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JP3209067B2 - EGR control device for internal combustion engine - Google Patents
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JP3209067B2 - EGR control device for internal combustion engine - Google Patents

EGR control device for internal combustion engine

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JP3209067B2
JP3209067B2 JP34190695A JP34190695A JP3209067B2 JP 3209067 B2 JP3209067 B2 JP 3209067B2 JP 34190695 A JP34190695 A JP 34190695A JP 34190695 A JP34190695 A JP 34190695A JP 3209067 B2 JP3209067 B2 JP 3209067B2
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egr
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cylinder
target
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謙介 長村
浩昭 橋ヶ谷
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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、機関の排気系と吸
気系とを連通するEGR通路に設けられたEGR弁を介
して排気の一部を吸気中に還流する内燃機関のEGR
(排気還流)制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an EGR of an internal combustion engine that recirculates a part of exhaust gas into intake air through an EGR valve provided in an EGR passage that connects an exhaust system and an intake system of the engine.
(Exhaust gas recirculation) Related to a control device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の内燃機関のEGR制御装置として
は、内燃機関としてディーゼル機関を想定した、例えば
特開昭61−215426号公報に開示されているよう
なものがある。図16は従来例の構成を示したもので、シ
リンダ吸入混合気量演算部101 、コレクタ吸入新気量検
出手段102 、予測EGR率演算部103 、目標EGR率設
定部104 、目標EGR弁開度演算部105 、EGR弁操作
部106 、ディーゼル機関107 かなる。
2. Description of the Related Art As a conventional EGR control device for an internal combustion engine, there is one disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-215426, for example, assuming a diesel engine as the internal combustion engine. FIG. 16 shows a configuration of a conventional example, in which a cylinder intake air-fuel mixture calculating unit 101, a collector intake fresh air amount detecting unit 102, a predicted EGR rate calculating unit 103, a target EGR rate setting unit 104, a target EGR valve opening degree The calculation unit 105, the EGR valve operation unit 106, and the diesel engine 107 are included.

【0003】シリンダ吸入混合気量演算部101 は、ディ
ーゼル機関の運転状態から、シリンダに吸入される新気
とEGRガスとからなる混合気量を演算する。コレクタ
吸入新気量検出手段102 は、コレクタに吸入される新気
量を検出する。予測EGR率演算部103 は、シリンダ吸
入混合気量演算部101 の出力であるシリンダに吸入され
る混合気量と、コレクタ吸入新気量検出手段102 の出力
であるコレクタに吸入される新気量とを用いて、下記の
演算式により、予測EGR率を演算する。
[0003] The cylinder intake air-fuel mixture calculation unit 101 calculates the amount of air-fuel mixture consisting of fresh air and EGR gas sucked into the cylinder from the operating state of the diesel engine. The collector intake fresh air amount detecting means 102 detects a fresh air amount sucked into the collector. The predicted EGR rate calculation unit 103 calculates the amount of air-fuel mixture sucked into the cylinder, which is the output of the cylinder intake air-fuel mixture calculation unit 101, and the amount of fresh air that is output to the collector, which is the output of the collector intake new air amount detection means 102. Is used to calculate the predicted EGR rate by the following equation.

【0004】EGRratio =100× (Qo−Qw) /
Qw EGRratio :予測EGR率(%) Qo:シリンダに吸入される混合気量 (Kg/sec) Qw:コレクタに吸入される新気量 (Kg/sec) 目標EGR率設定部104 は、機関運転状態に応じて、目
標EGR率を設定する。
EGRratio = 100 × (Qo−Qw) /
Qw EGRratio: Predicted EGR rate (%) Qo: Air-fuel mixture intake into cylinder (Kg / sec) Qw: New air intake into collector (Kg / sec) The target EGR rate setting unit 104 is an engine operating state. The target EGR rate is set in accordance with.

【0005】目標EGR弁開度演算部105 は、予測EG
R率演算部103 の出力と目標EGR率設定部104 の出力
とを比較し、予測EGR率が目標EGR率に近づくよう
に、目標EGR弁開度を演算する。EGR弁操作部106
は、目標EGR弁開度となるようにEGR弁を操作す
る。
[0005] The target EGR valve opening degree calculating section 105 calculates a predicted EG value.
The output of the R rate calculating unit 103 is compared with the output of the target EGR rate setting unit 104, and the target EGR valve opening is calculated so that the predicted EGR rate approaches the target EGR rate. EGR valve operation unit 106
Operates the EGR valve to achieve the target EGR valve opening.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の内燃機関のEGR制御装置にあっては、コレ
クタに吸入される新気量とシリンダに吸入される新気量
とが等しいと考えているために、実際には過渡状態で流
量差が発生するような場合 (例として、アイドル状態か
ら加速状態になったときに、コレクタに吸入される新気
量が急に増加するのに対して、シリンダに吸入される新
気量が徐々に増加していくような場合) は、予測EGR
率の精度が低下してしまい、EGR率の制御性能も低下
する可能性があるという問題がある。
However, in such a conventional EGR control device for an internal combustion engine, it is considered that the amount of fresh air taken into the collector is equal to the amount of fresh air taken into the cylinder. Therefore, when the flow rate difference actually occurs in the transient state (for example, when the state changes from the idle state to the acceleration state, the amount of fresh air sucked into the collector suddenly increases. , The amount of fresh air sucked into the cylinder gradually increases).
There is a problem that the accuracy of the rate is reduced, and the control performance of the EGR rate may be reduced.

【0007】そこで、特願平7−249180号(以下
「先願1」という)では、新気がコレクタの入口から吸
気弁を通過するまでの動特性に基づいて、コレクタ吸入
新気量検出手段の出力であるコレクタに吸入される新気
量から、シリンダに吸入される新気量を演算するシリン
ダ吸入新気量演算部を設けて、予測EGR率演算部に
て、シリンダに吸入される混合気量とシリンダに吸入さ
れる新気量とから、予測EGR率を演算するようにし
て、EGR率の予測精度を向上させ、その結果として、
EGR率の制御性能の向上を図ることを提案している。
Therefore, Japanese Patent Application No. 7-249180 (hereinafter referred to as "prior application 1") discloses a collector intake fresh air amount detecting means based on dynamic characteristics from the time when fresh air passes through the intake valve to the intake valve. A cylinder intake new air amount calculation unit for calculating a new air amount sucked into the cylinder from a new air amount sucked into the collector, which is an output of the cylinder, is provided. By calculating the predicted EGR rate from the air quantity and the new air quantity sucked into the cylinder, the prediction accuracy of the EGR rate is improved, and as a result,
It proposes to improve the control performance of the EGR rate.

【0008】しかしながら、EGR率を実際値にほぼ等
しく予測している場合でも、以下のような問題がある。
従来例においても、また先願1においても、予測EGR
率と目標EGR率との差に基づいて目標EGR弁開度を
求めている。ここで、EGR率はシリンダ内の新気とE
GRガスとの比であるのに対して、EGR弁はコレクタ
に吸入されるEGR量を制御しているので、コレクタに
吸入されるガスがシリンダに吸入されるまでの動特性が
あり、遅れが生じる。つまり、予測EGR率と目標EG
R率との差に基づいてEGR弁を制御しても、上記動特
性の分だけ、結果の反映が遅くなる。従って、この遅れ
が制御性能の限界を生むという問題がある。
However, even when the EGR rate is predicted to be substantially equal to the actual value, there are the following problems.
In both the conventional example and the prior application 1, the predicted EGR
The target EGR valve opening is obtained based on the difference between the rate and the target EGR rate. Here, the EGR rate is determined by the fresh air in the cylinder and E
The EGR valve controls the amount of EGR sucked into the collector, whereas the EGR valve has a dynamic characteristic until the gas sucked into the collector is sucked into the cylinder. Occurs. That is, the predicted EGR rate and the target EG
Even if the EGR valve is controlled based on the difference from the R rate, the reflection of the result is delayed by the above dynamic characteristics. Therefore, there is a problem that this delay creates a limit on control performance.

【0009】本発明は、このような実情に鑑み、目標E
GR率の達成に必要なシリンダに吸入させたい目標EG
R量を得るために、コレクタに吸入させたい目標EGR
量を求めて、EGR弁を制御することにより、EGR率
の制御性能の更なる向上を図ることを目的とする。
The present invention has been made in view of such circumstances,
Target EG to be drawn into cylinders required to achieve GR rate
Target EGR to be drawn into the collector to obtain the R amount
An object of the present invention is to further improve the control performance of the EGR rate by obtaining the amount and controlling the EGR valve.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】このため、請求項1に係
る発明では、機関運転状態に応じて目標EGR率を設定
する目標EGR率設定部と、前記目標EGR率とシリン
ダに吸入される新気量とから、シリンダに吸入させたい
第1の目標EGR量を演算する第1の目標EGR量演算
部(目標シリンダ吸入EGR量演算部)と、前記第1の
目標EGR量に位相進み補償を行って、コレクタに吸入
させたい第2の目標EGR量を演算する第2の目標EG
R量演算部(目標コレクタ吸入EGR量演算部)と、前
記第2の目標EGR量と実際にコレクタに吸入されるE
GR量とから、目標EGR弁開度を演算する目標EGR
弁開度演算部と、前記目標EGR弁開度となるようにE
GR弁を操作するEGR弁操作部とを設けて、内燃機関
のEGR制御装置を構成する。
According to the present invention, a target EGR rate setting section for setting a target EGR rate in accordance with an engine operating state, and a new EGR rate and a new EGR rate sucked into a cylinder. A first target EGR amount calculation unit (target cylinder intake EGR amount calculation unit) for calculating a first target EGR amount desired to be sucked into the cylinder from the air volume; and a phase lead compensation for the first target EGR amount. A second target EG for calculating a second target EGR amount desired to be sucked into the collector.
An R amount calculating unit (a target collector intake EGR amount calculating unit), and the second target EGR amount and E actually sucked into the collector.
A target EGR for calculating a target EGR valve opening degree from the GR amount
A valve opening calculation unit, and E so that the target EGR valve opening is attained.
An EGR valve operation unit for operating the GR valve is provided to constitute an EGR control device for the internal combustion engine.

【0011】すなわち、目標EGR率の達成に必要なシ
リンダに吸入させたい目標EGR量(第1の目標EGR
量)に対して所定の位相進み補償(進み処理)を行うこ
とにより、コレクタに吸入させたい目標EGR量(第2
の目標EGR量)を求め、実際にコレクタに吸入される
EGR量の測定値又は予測値がコレクタに吸入させたい
目標EGR量に近づくように、目標EGR弁開度を演算
して、EGR弁を操作する。
That is, the target EGR amount (first target EGR amount) to be sucked into the cylinder necessary for achieving the target EGR rate
By performing a predetermined phase advance compensation (advance process) on the target EGR amount (second amount) to be sucked into the collector.
The target EGR valve opening is calculated such that the measured or predicted value of the EGR amount actually sucked into the collector approaches the target EGR amount desired to be sucked into the collector. Manipulate.

【0012】請求項2に係る発明では、請求項1に係る
発明において、前記第2の目標EGR量演算部(目標コ
レクタ吸入EGR量演算部)は、前記第1の目標EGR
量と実際にシリンダに吸入されるEGR量との間の応答
特性を設定するシリンダ吸入EGR量応答特性設定部の
出力と、コレクタに吸入されるガスがシリンダに吸入さ
れるまでの動特性を推定するコレクタ動特性推定部の出
力とに基づいて、前記第1の目標EGR量から前記第2
の目標EGR量を演算するものであることを特徴とす
る。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the second target EGR amount calculating section (the target collector intake EGR amount calculating section) includes the first target EGR amount calculating section.
Estimate the output of the cylinder intake EGR amount response characteristic setting unit that sets the response characteristics between the amount and the EGR amount actually sucked into the cylinder, and estimate the dynamic characteristics until the gas sucked into the collector is sucked into the cylinder From the first target EGR amount based on the output of the collector dynamic characteristic estimating unit.
The target EGR amount is calculated.

【0013】請求項3に係る発明では、請求項1に係る
発明において、前記コレクタに吸入されるEGR量は、
コレクタに吸入されるガスがシリンダに吸入されるまで
の動特性を推定するコレクタ動特性推定部の出力に基づ
いて、シリンダに吸入されるEGR量に位相進み補償を
行うことによって求められることを特徴とする。請求項
4に係る発明では、請求項2又は請求項3に係る発明に
おいて、前記コレクタ動特性推定部は、機関回転速度と
体積効率とコレクタ容積と行程容積とから、コレクタ動
特性を推定するものであることを特徴とする。
According to a third aspect of the invention, in the first aspect of the invention, the EGR amount sucked into the collector is:
It is obtained by performing a phase lead compensation on the EGR amount sucked into the cylinder based on the output of the collector dynamic characteristic estimating unit for estimating the dynamic characteristic until the gas sucked into the collector is sucked into the cylinder. And In the invention according to claim 4, in the invention according to claim 2 or 3, the collector dynamic characteristic estimating unit estimates the collector dynamic characteristic from the engine rotation speed, the volumetric efficiency, the collector volume, and the stroke volume. It is characterized by being.

【0014】請求項5に係る発明では、請求項3に係る
発明において、前記シリンダに吸入されるEGR量は、
シリンダに吸入される混合気量とシリンダに吸入される
新気量とから求められることを特徴とする。請求項6に
係る発明では、請求項5に係る発明において、前記シリ
ンダに吸入される混合気量は、体積効率と行程容積と機
関回転速度と標準状態を示す絶対圧力と標準状態を示す
絶対温度と標準状態におけるコレクタに依存する気体の
密度とコレクタ内圧力とコレクタ内温度とから求められ
ることを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the third aspect of the invention, the EGR amount sucked into the cylinder is:
It is characterized by being obtained from the amount of air-fuel mixture sucked into the cylinder and the amount of fresh air sucked into the cylinder. In the invention according to claim 6, in the invention according to claim 5, the amount of the air-fuel mixture sucked into the cylinder is a volume efficiency, a stroke volume, an engine speed, an absolute pressure indicating a standard state, and an absolute temperature indicating a standard state. And the density of the gas depending on the collector in the standard state, the pressure in the collector, and the temperature in the collector.

【0015】請求項7に係る発明では、請求項5に係る
発明において、前記シリンダに吸入される新気量は、コ
レクタに吸入されるガスがシリンダに吸入されるまでの
動特性を推定するコレクタ動特性推定部の出力に基づい
て、コレクタに吸入される新気量から求められることを
特徴とする。請求項8に係る発明では、請求項4又は請
求項6に係る発明において、前記体積効率は、機関回転
速度とコレクタ内圧力とから求められることを特徴とす
る。
According to a seventh aspect of the present invention, in the fifth aspect of the invention, the amount of fresh air sucked into the cylinder is determined by estimating a dynamic characteristic until gas sucked into the collector is sucked into the cylinder. It is obtained from the amount of fresh air sucked into the collector based on the output of the dynamic characteristic estimator. According to an eighth aspect of the present invention, in the fourth or sixth aspect, the volumetric efficiency is obtained from an engine speed and a collector internal pressure.

【0016】請求項9に係る発明では、請求項6に係る
発明において、前記コレクタ内温度は、燃料噴射量とシ
リンダに吸入されるEGR量とシリンダに吸入される新
気量とから求められることを特徴とする。請求項10に係
る発明では、請求項7に係る発明において、前記コレク
タに吸入される新気量は、吸気絞り弁開口面積とコレク
タ内圧力と大気圧と大気密度とから求められることを特
徴とする。
According to a ninth aspect of the present invention, in the invention according to the sixth aspect, the collector internal temperature is determined from a fuel injection amount, an EGR amount taken into the cylinder, and a fresh air amount taken into the cylinder. It is characterized by. In the invention according to claim 10, in the invention according to claim 7, the amount of fresh air sucked into the collector is obtained from the intake throttle valve opening area, the pressure in the collector, the atmospheric pressure, and the atmospheric density. I do.

【0017】請求項11に係る発明では、請求項6に係る
発明において、前記コレクタ内温度は、センサを用いて
測定することを特徴とする。請求項12に係る発明では、
請求項4に係る発明において、前記体積効率に、所定の
定数を用いることを特徴とする。請求項13に係る発明で
は、請求項6に係る発明において、前記体積効率と前記
標準状態におけるコレクタに依存する気体の密度との少
なくとも一方に、所定の定数を用いることを特徴とす
る。
According to an eleventh aspect of the present invention, in the invention according to the sixth aspect, the temperature in the collector is measured using a sensor. In the invention according to claim 12,
The invention according to claim 4 is characterized in that a predetermined constant is used for the volumetric efficiency. The invention according to claim 13 is characterized in that, in the invention according to claim 6, a predetermined constant is used for at least one of the volume efficiency and the gas density depending on the collector in the standard state.

【0018】請求項14に係る発明では、請求項10に係る
発明において、前記大気圧と前記大気密度との少なくと
も一方に、所定の定数を用いることを特徴とする。尚、
コレクタに吸入させたい目標EGR量を演算し、従来例
及び先願1に対して、本発明と同様の効果を狙ったもの
として、特願平7−209527号(以下「先願2」と
いう)があるが、本発明は、以下の点で異なる。
According to a fourteenth aspect, in the tenth aspect, a predetermined constant is used for at least one of the atmospheric pressure and the atmospheric density. still,
A target EGR amount desired to be sucked into the collector is calculated, and the same effect as that of the present invention is aimed at with respect to the conventional example and the prior application 1, as disclosed in Japanese Patent Application No. 7-209527 (hereinafter referred to as "prior application 2"). However, the present invention differs in the following points.

【0019】先願2では、目標EGR弁開度は、コレク
タに吸入させたい目標EGR量と、EGR弁前後の差圧
とを用いて演算しているが、本発明では、コレクタに吸
入させたい目標EGR量と、コレクタに吸入されるEG
R量とを用いて演算しているという点で異なる。この結
果、先願2では、EGR管、EGR弁の製造ばらつき
や、EGR弁の排気によるつまり等によって、EGR弁
における流路面積が確保されていない場合、又は逆の場
合において、目標EGR弁開度を補正するフィードバッ
ク機構は存在せず、これによってEGR率の制御性能が
悪化する。一方、本発明では、コレクタに吸入されるE
GR量をコレクタに吸入させたいEGR量と比較して、
目標EGR弁開度の補正を行っているため、上記のよう
なEGR管、EGR弁の製造ばらつきや、EGR弁の排
気によるつまり等によって、EGR率の制御性能は悪化
しないという効果がある。
In the prior application 2, the target EGR valve opening degree is calculated using the target EGR amount desired to be sucked into the collector and the differential pressure before and after the EGR valve. Target EGR amount and EG sucked into the collector
The difference is that the calculation is performed using the R amount. As a result, in the prior application 2, when the flow path area in the EGR valve is not ensured due to manufacturing variation of the EGR pipe and the EGR valve, clogging due to exhaustion of the EGR valve, or the other way around, the target EGR valve is opened. There is no feedback mechanism for correcting the degree, which degrades the control performance of the EGR rate. On the other hand, in the present invention, E
Compare the GR amount with the EGR amount that you want the collector to inhale,
Since the target EGR valve opening is corrected, there is an effect that the control performance of the EGR rate does not deteriorate due to the manufacturing variation of the EGR pipe and the EGR valve as described above, and the clogging due to the exhaust of the EGR valve.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図1は本発明の基本的構成を示す
ブロック図である(請求項1に対応)。内燃機関として
は、ディーゼル機関を想定している。図中1は目標EG
R率設定部、2は目標シリンダ吸入EGR量演算部(第
1の目標EGR量演算部)、3は目標コレクタ吸入EG
R量演算部(第2の目標EGR量演算部)、4は目標E
GR弁開度演算部、5はEGR弁操作部、6はディーゼ
ル機関である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of the present invention (corresponding to claim 1). A diesel engine is assumed as the internal combustion engine. In the figure, 1 is a target EG
R ratio setting section, 2 is a target cylinder intake EGR amount calculation section (first target EGR amount calculation section), 3 is target collector intake EG
R amount calculating section (second target EGR amount calculating section), 4 is a target E
A GR valve opening calculating section, 5 is an EGR valve operating section, and 6 is a diesel engine.

【0021】目標EGR率設定部1は、機関運転状態に
応じて、目標EGR率を設定する。目標シリンダ吸入E
GR量演算部(第1の目標EGR量演算部)2は、目標
EGR率設定部1により設定された目標EGR率と、シ
リンダに吸入される新気量(測定値又は予測値)とか
ら、シリンダに吸入させたい目標EGR量を演算する。
The target EGR rate setting section 1 sets a target EGR rate according to the operating state of the engine. Target cylinder suction E
The GR amount calculation unit (first target EGR amount calculation unit) 2 calculates a target EGR rate set by the target EGR rate setting unit 1 and a fresh air amount (measured value or predicted value) sucked into the cylinder. Calculate the target EGR amount to be taken into the cylinder.

【0022】目標コレクタ吸入EGR量演算部(第2の
目標EGR量演算部)3は、目標シリンダ吸入EGR量
演算部3により演算されたシリンダに吸入させたい目標
EGR量に対し、位相進み補償(進み処理)を行って、
コレクタに吸入させたい目標EGR量を演算する。目標
EGR弁開度演算部4は、目標コレクタ吸入EGR量演
算部3により演算されたコレクタに吸入させたい目標E
GR量と、実際にコレクタに吸入されるEGR量(測定
値又は予測値)とから、これらを一致させるように、目
標EGR弁開度を演算する。
The target collector intake EGR amount calculation section (second target EGR amount calculation section) 3 compensates for the phase advance of the target EGR amount calculated by the target cylinder suction EGR amount calculation section 3 which is desired to be taken into the cylinder. Advanced processing)
Calculate the target EGR amount desired to be sucked into the collector. The target EGR valve opening calculating section 4 calculates the target E to be drawn into the collector calculated by the target collector suction EGR amount calculating section 3.
From the GR amount and the EGR amount (measured value or predicted value) actually sucked into the collector, the target EGR valve opening is calculated so as to match them.

【0023】EGR弁操作部5は、目標EGR弁開度と
なるようにEGR弁を操作する。上記のごとく、目標E
GR率の達成に必要なシリンダに吸入させたい目標EG
R量に対して、所定の位相進み補償を行うことにより、
コレクタに吸入させたい目標EGR量を求め、実際にコ
レクタに吸入されるEGR量の測定値又は予測値がコレ
クタに吸入させたい目標EGR量に近づくように、目標
EGR弁開度を演算して、EGR弁を操作する。
The EGR valve operating section 5 operates the EGR valve so as to attain the target EGR valve opening. As mentioned above, target E
Target EG to be drawn into cylinders required to achieve GR rate
By performing a predetermined phase lead compensation on the R amount,
A target EGR amount to be sucked into the collector is obtained, and a target EGR valve opening is calculated so that a measured value or a predicted value of the EGR amount actually sucked into the collector approaches the target EGR amount to be sucked into the collector. Operate the EGR valve.

【0024】コレクタに吸入されるEGR量が、コレク
タに吸入させたい目標EGR量に一致した場合、位相進
み補償として、シリンダに吸入させたい目標EGR量か
ら実際にシリンダに吸入されるEGR量までの応答特性
を任意に設定可能な位相進み補償を用いることで、EG
R率の制御性能は更に向上する。位相進み補償について
図2及び図3を用いて説明する。以下、コレクタに吸入
されるEGR量をQe、シリンダに吸入されるEGR量
をQce、コレクタに吸入させたい目標EGR量をMQ
e、シリンダに吸入させたい目標EGR量をMQceとす
る。
When the EGR amount sucked into the collector matches the target EGR amount desired to be sucked into the collector, as a phase lead compensation, the amount of the EGR amount from the target EGR amount desired to be sucked into the cylinder to the EGR amount actually sucked into the cylinder is corrected. By using phase lead compensation that can arbitrarily set response characteristics, EG
The control performance of the R rate is further improved. The phase lead compensation will be described with reference to FIGS. Hereinafter, the amount of EGR taken into the collector is Qe, the amount of EGR taken into the cylinder is Qce, and the target EGR amount desired to be taken into the collector is MQ.
e, the target EGR amount desired to be sucked into the cylinder is MQce.

【0025】図2に示すように、シリンダ吸入EGR量
Qceはコレクタ吸入EGR量Qeに対して一次遅れの関
係にある。目標シリンダ吸入EGR量MQceを図3に示
すように極力ステップ的に増加させたい場合、目標シリ
ンダ吸入EGR量Qceは図3でCよりDがより望まし
い。この場合、目標コレクタ吸入EGR量MQeは図3
でAからBの方向に移動する。しかし、コレクタ吸入E
GR量Qeを目標コレクタ吸入EGR量MQeに追従さ
せるには、EGR弁に、より速い動作速度と、より大き
な開口面積が要求され、ハードウェア的に限界がある。
As shown in FIG. 2, the cylinder intake EGR amount Qce has a first-order lag relationship with the collector intake EGR amount Qe. When it is desired to increase the target cylinder intake EGR amount MQce in steps as much as possible as shown in FIG. 3, the target cylinder intake EGR amount Qce is more preferably D than in FIG. In this case, the target collector intake EGR amount MQe
To move in the direction from A to B. However, collector inhalation E
In order for the GR amount Qe to follow the target collector intake EGR amount MQe, a faster operation speed and a larger opening area are required of the EGR valve, and there are limitations in hardware.

【0026】この点、目標シリンダ吸入EGR量MQce
から目標コレクタ吸入EGR量MQeを演算する本発明
における位相進み補償は、実際に使用するEGR弁の性
能に合わせて、理想とする目標シリンダ吸入EGR量M
Qceに対して、現実的なシリンダ吸入EGR量Qceの特
性を設定できるという特長がある。図4に、コレクタに
吸入されるEGR量を推定する方法をブロック図で示す
(請求項3〜6,13に対応)。
At this point, the target cylinder intake EGR amount MQce
The phase lead compensation in the present invention, which calculates the target collector intake EGR amount MQe from the target cylinder intake EGR amount MQe, is performed in accordance with the performance of the EGR valve actually used.
There is a feature that a realistic characteristic of the cylinder intake EGR amount Qce can be set with respect to Qce. FIG. 4 is a block diagram showing a method for estimating the EGR amount sucked into the collector (corresponding to claims 3 to 6, 13).

【0027】図中11はシリンダ吸入混合気量演算部、12
はシリンダ吸入EGR量演算部、13はコレクタ動特性推
定部、14はコレクタ吸入EGR量演算部である。シリン
ダ吸入混合気量演算部11は、体積効率と機関回転速度と
コレクタ内圧力とコレクタ内温度とから、シリンダに吸
入される混合気量(シリンダに入る気体の総流量)を演
算する(請求項6に相当)。尚、行程容積と標準状態を
示す絶対圧力と標準状態を示す絶対温度は定数として与
える。また、標準状態におけるコレクタに存在する気体
の密度も定数として与える(請求項13に相当)。
In the figure, reference numeral 11 denotes a cylinder intake air-fuel mixture calculating unit;
Denotes a cylinder suction EGR amount calculation unit, 13 denotes a collector dynamic characteristic estimating unit, and 14 denotes a collector suction EGR amount calculation unit. The cylinder intake air-fuel mixture calculation unit 11 calculates an air-fuel mixture (total flow rate of gas entering the cylinder) from the volume efficiency, the engine rotation speed, the collector internal pressure, and the collector internal temperature (claim). 6). The stroke volume, the absolute pressure indicating the standard state, and the absolute temperature indicating the standard state are given as constants. Further, the density of the gas present in the collector in the standard state is also given as a constant (corresponding to claim 13).

【0028】シリンダ吸入EGR量演算部12は、シリン
ダに吸入される混合気量と、シリンダに吸入される新気
量とから、シリンダに吸入されるEGR量を演算する
(請求項5に相当)。コレクタ動特性推定部13は、機関
回転速度と体積効率とから、コレクタに吸入されるガス
がシリンダに吸入されるまでの動特性(以下「コレクタ
動特性」という)を演算する(請求項4に相当)。尚、
コレクタ容積と行程容積は定数として与える。
The cylinder intake EGR amount calculation unit 12 calculates the EGR amount to be taken into the cylinder from the amount of air-fuel mixture taken into the cylinder and the amount of fresh air taken into the cylinder (corresponding to claim 5). . The collector dynamic characteristic estimating unit 13 calculates a dynamic characteristic (hereinafter referred to as “collector dynamic characteristic”) until the gas sucked into the collector is sucked into the cylinder from the engine rotational speed and the volumetric efficiency. Equivalent). still,
The collector volume and the stroke volume are given as constants.

【0029】コレクタ吸入EGR量演算部14は、シリン
ダに吸入されるEGR量に対し、コレクタ動特性に基づ
いて位相進み補償を行うことによって、コレクタに吸入
されるEGR量を演算する(請求項3に相当)。以下に
本発明の更に詳細な実施例を説明する。図5は本発明の
第1の実施例を示している(請求項1〜9を適用)。内
燃機関としては、ディーゼル機関を想定している。
The collector suction EGR amount calculation unit calculates the EGR amount sucked into the collector by performing a phase lead compensation on the EGR amount sucked into the cylinder based on the dynamic characteristics of the collector. Equivalent). Hereinafter, more detailed examples of the present invention will be described. FIG. 5 shows a first embodiment of the present invention (applying claims 1 to 9). A diesel engine is assumed as the internal combustion engine.

【0030】図中1は目標EGR率設定部、2は目標シ
リンダ吸入EGR量演算部(第1の目標EGR量演算
部)、3は目標コレクタ吸入EGR量演算部(第2の目
標EGR量演算部)、4は目標EGR弁開度演算部、5
はEGR弁操作部、6はディーゼル機関である。また、
11はシリンダ吸入混合気量演算部、12はシリンダ吸入E
GR量演算部、13はコレクタ動特性推定部、14はコレク
タ吸入EGR量演算部である。
In the figure, 1 is a target EGR rate setting section, 2 is a target cylinder intake EGR amount calculating section (first target EGR amount calculating section), 3 is a target collector intake EGR amount calculating section (second target EGR amount calculating section). ), 4 is a target EGR valve opening calculator, 5
Denotes an EGR valve operation unit, and 6 denotes a diesel engine. Also,
11 is a cylinder intake air-fuel mixture calculation unit, and 12 is a cylinder intake E
A GR amount calculator, 13 is a collector dynamic characteristic estimator, and 14 is a collector intake EGR amount calculator.

【0031】更に、15はコレクタ吸入新気量検出手段、
16は機関回転速度検出手段、17はコレクタ内圧力検出手
段、18は燃料噴射量検出手段、19はシリンダ吸入新気量
演算部、20はコレクタ内温度推定部、21は体積効率推定
部、22は応答特性設定部(シリンダ吸入EGR量応答特
性設定部)である。以下に各要素について説明するが、
4気筒ディーゼル機関を想定して説明する。
Further, 15 is a collector intake fresh air amount detecting means,
16 is an engine rotational speed detecting means, 17 is a collector pressure detecting means, 18 is a fuel injection amount detecting means, 19 is a cylinder suction fresh air amount calculating section, 20 is a collector temperature estimating section, 21 is a volume efficiency estimating section, 22 Denotes a response characteristic setting unit (cylinder intake EGR amount response characteristic setting unit). Each element is explained below,
The description will be made assuming a four-cylinder diesel engine.

【0032】尚、以降で行う計算は全て時間同期で行う
ものとする。また、計算式中のZはZ変換の演算子で、
-1は1演算遅れを表す。また、コレクタ吸入新気量検
出手段15、機関回転速度検出手段16、コレクタ内圧力検
出手段19、燃料噴射量検出手段18については、それぞ
れ、センサを用いるなどして、コレクタに吸入される新
気量、機関回転速度、コレクタ内圧力、燃料噴射量を検
出するだけであるので、説明は省略する。 〔目標EGR率設定部1〕目標EGR率設定部1は、機
関運転状態に応じて、目標EGR率を設定する。 〔シリンダ吸入混合気量演算部11〕シリンダ吸入混合気
量演算部11は、機関回転速度検出手段16の出力である機
関回転速度と、体積効率推定部21の出力である体積効率
と、コレクタ内圧力検出手段17の出力であるコレクタ内
圧力と、コレクタ内温度推定部20の出力であるコレクタ
内温度とを用いて、例えば(1)式により、シリンダに
吸入される混合気量Qoを演算する(請求項6に相
当)。
Note that all subsequent calculations are performed in time synchronization. Z in the formula is an operator of Z conversion,
Z -1 represents one operation delay. The collector intake fresh air amount detecting means 15, the engine rotational speed detecting means 16, the collector internal pressure detecting means 19, and the fuel injection amount detecting means 18 each use a sensor or the like to detect fresh air sucked into the collector. Since only the amount, the engine speed, the collector internal pressure, and the fuel injection amount are detected, the description is omitted. [Target EGR Rate Setting Section 1] The target EGR rate setting section 1 sets a target EGR rate according to the engine operating state. [Cylinder suction air-fuel mixture calculation unit 11] The cylinder suction air-fuel mixture calculation unit 11 includes an engine rotation speed output from the engine rotation speed detection means 16, a volume efficiency output from the volume efficiency estimation unit 21, Using the collector internal pressure which is the output of the pressure detecting means 17 and the collector internal temperature which is the output of the collector internal temperature estimating section 20, the mixed air amount Qo sucked into the cylinder is calculated by, for example, equation (1). (Corresponding to claim 6).

【0033】 Qo=(ηv×Pcol ×To×ρcol ×Vcyl ×Ne) /(30×Po×Z-1Tcol ) ・・・(1) Qo :シリンダに吸入される混合気量(Kg/sec) Ne :機関回転速度(rpm ) ηv :体積効率 Vcyl :行程容積(m3) ρcol :標準状態でのコレクタに存在する気体の密度
(Kg/m3 ) Pcol :コレクタ内圧力(Pa) Tcol :コレクタ内温度(K) Po :標準状態を示す絶対圧力(Pa) To :標準状態を示す絶対温度(K) ここで、行程容積Vcyl 、標準状態を示す絶対圧力P
o、標準状態を示す絶対温度Toは、定数として与え
る。標準状態でのコレクタに存在する気体の密度ρcol
は、センシングしてもよいし、標準的な値を与えてもよ
い。尚、ρcol はほぼ定数として見做せ、ρcol として
標準的な値を用いる場合、請求項13に相当する。 〔コレクタ動特性推定部13〕コレクタ動特性推定部13
は、体積効率推定部21の出力である体積効率と、機関回
転速度検出手段16の出力である機関回転速度とを用い
て、例えば(2)式により、コレクタによって生じる動
特性の時定数τaを演算する(請求項4に相当)。
Qo = (ηv × Pcol × To × ρcol × Vcyl × Ne) / (30 × Po × Z -1 Tcol) (1) Qo: The amount of air-fuel mixture sucked into the cylinder (Kg / sec) Ne: engine rotation speed (rpm) ηv: volumetric efficiency Vcyl: stroke volume (m 3 ) ρcol: density of gas present in the collector in a standard state (Kg / m 3 ) Pcol: collector internal pressure (Pa) Tcol: collector Internal temperature (K) Po: Absolute pressure indicating the standard state (Pa) To: Absolute temperature indicating the standard state (K) Here, stroke volume Vcyl, absolute pressure P indicating the standard state
o, the absolute temperature To indicating the standard state is given as a constant. Gas density ρcol in the collector at standard condition
May be sensed or a standard value may be given. It should be noted that ρcol can be regarded as substantially a constant, and when a standard value is used as ρcol, it corresponds to claim 13. [Collector dynamic characteristic estimation unit 13] Collector dynamic characteristic estimation unit 13
The time constant τa of the dynamic characteristic generated by the collector is calculated by using, for example, equation (2), using the volume efficiency output from the volume efficiency estimating unit 21 and the engine speed output from the engine speed detecting means 16. Calculation (corresponding to claim 4).

【0034】 τa=(30×Vcol )/(Ne×Vcyl ×ηv) ・・・(2) τa:コレクタによって生じる動特性の時定数(sec ) Vcol :コレクタ容積(m3) Vcyl :行程容積(m3) Ne:機関回転速度(rpm ) ηv:体積効率 ここで、コレクタ容積Vcol 、行程容積Vcyl は定数と
して与える。尚、コレクタ容積とは、EGR弁、吸気絞
り弁、吸気弁で囲まれた容積を表す。 〔シリンダ吸入新気量演算部19〕シリンダ吸入新気量演
算部19は、コレクタ吸入新気量検出手段15の出力である
コレクタに吸入される新気量と、コレクタ動特性推定部
13の出力であるコレクタによって生じる動特性の時定数
とを用いて、例えば(3)式により、シリンダに吸入さ
れる新気量Qcwを演算する(請求項7に相当)。
Τa = (30 × Vcol) / (Ne × Vcyl × ηv) (2) τa: time constant (sec) of dynamic characteristics generated by the collector Vcol: collector volume (m 3 ) Vcyl: stroke volume ( m 3 ) Ne: engine rotation speed (rpm) ηv: volumetric efficiency Here, the collector volume Vcol and the stroke volume Vcyl are given as constants. The collector volume refers to a volume surrounded by the EGR valve, the intake throttle valve, and the intake valve. [Cylinder suction new air amount calculation unit 19] The cylinder suction new air amount calculation unit 19 includes a new air amount sucked into the collector, which is an output of the collector suction new air amount detection unit 15, and a collector dynamic characteristic estimation unit.
Using the output of 13 and the time constant of the dynamic characteristic generated by the collector, the fresh air amount Qcw drawn into the cylinder is calculated by, for example, equation (3) (corresponding to claim 7).

【0035】(3)式は時定数τaで表される一次遅れ
の関係を、離散系の式を用いて表したものである。 Qcw=exp(−Δt/τa)×(Z-1Qcw)+〔1−exp(−Δt/τa)〕 ×(Z-1Qw) ・・・(3) Qcw:シリンダに吸入される新気量(Kg/sec) Qw:コレクタに吸入される新気量(Kg/sec) τa:コレクタによって生じる動特性の時定数(sec ) Δt:サンプリングタイム(sec ) ここで、Δtは定数として与える。 〔シリンダ吸入EGR量演算部12〕シリンダ吸入EGR
量演算部12は、シリンダ吸入混合気量演算部11の出力で
あるシリンダに吸入される混合気量と、シリンダ吸入新
気量演算部19の出力であるシリンダに吸入される新気量
とを用いて、例えば(4)式により、シリンダに吸入さ
れるEGR量Qceを演算する(請求項5に相当)。
Equation (3) expresses the relationship of the first-order lag represented by the time constant τa using a discrete system equation. Qcw = exp (−Δt / τa) × (Z −1 Qcw) + [1−exp (−Δt / τa)] × (Z− 1 Qw) (3) Qcw: fresh air sucked into the cylinder Amount (Kg / sec) Qw: Amount of fresh air sucked into the collector (Kg / sec) τa: Time constant of dynamic characteristics generated by the collector (sec) Δt: Sampling time (sec) Here, Δt is given as a constant. [Cylinder suction EGR amount calculation unit 12] Cylinder suction EGR
The amount calculation unit 12 calculates the amount of air-fuel mixture sucked into the cylinder, which is the output of the cylinder intake air-fuel mixture calculation unit 11, and the amount of new air that is sucked into the cylinder, which is the output of the cylinder intake new air amount calculation unit 19. Then, the EGR amount Qce sucked into the cylinder is calculated by, for example, equation (4) (corresponding to claim 5).

【0036】 Qce=Qo−Qcw ・・・(4) Qce:シリンダに吸入されるEGR量(Kg/sec) Qo:シリンダに吸入される混合気量(Kg/sec) Qcw:シリンダに吸入される新気量(Kg/sec) 〔コレクタ内温度推定部20〕コレクタ内温度推定部20
は、シリンダ吸入新気量演算部19の出力であるシリンダ
に吸入される新気量Qcwと、シリンダ吸入EGR量演算
部12の出力であるシリンダに吸入されるEGR量Qceと
から、新気とEGRガスとの比 ratio(%)=Qce/Q
cwを計算する。そして、この比ratio と、燃料噴射量検
出手段18の出力である燃料噴射量Qf(×10-6Kg/st )
とから、予め用意されたマップを参照して、コレクタ内
温度Tcol を推定する(請求項9に相当)。
Qce = Qo−Qcw (4) Qce: EGR amount sucked into cylinder (Kg / sec) Qo: Air-fuel mixture amount sucked into cylinder (Kg / sec) Qcw: Suction into cylinder Fresh air volume (Kg / sec) [Collector temperature estimation unit 20] Collector temperature estimation unit 20
Is calculated from the fresh air amount Qcw drawn into the cylinder, which is the output of the cylinder suction new air amount calculation unit 19, and the EGR amount Qce drawn into the cylinder, which is the output of the cylinder suction EGR amount calculation unit 12. Ratio to EGR gas ratio (%) = Qce / Q
Calculate cw. Then, this ratio ratio and the fuel injection amount Qf (× 10 −6 Kg / st) which is the output of the fuel injection amount detecting means 18
Then, the collector internal temperature Tcol is estimated with reference to a map prepared in advance (corresponding to claim 9).

【0037】コレクタ内温度推定用のマップの例を図6
に示す。 〔コレクタ吸入EGR量演算部14〕コレクタ吸入EGR
量演算部14は、シリンダ吸入EGR量演算部12の出力で
あるシリンダに吸入されるEGR量と、コレクタ動特性
推定部13の出力であるコレクタによって生じる動特性の
定数とを用いて、例えば(5),(6)式により、コレ
クタに吸入されるEGR量Qeを演算する(請求項3に
相当)。
FIG. 6 shows an example of a map for estimating the temperature inside the collector.
Shown in [Collector suction EGR amount calculation unit 14] Collector suction EGR
The amount calculation unit 14 uses the EGR amount sucked into the cylinder, which is the output of the cylinder suction EGR amount calculation unit 12, and the constant of the dynamic characteristic generated by the collector, which is the output of the collector dynamic characteristic estimation unit 13, for example, as ( The EGR amount Qe sucked into the collector is calculated by the formulas (5) and (6) (corresponding to claim 3).

【0038】(5),(6)式は、位相進み補償を離散
時間系の式を用いて表したものである。 Qe=(τa/τc)×Qce−(τa/τc−1)×R ・・・(5) ここで、 R=exp(−Δt/τc)×(Z-1R)+〔1−exp(−Δt/τc)〕 ×(Z-1Qce) ・・・(6) Qe:コレクタに吸入されるEGR量(Kg/sec) Qce:シリンダに吸入されるEGR量(Kg/sec) τa:コレクタによって生じる動特性の時定数(sec ) τc:コレクタ吸入EGR量予測時定数(sec ) Δt:サンプリングタイム(sec ) ここで、Δtは定数として与える。
Equations (5) and (6) express the phase lead compensation using a discrete-time equation. Qe = (τa / τc) × Qce− (τa / τc−1) × R (5) where, R = exp (−Δt / τc) × (Z −1 R) + [1-exp ( −Δt / τc)] × (Z −1 Qce) (6) Qe: EGR amount sucked into the collector (Kg / sec) Qce: EGR amount sucked into the cylinder (Kg / sec) τa: Collector Τc: Collector intake EGR amount prediction time constant (sec) Δt: Sampling time (sec) Here, Δt is given as a constant.

【0039】τcは、予測値として演算されるコレクタ
に吸入されるEGR量の実際値に対する遅れの時定数を
表し、(7)式の関係を満たすように設定される。 0<τc<τa ・・・(7) 尚、τcが小さい程、予測遅れは減少するが、外乱に対
する影響を受けやすくなる。
Τc represents the time constant of the delay of the EGR amount sucked into the collector calculated as the predicted value with respect to the actual value, and is set so as to satisfy the relationship of equation (7). 0 <τc <τa (7) Note that as τc is smaller, the prediction delay is reduced, but the influence of disturbance is more likely.

【0040】コレクタに吸入されるEGR量の実際値と
予測値との関係は、シリンダに吸入されるEGR量を介
して、図7(コレクタ吸入EGR量演算部の説明図)の
ようになる。図7は、入出力の関係を連続時間の伝達関
数を用いて表したもので、sはラプラス演算子を表す。
本来、シリンダに吸入されるEGR量は、コレクタに吸
入されるEGR量に対し、図7前段のブロックのよう
に、τaなる時定数の一次遅れに近似できる。
The relationship between the actual value and the predicted value of the EGR amount sucked into the collector is as shown in FIG. 7 (explanatory diagram of the collector suction EGR amount calculating section) via the EGR amount sucked into the cylinder. FIG. 7 shows an input / output relationship using a continuous-time transfer function, where s represents a Laplace operator.
Originally, the amount of EGR sucked into the cylinder can be approximated by a first-order lag of a time constant τa, as shown in the block at the front stage of FIG. 7, with respect to the amount of EGR sucked into the collector.

【0041】コレクタ吸入EGR量演算部14では、コレ
クタに吸入されるEGR量を予測するために、図7後段
のブロックの伝達関数を用いて演算した。これによっ
て、コレクタに吸入されるEGR量の予測値は実際値に
対して、τcなる設定された時定数の一次遅れとなる。 〔目標シリンダ吸入EGR量演算部2〕目標シリンダ吸
入EGR量演算部2は、目標EGR量設定部1の出力で
ある目標EGR率と、シリンダ吸入新気量演算部19の出
力であるシリンダに吸入される新気量とを用いて、例え
ば(8)式により、シリンダに吸入させたい目標EGR
量MQceを演算する(請求項1に相当)。
The collector suction EGR amount calculation unit 14 calculates the EGR amount sucked into the collector by using the transfer function of the block at the latter stage of FIG. As a result, the predicted value of the EGR amount sucked into the collector becomes a first-order lag of a set time constant of τc with respect to the actual value. [Target Cylinder Intake EGR Amount Calculating Unit 2] The target cylinder intake EGR amount calculating unit 2 draws the target EGR rate which is the output of the target EGR amount setting unit 1 and the cylinder which is the output of the cylinder intake fresh air amount calculating unit 19. The target EGR desired to be sucked into the cylinder by using the new air amount to be taken, for example, by equation (8).
The quantity MQce is calculated (corresponding to claim 1).

【0042】 MQce=(Megr /100 )×Qcw ・・・(8) MQce:シリンダに吸入させたい目標EGR量(Kg/se
c) Megr :目標EGR率(%) Qcw :シリンダに吸入される新気量 〔目標コレクタ吸入EGR量演算部3〕目標コレクタ吸
入EGR量演算部3は、目標シリンダ吸入EGR量演算
部2の出力であるシリンダに吸入させたい目標EGR量
と、コレクタ動特性推定部13の出力であるコレクタによ
って生じる動特性の時定数と、応答特性設定部22の出力
である応答特性の時定数とを用いて、例えば(9),
(10)式により、コレクタに吸入させたい目標EGR量
MQeを演算する(請求項1,2に相当)。
MQce = (Megr / 100) × Qcw (8) MQce: target EGR amount to be sucked into the cylinder (Kg / se
c) Megr: Target EGR rate (%) Qcw: New air amount sucked into cylinder [Target collector intake EGR amount calculation unit 3] The target collector suction EGR amount calculation unit 3 is an output of the target cylinder suction EGR amount calculation unit 2. Using the target EGR amount desired to be sucked into the cylinder, the time constant of the dynamic characteristic generated by the collector, which is the output of the collector dynamic characteristic estimating unit 13, and the time constant of the response characteristic, which is the output of the response characteristic setting unit 22. For example, (9),
The target EGR amount MQe to be sucked into the collector is calculated by the equation (10) (corresponding to claims 1 and 2).

【0043】(9),(10)式は、位相進み補償を離散
時間系の式を用いて表したものである。 MQe=(τa/τb)×MQce−(τa/τb−1)×L ・・・(9) ここで、 L=exp(−Δt/τb)×(Z-1L)+〔1−exp(−Δt/τb)〕 ×(Z-1MQce) ・・・(10) MQe:コレクタに吸入させたい目標EGR量(Kg/se
c) MQce:シリンダに吸入させたい目標EGR量(Kg/se
c) τa :コレクタによって生じる動特性の時定数(sec
) τb :応答特性の時定数(sec ) Δt :サンプリングタイム(sec ) ここで、Δtは定数として与える。 〔応答特性設定部17〕応答特性設定部17は、シリンダに
吸入させたい目標EGR量から、実際にシリンダに吸入
されるEGR量の応答特性の時定数τbを設定する(請
求項2に相当)。
Equations (9) and (10) express the phase lead compensation using a discrete-time equation. MQe = (τa / τb) × MQce− (τa / τb−1) × L (9) where L = exp (−Δt / τb) × (Z −1 L) + [1-exp ( −Δt / τb)] × (Z −1 MQce) (10) MQe: Target EGR amount desired to be sucked into the collector (Kg / se
c) MQce: target EGR amount (Kg / se) to be sucked into the cylinder
c) τa: Time constant of dynamic characteristics generated by the collector (sec)
) Τb: time constant of response characteristics (sec) Δt: sampling time (sec) Here, Δt is given as a constant. [Response Characteristic Setting Unit 17] The response characteristic setting unit 17 sets the time constant τb of the response characteristic of the EGR amount actually sucked into the cylinder from the target EGR amount desired to be sucked into the cylinder (corresponding to claim 2). .

【0044】このとき、(11)式のように、コレクタ動
特性推定部13の出力であるコレクタによって生じる動特
性の時定数τaより小さな正数となるようにする。 0<τb<τa ・・・(11) τb:応答特性の時定数(sec ) τa:コレクタによって生じる動特性の時定数(sec ) 尚、τbが小さい程、応答特性が向上するが、EGR弁
に速い動作速度と、大きな開口面積とが要求される。 〔体積効率推定部21〕体積効率推定部21は、コレクタ内
圧力検出手段17の出力であるコレクタ内圧力Pcol と、
機関回転速度検出手段16の出力である機関回転速度Ne
とから、予め用意されたマップを参照して、体積効率η
vを推定する(請求項8に相当)。
At this time, a positive number smaller than the time constant τa of the dynamic characteristic generated by the collector, which is the output of the collector dynamic characteristic estimating unit 13, is set as shown in equation (11). 0 <τb <τa (11) τb: Time constant of response characteristics (sec) τa: Time constant of dynamic characteristics generated by the collector (sec) The smaller the τb, the better the response characteristics, but the EGR valve A high operating speed and a large opening area are required. [Volume Efficiency Estimating Unit 21] The volume efficiency estimating unit 21 includes a collector pressure Pcol, which is an output of the collector pressure detecting means 17, and
The engine speed Ne, which is the output of the engine speed detector 16
From the above, referring to a map prepared in advance, the volumetric efficiency η
v is estimated (corresponding to claim 8).

【0045】体積効率推定用のマップの例を図8に示
す。尚、体積効率推定部21の出力を、コレクタ内圧力と
機関回転速度とを用いないで、所定の定数としてもよい
(請求項12,13に相当)。 〔目標EGR弁開度演算部4〕目標EGR弁開度演算部
4は、コレクタ吸入EGR量演算部14の出力であるコレ
クタに吸入されるEGR量と、目標コレクタ吸入EGR
量演算部3の出力であるコレクタに吸入させたい目標E
GR量とを用いて、例えば(12),(13)式により、目
標EGR弁開度Aegr を演算する(請求項1に相当)。
積分を差分表現して、PI制御を行っている。
FIG. 8 shows an example of a map for estimating the volumetric efficiency. Note that the output of the volume efficiency estimating unit 21 may be a predetermined constant without using the collector internal pressure and the engine rotation speed (corresponding to claims 12 and 13). [Target EGR Valve Opening Calculation Unit 4] The target EGR valve opening calculation unit 4 calculates the amount of EGR sucked into the collector, which is the output of the collector suction EGR amount calculation unit 14, and the target collector suction EGR.
The target E to be sucked into the collector, which is the output of the quantity calculation unit 3,
The target EGR valve opening Aegr is calculated by using the GR amount and, for example, the equations (12) and (13) (corresponding to claim 1).
PI control is performed by expressing the integral as a difference.

【0046】 Aegr =Kp×(MQe−Qe)+Y ・・・(12) ここで、 Y=Z-1Y+Δt×Ki×Z-1(MQe−Qe) ・・・(13) Aegr :目標EGR弁開度 MQe:コレクタに吸入させたい目標EGR量(Kg/se
c) Qe :コレクタに吸入されるEGR量(Kg/sec) Δt :サンプリングタイム(sec ) Kp :比例ゲイン Ki :積分ゲイン ここで、比例ゲインKp、積分ゲインKiは、実験及び
シミュレーションにより予め設定しておき、機関運転状
態によって変化させてもよい。 〔EGR弁操作部5〕EGR弁操作部5は、目標EGR
弁開度となるようにEGR弁を操作する。
Aegr = Kp × (MQe−Qe) + Y (12) where, Y = Z −1 Y + Δt × Ki × Z −1 (MQe−Qe) (13) Aegr: target EGR valve Opening MQe: Target EGR amount (Kg / se
c) Qe: EGR amount sucked into the collector (Kg / sec) Δt: Sampling time (sec) Kp: Proportional gain Ki: Integral gain Here, the proportional gain Kp and the integral gain Ki are set in advance by experiments and simulations. Alternatively, it may be changed according to the engine operating state. [EGR valve operating unit 5] The EGR valve operating unit 5
The EGR valve is operated so as to have the valve opening.

【0047】次に、シミレーション結果について説明す
る。図9に、従来例による、目標EGR率と、実EGR
率と、予測EGR率のシミュレーション結果を示す。ま
た、図10に、第1の実施例による、目標EGR率と、実
EGR率と、予測EGR率のシミュレーション結果を示
す。共に、7秒の時点から加速した場合を想定してい
る。
Next, the simulation result will be described. FIG. 9 shows a target EGR rate and an actual EGR according to a conventional example.
2 shows a simulation result of a rate and a predicted EGR rate. FIG. 10 shows simulation results of the target EGR rate, the actual EGR rate, and the predicted EGR rate according to the first embodiment. In both cases, it is assumed that the vehicle accelerates from 7 seconds.

【0048】図9と図10との比較から、第1の実施例
(図10)の方がEGR率の予測精度が高いことがわか
る。予測精度の向上によって、実EGR率の目標EGR
率に対する追従性も向上していることがわかる。次に、
本発明の第2の実施例を説明する。図11は本発明の第2
の実施例を示している(請求項1〜10を適用)。
From the comparison between FIG. 9 and FIG. 10, it can be seen that the first embodiment (FIG. 10) has a higher EGR rate prediction accuracy. By improving the prediction accuracy, the target EGR of the actual EGR rate
It can be seen that the ability to follow the ratio is also improved. next,
A second embodiment of the present invention will be described. FIG. 11 shows the second embodiment of the present invention.
(Examples 1 to 10 are applied).

【0049】この第2の実施例は、第1の実施例に対し
て、コレクタに吸入される新気量を演算によって求める
ものである。よって、第1の実施例のコレクタ吸入新気
量検出手段15の代わりに、吸気絞り弁開口面積検出手段
31と、コレクタ吸入新気量演算部32とが設けられる。吸
気絞り弁開口面積検出手段31は、吸気絞り弁開口面積を
検出する。
The second embodiment is different from the first embodiment in that the amount of fresh air sucked into the collector is obtained by calculation. Therefore, instead of the collector intake fresh air amount detecting means 15 of the first embodiment, an intake throttle valve opening area detecting means is used.
31 and a collector intake fresh air amount calculation unit 32 are provided. The intake throttle valve opening area detecting means 31 detects the intake throttle valve opening area.

【0050】コレクタ吸入新気量演算部32は、コレクタ
内圧力検出手段17の出力であるコレクタ内圧力と、吸気
絞り弁開口面積検出手段31の出力である吸気絞り弁開口
面積とを用いて、例えば(14)式により、コレクタに吸
入される新気量Qwを演算する(請求項10に相当)。
(14)式は、吸気絞り弁上流の圧力を大気圧、吸気絞り
弁下流の圧力をコレクタ内圧力として、ベルヌーイの式
から吸気絞り弁通過流量を求め、これをコレクタに吸入
される新気量としたものである。
The collector suction fresh air amount calculation unit 32 uses the collector internal pressure, which is the output of the collector internal pressure detection means 17, and the intake throttle valve opening area, which is the output of the intake throttle valve opening area detection means 31. For example, the fresh air amount Qw sucked into the collector is calculated by the equation (14) (corresponding to claim 10).
In equation (14), the pressure upstream of the intake throttle valve is set to the atmospheric pressure, and the pressure downstream of the intake throttle valve is set to the pressure inside the collector. It is what it was.

【0051】 Qw=〔2×(Pa−Pcol )×ρa〕1/2 ×Stvo ・・・(14) Qw :コレクタに吸入される新気量(Kg/sec) Pcol :コレクタ内圧力(Pa) Pa :大気圧(Pa) ρa :大気密度(Kg/m3 ) Stvo :吸気絞り弁開口面積(m2) 尚、大気圧Pa、大気密度ρaは、センシングしてもよ
いし、標準的な値を与えてもよい。Pa、ρaとして標
準的な値を用いる場合、請求項14に相当する。
Qw = [2 × (Pa−Pcol) × ρa] 1/2 × Stvo (14) Qw: New air volume sucked into the collector (Kg / sec) Pcol: Collector internal pressure (Pa) Pa: Atmospheric pressure (Pa) ρa: Atmospheric density (Kg / m 3 ) Stvo: Opening area of the intake throttle valve (m 2 ) The atmospheric pressure Pa and the atmospheric density ρa may be sensed or may be standard values. May be given. When a standard value is used as Pa and ρa, this corresponds to claim 14.

【0052】その他は同じである。次に、本発明の第3
の実施例を説明する。図12は本発明の第3の実施例を示
している(請求項1〜9,11を適用)。この第3の実施
例は、第1の実施例に対して、コレクタ内温度をセンサ
で測定するものである。
Others are the same. Next, the third aspect of the present invention
An example will be described. FIG. 12 shows a third embodiment of the present invention (claims 1 to 9 and 11 are applied). The third embodiment is different from the first embodiment in that the temperature inside the collector is measured by a sensor.

【0053】よって、第1の実施例の燃料噴射量検出手
段18及びコレクタ内温度推定部20の代わりに、コレクタ
内温度をセンサを用いて検出するコレクタ内温度検出手
段33が設けられる。その他は同じである。次に、本発明
の第4の実施例を説明する。
Accordingly, instead of the fuel injection amount detecting means 18 and the collector temperature estimating section 20 of the first embodiment, a collector temperature detecting means 33 for detecting the collector temperature using a sensor is provided. Others are the same. Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.

【0054】図13は本発明の第4の実施例を示している
(請求項1〜11を適用)。この第4の実施例は、第2の
実施例に対して、コレクタ内温度をセンサで測定するも
のである。よって、第2の実施例の燃料噴射量検出手段
18及びコレクタ内温度推定部20の代わりに、コレクタ内
温度をセンサを用いて検出するコレクタ内温度検出手段
33が設けられる。
FIG. 13 shows a fourth embodiment of the present invention (claims 1 to 11 are applied). The fourth embodiment is different from the second embodiment in that the temperature inside the collector is measured by a sensor. Therefore, the fuel injection amount detecting means of the second embodiment
A temperature detecting means in the collector for detecting the temperature in the collector using a sensor instead of the temperature estimating unit 20 in the collector 18
33 are provided.

【0055】その他は同じである。Others are the same.

【0056】[0056]

【発明の効果】以上説明したように、本発明(請求項1
に係る発明)によれば、コレクタに吸入される新気量、
及びEGR量がシリンダに吸入されるまでの遅れを考慮
したことによって、EGR制御精度を向上でき、これに
よって、NOx、黒煙の発生を低減できる等の効果が得
られる。
As described above, the present invention (Claim 1)
According to the invention according to the present invention), the amount of fresh air sucked into the collector,
In addition, by taking into account the delay until the EGR amount is sucked into the cylinder, the EGR control accuracy can be improved, whereby effects such as reduction of NOx and black smoke can be obtained.

【0057】また、本発明と、従来例(及び先願1)
と、先願2との違いは、それぞれ図14に示すような入力
から目標EGR弁開度を演算しているという点である。
従来例(及び先願1)では、目標EGR率の予測EGR
率との差に基づいて目標EGR弁開度を求めており、E
GR率はシリンダ内の新気とEGRガスとの比であるの
に対して、EGR弁はコレクタに吸入されるEGR量を
制御しているので、コレクタに吸入されるガスがシリン
ダに吸入されるまでの動特性があり、遅れが生じる。つ
まり、予測EGR率と目標EGR率との差に基づいてE
GR弁を制御しても、上記動特性の分だけ、結果の反映
が遅くなり、この遅れが制御性能の限界を生むという問
題がある。
The present invention and a conventional example (and prior application 1)
The difference from the prior application 2 is that the target EGR valve opening is calculated from the input as shown in FIG.
In the conventional example (and prior application 1), the predicted EGR of the target EGR rate is
The target EGR valve opening is obtained based on the difference from
The GR rate is the ratio of fresh air in the cylinder to EGR gas, whereas the EGR valve controls the amount of EGR sucked into the collector, so that the gas sucked into the collector is sucked into the cylinder. There is a dynamic characteristic up to and there is a delay. That is, E is calculated based on the difference between the predicted EGR rate and the target EGR rate.
Even when the GR valve is controlled, there is a problem that the reflection of the result is delayed by the amount of the dynamic characteristics, and this delay causes a limitation in control performance.

【0058】この点、本発明では、このような問題を解
消できる。先願2では、コレクタに吸入させたい目標E
GR量と、EGR弁前後の差圧とを用いて、目標EGR
弁開度を演算しており、この結果、EGR管、EGR弁
の製造ばらつきや、EGR弁の排気によるつまり等によ
って、EGR弁における流路面積が確保されていない場
合、これを補正するフィードバック機構が存在しないた
めに、EGR率の制御性能が悪化する。
In this regard, the present invention can solve such a problem. In the earlier application 2, the target E that the collector wants to inhale
Using the GR amount and the differential pressure across the EGR valve, the target EGR
The valve opening is calculated. As a result, if the flow path area in the EGR valve is not ensured due to manufacturing variations of the EGR pipe and the EGR valve or clogging due to exhaustion of the EGR valve, a feedback mechanism for correcting this is provided. Does not exist, the control performance of the EGR rate deteriorates.

【0059】この点、本発明では、コレクタに吸入され
るEGR量をコレクタに吸入させたいEGR量と比較し
て、目標EGR弁開度の補正を行っていて、言い換えれ
ばコレクタに吸入されるEGR量をフィードバックして
いるために、上記のような特性の変化に対し、これを補
正することができる。図15に、目標EGR弁開度に対し
て、実際のEGR弁開度が70%のときの、実EGR率の
目標EGR率に対する追従性能の、先願2と本発明(第
1の実施例)との比較シミュレーションを示す。共に9
秒の時点から加速した場合を想定している。図15から、
本発明の方が追従性能が高いことがわかる。
In this regard, in the present invention, the target EGR valve opening is corrected by comparing the EGR amount sucked into the collector with the EGR amount desired to be sucked into the collector. In other words, the EGR amount sucked into the collector is corrected. Since the amount is fed back, it is possible to correct for such a change in characteristics as described above. FIG. 15 shows the performance of following the actual EGR rate with respect to the target EGR rate when the actual EGR valve opening degree is 70% of the target EGR valve opening degree and the present invention (first embodiment). 3) shows a comparison simulation with FIG. 9 together
It is assumed that the vehicle accelerates from the second. From FIG.
It can be seen that the present invention has higher tracking performance.

【0060】請求項2〜請求項14に係る発明は、請求項
1に係る発明の効果に対して、更に以下のような特徴が
ある。請求項2に係る発明は、請求項1に係る発明にお
ける第2の目標EGR量の演算方法を特定したものであ
る。請求項3に係る発明は、請求項1に係る発明におけ
るコレクタに吸入されるEGR量を測定する場合に比べ
て、測定手段が不要になる。
The invention according to claims 2 to 14 further has the following features with respect to the effects of the invention according to claim 1. The invention according to claim 2 specifies the second method of calculating the target EGR amount in the invention according to claim 1. According to the third aspect of the present invention, a measuring unit is not required as compared with the case of measuring the amount of EGR sucked into the collector according to the first aspect of the present invention.

【0061】請求項4に係る発明は、請求項2又は請求
項3に係る発明におけるコレクタ動特性を特定したもの
である。請求項5に係る発明は、請求項3に係る発明に
おけるシリンダに吸入されるEGR量を測定する場合に
比べて、測定手段が不要となる。請求項6に係る発明
は、請求項5に係る発明におけるシリンダに吸入される
混合気量を測定する場合に比べて、測定手段が不要とな
る。
The invention according to claim 4 specifies the collector dynamic characteristic in the invention according to claim 2 or 3. The invention according to claim 5 does not require a measuring unit as compared with the case of measuring the amount of EGR sucked into the cylinder in the invention according to claim 3. The invention according to claim 6 does not require a measuring means as compared with the case of measuring the amount of air-fuel mixture sucked into the cylinder according to the invention according to claim 5.

【0062】請求項7に係る発明は、請求項5に係る発
明におけるシリンダに吸入される新気量を測定する場合
に比べて、測定手段が不要となる。請求項8に係る発明
は、請求項4又は請求項6に係る発明における体積効率
を推定する方法を特定したものである。請求項9に係る
発明は、請求項6に係る発明におけるコレクタ内温度を
測定する場合に比べて、測定手段が不要になる。
According to the seventh aspect of the present invention, no measuring means is required as compared with the case of measuring the amount of fresh air sucked into the cylinder according to the fifth aspect of the present invention. The invention according to claim 8 specifies a method for estimating the volume efficiency in the invention according to claim 4 or 6. According to the ninth aspect of the present invention, a measuring unit is not required as compared with the case of measuring the temperature in the collector according to the sixth aspect of the present invention.

【0063】請求項10に係る発明は、請求項7に係る発
明におけるコレクタに吸入される新気量を測定する場合
に比べて、測定手段が不要となる。請求項11に係る発明
は、請求項6に係る発明におけるコレクタ内温度を推定
する場合に比べて、推定手段が不要になる。請求項12に
係る発明は、請求項4に係る発明における体積効率を推
定する場合に比べて、推定手段が不要になる。
According to the tenth aspect of the present invention, no measuring means is required as compared with the case of measuring the amount of fresh air sucked into the collector according to the seventh aspect of the present invention. According to the eleventh aspect of the present invention, an estimating unit is not required as compared with the case of estimating the temperature in the collector according to the sixth aspect of the present invention. According to the twelfth aspect of the present invention, an estimating unit is not required as compared with the case of estimating the volume efficiency in the fourth aspect of the present invention.

【0064】請求項13に係る発明は、請求項6に係る発
明における体積効率やコレクタ内密度を推定したり測定
する場合に比べて、推定手段や測定手段が不要になる。
請求項14に係る発明は、請求項10に係る発明にける大気
圧や大気密度を測定する場合に比べて、測定手段が不要
となる。
According to the thirteenth aspect of the present invention, the estimating means and the measuring means are not required as compared with the case of estimating and measuring the volume efficiency and the density in the collector according to the sixth aspect of the present invention.
The invention according to claim 14 does not require a measuring means as compared with the case of measuring the atmospheric pressure or the atmospheric density according to the invention according to claim 10.

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

【図1】 本発明の基本的構成を示すブロック図FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of the present invention.

【図2】 位相進み補償の説明図(1)FIG. 2 is an explanatory diagram of phase lead compensation (1).

【図3】 位相進み補償の説明図(2)FIG. 3 is an explanatory diagram of phase lead compensation (2).

【図4】 コレクタ吸入EGR量推定方法のブロック図FIG. 4 is a block diagram of a method of estimating a collector intake EGR amount;

【図5】 本発明の第1の実施例を示すブロック図FIG. 5 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図6】 コレクタ内温度推定用のマップの例を示す図FIG. 6 is a diagram showing an example of a map for estimating the temperature inside the collector;

【図7】 コレクタ吸入EGR量演算部の説明図FIG. 7 is an explanatory diagram of a collector suction EGR amount calculation unit.

【図8】 体積効率推定用のマップの例を示す図FIG. 8 is a diagram showing an example of a map for volumetric efficiency estimation;

【図9】 従来例によるシミュレーション結果を示す図FIG. 9 is a diagram showing a simulation result according to a conventional example.

【図10】 第1の実施例によるシミュレーション結果を
示す図
FIG. 10 is a diagram illustrating a simulation result according to the first embodiment.

【図11】 本発明の第2の実施例を示すブロック図FIG. 11 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図12】 本発明の第3の実施例を示すブロック図FIG. 12 is a block diagram illustrating a third embodiment of the present invention.

【図13】 本発明の第4の実施例を示すブロック図FIG. 13 is a block diagram showing a fourth embodiment of the present invention.

【図14】 本発明と従来例等との目標EGR弁開度演算
部の入力の違いの説明図
FIG. 14 is an explanatory diagram of a difference between an input of a target EGR valve opening calculating unit between the present invention and a conventional example.

【図15】 先願2と本発明との比較シミュレーション結
果を示す図
FIG. 15 is a diagram showing a simulation result of comparison between the prior application 2 and the present invention.

【図16】 従来例の構成を示すブロック図FIG. 16 is a block diagram showing a configuration of a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 目標EGR率設定部 2 目標シリンダ吸入EGR量演算部(第1の目標EG
R量演算部) 3 目標コレクタ吸入EGR量演算部(第2の目標EG
R量演算部) 4 目標EGR弁開度演算部 5 EGR弁操作部 6 ディーゼル機関 11 シリンダ吸入混合気量演算部 12 シリンダ吸入EGR量演算部 13 コレクタ動特性推定部 14 コレクタ吸入EGR量演算部 15 コレクタ吸入新気量検出手段 16 機関回転速度検出手段 17 コレクタ内圧力検出手段 18 燃料噴射量検出手段 19 シリンダ吸入新気量演算部 20 コレクタ内温度推定部 21 体積効率推定部 22 シリンダ吸入EGR量応答特性設定部 31 吸気絞り弁開口面積検出手段 32 コレクタ吸入新気量演算部 33 コレクタ内温度検出手段
1 target EGR rate setting section 2 target cylinder intake EGR amount calculation section (first target EG
R amount calculation unit) 3 target collector intake EGR amount calculation unit (second target EG
4 Target EGR valve opening degree calculation section 5 EGR valve operation section 6 Diesel engine 11 Cylinder intake air-fuel mixture calculation section 12 Cylinder intake EGR amount calculation section 13 Collector dynamic characteristic estimating section 14 Collector suction EGR amount calculation section 15 Collector intake fresh air amount detecting means 16 Engine rotational speed detecting means 17 Collector internal pressure detecting means 18 Fuel injection amount detecting means 19 Cylinder intake new air amount calculating unit 20 Collector internal temperature estimating unit 21 Volume efficiency estimating unit 22 Cylinder intake EGR amount response Characteristic setting unit 31 Intake throttle valve opening area detection means 32 Collector intake fresh air amount calculation unit 33 Collector temperature detection means

Claims (14)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】機関の排気系と吸気系とを連通するEGR
通路に設けられたEGR弁を介して排気の一部を吸気中
に還流する内燃機関のEGR制御装置において、 機関運転状態に応じて目標EGR率を設定する目標EG
R率設定部と、 前記目標EGR率とシリンダに吸入される新気量とか
ら、シリンダに吸入させたい第1の目標EGR量を演算
する第1の目標EGR量演算部と、 前記第1の目標EGR量に位相進み補償を行って、コレ
クタに吸入させたい第2の目標EGR量を演算する第2
の目標EGR量演算部と、 前記第2の目標EGR量と実際にコレクタに吸入される
EGR量とから、目標EGR弁開度を演算する目標EG
R弁開度演算部と、 前記目標EGR弁開度となるようにEGR弁を操作する
EGR弁操作部と、 を含んで構成される内燃機関のEGR制御装置。
An EGR for communicating an exhaust system and an intake system of an engine.
In an EGR control device for an internal combustion engine that recirculates a part of exhaust gas into intake air through an EGR valve provided in a passage, a target EG for setting a target EGR rate according to an engine operating state
An R rate setting unit; a first target EGR amount calculating unit that calculates a first target EGR amount desired to be sucked into the cylinder from the target EGR rate and the fresh air amount sucked into the cylinder; A second calculating means for performing a phase lead compensation on the target EGR amount and calculating a second target EGR amount desired to be sucked into the collector;
A target EGR amount calculating section, and a target EG for calculating a target EGR valve opening degree from the second target EGR amount and the EGR amount actually sucked into the collector.
An EGR control device for an internal combustion engine, comprising: an R valve opening calculation unit; and an EGR valve operation unit that operates an EGR valve so as to achieve the target EGR valve opening.
【請求項2】前記第2の目標EGR量演算部は、前記第
1の目標EGR量と実際にシリンダに吸入されるEGR
量との間の応答特性を設定するシリンダ吸入EGR量応
答特性設定部の出力と、コレクタに吸入されるガスがシ
リンダに吸入されるまでの動特性を推定するコレクタ動
特性推定部の出力とに基づいて、前記第1の目標EGR
量から前記第2の目標EGR量を演算するものであるこ
とを特徴とする請求項1記載の内燃機関のEGR制御装
置。
2. The second target EGR amount calculation section calculates the first target EGR amount and EGR actually sucked into a cylinder.
The output of the cylinder intake EGR amount response characteristic setting unit that sets the response characteristic between the amount and the output of the collector dynamic characteristic estimator that estimates the dynamic characteristic until the gas drawn into the collector is drawn into the cylinder. Based on the first target EGR
2. The EGR control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the second target EGR amount is calculated from the amount.
【請求項3】前記コレクタに吸入されるEGR量は、コ
レクタに吸入されるガスがシリンダに吸入されるまでの
動特性を推定するコレクタ動特性推定部の出力に基づい
て、シリンダに吸入されるEGR量に位相進み補償を行
うことによって求められることを特徴とする請求項1記
載の内燃機関のEGR制御装置。
3. The EGR amount drawn into the collector is drawn into the cylinder based on the output of a collector dynamic characteristic estimating section for estimating the dynamic characteristic until the gas drawn into the collector is drawn into the cylinder. The EGR control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the EGR amount is obtained by performing a phase lead compensation on the EGR amount.
【請求項4】前記コレクタ動特性推定部は、機関回転速
度と体積効率とコレクタ容積と行程容積とから、コレク
タ動特性を推定するものであることを特徴とする請求項
2又は請求項3記載の内燃機関のEGR制御装置。
4. The collector dynamic characteristic estimating section for estimating a collector dynamic characteristic from an engine rotational speed, a volume efficiency, a collector volume and a stroke volume. EGR control device for an internal combustion engine.
【請求項5】前記シリンダに吸入されるEGR量は、シ
リンダに吸入される混合気量とシリンダに吸入される新
気量とから求められることを特徴とする請求項3記載の
内燃機関のEGR制御装置。
5. The EGR of an internal combustion engine according to claim 3, wherein the amount of EGR taken into the cylinder is obtained from the amount of air-fuel mixture taken into the cylinder and the amount of fresh air taken into the cylinder. Control device.
【請求項6】前記シリンダに吸入される混合気量は、体
積効率と行程容積と機関回転速度と標準状態を示す絶対
圧力と標準状態を示す絶対温度と標準状態におけるコレ
クタに依存する気体の密度とコレクタ内圧力とコレクタ
内温度とから求められることを特徴とする請求項5記載
の内燃機関のEGR制御装置。
6. The volume of the gas mixture sucked into the cylinder includes volumetric efficiency, stroke volume, engine rotation speed, absolute pressure indicating a standard state, absolute temperature indicating a standard state, and density of a gas depending on a collector in the standard state. 6. The EGR control device for an internal combustion engine according to claim 5, wherein the EGR control device is obtained from the pressure, the pressure in the collector, and the temperature in the collector.
【請求項7】前記シリンダに吸入される新気量は、コレ
クタに吸入されるガスがシリンダに吸入されるまでの動
特性を推定するコレクタ動特性推定部の出力に基づい
て、コレクタに吸入される新気量から求められることを
特徴とする請求項1又は請求項5記載の内燃機関のEG
R制御装置。
7. The amount of fresh air drawn into the cylinder is drawn into the collector based on the output of a collector dynamic characteristic estimating section for estimating the dynamic characteristic until the gas drawn into the collector is drawn into the cylinder. The EG of an internal combustion engine according to claim 1 or 5, wherein the EG is obtained from a fresh air amount.
R control device.
【請求項8】前記体積効率は、機関回転速度とコレクタ
内圧力とから求められることを特徴とする請求項4又は
請求項6記載の内燃機関のEGR制御装置。
8. The EGR control apparatus for an internal combustion engine according to claim 4, wherein said volume efficiency is obtained from an engine rotation speed and a collector internal pressure.
【請求項9】前記コレクタ内温度は、燃料噴射量とシリ
ンダに吸入されるEGR量とシリンダに吸入される新気
量とから求められることを特徴とする請求項6記載の内
燃機関のEGR制御装置。
9. The EGR control of an internal combustion engine according to claim 6, wherein the collector internal temperature is obtained from a fuel injection amount, an EGR amount taken into the cylinder, and a fresh air amount taken into the cylinder. apparatus.
【請求項10】前記コレクタに吸入される新気量は、吸気
絞り弁開口面積とコレクタ内圧力と大気圧と大気密度と
から求められることを特徴とする請求項7記載の内燃機
関のEGR制御装置。
10. The EGR control of an internal combustion engine according to claim 7, wherein the amount of fresh air sucked into the collector is obtained from an intake throttle valve opening area, a collector internal pressure, an atmospheric pressure, and an atmospheric density. apparatus.
【請求項11】前記コレクタ内温度は、センサを用いて測
定することを特徴とする請求項6記載の内燃機関のEG
R制御装置。
11. The EG for an internal combustion engine according to claim 6, wherein the temperature inside the collector is measured using a sensor.
R control device.
【請求項12】前記体積効率に、所定の定数を用いること
を特徴とする請求項4記載の内燃機関のEGR制御装
置。
12. The EGR control device for an internal combustion engine according to claim 4, wherein a predetermined constant is used for the volumetric efficiency.
【請求項13】前記体積効率と前記標準状態におけるコレ
クタに依存する気体の密度との少なくとも一方に、所定
の定数を用いることを特徴とする請求項6記載の内燃機
関のEGR制御装置。
13. The EGR control device for an internal combustion engine according to claim 6, wherein a predetermined constant is used for at least one of the volume efficiency and the gas density depending on the collector in the standard state.
【請求項14】前記大気圧と前記大気密度との少なくとも
一方に、所定の定数を用いることを特徴とする請求項10
記載の内燃機関のEGR制御装置。
14. The method according to claim 10, wherein a predetermined constant is used for at least one of the atmospheric pressure and the atmospheric density.
An EGR control device for an internal combustion engine according to claim 1.
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