最大となる。従って、目標吸気管
絶対圧力P0もその領域を中心として部分的に上昇して
いる。Here, the target intake pipe absolute pressure map is a throttle at the time of EGR operation for obtaining an appropriate EGR gas weight flow rate for each engine operation region based on the engine speed Ne and the basic fuel injection pulse width Tp representing the engine load. A target intake pipe absolute pressure, which is a target value of the intake pipe absolute pressure downstream of the valve 5a, is determined in advance by an experiment or the like, and the target intake pipe absolute pressure P0 is a map using the engine speed Ne and the basic fuel injection pulse width Tp as parameters. Set as ROM
42 are stored in a series of addresses.
An example of this map is shown in step S40. As described above, the EGR rate is increased to suppress the generation of NOx in the medium rotational speed and medium load regions, and the EGR gas weight flow rate is increased to the maximum. The difference is the largest. Accordingly, the target intake pipe absolute pressure P0 also partially rises centering on the region.
【0066】そして、ステップS41で、目標吸気管絶対
圧力P0と絶対圧センサ21により検出されるスロット
ル弁5a下流の現在の実吸気管絶対圧力Pとを比較す
る。その結果、P>P0で目標吸気管絶対圧力P0に対し
実吸気管絶対圧力Pが高くEGRガス重量流量が規定値
よりも多いと判断されるときには、ステップS42へ進ん
で、EGR弁16のステッピングモータにより該EGR
弁16の弁開度を所定量減少してEGRガス重量流量を
減少させるためにフィードバック制御量EGRCLを所定
量、本形態においては1ビット減少して(EGRCL←E
GRCL−1)、ステップS44へ進む。また、P<P0で目
標吸気管絶対圧力P0に対し実吸気管絶対圧力Pが低
く、EGRガス重量流量が規定値よりも少ないと判断さ
れるときには、ステップS43へ進んで、EGR弁16の
弁開度を所定量増加してEGRガス重量流量を増加させ
るためにフィードバック制御量EGRCLを所定量増加し
て(EGRCL←EGRCL+1)、ステップS44へ進む。In step S41, the target intake pipe absolute pressure P0 is compared with the current actual intake pipe absolute pressure P downstream of the throttle valve 5a detected by the absolute pressure sensor 21. As a result, when it is determined that the actual intake pipe absolute pressure P is higher than the target intake pipe absolute pressure P0 and the EGR gas weight flow rate is larger than the specified value when P> P0, the process proceeds to step S42, and the stepping of the EGR valve 16 is performed. EGR by motor
In order to reduce the EGR gas weight flow rate by reducing the valve opening of the valve 16 by a predetermined amount, the feedback control amount EGRCL is reduced by a predetermined amount, in this embodiment, by one bit (EGRCL ← E
GRCL-1), and the process proceeds to step S44. On the other hand, when it is determined that the actual intake pipe absolute pressure P is lower than the target intake pipe absolute pressure P0 and the EGR gas weight flow rate is smaller than the specified value when P <P0, the routine proceeds to step S43, where the EGR valve 16 is opened. The feedback control amount EGRCL is increased by a predetermined amount to increase the EGR gas weight flow rate by increasing the opening degree by a predetermined amount (EGRCL ← EGRCL + 1), and the process proceeds to step S44.
【0067】更に、P=P0であり、実吸気管絶対圧力
Pが目標吸気管絶対圧力P0に等しくEGRガス重量流
量が規定値と等しいと判断されるときには、ステップS4
1からそのままステップS44へジャンプする。Further, if P = P0 and it is determined that the actual intake pipe absolute pressure P is equal to the target intake pipe absolute pressure P0 and the EGR gas weight flow rate is equal to the specified value, step S4
Jump directly from step 1 to step S44.
【0068】そして、ステップS44で、上記基本制御量
EGRBをフィードバック補正量EGRCLにより補正し
てEGR弁16に対する最終的な制御量EGRSを設定
し(EGRS←EGRB+EGRCL)、続くステップS45
で、この制御量EGRSをRAM43の所定アドレスに
セットして、ルーチンを抜ける。Then, in step S44, the basic control amount EGRB is corrected by the feedback correction amount EGRCL to set the final control amount EGRS for the EGR valve 16 (EGRS ← EGRB + EGRCL), and the following step S45
Then, the control amount EGRS is set to a predetermined address in the RAM 43, and the process exits from the routine.
【0069】そして、この制御量EGRSのセットによ
り、ECU40は図示しない他のルーチンによって、こ
の制御量EGRSに対応する駆動信号をEGR弁16に
出力し、EGR弁16のステッピングモータを駆動し
て、EGR弁16の弁開度を、実吸気管絶対圧力Pが目
標吸気管絶対圧力P0に収束するようフィードバック制
御する。その結果、EGRガス重量流量が適正EGR率
を得る規定値に適正に制御される。By setting the control amount EGRS, the ECU 40 outputs a drive signal corresponding to the control amount EGRS to the EGR valve 16 by another routine (not shown), and drives the stepping motor of the EGR valve 16 to The valve opening of the EGR valve 16 is feedback controlled so that the actual intake pipe absolute pressure P converges to the target intake pipe absolute pressure P0. As a result, the EGR gas weight flow rate is appropriately controlled to a specified value for obtaining an appropriate EGR rate.
【0070】ここで、NOxを低減させるためのEGR
によるエンジン燃焼抑制効果は、新気とEGRガスの重
量流量の割合で決定され、また、EGR作動時におい
て、吸気管絶対圧力が同じならば、高地と低地との相違
等による大気圧変化に関わらず、新気とEGRガスの重
量流量の割合は同一であり、EGRガスの重量流量は吸
気管絶対圧力と一義的な関係にある。従って、上述のよ
うな吸気管絶対圧力を用いたEGR弁16の弁開度のフ
ィードバック制御により、EGRガス量を間接的に重量
流量で管理することが可能となり、新気とEGRガスと
の重量流量割合を適正に制御して、大気圧変化に関わら
ず同一運転条件下のEGR率を一定に制御することがで
きるため、EGR制御性の向上を図ると共に、EGRに
よるエンジン燃焼抑制効果の精度を向上し、NOxの発
生を適切に抑制して排気エミッションを改善することが
でき、且つ非常に簡単な制御でもって実現することが可
能となる。Here, EGR for reducing NOx
The engine combustion suppression effect due to is determined by the ratio of the weight flow rate of fresh air and EGR gas. Also, if the intake pipe absolute pressure is the same at the time of EGR operation, regardless of the change in atmospheric pressure due to the difference between highland and lowland, etc. However, the ratio of the weight flow rate of fresh air to that of the EGR gas is the same, and the weight flow rate of the EGR gas has a unique relationship with the intake pipe absolute pressure. Therefore, the feedback control of the valve opening of the EGR valve 16 using the absolute pressure of the intake pipe as described above makes it possible to indirectly manage the EGR gas amount by the weight flow rate, and to control the weight of the fresh air and the EGR gas. Since the EGR rate can be controlled to be constant under the same operating condition regardless of the change in the atmospheric pressure by appropriately controlling the flow rate ratio, the EGR controllability is improved, and the accuracy of the engine combustion suppression effect by the EGR is improved. Thus, the emission can be improved by appropriately suppressing the generation of NOx, and can be realized with very simple control.
【0071】なお、本実施の形態においては、エンジン
負荷として基本燃料噴射パルス幅Tpを用いているが、
エンジン負荷を表すものであればよく、本発明は、これ
に限定されない。また、EGRバルブは本実施の形態の
ステッピングモータ式のEGRバルブに限定されず、例
えば、ダイヤフラムアクチュエータ式のEGRバルブを
採用し、このダイアフラムアクチュエータ式EGRバル
ブを作動させるための制御圧を調圧するためのデューテ
ィソレノイド弁に対する制御量を、目標吸気管絶対圧力
とスロットル弁下流の実吸気管絶対圧力との比較結果に
応じて設定し、スロットル弁下流の実吸気管絶対圧力が
目標吸気管絶対圧力に収束するようフィードバック制御
するようにしても良い。In this embodiment, the basic fuel injection pulse width Tp is used as the engine load.
The present invention is not limited to this as long as it represents the engine load. Further, the EGR valve is not limited to the stepping motor type EGR valve of the present embodiment. For example, a diaphragm actuator type EGR valve is employed to regulate a control pressure for operating the diaphragm actuator type EGR valve. The control amount for the duty solenoid valve is set according to the comparison result between the target intake pipe absolute pressure and the actual intake pipe absolute pressure downstream of the throttle valve, and the actual intake pipe absolute pressure downstream of the throttle valve is set to the target intake pipe absolute pressure. Feedback control may be performed so as to converge.
【0072】更に、本実施の形態では、フィードバック
補正量を目標吸気管絶対圧力と実吸気管絶対圧力との比
較結果に応じ積分制御により設定しているが、比例積分
制御(PI制御)、或いは比例積分微分制御(PID制
御)によりフィードバック補正量を設定するようにして
も良い。Further, in the present embodiment, the feedback correction amount is set by integral control according to the result of comparison between the target intake pipe absolute pressure and the actual intake pipe absolute pressure. However, proportional integral control (PI control) or The feedback correction amount may be set by proportional integral derivative control (PID control).
【0073】[0073]
【発明の効果】以上説明したように請求項1記載の発明
によれば、EGRガス重量流量と一義的な関係にあるス
ロットル弁下流の吸気管絶対圧力を用い、エンジン回転
数とエンジン負荷とに基づいて排気ガス還流時のスロッ
トル弁下流の吸気管内絶対圧力の目標値となる目標吸気
管絶対圧力を設定し、この目標吸気管絶対圧力とスロッ
トル弁下流の実吸気管絶対圧力との比較結果に応じて、
排気ガス還流通路に介装された排気ガス還流量調整弁に
対する制御量を設定して排気ガス還流制御弁の弁開度を
制御し、実吸気管絶対圧力が目標吸気管絶対圧力に収束
するようフィードバック制御するので、EGRガス量を
間接的に重量流量で管理することが可能となり、EGR
ガス重量流量を適正EGR率を得る規定値に適正に制御
することができる。従って、NOxを低減させるための
EGRによるエンジン燃焼抑制効果を決定する新気とE
GRガスとの重量流量割合を適正に制御することが可能
となって、大気圧変化に関わらず同一運転条件下のEG
R率を一定に制御することができ、EGR制御性の向上
を図れると共に、EGRによるエンジン燃焼抑制効果の
精度を向上し、NOxの発生を適切に抑制して排気エミ
ッションを改善することができる。また、適正EGR率
に制御可能となるため、燃費改善効果も得ることができ
る。As described above, according to the first aspect of the present invention, the engine speed and the engine load are determined by using the intake pipe absolute pressure downstream of the throttle valve, which has a unique relationship with the EGR gas weight flow rate. A target intake pipe absolute pressure that is a target value of the intake pipe absolute pressure downstream of the throttle valve during exhaust gas recirculation is set based on the comparison result between the target intake pipe absolute pressure and the actual intake pipe absolute pressure downstream of the throttle valve. Depending on,
The control amount of the exhaust gas recirculation control valve disposed in the exhaust gas recirculation passage is set to control the valve opening of the exhaust gas recirculation control valve so that the actual intake pipe absolute pressure converges to the target intake pipe absolute pressure. Since the feedback control is performed, the EGR gas amount can be indirectly managed by the weight flow rate.
The gas weight flow rate can be appropriately controlled to a specified value for obtaining an appropriate EGR rate. Therefore, fresh air and E, which determine the engine combustion suppression effect of EGR for reducing NOx, are determined.
It becomes possible to appropriately control the weight flow rate ratio with the GR gas, so that the EG under the same operating conditions can be controlled regardless of the atmospheric pressure change.
The R rate can be controlled to be constant, the EGR controllability can be improved, the accuracy of the engine combustion suppression effect by the EGR can be improved, and the generation of NOx can be appropriately suppressed to improve the exhaust emission. In addition, since the EGR rate can be controlled to an appropriate value, an effect of improving fuel efficiency can be obtained.
【0074】また、エンジン回転数とエンジン負荷とに
基づいて設定した排気ガス還流時のスロットル弁下流の
吸気管内絶対圧力の目標値となる目標吸気管絶対圧力
と、スロットル弁下流の吸気管絶対圧力との比較結果に
応じ排気ガス還流量調整弁に対する制御量を設定するの
で、非常に簡単な制御でもって実現することができる。Further, a target intake pipe absolute pressure which is a target value of an absolute pressure in the intake pipe downstream of the throttle valve at the time of exhaust gas recirculation set based on the engine speed and an engine load, and an intake pipe absolute pressure downstream of the throttle valve Since the control amount for the exhaust gas recirculation amount adjusting valve is set in accordance with the result of comparison with the above, it can be realized with very simple control.
【0075】請求項2記載の発明では、エンジン回転数
とエンジン負荷とに基づいて基本制御量を設定すると共
に、エンジン回転数とエンジン負荷とに基づき排気ガス
還流時のスロットル弁下流の吸気管内絶対圧力の目標値
となる目標吸気管絶対圧力を設定し、この目標吸気管絶
対圧力とスロットル弁下流の実吸気管絶対圧力との比較
結果に応じて設定したフィードバック補正量により上記
基本制御量を補正して排気ガス還流量調整弁に対する制
御量を設定するので、上記請求項1記載の発明の効果に
加え、エンジン運転状態に対応したEGR率を得る基本
制御量に対しフィードバック補正量によりフィードバッ
ク補正するため、相対的にフィードバック補正量を減少
させることができ、早期にスロットル弁下流の実吸気管
絶対圧力を目標吸気管絶対圧力に収束させることがで
き、よりEGR制御性を向上させることができる効果を
有する。According to the second aspect of the present invention, the basic control amount is set based on the engine speed and the engine load, and the absolute amount in the intake pipe downstream of the throttle valve during exhaust gas recirculation based on the engine speed and the engine load. Set the target intake pipe absolute pressure to be the target value of pressure, and correct the basic control amount by the feedback correction amount set according to the result of comparison between the target intake pipe absolute pressure and the actual intake pipe absolute pressure downstream of the throttle valve. Then, the control amount for the exhaust gas recirculation amount adjusting valve is set, so that in addition to the effect of the first aspect of the invention, the basic control amount for obtaining the EGR rate corresponding to the engine operating state is feedback-corrected by the feedback correction amount. As a result, the feedback correction amount can be relatively reduced, and the actual intake pipe absolute pressure downstream of the throttle valve can be quickly reduced to the target intake pressure. Can be converged in the tube absolute pressure, it has an advantage of being able to further improve the EGR controllability.
【0076】請求項3記載の発明では、運転状態に基づ
いて排気ガス還流を行う排気ガス還流の実行条件が成立
するか否かを判断し、排気ガス還流の実行条件成立時に
は、エンジン回転数とエンジン負荷とに基づいて排気ガ
ス還流時のスロットル弁下流の吸気管内絶対圧力の目標
値となる目標吸気管絶対圧力を設定し、この目標吸気管
絶対圧力とスロットル弁下流の実吸気管絶対圧力との比
較結果に応じ排気ガス還流量調整弁に対する制御量を設
定し、また、排気ガス還流実行条件の非成立時には、上
記排気ガス還流調整弁を全閉とする制御量を設定し、排
気ガス還流を停止するので、上記請求項1記載の発明の
効果に加え、必要とする運転領域でのみEGRを行い、
エンジン出力要求時、或いはEGRを行うとエンジンが
不安定化する領域ではEGRを停止することが可能とな
り、EGRによるNOxの発生抑制効果と、エンジン出
力要求時のEGRによるエンジン出力の低下防止、EG
Rによる混合気の着火性悪化によるエンジン不安定化の
防止とを確実に両立させることができる。According to the third aspect of the present invention, it is determined whether or not the execution condition of the exhaust gas recirculation for performing the exhaust gas recirculation is satisfied based on the operating state. Based on the engine load, a target intake pipe absolute pressure which is a target value of the intake pipe absolute pressure downstream of the throttle valve during exhaust gas recirculation is set, and the target intake pipe absolute pressure and the actual intake pipe absolute pressure downstream of the throttle valve are set. The control amount for the exhaust gas recirculation amount adjusting valve is set in accordance with the comparison result, and when the exhaust gas recirculation execution condition is not satisfied, the control amount for fully closing the exhaust gas recirculation adjusting valve is set, Is stopped, in addition to the effect of the invention described in claim 1, EGR is performed only in a required operation region,
When an engine output is requested or in a region where the engine becomes unstable when EGR is performed, the EGR can be stopped, the effect of suppressing the generation of NOx by the EGR, the prevention of a decrease in engine output due to the EGR when the engine output is requested, and the EG.
The prevention of instability of the engine due to deterioration of the ignitability of the air-fuel mixture by R can be reliably achieved.
【図1】本発明の基本構成図FIG. 1 is a basic configuration diagram of the present invention.
【図2】EGR制御ルーチンのフローチャートFIG. 2 is a flowchart of an EGR control routine;
【図3】EGR制御ルーチンのフローチャート(続き)FIG. 3 is a flowchart of an EGR control routine (continued).
【図4】EGR制御ルーチンのフローチャート(続き)FIG. 4 is a flowchart of an EGR control routine (continued).
【図5】EGR制御ルーチンのフローチャート(続き)FIG. 5 is a flowchart of an EGR control routine (continued).
【図6】冷却水温判定に基づくEGR作動切換えの制御
ハンチングを防止するためのヒステリシスを示す説明図FIG. 6 is an explanatory diagram showing hysteresis for preventing control hunting of EGR operation switching based on cooling water temperature determination;
【図7】エンジン負荷判定に基づくEGR作動切換えの
制御ハンチングを防止するためのヒステリシスを示す説
明図FIG. 7 is an explanatory diagram showing hysteresis for preventing control hunting of EGR operation switching based on engine load determination.
【図8】エンジン回転数判定に基づくEGR作動切換え
の制御ハンチングを防止するためのヒステリシスを示す
説明図FIG. 8 is an explanatory diagram showing hysteresis for preventing control hunting of EGR operation switching based on engine speed determination.
【図9】車速判定に基づくEGR作動切換えの制御ハン
チングを防止するためのヒステリシスを示す説明図FIG. 9 is an explanatory diagram showing hysteresis for preventing control hunting of EGR operation switching based on vehicle speed determination.
【図10】エンジンの全体概略図FIG. 10 is an overall schematic diagram of an engine.
【図11】電子制御系の回路構成図FIG. 11 is a circuit configuration diagram of an electronic control system.
1 エンジン 3 インテークマニホルド(吸気系) 5a スロットル弁 15 EGR通路(排気ガス還流通路) 16 EGR弁(排気ガス還流量調整弁) 21 絶対圧センサ 40 電子制御装置(目標吸気管絶対圧力設定手段、制
御量設定手段、基本制御量設定手段、フィードバック補
正量設定手段、排気ガス還流実行条件判別手段) Ne エンジン回転数 Tp 基本燃料噴射パルス幅(エンジン負荷) P0 目標吸気管絶対圧力 P 実吸気管絶対圧力 EGRS 制御量 EGRB 基本制御量 EGRCL フィードバック補正量DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine 3 Intake manifold (intake system) 5a Throttle valve 15 EGR passage (exhaust gas recirculation passage) 16 EGR valve (exhaust gas recirculation amount adjustment valve) 21 Absolute pressure sensor 40 Electronic control unit (target intake pipe absolute pressure setting means, control) Amount setting means, basic control amount setting means, feedback correction amount setting means, exhaust gas recirculation execution condition determining means) Ne Engine speed Tp Basic fuel injection pulse width (engine load) P0 Target intake pipe absolute pressure P Actual intake pipe absolute pressure EGRS control amount EGRB basic control amount EGRCL feedback correction amount
Claims (3)
気ガス還流通路に介装された排気ガス還流量調整弁をエ
ンジン運転状態に応じ制御して、排気ガス還流量を制御
するエンジンの排気ガス還流量制御装置において、 エンジン回転数とエンジン負荷とに基づき排気ガス還流
時のスロットル弁下流の吸気管内絶対圧力の目標値とな
る目標吸気管絶対圧力を設定する目標吸気管絶対圧力設
定手段と、 上記目標吸気管絶対圧力とスロットル弁下流の実吸気管
絶対圧力との比較結果に応じ上記排気ガス還流量調整弁
に対する制御量を設定する制御量設定手段とを備えたこ
とを特徴とするエンジンの排気ガス還流量制御装置。An exhaust gas control system for controlling an exhaust gas recirculation amount by controlling an exhaust gas recirculation amount adjusting valve disposed in an exhaust gas recirculation passage for recirculating exhaust gas of the engine to an intake system in accordance with an engine operating state. A target intake pipe absolute pressure setting means for setting a target intake pipe absolute pressure which is a target value of an intake pipe absolute pressure downstream of the throttle valve at the time of exhaust gas recirculation based on an engine speed and an engine load; An engine having control amount setting means for setting a control amount for the exhaust gas recirculation amount adjusting valve in accordance with a comparison result between the target intake pipe absolute pressure and the actual intake pipe absolute pressure downstream of the throttle valve. Exhaust gas recirculation amount control device.
気ガス還流通路に介装された排気ガス還流量調整弁をエ
ンジン運転状態に応じ制御して、排気ガス還流量を制御
するエンジンの排気ガス還流量制御装置において、 エンジン回転数とエンジン負荷とに基づいて上記排気ガ
ス還流量調整弁に対する基本制御量を設定する基本制御
量設定手段と、 エンジン回転数とエンジン負荷とに基づき排気ガス還流
時のスロットル弁下流の吸気管内絶対圧力の目標値とな
る目標吸気管絶対圧力を設定する目標吸気管絶対圧力設
定手段と、 上記目標吸気管絶対圧力とスロットル弁下流の実吸気管
絶対圧力との比較結果に応じてフィードバック補正量を
設定するフィードバック補正量設定手段と、 上記基本制御量を上記フィードバック補正量により補正
して排気ガス還流量調整弁に対する制御量を設定する制
御量設定手段とを備えたことを特徴とするエンジンの排
気ガス還流量制御装置。2. An engine exhaust system for controlling an exhaust gas recirculation amount by controlling an exhaust gas recirculation amount adjusting valve disposed in an exhaust gas recirculation passage for recirculating exhaust gas of the engine to an intake system in accordance with an engine operating state. In the gas recirculation amount control device, basic control amount setting means for setting a basic control amount for the exhaust gas recirculation amount adjusting valve based on the engine speed and the engine load, and exhaust gas recirculation based on the engine speed and the engine load. A target intake pipe absolute pressure setting means for setting a target intake pipe absolute pressure which is a target value of the intake pipe absolute pressure downstream of the throttle valve at the time of; and a target intake pipe absolute pressure and an actual intake pipe absolute pressure downstream of the throttle valve. Feedback correction amount setting means for setting a feedback correction amount according to the comparison result; and correcting the basic control amount with the feedback correction amount. A control amount setting means for setting a control amount for the exhaust gas recirculation amount adjusting valve.
気ガス還流通路に介装された排気ガス還流量調整弁をエ
ンジン運転状態に応じ制御して、排気ガス還流量を制御
するエンジンの排気ガス還流量制御装置において、 運転状態に基づいて排気ガス還流を行う排気ガス還流実
行条件が成立するか否かを判断する排気ガス還流実行条
件判別手段と、 排気ガス還流の実行条件成立時に、エンジン回転数とエ
ンジン負荷とに基づき排気ガス還流時のスロットル弁下
流の吸気管内絶対圧力の目標値となる目標吸気管絶対圧
力を設定する目標吸気管絶対圧力設定手段と、 排気ガス還流の実行条件成立時には、上記目標吸気管絶
対圧力とスロットル弁下流の実吸気管絶対圧力との比較
結果に応じ上記排気ガス還流量調整弁に対する制御量を
設定し、排気ガス還流実行条件の非成立時には、上記排
気ガス還流調整弁を全閉とする制御量を設定する制御量
設定手段とを備えたことを特徴とするエンジンの排気ガ
ス還流量制御装置。3. An engine exhaust system for controlling an exhaust gas recirculation amount by controlling an exhaust gas recirculation amount adjusting valve disposed in an exhaust gas recirculation passage for recirculating exhaust gas of the engine to an intake system in accordance with an engine operating state. An exhaust gas recirculation execution condition determining unit configured to determine whether an exhaust gas recirculation execution condition for performing exhaust gas recirculation is satisfied based on an operation state; Target intake pipe absolute pressure setting means for setting a target intake pipe absolute pressure which is a target value of the intake pipe absolute pressure downstream of the throttle valve at the time of exhaust gas recirculation based on the engine speed and the engine load; At times, the control amount for the exhaust gas recirculation amount adjusting valve is set according to the result of comparison between the target intake pipe absolute pressure and the actual intake pipe absolute pressure downstream of the throttle valve, and the exhaust gas is set. Non established when the scan reflux execution conditions, exhaust gas recirculation amount control apparatus for an engine is characterized in that a control amount setting means for setting a control amount of the exhaust gas recirculation control valve is fully closed.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8242239A JPH1089157A (en) | 1996-09-12 | 1996-09-12 | Exhaust gas reflux quantity control device for engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1089157A true JPH1089157A (en) | 1998-04-07 |
Family
ID=17086317
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8242239A Pending JPH1089157A (en) | 1996-09-12 | 1996-09-12 | Exhaust gas reflux quantity control device for engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1089157A (en) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2017180438A (en) * | 2016-03-31 | 2017-10-05 | マツダ株式会社 | Control device of engine |
-
1996
- 1996-09-12 JP JP8242239A patent/JPH1089157A/en active Pending
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