JP3387404B2 - Engine control device - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は電子制御スロットル
装置及びEGR制御装置を備えたエンジンの制御装置に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an engine control device having an electronically controlled throttle device and an EGR control device.
【0002】[0002]
【従来の技術と解決すべき課題】EGR装置(排気還流
装置)を備えたエンジンの制御装置としては、例えば本
出願人が特願平9−152591号として提案している
ものがある。2. Description of the Related Art As an engine control device equipped with an EGR device (exhaust gas recirculation device), there is, for example, one proposed by the applicant of the present application as Japanese Patent Application No. 9-152591.
【0003】これは、EGR制御の精度を高めることを
目的として、アクセル開度(アクセルペダルの踏み込み
量)とエンジン回転数から目標トルク相当値を演算し、
それらを基本吸気量即ち基準空燃比での必要シリンダ吸
気量の相当値に変換し、それらに目標当量比を乗ずるこ
とで目標吸気量を演算し、目標EGR率と前述した目標
吸気量とから目標EGR量を演算している。さらに、目
標EGR量は新気量相当に補正し、この補正値と目標吸
気量を加算して総作動ガス量を演算し、その総作動ガス
量より総開口面積を演算し、この総開口面積を、目標吸
気量、目標EGR量、総作動ガス量に応じて目標スロッ
トル開度と目標EGRバルブ開度に割り当てるようにし
ている。In order to improve the accuracy of EGR control, a target torque equivalent value is calculated from the accelerator opening (accelerator pedal depression amount) and the engine speed,
The target intake air amount is calculated by converting them to the basic intake air amount, that is, the equivalent value of the required cylinder intake air amount at the reference air-fuel ratio, and multiplying them by the target equivalence ratio, and the target EGR rate and the target intake air amount described above The amount of EGR is calculated. Further, the target EGR amount is corrected to a value equivalent to the fresh air amount, the correction value and the target intake air amount are added to calculate the total working gas amount, and the total opening area is calculated from the total working gas amount. Is assigned to the target throttle opening and the target EGR valve opening according to the target intake air amount, the target EGR amount, and the total working gas amount.
【0004】ところで、一般的にスロットル開度とエン
ジントルク及びシリンダ吸気量の関係は図1に示したよ
うになっており、スロットル開度の増加に対しエンジン
トルク及びシリンダ吸気量がほとんど増加しない領域
(図中のハッチング部)が存在する。これは、スロット
ル開度の増加に伴いスロットルバルブ上下流の圧力差が
無くなっていくためである。これは、EGRバルブにつ
いても同様のことがいえる。このため、上記のような制
御装置では、前記のスロットル開度領域において例えば
アクセル開度センサ出力APOの僅かなbitエラー
(誤差)や振動等による微動に対しても図2に示したよ
うにスロットル開度TVO及びEGRバルブ開度EGR
/Vが相対的に過度に反応する結果となって、トルク変
動など運転性を損なう問題が生じるおそれがあった。本
発明はこのような問題点を解消することを目的としてい
る。By the way, generally, the relationship between the throttle opening and the engine torque and the cylinder intake air amount is as shown in FIG. 1, and the region where the engine torque and the cylinder intake air amount hardly increase with the increase of the throttle opening amount. (Hatched portion in the figure) exists. This is because the pressure difference between the upstream and downstream of the throttle valve disappears as the throttle opening increases. The same can be said for the EGR valve. Therefore, in the control device as described above, in the throttle opening range, for example, even if a slight bit error (error) of the accelerator opening sensor output APO or fine movement due to vibration or the like occurs, as shown in FIG. Opening TVO and EGR valve opening EGR
As a result, / V relatively excessively reacts, which may cause problems such as torque fluctuations that impair drivability. The present invention aims to solve such problems.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、図3
に示したように、アクセル開度とエンジン回転数を含む
エンジン運転状態とに基づいて所定の目標スロットル開
度となるようにスロットルバルブの開度を制御するスロ
ットル制御装置Tcと、エンジン運転状態に基づいて所
定の目標EGR量となるようにEGRバルブの開度を制
御するEGR制御装置Ecとを備えたエンジンの制御装
置を構成し、アクセル開度APOとエンジン回転数Ne
とから理論空燃比における目標吸気量相当値TTPST
を演算する目標吸気量演算部と、アクセル開度APOと
エンジン回転数Neとから目標当量比TFBYA00を
演算する目標当量比演算部と、目標吸気量相当値TTP
STを目標当量比TFBYA00で除して第2目標吸気
量相当値TTPを演算する第2目標吸気量演算部と、ア
クセル開度APO及び所定の運転状態検出値から目標E
GR率TEGRを演算する目標EGR率演算部と、目標
吸気量TTPSTと目標EGR率TEGRとから目標E
GR量TTPEGRを演算する目標EGR量演算部と、
目標EGR量TTPEGRに第2目標吸気量相当値TT
Pを加算して目標総作動ガス量TTPGAS0を演算す
る目標総作動ガス量演算部と、目標総作動ガス量制限値
GASLMTを演算する目標総作動ガス量制限値演算部
と、目標総作動ガス量TTPGAS0と目標総作動ガス
量制限値GASLMTとを比較する総作動ガス量比較演
算部と、前記比較結果に基づき、目標総作動ガス量TT
PGAS0が目標総作動ガス量制限値GASLMTより
も大きいときに目標EGR率を所定期間減少方向に修正
する目標EGR率修正演算部と、第2目標吸気量相当値
TTPまたは目標EGR量TTPEGRと目標総作動ガ
ス量TTPGAS0とからスロットル制御装置Tcの目
標スロットル開度TTVOとEGR制御装置Ecの目標
EGRバルブ開度TSTPを演算する目標開度演算部と
を有する制御系を設けた。The invention according to claim 1 is based on FIG.
As shown in FIG. 5, a throttle control device Tc that controls the opening of the throttle valve so as to achieve a predetermined target throttle opening based on the engine operating state including the accelerator opening and the engine speed, and the engine operating state Based on this, an engine control device is provided with an EGR control device Ec for controlling the opening of the EGR valve so as to obtain a predetermined target EGR amount, and the accelerator opening APO and the engine speed Ne are set.
And from the theoretical air-fuel ratio target intake air amount equivalent value TTPST
And a target equivalence ratio calculation unit that calculates a target equivalence ratio TFBYA00 from the accelerator opening APO and the engine speed Ne, and a target intake air amount equivalent value TTP.
A second target intake air amount calculation unit that calculates the second target intake air amount equivalent value TTP by dividing ST by the target equivalence ratio TFBYA00, and a target E from the accelerator opening APO and a predetermined operating state detection value.
From the target EGR rate calculation unit that calculates the GR rate TEGR and the target intake air amount TTPST and the target EGR rate TEGR, the target E is calculated.
A target EGR amount calculation unit for calculating the GR amount TPEGR,
The second target intake air amount equivalent value TT is added to the target EGR amount TTPEGR.
A target total working gas amount calculation unit that calculates the target total working gas amount TTPGAS0 by adding P, a target total working gas amount limit value calculation unit that calculates the target total working gas amount limit value GASLMT, and a target total working gas amount Based on the result of the comparison, a total working gas amount comparison calculation unit for comparing TTPGAS0 with the target total working gas amount limit value GASLMT, and a target total working gas amount TT
When PGAS0 is larger than the target total working gas amount limit value GASLMT, a target EGR rate correction calculation unit that corrects the target EGR rate in a decreasing direction for a predetermined period, a second target intake air amount equivalent value TTP or a target EGR amount TPEGR, and a target total amount. A control system having a target throttle opening degree TTVO of the throttle control device Tc and a target opening degree calculation unit for calculating the target EGR valve opening degree TSTP of the EGR control device Ec from the working gas amount TTPGAS0 is provided.
【0006】請求項2の発明は、上記発明の目標開度演
算部を、目標総作動ガス量TTPGAS0とエンジン回
転数Neとに基づきスロットルバルブとEGRバルブの
総開口面積TAGASを演算すると共に、スロットルバ
ルブ分の開口面積TAAIRとEGRバルブ分の開口面
積TAEGRを、それぞれ次式:
TAAIR=TAGAS×TTP/TTPGAS0
TAEGR=TAGAS×TTPEGR/TTPGAS
0
に基づいて演算し、目標スロットル開度TTVOをスロ
ットルバルブ分の開口面積TAAIRに基づき、目標E
GRバルブ開度TSTPをEGRバルブ分の開口面積T
AEGRに基づき、それぞれ演算するように構成した。According to a second aspect of the present invention, the target opening calculation section of the above-mentioned invention calculates the total opening area TAGAS of the throttle valve and the EGR valve based on the target total working gas amount TTPGAS0 and the engine speed Ne, and The opening area TAAIR for the valve and the opening area TAEGR for the EGR valve are calculated by the following formulas: TAAIR = TAGAS × TTP / TTPGAS0 TAEGR = TAGAS × TTPEGR / TTPGAS
The target throttle opening TTVO is calculated based on the opening area TAAIR of the throttle valve portion.
The GR valve opening TSTP is equal to the opening area T of the EGR valve.
The calculation is performed based on the AEGR.
【0007】請求項3の発明は、図4に示したように、
アクセル開度とエンジン回転数を含むエンジン運転状態
に基づいて所定の目標スロットル開度となるようにスロ
ットルバルブの開度を制御するスロットル制御装置Tc
と、エンジン運転状態に基づいて所定の目標EGR量と
なるようにEGRバルブの開度を制御するEGR制御装
置Ecとを備えたエンジンの制御装置を構成し、アクセ
ル開度APOとエンジン回転数Neとから理論空燃比に
おける目標吸気量相当値TTPSTを演算する目標吸気
量演算部と、アクセル開度APOとエンジン回転数Ne
とから目標当量比TFBYA00を演算する目標当量比
演算部と、目標吸気量相当値TTPSTを目標当量比T
FBYA00で除して第2目標吸気量相当値TTPを演
算する第2目標吸気量演算部と、アクセル開度APO及
び所定の運転状態検出値から目標EGR率TEGRを演
算する目標EGR率演算部と、目標吸気量TTPSTと
目標EGR率TEGRとから目標EGR量TTPEGR
を演算する目標EGR量演算部と、目標EGR量TTP
EGRに第2目標吸気量相当値TTPを加算して目標総
作動ガス量TTPGAS0を演算する目標総作動ガス量
演算部と、目標総作動ガス量制限値GASLMTを演算
する目標総作動ガス量制限値演算部と、目標総作動ガス
量TTPGAS0と目標総作動ガス量制限値GASLM
Tとを比較する総作動ガス量比較演算部と、前記比較結
果に基づき、第2目標総作動ガス量TTPGASとし
て、目標総作動ガス量TTPGAS0が目標総作動ガス
量制限値GASLMTを超えるときには目標総作動ガス
量制限値GASLMTを、目標総作動ガス量TTPGA
S0が目標総作動ガス量制限値GASLMT以下のとき
には目標総作動ガス量TTPGAS0を、設定する第2
目標総作動ガス量設定演算部と、第2目標吸気量相当値
TTPまたは目標EGR量TTPEGRと第2目標総作
動ガス量TTPGASとからスロットル制御装置Tcの
目標スロットル開度TTVOとEGR制御装置Ecの目
標EGRバルブ開度TSTPを演算する目標開度演算部
とを有する制御系を設けた。According to the invention of claim 3, as shown in FIG.
A throttle control device Tc for controlling the opening of the throttle valve so as to reach a predetermined target throttle opening based on the engine operating state including the accelerator opening and the engine speed.
And an EGR control device Ec that controls the opening of the EGR valve so that a predetermined target EGR amount is obtained based on the engine operating state, and the accelerator opening APO and the engine speed Ne are configured. The target intake air amount calculation unit that calculates the target intake air amount equivalent value TTPST at the theoretical air-fuel ratio, the accelerator opening APO, and the engine speed Ne.
From the target equivalence ratio TFBYA00, and a target equivalence ratio equivalent value TTPST to the target equivalence ratio T
A second target intake air amount calculation unit that calculates a second target intake air amount equivalent value TTP by dividing by FBYA00, and a target EGR ratio calculation unit that calculates a target EGR ratio TEGR from the accelerator opening APO and a predetermined operating state detection value. , The target intake air amount TTPST and the target EGR rate TEGR, the target EGR amount TPEGR
And a target EGR amount TTP for calculating the target EGR amount
A target total working gas amount calculator that calculates the target total working gas amount TTPGAS0 by adding the second target intake air amount equivalent value TTP to EGR, and a target total working gas amount limit value that calculates the target total working gas amount limit value GASLMT Calculation unit, target total working gas amount TTPGAS0 and target total working gas amount limit value GASLM
When the target total working gas amount TTPGAS0 exceeds the target total working gas amount limit value GASLMT as the second target total working gas amount TTPGAS, based on the comparison result, the total working gas amount comparison calculation unit that compares T with T is the target total working gas amount. The working gas amount limit value GASLMT is set to the target total working gas amount TTPGA.
Second setting of target total working gas amount TTPGAS0 when S0 is equal to or less than target total working gas amount limit value GASLMT
From the target total working gas amount setting calculation unit, the second target intake air amount equivalent value TTP or the target EGR amount TTPEGR, and the second target total working gas amount TTPGAS, the target throttle opening TTVO of the throttle control device Tc and the EGR control device Ec are calculated. A control system having a target opening calculation unit for calculating the target EGR valve opening TSTP is provided.
【0008】請求項4の発明は、上記請求項3の発明の
目標開度演算部を、第2目標総作動ガス量TTPGAS
とエンジン回転数Neに基づきスロットルバルブとEG
Rバルブの総開口面積TAGASを演算すると共に、ス
ロットルバルブ分の開口面積TAAIRと、EGRバル
ブ分の開口面積TAEGRを、それぞれ次式:
TAAIR=TAGAS×TTP/TTPGAS
TAEGR=TAGAS×TTPEGA/TTPGAS
に基づいて演算し、目標スロットル開度TTVOをスロ
ットルバルブ分の開口面積TAAIRに基づき、目標E
GRバルブ開度TSTPをEGRバルブ分の開口面積T
AEGRに基づき、それぞれ演算するように構成した。According to a fourth aspect of the present invention, the target opening degree calculating section of the third aspect of the invention is provided with a second target total working gas amount TTPGAS.
And engine speed Ne based on the throttle valve and EG
The total opening area TAGAS of the R valve is calculated, and the opening area TAAIR of the throttle valve and the opening area TAEGR of the EGR valve are calculated based on the following equations: TAAIR = TAGAS * TTP / TTPGAS TAEGR = TAGAS * TTPEGA / TTPGAS. The target throttle opening TTVO is calculated based on the opening area TAAIR for the throttle valve.
The opening area T of the GR valve opening TSTP is equal to the opening area T of the EGR valve.
The calculation is performed based on the AEGR.
【0009】請求項5の発明は、上記請求項3の発明の
第2目標総作動ガス量演算部を、目標総作動ガス量TT
PGAS0の目標総作動ガス量制限値GASLMTに対
する超過分を目標EGR量TTPEGRから減算した第
2目標EGR量と、第2目標吸気量相当値TTPとの和
を、第2目標総作動ガス量TTPGASとして設定する
ように構成した。According to a fifth aspect of the present invention, the second target total working gas amount calculation unit of the third aspect of the invention is provided with a target total working gas amount TT.
The sum of the second target EGR amount obtained by subtracting the excess amount of PGAS0 from the target total working gas amount limit value GASLMT from the target EGR amount TTPEGR and the second target intake air amount equivalent value TTP is set as the second target total working gas amount TTPGAS. Configured to set.
【0010】請求項6の発明は、上記請求項5の発明の
制御系を、目標総作動ガス量TTPGAS0の目標総作
動ガス量制限値GASLMTに対する超過分を目標EG
R量TTPEGRから減算した第2目標EGR量がゼロ
以下となった時には、目標当量比TFBYA00を修正
する目標当量比修正演算部を備えるものとした。According to a sixth aspect of the present invention, the control system according to the fifth aspect of the present invention is configured such that the target total working gas amount TTPGAS0 exceeds the target total working gas amount limit value GASLMT by a target EG.
A target equivalent ratio correction calculation unit for correcting the target equivalent ratio TFBYA00 when the second target EGR amount subtracted from the R amount TTPEGR becomes zero or less is provided.
【0011】請求項7の発明は、上記請求項6の発明の
目標当量比修正演算部を、目標総作動ガス量TTPGA
S0の目標総作動ガス量制限値GASLMTに対する超
過分を目標EGR量TTPEGRから減算した第2目標
EGR量のゼロ以下分の、第2目標総作動ガス量TTP
GASに対する割合だけ目標当量比を空燃比濃化方向に
修正するように構成した。According to a seventh aspect of the present invention, the target equivalence ratio correction calculation section of the sixth aspect of the invention is provided with a target total working gas amount TTPGA.
The second target total working gas amount TTP that is less than or equal to zero of the second target EGR amount obtained by subtracting the excess amount of S0 from the target total working gas amount limit value GASLMT from the target EGR amount TTPEGR.
The target equivalence ratio is corrected in the direction of increasing the air-fuel ratio by the ratio to GAS.
【0012】請求項8の発明は、上記請求項1または請
求項3の発明の目標総作動ガス量演算部を、目標EGR
量TTPEGRを排気圧力または排気温度の少なくとも
一方を含む運転状態に応じて定められる換算係数KQE
GRにて補正した目標EGR量新気換算値TTPEGA
を目標EGR量として目標総作動ガス量TTPGAS0
を演算するように構成した。According to an eighth aspect of the present invention, the target total working gas amount calculating section of the first or third aspect of the invention is provided with a target EGR.
Conversion factor KQE determined according to the operating state including at least one of exhaust pressure and exhaust temperature
Target EGR amount corrected by GR Fresh air conversion value TPEGPA
With the target EGR amount as the target total working gas amount TTPGAS0
Is configured to be calculated.
【0013】[0013]
【作用・効果】上記請求項1及び請求項2の各発明によ
れば、スロットル開度、EGRバルブ開度の変化に対し
て吸気量、EGR量の変化の少ない領域ではEGR量が
最大限ゼロまで減少される。この場合、空燃比を広範囲
に制御するエンジンにおいてもスロットル開度、EGR
バルブ開度ともに図1に示したような領域を用いること
なく、かつ第2目標吸気量相当値TTP=GASLMT
となるまでは必要新気量を確保できるため、図2に示し
たような運転性を損なう現象を起こすことなく、運転者
の要求するエンジン出力(空気量)を確保することがで
きる。According to the first and second aspects of the present invention, the EGR amount is maximally zero in a region where the intake air amount and the EGR amount change little with respect to changes in the throttle opening amount and the EGR valve opening amount. Will be reduced to. In this case, the throttle opening and EGR are also controlled in the engine that controls the air-fuel ratio in a wide range.
The second target intake air amount equivalent value TTP = GASLMT without using the region as shown in FIG.
Since the required fresh air amount can be secured until the above condition, the engine output (air amount) required by the driver can be secured without causing a phenomenon that impairs drivability as shown in FIG.
【0014】特に、請求項2の発明によれば、演算にあ
たって制限値GASLMTは1つで済み、新気とEGR
ガスのそれぞれについて設定する必要が無く、それだけ
演算が容易になる。In particular, according to the invention of claim 2, only one limit value GASLMT is required for the calculation, and the fresh air and EGR
It is not necessary to set for each gas, and the calculation becomes easier.
【0015】請求項3以下の各発明によれば、スロット
ル開度、EGRバルブ開度の変化に対して吸気量、EG
R量の変化の少ない領域ではEGR量が制限値を超えた
量に応じてEGR量が減らされる。この場合、空燃比を
広範囲に制御するエンジンにおいてもスロットル開度、
EGRバルブ開度ともに図1に示したような領域を使う
ことがないため、図2に示したような運転性を損なう現
象を起こすことなく、運転者の要求するエンジン出力
(空気量)を確保することができる。According to the third and subsequent aspects of the invention, the intake air amount, the EG
In the region where the R amount changes little, the EGR amount is reduced according to the amount in which the EGR amount exceeds the limit value. In this case, even in an engine that controls the air-fuel ratio in a wide range, the throttle opening,
Since the EGR valve opening does not use the region as shown in FIG. 1, the engine output (air amount) required by the driver is secured without causing the phenomenon as shown in FIG. 2 that impairs drivability. can do.
【0016】特に請求項4の発明によれば、演算にあた
って制限値GASLMTは1つで済み、新気とEGRガ
スのそれぞれについて設定する必要が無く、それだけ演
算が容易になる。In particular, according to the invention of claim 4, only one limit value GASLMT is necessary for the calculation, and it is not necessary to set each of the fresh air and the EGR gas, and the calculation becomes easier.
【0017】また、請求項5の発明によれば、第2目標
吸気量相当値TTP=GASLMTとなるまでは必要新
気量を確保できるため、図2に示したような運転性を損
なう現象をより確実に回避しつつ運転者の要求するエン
ジン出力を確保することができる。Further, according to the invention of claim 5, the required fresh air amount can be secured until the second target intake air amount equivalent value TTP = GASLMT, so that the phenomenon of impairing drivability as shown in FIG. 2 occurs. It is possible to more reliably avoid the engine output required by the driver.
【0018】また、請求項6の発明によれば、第2目標
吸気量相当値TTP=GASLMTとなっても必要新気
量の不足分を当量比にて補正できるので、図2に示した
ような運転性を損なう現象をより確実に回避しつつ運転
者の要求するエンジン出力をより確実に確保することが
できる。Further, according to the sixth aspect of the invention, even if the second target intake air amount equivalent value TTP = GASLMT is satisfied, the shortage of the required fresh air amount can be corrected by the equivalence ratio, so as shown in FIG. It is possible to more reliably secure the engine output required by the driver while more reliably avoiding a phenomenon that impairs various drivability.
【0019】[0019]
【発明の実施の形態】以下本発明の実施形態を図面に基
づいて説明する。なお、以下の実施形態の説明において
は、上記各発明の制御系を構成する各演算部がマイクロ
コンピュータからなるコントロールユニットとして構成
されているものとする。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, in the following description of the embodiments, it is assumed that the respective arithmetic units configuring the control system of the respective inventions are configured as a control unit including a microcomputer.
【0020】図5は、本発明が適用可能なエンジンの構
成例を示したものである。図において1はアクセル開度
センサであり、ドライバによって操作されるアクセルペ
ダルの開度を検出する。また、図2はエンジンの運転状
態検出手段を構成するクランク角センサであり、気筒判
別のための単位クランク角毎のポジション信号及び気筒
行程位相差毎の基準信号を発生し、前記ポジション信号
の単位時間当りの発生数を計測することにより、あるい
は前記基準信号発生周期を計測することにより、エンジ
ン回転数を検出する。3は同じく運転状態検出手段の1
つであるエアフローメータで、エンジン4への吸気量
(単位時間当りの吸気量)を検出する。5は同じく運転
状態検出手段の1つである水温センサ5で、エンジンの
冷却水温度を検出する。FIG. 5 shows an example of the construction of an engine to which the present invention can be applied. In the figure, 1 is an accelerator opening sensor, which detects the opening of an accelerator pedal operated by a driver. Further, FIG. 2 shows a crank angle sensor which constitutes an engine operating condition detecting means, which generates a position signal for each unit crank angle for cylinder discrimination and a reference signal for each cylinder stroke phase difference. The engine speed is detected by measuring the number of occurrences per hour or by measuring the reference signal generation period. 3 is also 1 of the operating state detecting means
The air flow meter, which is one of the two, detects the amount of intake air to the engine 4 (the amount of intake air per unit time). Reference numeral 5 is a water temperature sensor 5 which is also one of operating state detecting means, and detects the cooling water temperature of the engine.
【0021】エンジン4には、燃料噴射信号によって駆
動し、燃料を直接燃焼室内に噴射供給する燃料噴射弁
6、燃焼室に装着されて点火を行う点火栓7が設けられ
る。該燃焼室内への直接噴射方式により、層状燃焼によ
るリーン化が可能となり、空燃比を広範囲に可変制御す
ることができる。また、エンジン4の吸気通路8には、
スロットルバルブ9が介装され、該スロットルバルブ9
の開度をDCモータ等により電子制御する電子制御スロ
ットル装置10が備えられている。The engine 4 is provided with a fuel injection valve 6 which is driven by a fuel injection signal to directly inject fuel into the combustion chamber, and an ignition plug 7 which is mounted in the combustion chamber and ignites. The direct injection method into the combustion chamber enables lean formation by stratified combustion, and the air-fuel ratio can be variably controlled over a wide range. Further, in the intake passage 8 of the engine 4,
A throttle valve 9 is provided, and the throttle valve 9
An electronically controlled throttle device 10 is provided for electronically controlling the opening degree of the DC motor or the like.
【0022】前記各種センサ類からの検出信号は、コン
トロールユニット11へ入力され、該コントロールユニ
ット11は、前記センサ類からの信号に基づいて検出さ
れる運転状態に応じて前記スロットル装置10を介して
スロットルバルブ9の開度を制御し、前記燃料噴射弁6
を駆動して燃料噴射量(燃料供給量)を制御し、点火時
期を設定して該点火時期で前記点火栓7を点火させる制
御を行う。Detection signals from the various sensors are input to a control unit 11, which controls the throttle device 10 according to an operating state detected based on the signals from the sensors. The fuel injection valve 6 is controlled by controlling the opening of the throttle valve 9.
Is controlled to control the fuel injection amount (fuel supply amount), the ignition timing is set, and the ignition plug 7 is ignited at the ignition timing.
【0023】また、エンジン4の排気通路12と吸気通
路8とを接続するEGR通路13にEGRバルブ14が
介装され、該EGRバルブ14の開度をステップモータ
等により電子制御する電子制御EGRバルブ装置15が
備えられている。An EGR valve 14 is provided in an EGR passage 13 connecting the exhaust passage 12 and the intake passage 8 of the engine 4, and an electronically controlled EGR valve for electronically controlling the opening of the EGR valve 14 by a step motor or the like. A device 15 is provided.
【0024】前記コントロールユニット11により、後
述するようにして、アクセル開度APOとエンジン回転
数Neとに基づいて目標吸気量を演算し、該目標吸気量
が得られるように前記スロットル装置10に駆動信号を
出力してスロットルバルブ9の開度を制御すると共に、
アクセル開度APOや燃料噴射量で代表させたエンジン
負荷TPとエンジン回転数Neとで表される所定のエン
ジン運転領域で排気還流を行い、目標EGR率(EGR
ガス量/吸気量)が得られるように、前記EGRバルブ
装置15に駆動信号を出力してEGR制御弁14の開度
を制御する。As will be described later, the control unit 11 calculates a target intake air amount based on the accelerator opening APO and the engine speed Ne, and drives the throttle device 10 so as to obtain the target intake air amount. A signal is output to control the opening of the throttle valve 9 and
Exhaust gas recirculation is performed in a predetermined engine operating region represented by the engine load TP and the engine speed Ne represented by the accelerator opening APO and the fuel injection amount, and the target EGR rate (EGR
A drive signal is output to the EGR valve device 15 to control the opening degree of the EGR control valve 14 so that the gas amount / intake amount) can be obtained.
【0025】なお、図3に於いて16は排気中の特定成
分例えば酸素の濃度を検出して混合気の空燃比を検出す
る空燃比センサである。In FIG. 3, reference numeral 16 is an air-fuel ratio sensor for detecting the concentration of a specific component such as oxygen in the exhaust gas to detect the air-fuel ratio of the air-fuel mixture.
【0026】図5は、上記エンジン構成に適用される制
御系の動作内容を示す流れ図、図6は同じく制御系の演
算ブロック図であり、これらはおおむね上記請求項1の
発明に対応する実施形態を示している。以下これらに沿
って本実施形態による制御を説明する。FIG. 5 is a flow chart showing the operation contents of the control system applied to the above engine structure, and FIG. 6 is a calculation block diagram of the control system, which are generally embodiments corresponding to the invention of claim 1 above. Is shown. The control according to the present embodiment will be described below along these lines.
【0027】コントロールユニットには、アクセル開度
センサ1からのアクセル開度APOとクランク角センサ
2からのエンジン回転数Neが入力され、理論空燃比に
おける目標吸気量TTPSTが演算される(ステップ6
01〜603)。目標吸気量TTPSTには、1吸気行
程毎の吸気量に対応する基本燃料噴射パルス幅を用い
る。基本燃料噴射パルス幅に代えて、1吸気行程毎の吸
気量そのもの、単位時間毎の吸気量、理論空燃比時にこ
れら吸気量に対応する燃料量、現在のエンジン回転数に
おける最大吸気量に対する割合のいずれを用いてもよ
い。To the control unit, the accelerator opening APO from the accelerator opening sensor 1 and the engine speed Ne from the crank angle sensor 2 are input, and the target intake air amount TTPST at the theoretical air-fuel ratio is calculated (step 6).
01-603). As the target intake air amount TTPST, the basic fuel injection pulse width corresponding to the intake air amount for each intake stroke is used. Instead of the basic fuel injection pulse width, the intake amount per intake stroke itself, the intake amount per unit time, the fuel amount corresponding to these intake amounts at the stoichiometric air-fuel ratio, and the ratio to the maximum intake amount at the current engine speed Either may be used.
【0028】アクセル開度APOとエンジン回転数Ne
から目標当量比TFBYA00が演算される(ステップ
604)。ここで、目標当量比TFBYA00は、例え
ば冷却水温に応じて変更するようにしてもよい。その後
フラグ1を調べ、フラグ1=1のときは後述するルーチ
ンによりEGR禁止状態とされていることを意味するの
で、所定時間が経過するまで目標EGR率TEGRをゼ
ロにしてEGRを停止し、所定時間が経過したらフラグ
1=0にリセットする(ステップ605〜608)。Accelerator opening APO and engine speed Ne
Then, the target equivalent ratio TFBYA00 is calculated (step 604). Here, the target equivalent ratio TFBYA00 may be changed according to, for example, the cooling water temperature. After that, the flag 1 is examined. When the flag 1 = 1, it means that the EGR prohibition state is set by the routine described later. Therefore, the target EGR rate TEGR is set to zero and the EGR is stopped until the predetermined time elapses, When the time has passed, the flag 1 is reset to 0 (steps 605 to 608).
【0029】フラグ1=0の状態(EGRが禁止されて
いない状態)では、アクセル開度APO、又は目標吸気
量とエンジン回転数Neから目標EGR率TEGRが演
算される(ステップ609)。ここで、目標EGR率T
EGRは、例えば冷却水温や目標当量比に応じて変更す
るようにしてもよい。In the state where the flag 1 = 0 (EGR is not prohibited), the target EGR rate TEGR is calculated from the accelerator opening APO or the target intake air amount and the engine speed Ne (step 609). Here, the target EGR rate T
The EGR may be changed according to, for example, the cooling water temperature or the target equivalent ratio.
【0030】次に目標吸気量TTPSTを目標当量比T
FBYA00で除して第2目標吸気量TTPが演算され
る(ステップ610)。Next, the target intake air amount TTPST is set to the target equivalence ratio T
The second target intake air amount TTP is calculated by dividing by FBYA00 (step 610).
【0031】さらに、目標EGR量TTPEGRが、目
標吸気量TTPに目標EGR率TEGRを乗じて演算さ
れ、また、目標EGR量新気換算値TTPEGA0が、
目標EGR量TTPEGRを排気圧力、温度などを考慮
した換算係数KQEGRで補正して求められる(ステッ
プ611)。Further, the target EGR amount TTPEGR is calculated by multiplying the target intake air amount TTP by the target EGR rate TEGR, and the target EGR amount fresh air conversion value TTPEGA0 is
The target EGR amount TTPEGR is obtained by correcting the target EGR amount TPEGR with a conversion coefficient KQEGR in consideration of exhaust pressure, temperature, etc. (step 611).
【0032】目標総作動ガス量TTPGAS0が、第2
目標吸気量TTPと目標EGR量新気換算値TTPEG
Aとを加算して演算される(ステップ612)。The target total working gas amount TTPGAS0 is the second
Target intake air amount TTP and target EGR amount Fresh air conversion value TTPEG
It is calculated by adding A and A (step 612).
【0033】次に、エンジン運転状態に応じて所定の目
標総作動ガス量制限値GASLMTが演算される(ステ
ップ613)と共に、これと目標総作動ガス量TTPG
AS0との大小関係が比較され、この比較の結果、TT
PGAS0がGASLMTより大きければ、第2目標総
作動ガス量TTPGASにGASLMTが代入される。
そして、EGR禁止フラグであるフラグ1が1となり、
前述の通り一定期間EGRは禁止されることになる(ス
テップ614〜615)。EGRの禁止期間は、単純に
EGR禁止フラグが1となつてからの経過時間でもよ
く、また、例えばTEGRの前回値と今回演算値が等し
くなく、かつTTPSTの前回値と今回演算値が等しく
なくなるまでの間などでもよい。Next, a predetermined target total working gas amount limit value GASLMT is calculated according to the engine operating state (step 613), and this and the target total working gas amount TTPG are calculated.
The magnitude relationship with AS0 is compared, and as a result of this comparison, TT
If PGAS0 is larger than GASLMT, GASLMT is substituted for the second target total working gas amount TTPGAS.
Then, the flag 1 which is the EGR prohibition flag becomes 1 and
As described above, EGR is prohibited for a certain period (steps 614 to 615). The EGR prohibition period may simply be the elapsed time after the EGR prohibition flag is set to 1. Also, for example, the previous value of TEGR is not equal to the present calculated value, and the previous value of TTPST is not equal to the present calculated value. It may be up to.
【0034】TTPGASOがGASLMTより小さい
か等しければ、第2目標総作動ガス量として目標総作動
ガス量TTPGASOが代入される(ステップ61
6)。If TTPGASO is smaller than or equal to GASLMT, the target total working gas amount TTPGASO is substituted as the second target total working gas amount (step 61).
6).
【0035】なお目標総作動ガス量制限値GASLMT
は固定値でもよい。また、GASLMTにはヒステリシ
スを設け判定のハンチングを防ぐことが望ましい。The target total working gas amount limit value GASLMT
May be a fixed value. Further, it is desirable to provide hysteresis in GASLMT to prevent hunting in determination.
【0036】一方、第2目標総作動ガス量TTPGAS
とエンジン回転数Neに基づき、スロットルバルブとE
GRバルブの総開口面積TAGASが演算される(ステ
ップ617)。On the other hand, the second target total working gas amount TTPGAS
And the engine speed Ne based on the throttle valve and E
The total opening area TAGAS of the GR valve is calculated (step 617).
【0037】スロットルバルブ分の開口面積TAAIR
は、総開口面積TAGASの第2目標総作動ガス量TT
PGASに対する第2目標吸気量TTPの割合で、以下
のように演算される。Throttle valve opening area TAAIR
Is the second target total working gas amount TT of the total opening area TAGAS
The ratio of the second target intake air amount TTP to PGAS is calculated as follows.
【0038】
TAAIR=TAGAS×TTP/TTPGAS
EGRバルブ分の開口面積TAEGRは、総開口面積T
AGASの第2目標総作動ガス量TTPGASに対する
目標EGR量新気換算値TTPEGAの割合で、以下の
ように演算される。TAAIR = TAGAS × TTP / TTPGAS EGR valve opening area TAEGR is the total opening area T
The ratio of the target EGR amount fresh air conversion value TPEGGA to the second target total working gas amount TTPGAS of AGAS is calculated as follows.
【0039】
TAEGR=TAGAS×TTPEGA/TTPGAS
目標スロットル開度TTVOが、スロットルバルブ分の
開口面積TAAIRに応じて演算され、目標EGRバル
ブ開度TSTPが、EGRバルブ分の開口面積TAEG
Rに応じて演算される(ステップ618)。目標スロッ
トル開度TTVOは、所定の空燃比における目標吸気量
である第2目標吸気量TTPを供給するための目標スロ
ットル開度であり、目標EGRバルブ開度TSTPは、
そのときにEGR率がTEGRとなるだけの還流ガスを
送り込むのに必要なEGRバルブ開度である。TAEGR = TAGAS × TTPEGA / TTPGAS The target throttle opening TTVO is calculated according to the opening area TAAIR for the throttle valve, and the target EGR valve opening TSTP is the opening area TAEG for the EGR valve.
It is calculated according to R (step 618). The target throttle opening TTVO is a target throttle opening for supplying the second target intake air amount TTP which is the target intake air amount at a predetermined air-fuel ratio, and the target EGR valve opening TSTP is
At this time, the opening degree of the EGR valve is necessary to feed the recirculated gas so that the EGR rate becomes TEGR.
【0040】電子制御スロットル装置は、スロットルバ
ルブ9の実開度TVOが目標スロットル開度TTVOに
なるように駆動される。また、電子制御EGRバルブ
は、EGRバルブ14の実開度EGR/Vが目標EGR
バルブ開度TSTPになるように駆動される。The electronically controlled throttle device is driven so that the actual opening TVO of the throttle valve 9 becomes the target throttle opening TTVO. Further, in the electronically controlled EGR valve, the actual opening EGR / V of the EGR valve 14 is the target EGR.
The valve opening TSTP is driven.
【0041】なお燃料噴射量制御は、エアフローメータ
3で計測された単位時間毎の吸気量Qaとエンジン回転
数Neが入力され、理論空燃比時に1吸気行程毎の吸気
量に対応する基本燃料噴射パルス幅TPが演算される。
燃料噴射パルス幅TIは、基本パルス幅TPに目標当量
比TFBYA00を乗じた実効燃料噴射パルス幅TEに
バッテリ電圧に応じた無効パルス幅TSを加えて演算さ
れ、これにより所期の燃料噴射量となるように燃料噴射
弁6が駆動される。In the fuel injection amount control, the intake air amount Qa measured by the air flow meter 3 per unit time and the engine speed Ne are input, and the basic fuel injection corresponding to the intake amount per intake stroke at the theoretical air-fuel ratio is input. The pulse width TP is calculated.
The fuel injection pulse width TI is calculated by adding the invalid pulse width TS corresponding to the battery voltage to the effective fuel injection pulse width TE which is obtained by multiplying the basic pulse width TP by the target equivalent ratio TFBYA00. The fuel injection valve 6 is driven so that
【0042】この実施形態によれば、図8n示したよう
にエンジンに吸入される総作動ガス量TTPGASが制
限値GASLMTを超える領域ではEGRを禁止し、常
にTTPGASがGASLMTを超えないようにEGR
量が抑制される。したがって、図9に示したようにアク
セル開度センサ出力APOの微動やエラーに対するスロ
ットルバルブ開度TVO、EGRバルブ開度EGR/V
の過度の変動を回避してエンジントルクの変動を抑え、
良好な運転性を確保することができる。According to this embodiment, as shown in FIG. 8n, EGR is prohibited in the region where the total working gas amount TTPGAS drawn into the engine exceeds the limit value GASLMT, and EGR is always made so that TTPGAS does not exceed GASLMT.
The amount is suppressed. Therefore, as shown in FIG. 9, the throttle valve opening TVO and the EGR valve opening EGR / V with respect to the slight movement and the error of the accelerator opening sensor output APO.
To avoid excessive fluctuations in engine torque and suppress fluctuations in engine torque.
Good drivability can be secured.
【0043】なお、この実施形態では目標EGRガス率
の修正にあたり第2目標総作動ガス量TTPGASを設
定しているが、その代わりに目標総作動ガス量TTPG
AS0と目標総作動ガス量制限値GASLMTとを比較
し、目標総作動ガス量TTPGAS0が目標総作動ガス
量制限値GASLMTよりも大きいときに目標EGR量
を所定期間減少方向に修正またはEGRを禁止するよう
に制御を簡略化してもよい。In this embodiment, the second target total working gas amount TTPGAS is set to correct the target EGR gas rate, but instead, the target total working gas amount TTPG is set.
AS0 is compared with the target total working gas amount limit value GASLMT, and when the target total working gas amount TTPGAS0 is larger than the target total working gas amount limit value GASLMT, the target EGR amount is corrected in a decreasing direction for a predetermined period or EGR is prohibited. The control may be simplified as follows.
【0044】図10は、第2の実施形態に係る制御系の
動作内容を示す流れ図、図11は同じく制御系の演算ブ
ロック図であり、これらはおおむね上記請求項3以下の
各発明に対応している。以下これらに沿って本実施形態
による制御を説明する。FIG. 10 is a flow chart showing the operation contents of the control system according to the second embodiment, and FIG. 11 is a calculation block diagram of the control system, which generally correspond to the inventions of claims 3 and after. ing. The control according to the present embodiment will be described below along these lines.
【0045】コントロールユニットにはアクセル開度A
POとエンジン回転数Neが入力され、理論空燃比にお
ける目標吸気量TTPSTが演算される(ステップ10
01〜103)。目標吸気量TTPSTには、1吸気行
程毎の吸気量に対応する基本燃料噴射パルス幅TPを用
いる。勿論、1吸気行程毎の吸気量そのもの、単位時間
毎の吸気量、理論空燃比時にこれら吸気量に対応する燃
料量、現在のエンジン回転数における最大吸気量に対す
る割合のいずれを用いてもよい。The control unit has an accelerator opening A
PO and the engine speed Ne are input, and the target intake air amount TTPST at the theoretical air-fuel ratio is calculated (step 10
01-103). As the target intake air amount TTPST, the basic fuel injection pulse width TP corresponding to the intake air amount for each intake stroke is used. Of course, any of the intake air amount itself for each intake stroke, the intake air amount for each unit time, the fuel amount corresponding to these intake air amounts at the theoretical air-fuel ratio, and the ratio to the maximum intake air amount at the current engine speed may be used.
【0046】次にアクセル開度APOとエンジン回転数
Neとから目標当量比TFBYA00が演算される。目
標当量比TFBYA00は、例えば冷却永温に応じて変
更してもよい。また、TFBYA00を後述するKTF
ALMで補正することにより第2目標当量比TFBYA
01が演算される(ステップ1004)。Next, the target equivalent ratio TFBYA00 is calculated from the accelerator opening APO and the engine speed Ne. The target equivalent ratio TFBYA00 may be changed according to, for example, the cooling long-term temperature. Also, TFBYA00 will be described later in KTF.
The second target equivalence ratio TFBYA is corrected by correcting with ALM.
01 is calculated (step 1004).
【0047】アクセル開度APO、又は目標吸気量とエ
ンジン回転数Neに基づき、目標EGR率TEGRが演
算される(ステップ1005)。目標EGR率TEGR
は、例えば冷却水温や目標当量比に応じて変更してもよ
い。The target EGR rate TEGR is calculated based on the accelerator opening APO or the target intake air amount and the engine speed Ne (step 1005). Target EGR rate TEGR
May be changed according to, for example, the cooling water temperature or the target equivalence ratio.
【0048】目標吸気量TTPSTを目標当量比TFB
YA00で除して第2目標吸気量TTPが演算される
(ステップ1006)。The target intake air amount TTPST is set to the target equivalence ratio TFB.
The second target intake air amount TTP is calculated by dividing by YA00 (step 1006).
【0049】目標EGR量TTPEGRが、目標吸気量
TTPに目標EGR率TEGRを乗じて演算されると共
に、目標EGR量新気換算値TTPEGAOが、目標E
GR量TTPEGRを排気圧力、温度などを考慮した換
算計数KQEGRで補正して求められる(ステップ10
07)。The target EGR amount TTPEGR is calculated by multiplying the target intake air amount TTP by the target EGR rate TEGR, and the target EGR amount fresh air conversion value TTPEGAO is the target E.
It is obtained by correcting the GR amount TPEGR with a conversion count KQEGR considering the exhaust pressure, temperature, etc. (step 10).
07).
【0050】目標総作動ガス量TTPGASOが、第2
目標吸気量TTPと目標EGR量新気換算値TTPEG
Aとを加算して演算される(ステップ1008)。The target total working gas amount TTPGASO is the second
Target intake air amount TTP and target EGR amount Fresh air conversion value TTPEG
It is calculated by adding A and (step 1008).
【0051】次に、エンジン運転状態に応じて所定の目
標総作動ガス量制限値GASLMTが演算される(ステ
ップ1009)。ここで、目標総作動ガス量制限値GA
SLMTは固定値であってもよい。また、GASLMT
にはヒステリシスを設け判定のハンチングを防ぐことが
望ましい。Next, a predetermined target total working gas amount limit value GASLMT is calculated according to the engine operating state (step 1009). Here, the target total working gas amount limit value GA
SLMT may be a fixed value. Also, GASLMT
It is desirable to provide a hysteresis to prevent hunting in determination.
【0052】目標総作動ガス量TTPGASOと目標総
作動ガス量制限値GASLMTと比較した結果、TPG
AS0がGASLMTより大きければ第2目標総作動ガ
ス量TTPGASとしてGASLMTが代入される(ス
テップ1010〜1011)。TTPGAS0がGAS
LMTより小さいか等しければ、第2目標総作動ガス量
として目標総作動ガス量TTPGAS0が代入される
(ステップ1013)。As a result of comparing the target total working gas amount TTPGASO with the target total working gas amount limit value GASLMT, TPG
If AS0 is larger than GASLMT, GASLMT is substituted as the second target total working gas amount TTPGAS (steps 1010 to 1011). TTPGAS0 is GAS
If it is smaller than or equal to LMT, the target total working gas amount TTPGAS0 is substituted as the second target total working gas amount (step 1013).
【0053】そして、TTPGAS0とGASLMTの
差がTTP過大分TTPEXDとして演算されると共
に、第2目標EGR量新気換算値TTPEGAが、目標
EGR量新気換算値TTPEGAとTTP過大分TTP
EXDとの差で演算される(ステップ1012)。Then, the difference between TTPGAS0 and GASLMT is calculated as TTP excess TTPEXD, and the second target EGR amount fresh air converted value TTPEGA is changed to the target EGR amount fresh air converted value TTPEGA and TTP excess TTP.
It is calculated by the difference from EXD (step 1012).
【0054】ここで、第2目標EGR量新気換算値TT
PEGAがゼロ以下になった場合、TTPGASが固定
されていることによる新気量の減少によるトルクの低下
をおさえるため、目標当量比TFBYA00の修正係数
KTFALMが次式により演算される(ステップ101
4)。Here, the second target EGR amount fresh air conversion value TT
When PEGA becomes less than or equal to zero, the correction coefficient KTFALM of the target equivalence ratio TFBYA00 is calculated by the following equation in order to suppress the decrease in torque due to the decrease in fresh air amount due to the fixed TTPGAS (step 101).
4).
【0055】KTFALM=1+(TTPGAS0−T
TPGAS−TTPEGA)
目標当量比TFBYA00の修正係数KTFALMは次
回のTFBYA00計算時に次式で反映される。KTFALM = 1 + (TTPGAS0-T
TPGAS-TTPEGA) The correction coefficient KTFALM of the target equivalent ratio TFBYA00 is reflected by the following formula when the next TFBYA00 is calculated.
【0056】
TFBYA01=TFBYA00×KTFALM
第2目標総作動ガス量TTPGASとエンジン回転数N
eとから、スロットルバルブ9とEGRバルブ14の総
開口面積TAGASが演算される(ステップ101
5)。TFBYA01 = TFBYA00 × KTFALM Second target total working gas amount TTPGAS and engine speed N
The total opening area TAGAS of the throttle valve 9 and the EGR valve 14 is calculated from e (step 101).
5).
【0057】スロットルバルブ分の開口面積TAAIR
は、総開口面積TAGASの第2目標総作動ガス量TT
PGASに対する第2目標吸気量TTPの割合で、以下
のように演算される。Throttle valve opening area TAAIR
Is the second target total working gas amount TT of the total opening area TAGAS
The ratio of the second target intake air amount TTP to PGAS is calculated as follows.
【0058】
TAAIR=TAGAS×TTP/TTPGAS
EGRバルブ分の開口面積TAEGRは、総開口面積T
AGASの第2目標総作動ガス量TTPGASに対する
目標EGR量新気換算値TTPEGAの割合で、以下の
ように演算される。TAAIR = TAGAS × TTP / TTPGAS EGR valve opening area TAEGR is the total opening area T
The ratio of the target EGR amount fresh air conversion value TPEGGA to the second target total working gas amount TTPGAS of AGAS is calculated as follows.
【0059】
TAEGR=TAGAS×TTPEGA/TTPGAS
目標スロットル開度TTVOは、スロットルバルブ分の
開口面積TAAIRに応じて演算され、目標EGRバル
ブ開度TSTPは、EGRバルブ分の開口面積TAEG
Rに応じて演算される(ステップ1016)。目標スロ
ットル開度TTVOは、所定の空燃比における目標吸気
量である第2目標吸気量TTPを供給するための目標ス
ロットル開度であり、目標EGRバルブ開度TSTP
は、そのときにEGR率がTEGRとなるだけの還流ガ
スを送り込むのに必要なEGRバルブ開度である。TAEGR = TAGAS × TTPEGA / TTPGAS The target throttle opening TTVO is calculated according to the opening area TAAIR for the throttle valve, and the target EGR valve opening TSTP is the opening area TAEG for the EGR valve.
It is calculated according to R (step 1016). The target throttle opening TTVO is a target throttle opening for supplying a second target intake air amount TTP which is a target intake air amount at a predetermined air-fuel ratio, and the target EGR valve opening TSTP.
Is the EGR valve opening required to feed the recirculated gas such that the EGR rate becomes TEGR.
【0060】電子制御スロットル装置10は、スロット
ルバルブ9の実開度TVOが目標スロットル開度TTV
Oになるように駆動される。また、電子制御EGRバル
ブ装置15は、EGRバルブ14の実開度EGR/Vが
EGRバルブ開度TSTPになるように駆動される。In the electronically controlled throttle device 10, the actual opening TVO of the throttle valve 9 is the target throttle opening TTV.
Driven to be O. The electronically controlled EGR valve device 15 is driven so that the actual opening EGR / V of the EGR valve 14 becomes the EGR valve opening TSTP.
【0061】燃料噴射量制御は、エアフロメータ3で計
測された単位時間毎の吸気量Qaとエンジン回転数Ne
が入力され、理論空燃比時に1吸気行程舘の吸気量に対
応する基本燃料噴射パルス幅TPが演算される。燃料噴
射パルス幅TIは、基本パルス幅TPに第2目標等量比
TFBYA01を乗じた実効燃料噴射パルス幅TEにバ
ッテリ電圧に応じた無効パルス幅TSを加えて演算さ
れ、これにより所期の燃料噴射量となるように燃料噴射
弁6が駆動される。The fuel injection amount control is performed by the intake air amount Qa measured by the air flow meter 3 per unit time and the engine speed Ne.
Is input, and the basic fuel injection pulse width TP corresponding to the intake amount of one intake stroke is calculated at the stoichiometric air-fuel ratio. The fuel injection pulse width TI is calculated by adding the effective fuel injection pulse width TE obtained by multiplying the basic pulse width TP by the second target equivalence ratio TFBYA01, and the invalid pulse width TS corresponding to the battery voltage, thereby obtaining the desired fuel. The fuel injection valve 6 is driven so that the injection amount is achieved.
【0062】この実施形態によれば、先の実施形態と同
様に総作動ガス量TTPGASが制限値GASLMTを
超えないようにEGR量が絞られ、さらにこのEGR量
の抑制の結果としてEGR量がゼロになった場合には目
標当量比TFBYA01を空燃比濃化方向に修正するの
で(図12参照)、スロットル開度が大きい運転域での
運転性能をより改善することができる。According to this embodiment, the EGR amount is throttled so that the total working gas amount TTPGAS does not exceed the limit value GASLMT as in the previous embodiment, and the EGR amount becomes zero as a result of the suppression of the EGR amount. In this case, the target equivalence ratio TFBYA01 is corrected in the air-fuel ratio enrichment direction (see FIG. 12), so that the driving performance in the operating range where the throttle opening is large can be further improved.
【図1】理論空燃比時のスロットル開度とエンジントル
ク(シリンダ吸気量)の関係を示す特性線図。FIG. 1 is a characteristic diagram showing the relationship between throttle opening and engine torque (cylinder intake air amount) at a stoichiometric air-fuel ratio.
【図2】電子制御のスロットル装置及びEGR装置を有
するエンジンにおいてアクセル開度APOの変動がスロ
ットル開度TVO及びEGRバルブ開度EGR/Vに及
ぼす影響を示す特性線図。FIG. 2 is a characteristic diagram showing the influence of fluctuations in accelerator opening APO on throttle opening TVO and EGR valve opening EGR / V in an engine having an electronically controlled throttle device and EGR device.
【図3】請求項1の発明の構成を示す機能ブロック図。FIG. 3 is a functional block diagram showing the configuration of the invention of claim 1.
【図4】請求項2の発明の構成を示す機能ブロック図。FIG. 4 is a functional block diagram showing the configuration of the invention of claim 2;
【図5】本発明の実施形態が適用されるエンジンの概略
構成図。FIG. 5 is a schematic configuration diagram of an engine to which an embodiment of the present invention is applied.
【図6】本発明の第1の実施形態に係る制御系の動作内
容を示す流れ図。FIG. 6 is a flowchart showing the operation contents of the control system according to the first embodiment of the present invention.
【図7】同じく第1の実施形態に係る制御系の演算ブロ
ック図。FIG. 7 is a calculation block diagram of the control system according to the first embodiment.
【図8】上記第1の実施形態の制御域の説明図。FIG. 8 is an explanatory diagram of a control area of the first embodiment.
【図9】上記第1の実施形態による効果を示す説明図。FIG. 9 is an explanatory diagram showing an effect of the first embodiment.
【図10】本発明の第2の実施形態に係る制御系の動作
内容を示す流れ図。FIG. 10 is a flowchart showing the operation contents of the control system according to the second embodiment of the present invention.
【図11】同じく第2の実施形態に係る制御系の演算ブ
ロック図。FIG. 11 is a calculation block diagram of a control system according to the second embodiment.
【図12】上記第2の実施形態による効果を示す説明
図。FIG. 12 is an explanatory diagram showing an effect of the second embodiment.
1 アクセル開度センサ 2 クランク角センサ 3 エアフローメータ 4 エンジン 5 水温センサ 6 燃料噴射弁 7 点火栓 8 吸気通路 9 スロットルバルブ 10 電子制御スロットル装置 11 コントロールユニット 12 排気通路 13 EGR通路 14 EGRバルブ 15 電子制御EGR装置 16 空燃比センサ 1 Accelerator position sensor 2 crank angle sensor 3 Air flow meter 4 engine 5 Water temperature sensor 6 Fuel injection valve 7 Spark plug 8 Intake passage 9 Throttle valve 10 Electronically controlled throttle device 11 Control unit 12 Exhaust passage 13 EGR passage 14 EGR valve 15 Electronically controlled EGR device 16 Air-fuel ratio sensor
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI F02D 43/00 F02D 43/00 301N F02M 25/07 550 F02M 25/07 550F 550J 550R (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F02D 41/00 - 45/00 F02D 21/08 F02M 25/07 Front page continuation (51) Int.Cl. 7 Identification code FI F02D 43/00 F02D 43/00 301N F02M 25/07 550 F02M 25/07 550F 550J 550R (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB) Name) F02D 41/00-45/00 F02D 21/08 F02M 25/07
Claims (8)
ジン運転状態とに基づいて所定の目標スロットル開度と
なるようにスロットルバルブの開度を制御するスロット
ル制御装置と、エンジン運転状態に基づいて所定の目標
EGR量となるようにEGRバルブの開度を制御するE
GR制御装置とを備えたエンジンの制御装置であって、 アクセル開度APOとエンジン回転数Neとから理論空
燃比における目標吸気量相当値TTPSTを演算する目
標吸気量演算部と、 アクセル開度APOとエンジン回転数Neとから目標当
量比TFBYA00を演算する目標当量比演算部と、 目標吸気量相当値TTPSTを目標当量比TFBYA0
0で除して第2目標吸気量相当値TTPを演算する第2
目標吸気量演算部と、 アクセル開度APO及び所定の運転状態検出値から目標
EGR率TEGRを演算する目標EGR率演算部と、 目標吸気量TTPSTと目標EGR率TEGRとから目
標EGR量TTPEGRを演算する目標EGR量演算部
と、 目標EGR量TTPEGRに第2目標吸気量相当値TT
Pを加算して目標総作動ガス量TTPGAS0を演算す
る目標総作動ガス量演算部と、 目標総作動ガス量制限値GASLMTを演算する目標総
作動ガス量制限値演算部と、 目標総作動ガス量TTPGAS0と目標総作動ガス量制
限値GASLMTとを比較する総作動ガス量比較演算部
と、 前記比較結果に基づき、目標総作動ガス量TTPGAS
0が目標総作動ガス量制限値GASLMTよりも大きい
ときに目標EGR率を所定期間減少方向に修正する目標
EGR率修正演算部と、 第2目標吸気量相当値TTPまたは目標EGR量TTP
EGRと目標総作動ガス量TTPGAS0とからスロッ
トル制御装置の目標スロットル開度TTVOとEGR制
御装置の目標EGRバルブ開度TSTPを演算する目標
開度演算部とを有する制御系を設けたエンジン制御装
置。1. A throttle control device for controlling the opening of a throttle valve so as to obtain a predetermined target throttle opening based on an engine operating condition including an accelerator opening and an engine speed, and an engine operating condition based on the engine operating condition. E for controlling the opening degree of the EGR valve so that a predetermined target EGR amount is achieved E
A control device for an engine including a GR control device, comprising: a target intake air amount calculation unit for calculating a target intake air amount equivalent value TTPST at a stoichiometric air-fuel ratio from an accelerator opening APO and an engine speed Ne; And a target equivalence ratio TFBYA00 from the engine revolution speed Ne, and a target equivalence ratio TFPST to the target equivalence ratio TFPST.
A second target intake amount equivalent value TTP calculated by dividing by 0
A target intake air amount calculation unit, a target EGR ratio calculation unit that calculates the target EGR ratio TEGR from the accelerator opening APO and a predetermined operating state detection value, and a target EGR amount TPEGR from the target intake air amount TTPST and the target EGR ratio TEGR And a target EGR amount calculation unit for setting the target EGR amount TTPEGR to the second target intake air amount equivalent value TT.
A target total working gas amount calculation unit that calculates the target total working gas amount TTPGAS0 by adding P, a target total working gas amount limit value calculation unit that calculates the target total working gas amount limit value GASLMT, and a target total working gas amount A total working gas amount comparison calculation unit for comparing TTPGAS0 with the target total working gas amount limit value GASLMT, and a target total working gas amount TTPGAS based on the comparison result.
A target EGR rate correction calculation unit that corrects the target EGR rate in the decreasing direction for a predetermined period when 0 is larger than the target total working gas amount limit value GASLMT, and the second target intake air amount equivalent value TTP or the target EGR amount TTP.
An engine control device provided with a control system having a target throttle opening TTVO of a throttle control device and a target opening calculation unit for calculating a target EGR valve opening TSTP of the EGR control device from EGR and a target total working gas amount TTPGAS0.
PGAS0とエンジン回転数Neとに基づきスロットル
バルブとEGRバルブの総開口面積TAGASを演算す
ると共に、 スロットルバルブ分の開口面積TAAIRとEGRバル
ブ分の開口面積TAEGRを、それぞれ次式: TAAIR=TAGAS×TTP/TTPGAS0 TAEGR=TAGAS×TTPEGR/TTPGAS
0 に基づいて演算し、 目標スロットル開度TTVOをスロットルバルブ分の開
口面積TAAIRに基づき、目標EGRバルブ開度TS
TPをEGRバルブ分の開口面積TAEGRに基づき、
それぞれ演算するように構成されていることを特徴とす
る請求項1に記載のエンジン制御装置。2. The target opening degree calculation unit is configured to set a target total working gas amount TT.
The total opening area TAGAS of the throttle valve and the EGR valve is calculated based on PGAS0 and the engine speed Ne, and the opening area TAAIR of the throttle valve and the opening area TAEGR of the EGR valve are calculated by the following formulas: TAAIR = TAGAS × TTP / TTPGAS0 TAEGR = TAGAS × TTPEGR / TTPGAS
0 based on the opening area TAAIR of the throttle valve, and the target EGR valve opening TS
TP is based on the opening area TAEGR for the EGR valve,
The engine control device according to claim 1, wherein the engine control device is configured to perform respective calculations.
ジン運転状態に基づいて所定の目標スロットル開度とな
るようにスロットルバルブの開度を制御するスロットル
制御装置と、エンジン運転状態に基づいて所定の目標E
GR量となるようにEGRバルブの開度を制御するEG
R制御装置とを備えたエンジンの制御装置であって、 アクセル開度APOとエンジン回転数Neとから理論空
燃比における目標吸気量相当値TTPSTを演算する目
標吸気量演算部と、 アクセル開度APOとエンジン回転数Neとから目標当
量比TFBYA00を演算する目標当量比演算部と、 目標吸気量相当値TTPSTを目標当量比TFBYA0
0で除して第2目標吸気量相当値TTPを演算する第2
目標吸気量演算部と、 アクセル開度APO及び所定の運転状態検出値から目標
EGR率TEGRを演算する目標EGR率演算部と、 目標吸気量TTPSTと目標EGR率TEGRとから目
標EGR量TTPEGRを演算する目標EGR量演算部
と、 目標EGR量TTPEGRに第2目標吸気量相当値TT
Pを加算して目標総作動ガス量TTPGAS0を演算す
る目標総作動ガス量演算部と、 目標総作動ガス量制限値GASLMTを演算する目標総
作動ガス量制限値演算部と、 目標総作動ガス量TTPGAS0と目標総作動ガス量制
限値GASLMTとを比較する総作動ガス量比較演算部
と、 前記比較結果に基づき、第2目標総作動ガス量TTPG
ASとして、目標総作動ガス量TTPGAS0が目標総
作動ガス量制限値GASLMTを超えるときには目標総
作動ガス量制限値GASLMTを、目標総作動ガス量T
TPGAS0が目標総作動ガス量制限値GASLMT以
下のときには目標総作動ガス量TTPGAS0を、設定
する第2目標総作動ガス量設定演算部と、 第2目標吸気量相当値TTPまたは目標EGR量TTP
EGRと第2目標総作動ガス量TTPGASとからスロ
ットル制御装置の目標スロットル開度TTVOとEGR
制御装置の目標EGRバルブ開度TSTPを演算する目
標開度演算部とを有する制御系を設けたエンジン制御装
置。3. A throttle control device for controlling the opening of a throttle valve so as to attain a predetermined target throttle opening based on an engine operating condition including an accelerator opening and an engine speed, and a predetermined controller based on the engine operating condition. Goal E
EG that controls the opening of the EGR valve so that the GR amount is achieved
An engine control device including an R control device, comprising: a target intake air amount calculation unit for calculating a target intake air amount equivalent value TTPST at a theoretical air-fuel ratio from an accelerator opening APO and an engine speed Ne; And a target equivalence ratio TFBYA00 from the engine revolution speed Ne, and a target equivalence ratio TFPST to the target equivalence ratio TFPST.
A second target intake amount equivalent value TTP calculated by dividing by 0
A target intake air amount calculation unit, a target EGR ratio calculation unit that calculates the target EGR ratio TEGR from the accelerator opening APO and a predetermined operating state detection value, and a target EGR amount TPEGR from the target intake air amount TTPST and the target EGR ratio TEGR And a target EGR amount calculation unit for setting the target EGR amount TTPEGR to the second target intake air amount equivalent value TT.
A target total working gas amount calculation unit that calculates the target total working gas amount TTPGAS0 by adding P, a target total working gas amount limit value calculation unit that calculates the target total working gas amount limit value GASLMT, and a target total working gas amount A total working gas amount comparison calculation unit for comparing TTPGAS0 with the target total working gas amount limit value GASLMT, and a second target total working gas amount TTPG based on the comparison result.
As AS, when the target total working gas amount TTPGAS0 exceeds the target total working gas amount limit value GASLMT, the target total working gas amount limit value GASLMT is set to the target total working gas amount T.
When TPGAS0 is less than or equal to the target total working gas amount limit value GASLMT, the second target total working gas amount setting calculation unit that sets the target total working gas amount TTPGAS0, and the second target intake air amount equivalent value TTP or target EGR amount TTP
From the EGR and the second target total working gas amount TTPGAS, the target throttle opening TTVO and EGR of the throttle control device are obtained.
An engine control device provided with a control system having a target opening calculation unit for calculating a target EGR valve opening TSTP of the control device.
TTPGASとエンジン回転数Neに基づきスロットル
バルブとEGRバルブの総開口面積TAGASを演算す
ると共に、 スロットルバルブ分の開口面積TAAIRと、EGRバ
ルブ分の開口面積TAEGRを、それぞれ次式: TAAIR=TAGAS×TTP/TTPGAS TAEGR=TAGAS×TTPEGA/TTPGAS に基づいて演算し、 目標スロットル開度TTVOをスロットルバルブ分の開
口面積TAAIRに基づき、目標EGRバルブ開度TS
TPをEGRバルブ分の開口面積TAEGRに基づき、
それぞれ演算するように構成されていることを特徴とす
る請求項3に記載のエンジン制御装置。4. The target opening calculation unit calculates the total opening area TAGAS of the throttle valve and the EGR valve based on the second target total working gas amount TTPGAS and the engine speed Ne, and also calculates the opening area TAAIR for the throttle valve. , EGR valve opening area TAEGR is calculated based on the following formulas: TAAIR = TAGAS × TTP / TTPGAS TAEGR = TAGAS × TTPEGA / TTPGAS, and the target throttle opening TTVO is calculated based on the throttle valve opening area TAAIR. Target EGR valve opening TS
TP is based on the opening area TAEGR for the EGR valve,
The engine control device according to claim 3, wherein the engine control device is configured to perform respective calculations.
動ガス量TTPGAS0の目標総作動ガス量制限値GA
SLMTに対する超過分を目標EGR量TTPEGRか
ら減算した第2目標EGR量と、第2目標吸気量相当値
TTPとの和を、第2目標総作動ガス量TTPGASと
して設定するように構成されていることを特徴とする請
求項3に記載のエンジン制御装置。5. The second target total working gas amount calculating unit is a target total working gas amount limit value GA of the target total working gas amount TTPGAS0.
The sum of the second target EGR amount obtained by subtracting the excess amount with respect to SLMT from the target EGR amount TTPEGR and the second target intake air amount equivalent value TTP is set as the second target total working gas amount TTPGAS. The engine control device according to claim 3, wherein:
0の目標総作動ガス量制限値GASLMTに対する超過
分を目標EGR量TTPEGRから減算した第2目標E
GR量がゼロ以下となった時には、目標当量比TFBY
A00を修正する目標当量比修正演算部を備えることを
特徴とする請求項5に記載のエンジン制御装置。6. The control system is a target total working gas amount TTPGAS.
Second target E obtained by subtracting an excess amount from the target total working gas amount limit value GASLMT of 0 from the target EGR amount TPEGR
When the GR amount becomes less than zero, the target equivalence ratio TFBY
The engine control device according to claim 5, further comprising a target equivalent ratio correction calculation unit that corrects A00.
量TTPGAS0の目標総作動ガス量制限値GASLM
Tに対する超過分を目標EGR量TTPEGRから減算
した第2目標EGR量のゼロ以下分の、第2目標総作動
ガス量TTPGASに対する割合だけ目標当量比を空燃
比濃化方向に修正するように構成されていることを特徴
とする請求項6に記載のエンジン制御装置。7. The target equivalence ratio correction calculator calculates a target total working gas amount TTPGAS0 target total working gas amount limit value GASLM.
It is configured to correct the target equivalence ratio in the air-fuel ratio enrichment direction by a ratio to the second target total working gas amount TTPGAS that is less than or equal to zero of the second target EGR amount obtained by subtracting the excess amount with respect to T from the target EGR amount TPEGR. The engine control device according to claim 6, wherein:
TTPEGRを排気圧力または排気温度の少なくとも一
方を含む運転状態に応じて定められる換算係数KQEG
Rにて補正した目標EGR量新気換算値TTPEGAを
目標EGR量として目標総作動ガス量TTPGAS0を
演算するように構成されていることを特徴とする請求項
1または請求項3の何れかに記載のエンジン制御装置。8. The target total working gas amount computing unit determines a target EGR amount TPEGR by a conversion coefficient KQEG determined in accordance with an operating state including at least one of exhaust pressure and exhaust temperature.
4. The target total working gas amount TTPGAS0 is calculated using the target EGR amount fresh air conversion value TTPPEG corrected by R as the target EGR amount. Engine controller.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34669297A JP3387404B2 (en) | 1997-12-16 | 1997-12-16 | Engine control device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34669297A JP3387404B2 (en) | 1997-12-16 | 1997-12-16 | Engine control device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11182281A JPH11182281A (en) | 1999-07-06 |
| JP3387404B2 true JP3387404B2 (en) | 2003-03-17 |
Family
ID=18385177
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34669297A Expired - Fee Related JP3387404B2 (en) | 1997-12-16 | 1997-12-16 | Engine control device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3387404B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007270642A (en) * | 2006-03-30 | 2007-10-18 | Mitsubishi Fuso Truck & Bus Corp | Egr control device of internal combustion engine |
-
1997
- 1997-12-16 JP JP34669297A patent/JP3387404B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11182281A (en) | 1999-07-06 |
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