JPH0641744B2 - Exhaust gas recirculation control device for internal combustion engine - Google Patents
Exhaust gas recirculation control device for internal combustion engineInfo
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- JPH0641744B2 JPH0641744B2 JP60053420A JP5342085A JPH0641744B2 JP H0641744 B2 JPH0641744 B2 JP H0641744B2 JP 60053420 A JP60053420 A JP 60053420A JP 5342085 A JP5342085 A JP 5342085A JP H0641744 B2 JPH0641744 B2 JP H0641744B2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
- F02D41/0047—Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
- F02D41/0065—Specific aspects of external EGR control
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Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は内燃機関用排気ガス再循環制御装置に関するも
のである。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an exhaust gas recirculation control device for an internal combustion engine.
(従来の技術) 内燃機関の燃焼排気ガス中の有害成分、特にNOXの発生
を抑制するため、燃焼排気ガスの一部を吸気に加えるよ
うにした排気ガス再循環システムが広く採用されてきて
いる。この種のシステムは、例えば特開昭59−743
64号公報に開示されているように、機関の燃料噴射量
及び回転速度から求まる基本目標EGR率(排気ガス再循
環率)を演算するほか、大気圧等の機関の運転条件を示
すいくつかの値に応じた補正係数を所望の運転条件毎に
算出し、このようにして得られた補正係数を基本目標EG
R率に乗じ、これにより目標EGR率を得、実際のEGR率が
上述の目標EGR率となるようにEGR率調節手段を閉ループ
制御する構成となっている。このような補正演算手段
は、例えば、特開昭59−63356号公報にも開示さ
れており、これらの構成によれば、各補正係数を3次元
マップを用いたマップ演算で行ないうるという利点を有
している。(Prior Art) In order to suppress the generation of harmful components in combustion exhaust gas of internal combustion engines, especially NO X , an exhaust gas recirculation system in which a part of the combustion exhaust gas is added to intake air has been widely adopted. There is. This type of system is disclosed, for example, in Japanese Patent Laid-Open No. 59-743.
As disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 64, in addition to calculating a basic target EGR rate (exhaust gas recirculation rate) obtained from a fuel injection amount and a rotation speed of the engine, some basic operating conditions of the engine such as atmospheric pressure are calculated. A correction coefficient corresponding to the value is calculated for each desired operating condition, and the correction coefficient thus obtained is used as the basic target EG.
The R rate is multiplied to obtain the target EGR rate, and the EGR rate adjusting means is closed-loop controlled so that the actual EGR rate becomes the above-mentioned target EGR rate. Such correction calculation means is also disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-63356, and these configurations have the advantage that each correction coefficient can be calculated by a map calculation using a three-dimensional map. Have
(発明が解決しようとする問題点) しかし、上記従来技術の構成によれば、特定の条件下、
例えば平地走行で冷却水温が高く、負荷が小さい場合等
には、基本EGR率に乗ずべき補正係数が大きくなりす
ぎ、その目標値が、実EGR率が物理的に存在不可能な範
囲に設定されることが生じる。ところで、上述の制御装
置において、閉ループ制御系が正常に作動しているか否
かをチェックするため、目標値と実際値との差が所定時
間以上所定値以上となっている状態が生じたか否かを監
視し、上述の如き状態が生じた場合に閉ループ制御系に
何らかの障害が生じたとして、予め用意されているバッ
クアップシステムに制御を切り換える構成を採用するこ
とがあるが、このようなバックアップシステムを採用し
ている場合には、目標値が物理的に存在不可能な値とな
った場合、バックアップシステムに切り換えられてしま
い、故障表示を行なってしまうという不具合を有してい
る。(Problems to be Solved by the Invention) However, according to the configuration of the above conventional technique,
For example, if the cooling water temperature is high and the load is light during flatland driving, the correction coefficient that should be multiplied by the basic EGR rate becomes too large, and the target value is set within the range in which the actual EGR rate cannot physically exist. Occurs. By the way, in the above control device, in order to check whether or not the closed loop control system is operating normally, whether or not a state occurs in which the difference between the target value and the actual value is equal to or more than a predetermined value for a predetermined time or more. In some cases, a configuration may be adopted in which the control is switched to a backup system prepared in advance, assuming that some kind of failure occurs in the closed-loop control system when the above-mentioned state occurs. When adopted, when the target value becomes a physically non-existent value, the system is switched to the backup system and a failure display is displayed.
この種の不具合を解決するには、上述の不具合を補正す
るためのマップ又は補正係数を算出するためのマップデ
ータの高次元化(例えば4次元マップの使用)を行なえ
ばよいが、このような構成をとると、必要なメモリの容
量が極めて大きくなり、それによる直接的なコストの上
昇が避けられないのはもとより、マップ数が増大すれば
マッチング工程も増えるので、マッチングの手間による
コストの上昇も生じ、装置の価格が極めて高くなってし
まうという不具合を有している。In order to solve this kind of defect, it is sufficient to increase the dimension of the map for correcting the above defect or the map data for calculating the correction coefficient (for example, use of a four-dimensional map). With the configuration, the required memory capacity becomes extremely large, which inevitably leads to a direct increase in cost, and as the number of maps increases, the matching process also increases, so the cost of matching increases. This also causes a problem that the price of the device becomes extremely high.
本発明の目的は、従って、EGR率の目標値を、マップ演
算の規模を増大させることなしに、実現可能な範囲内に
設定することができるようにした、内燃機関用排気ガス
再循環制御装置を提供することにある。Therefore, an object of the present invention is, therefore, to make it possible to set the target value of the EGR rate within a feasible range without increasing the scale of map calculation. To provide.
(問題点を解決するための手段) 本発明によれば、内燃機関の運転条件を示すデータを出
力する手段と、上記データの一部に応答し上記内燃機関
のその時の運転条件に見合った排気ガス再循環率に関連
した基本目標データを演算出力する手段と、上記データ
の少なくとも一部に応答しその時の運転条件に従う補正
データを演算出力する手段と、上記基本目標データと上
記補正データとに応答し補正目標データを演算出力する
手段と、排気ガス再循環率を調節する調節手段と、該調
節手段により調節された実際の排気ガス再循環率に関連
した実データを出力する手段と、上記補正目標データに
よって示される排気ガス再循環率が物理的に存在可能な
範囲内の値となるように上記補正目標データを制限する
制限手段と、該制限手段から得られた出力データと上記
実データとに応答し上記実データと上記出力データとの
差分が零となるように上記調節手段を制御する手段と、
上記差分に基づいて制御系に故障が生じたか否かを検出
する手段とを備えて成る点に特徴を有する。(Means for Solving the Problems) According to the present invention, a means for outputting data indicating the operating conditions of the internal combustion engine, and an exhaust gas which responds to a part of the data and which corresponds to the operating conditions of the internal combustion engine at that time Means for calculating and outputting basic target data related to the gas recirculation rate, means for calculating and outputting correction data in response to at least a part of the data and complying with the operating conditions at that time, the basic target data and the correction data Means for responding to the calculation and outputting the corrected target data, adjusting means for adjusting the exhaust gas recirculation rate, means for outputting actual data related to the actual exhaust gas recirculation rate adjusted by the adjusting means, Limiting means for limiting the correction target data so that the exhaust gas recirculation rate indicated by the correction target data becomes a value within a physically possible range, and an output obtained from the limiting means. Means for controlling the adjusting means so that the difference between the actual data and the output data becomes zero in response to the force data and the actual data,
And a means for detecting whether or not a failure has occurred in the control system based on the difference.
(作用) 排気ガス再循環率の目標値を得るため、基本目標データ
と補正データとによって、先ず補正目標データが演算さ
れ、しかる後、補正目標データによって示される排気ガ
ス再循環率が物理的に存在可能な範囲内の値となるよう
に、補正目標データの値が制限される。この補正目標デ
ータの制限は、夫々、マップ演算により演算される基本
目標データと1つ又は複数の補正データとの間で演算を
行なって得られた補正目標データの値の上限およびまた
は下限を制限することにより行なわれるので、マップ演
算の必要がない。従って従来と同一のメモリ容量で良
く、演算規模を増大させることなしに、目標データが実
際に存在可能な値となり、閉ループ制御系の故障を、目
標データと実データとの差に基づいて判別しても何ら不
都合を生じることがない。(Operation) In order to obtain the target value of the exhaust gas recirculation rate, the correction target data is first calculated by the basic target data and the correction data, and thereafter, the exhaust gas recirculation rate indicated by the correction target data is physically determined. The value of the correction target data is limited so that the value is within a possible range. This limitation of the correction target data limits the upper limit and / or the lower limit of the value of the correction target data obtained by performing the calculation between the basic target data calculated by the map calculation and one or more correction data, respectively. Therefore, the map calculation is not necessary. Therefore, the same memory capacity as before is sufficient, and the target data becomes a value that can actually exist without increasing the calculation scale, and the failure of the closed loop control system is determined based on the difference between the target data and the actual data. However, there is no inconvenience.
(実施例) 第1図には、本発明による内燃機関用排気ガス再循環制
御装置の一実施例が示されている。排気ガス再循環制御
装置1は、内燃機関(図示せず)の吸気側に戻される排
気ガスの量(EGR率)を機関のその時々の運転条件に応
じた最適な値に調節するための装置であり、機関の燃焼
排気ガスの一部を機関の吸気側に導びくための通路2を
有している。通路2は、機関の排気側に連通される入口
ポート2aと、機関の吸気側に連通される出口ポート2
bとを有している。入口ポート2aから出口ポート2b
に導びかれる燃焼排気ガスの調量を行なうため、通路2
内には、負圧アクチェータ3によって駆動される調量弁
4が設けられている。負圧アクチェータ3の負圧室3a
は、パイプ5によって負圧源6に連通されており、パイ
プ5の途中には、パイプ5内に大気圧を導入するための
電磁弁7が設けられている。電磁弁7は大気圧に開放さ
れている大気圧ポート7bを有しており、電磁弁7が開
状態となったときに大気圧ポート7bからパイプ5内に
大気圧が導入される構成となっている。従って、電磁弁
7の開度を調節することにより、大気圧ポート7bから
パイプ5内に導入される大気圧を加減し、これにより負
圧室3a内の負圧力を制御し、調量弁4の開度を所望の
値に調節することができる。(Embodiment) FIG. 1 shows an embodiment of an exhaust gas recirculation control device for an internal combustion engine according to the present invention. The exhaust gas recirculation control device 1 is a device for adjusting the amount (EGR rate) of exhaust gas returned to the intake side of an internal combustion engine (not shown) to an optimum value according to the engine operating conditions at that time. And has a passage 2 for guiding a part of the combustion exhaust gas of the engine to the intake side of the engine. The passage 2 includes an inlet port 2a that communicates with the exhaust side of the engine and an outlet port 2a that communicates with the intake side of the engine.
b. Inlet port 2a to outlet port 2b
To adjust the amount of combustion exhaust gas that is introduced into the passage 2
Inside, a metering valve 4 driven by a negative pressure actuator 3 is provided. Negative pressure chamber 3a of negative pressure actuator 3
Is communicated with a negative pressure source 6 by a pipe 5, and an electromagnetic valve 7 for introducing atmospheric pressure into the pipe 5 is provided in the middle of the pipe 5. The electromagnetic valve 7 has an atmospheric pressure port 7b that is open to atmospheric pressure, and when the electromagnetic valve 7 is in an open state, atmospheric pressure is introduced into the pipe 5 from the atmospheric pressure port 7b. ing. Therefore, by adjusting the opening degree of the solenoid valve 7, the atmospheric pressure introduced into the pipe 5 from the atmospheric pressure port 7b is adjusted, thereby controlling the negative pressure in the negative pressure chamber 3a, and the metering valve 4 The opening degree of can be adjusted to a desired value.
図示の実施例では、電磁弁7の励磁コイル7aには、後
述の如くしてデューティ比制御されるパルス巾変調器8
からのパルス信号PSが増幅器9を介して駆動信号として
印加されており、電磁弁7はこれによりそのデューティ
比に従ってオン,オフ制御され、その平均開度が調節さ
れる構成となっている。符号10で示されるのはパイプ
5内の負圧値を検出するための圧力センサであり、圧力
センサ10からは、パイプ5内の圧力を示す実圧力信号
Paが出力される。負圧アクチェータ3はパイプ5内の圧
力に応答して作動し調量弁4の調節が行なわれるので、
実圧力信号Paは実際のEGR率に関連した信号となってい
る。In the illustrated embodiment, the exciting coil 7a of the solenoid valve 7 has a pulse width modulator 8 whose duty ratio is controlled as described later.
Is applied as a drive signal through the amplifier 9, and the solenoid valve 7 is on / off controlled according to its duty ratio, and its average opening degree is adjusted. Reference numeral 10 is a pressure sensor for detecting a negative pressure value in the pipe 5, and the pressure sensor 10 outputs an actual pressure signal indicating the pressure in the pipe 5.
Pa is output. Since the negative pressure actuator 3 operates in response to the pressure in the pipe 5 and the adjustment valve 4 is adjusted,
The actual pressure signal Pa is a signal related to the actual EGR rate.
内燃機関の運転状態に従ってEGR率を閉ループ制御する
ための制御信号を得るため、実圧力信号Paがフィードバ
ック信号として入力されており、内燃機関のその時々の
運転状態を示す信号に応答して作動する制御回路20が
設けられており、制御回路20からは、パルス巾変調器
8から出力されるパルス信号PSのデューティ比を制御す
るための制御信号CSが出力される。本実施例では、第1
図に示されているように、内燃機関のその時々の運転状
態を検出するためのセンサユニット21から、機関速度
を示す速度信号N、機関の負荷を示す負荷信号L、機関
の冷却水温を示す水温信号T、大気圧を示す大気圧信号
Aが運転状態を示す信号として制御回路20に入力され
ている。The actual pressure signal Pa is input as a feedback signal in order to obtain a control signal for closed-loop control of the EGR rate according to the operating state of the internal combustion engine, and it operates in response to a signal indicating the operating state of the internal combustion engine at each time. A control circuit 20 is provided, and the control circuit 20 outputs a control signal CS for controlling the duty ratio of the pulse signal PS output from the pulse width modulator 8. In this embodiment, the first
As shown in the figure, from a sensor unit 21 for detecting the operating state of the internal combustion engine from time to time, a speed signal N indicating the engine speed, a load signal L indicating the load of the engine, and a cooling water temperature of the engine are indicated. The water temperature signal T and the atmospheric pressure signal A indicating the atmospheric pressure are input to the control circuit 20 as signals indicating the operating state.
機関速度と機関負荷とに応じて基本EGR率を演算するた
め、制御回路20には、速度信号Nと負荷信号Lとが入
力されている基本演算ユニット22が設けられており、
基本演算ユニット22においては、第2図(a)に示され
る演算マップに従い、負荷の値L1,L2,…Ln(L1<
L2<…<Ln)に応じてその時の機関速度に従う基本EG
R率の値Eがマップ演算され、その結果を示す基本目標
データD0が出力される。この基本目標データD0を、そ
の時々の冷却水温及び大気圧の値に応じて補正するた
め、第1及び第2補正データ演算ユニット23,24が
設けられており、第1補正データ演算ユニット24は、
速度信号N及び水温信号Tに応答し、第2図(b)に示す
演算マップに従い、水温の値T1,T2,…Tn(T1<T
2<…<Tn)に応じてその時の機関速度に従う第1補正
値k1をマップ演算し、この値k1を示す第1補正データ
K1を出力している。一方、第2補正データ演算ユニッ
ト24は、速度信号N及び大気圧信号Aに応答し、第2
図(c)に示す演算マップに従い、大気圧の値A1,A2,
…An(A1<A2<…<An)に応じてその時の機関速度
に従う第2補正値k2をマップ演算し、この値k2を示す
補正データK2を出力している。In order to calculate the basic EGR rate according to the engine speed and the engine load, the control circuit 20 is provided with a basic calculation unit 22 to which the speed signal N and the load signal L are input,
In the basic operation unit 22, the load values L 1 , L 2 , ... L n (L 1 <L 1 <according to the operation map shown in FIG.
Basic EG according to the engine speed at that time according to L 2 <... <L n )
The value E of the R rate is subjected to map calculation, and basic target data D 0 indicating the result is output. In order to correct the basic target data D 0 according to the values of the cooling water temperature and the atmospheric pressure at each time, first and second correction data calculation units 23 and 24 are provided, and the first correction data calculation unit 24 is provided. Is
In response to the velocity signal N and the water temperature signal T, the water temperature values T 1 , T 2 , ... T n (T 1 <T
2 <... the first correction value k 1 according engine speed at the map calculation in response to <T n), and outputs the first correction data K 1 showing the value k 1. On the other hand, the second correction data calculation unit 24 responds to the speed signal N and the atmospheric pressure signal A by
According to the calculation map shown in Figure (c), the atmospheric pressure values A 1 , A 2 ,
... the second correction value k 2 maps computation according engine speed at that time in response to A n (A 1 <A 2 <... <A n), and outputs the correction data K 2 indicating the value k 2.
基本目標データD0は、先ず、加算器25において第1
補正データK1と加算され、その加算結果は、更に、別
の加算器26において第2補正データK2と加算され、
加算器26からその時の補正目標EGR率Etを示す、即
ち、E+k1+k1の値を示す補正目標データDが出力さ
れる。First, the basic target data D 0 is first calculated in the adder 25.
The correction data K 1 is added, and the addition result is further added with the second correction data K 2 in another adder 26,
The adder 26 outputs the correction target data D indicating the correction target EGR rate E t at that time, that is, the value of E + k 1 + k 1 .
上述の如くして得られた補正目標データDの値は、例え
ば平地走行で冷却水温が高く負荷が小さいような特別の
条件の下において物理的に存在不可能な値となることが
あるが、このような場合に、補正目標データDの値を実
際のEGR率が物理的に存在しうる範囲内に制限する目的
で、補正目標データDの上限値Emaxを示すデータDmax
を演算出力する最大データ演算ユニット27と、補正目
標データDの下限値Dminを示すデータDminを演算出力
する最小データ演算ユニット28とを有している。最大
データ演算ユニット27は、速度信号Nと大気圧信号A
とに応答し、第3図(a)に示す演算マップに従い、大気
圧の値A1,…Anに応じてその時の上限値Emaxを示す
データDmaxを演算出力する。図示の例では、上限値E
maxの値は大気圧の値にのみ関連して定まるようになっ
ている。一方、最小データ演算ユニット28もまた速度
信号Nと大気圧信号Aとに応答し、第3図(b)に示す演
算マップに従い、大気圧の値A1,A2,…Anと機関速
度とに従い、その時々の下限値Eminを示すデータDmin
を演算出力する。The value of the correction target data D obtained as described above may be a value that cannot physically exist under a special condition such as a high cooling water temperature and a low load in flatland traveling. In such a case, for the purpose of limiting the value of the correction target data D within the range in which the actual EGR rate can physically exist, the data D max indicating the upper limit value E max of the correction target data D is set.
And a minimum data calculation unit 28 for calculating and outputting the data D min indicating the lower limit value D min of the correction target data D. The maximum data calculation unit 27 has a speed signal N and an atmospheric pressure signal A.
In response to, the data D max indicating the upper limit value E max at that time is calculated and output according to the atmospheric pressure values A 1 , ... A n according to the calculation map shown in FIG. In the illustrated example, the upper limit value E
The value of max is set only in relation to the value of atmospheric pressure. On the other hand, the minimum data calculation unit 28 also responds to the speed signal N and the atmospheric pressure signals A, in accordance with calculation map shown in FIG. 3 (b), the value A 1 of the atmospheric pressure, A 2, ... A n and the engine speed And data D min indicating the lower limit value E min at each time according to
Is calculated and output.
データDmaxは、補正目標データDと共に第1制限ユニ
ット29に入力されており、ここで、これら2つのデー
タのうち小さな値のデータが出力データD1として取出
される。従って、補正目標データDの内容がEmaxより
小さければ、補正目標データDが出力データD1として
取り出されるが、補正目標データDの内容がEmaxより
大きくなると、データDmaxが出力データD1として取り
出されることになり、この結果、補正目標データDの値
がEmaxを越えないように制限されることになる。The data D max is input to the first limiting unit 29 together with the correction target data D, and the data having the smaller value of these two data is taken out as the output data D 1 . Therefore, if the content of the correction target data D is smaller than E max , the correction target data D is taken out as the output data D 1 , but if the content of the correction target data D is larger than E max , the data D max is output data D 1. As a result, the value of the correction target data D is limited so as not to exceed E max .
出力データD1は、更に、データDminが入力されている
第2制限ユニット30に入力され、ここで、これら2つ
のデータのうち大きな値のデータが出力データD2とし
て取り出される。従って、出力データD1の内容がEmin
以上であれば出力データD1がそのまま出力データD2と
して取り出されるが、出力データD1の内容がEminより
小さければデータDminが出力データD2として取り出さ
れる。この結果、データDの値がEminより小さくなる
ことがないように制限されることになる。The output data D 1 is further input to the second limiting unit 30 to which the data D min is input, and the data having the larger value of these two data is taken out as the output data D 2 . Therefore, the content of the output data D 1 is E min
In the above case, the output data D 1 is taken out as it is as the output data D 2 , but if the content of the output data D 1 is smaller than E min , the data D min is taken out as the output data D 2 . As a result, the value of the data D is limited so as not to be smaller than E min .
従って、第2制限ユニット30から取り出された出力デ
ータD2は、物理的に存在可能なEGR率を目標として示す
データとなっている。Therefore, the output data D 2 extracted from the second limiting unit 30 is data indicating the physically possible EGR rate as a target.
実圧力信号Paは、データ処理ユニット31に入力され、
ここで実圧力信号Paにより示される圧力に対応したその
時々の実際のEGR率に変換され、この実EGR率を示す実デ
ータDaは、出力データD2が入力されている加算器32
に入力され、ここで、両データD2及びDaが図示の極性
で加算され、実際のEGR率と目標とするEGR率との間の偏
差を示す誤差データDeが出力される。The actual pressure signal Pa is input to the data processing unit 31,
Here, the actual EGR rate converted at each time corresponding to the pressure indicated by the actual pressure signal Pa, and the actual data Da indicating this actual EGR rate is the adder 32 to which the output data D 2 is input.
, The data D 2 and Da are added with the polarities shown in the figure, and error data De indicating the deviation between the actual EGR rate and the target EGR rate is output.
誤差データDeはPID制御ユニット33に入力され、ここ
でPID制御を行なうために必要なデータ処理が施され、
その結果が、制御信号CSとして出力され、スイッチ34
を介してパルス巾変調器8にデューティ比制御信号とし
て入力される。この結果、電磁弁7の平均開度が制御信
号CSに応じて制御され、実EGR率と目標EGR率との偏差が
零となるように調量弁4が駆動される。The error data De is input to the PID control unit 33, where data processing necessary for PID control is performed,
The result is output as the control signal CS, and the switch 34
Is input to the pulse width modulator 8 as a duty ratio control signal. As a result, the average opening degree of the solenoid valve 7 is controlled according to the control signal CS, and the metering valve 4 is driven so that the deviation between the actual EGR rate and the target EGR rate becomes zero.
この装置1は、さらに、誤差データDeに応答して上述の
閉ループ制御系に障害が生じたか否かを検出するための
障害検出ユニット35を有している。障害検出ユニット
35には、誤差データDeのほかに、実圧力信号Paが入力
されており、実圧力信号Paにより示される負圧力が所定
範囲内にあり、且つ、誤差データDeにより示される実EG
R率と目標EGR率との偏差が所定時間以上継続して所定値
以上となっていない場合に、この制御系が正常に作動し
ていると判別するようになっている。障害検出ユニット
35によって制御系が正常に機能していると判断されて
いる場合には、その操作信号OSによりスイッチ34が実
線で示される如く切り換えられ、制御信号CSパルス巾変
調器8に入力される。一方、障害検出ユニット35によ
って制御系に何らかの障害が生じたと判断された場合、
換言すれば、実圧力信号Paにより示される負圧力が所定
範囲内にないか、及び又は実EGR率と目標EGR率との間の
偏差が所定値以上となる状態が継続して所定時間以上続
いた場合に、スイッチ34は操作信号OSによって点線の
如く切り換えられる。これにより、制御信号CSに代え
て、予備制御信号出力ユニット36から出力される予備
制御信号CTがパルス巾変調器8に入力され、予備制御信
号CTに従って電磁弁7の平均開度が制御される。The device 1 further includes a fault detection unit 35 for detecting whether or not a fault has occurred in the closed loop control system described above in response to the error data De. In addition to the error data De, the actual pressure signal Pa is input to the failure detection unit 35, the negative pressure indicated by the actual pressure signal Pa is within a predetermined range, and the actual EG indicated by the error data De is input.
When the deviation between the R rate and the target EGR rate does not exceed the predetermined value continuously for a predetermined time or longer, it is determined that the control system is operating normally. When the failure detection unit 35 determines that the control system is functioning normally, the operation signal OS switches the switch 34 as indicated by the solid line, and the control signal CS is input to the pulse width modulator 8. It On the other hand, when the failure detection unit 35 determines that some failure has occurred in the control system,
In other words, the negative pressure indicated by the actual pressure signal Pa is not within the predetermined range, and / or the deviation between the actual EGR rate and the target EGR rate continues to be a predetermined value or more and continues for a predetermined time or more. In this case, the switch 34 is switched by the operation signal OS as shown by the dotted line. As a result, instead of the control signal CS, the preliminary control signal CT output from the preliminary control signal output unit 36 is input to the pulse width modulator 8, and the average opening degree of the solenoid valve 7 is controlled according to the preliminary control signal CT. .
予備制御信号出力ユニット36は、例えば、機関の速度
に応じて定められる仮の目標EGRを示すデータが予備制
御信号CTとして出力されるように構成することができる
が、電磁弁を開状態とし、EGR率を零とするようなデー
タが予備制御信号CTとして出力されるようにしてもよ
い。The preliminary control signal output unit 36 can be configured, for example, so that the data indicating the temporary target EGR determined according to the speed of the engine is output as the preliminary control signal CT, but the solenoid valve is opened. Data for setting the EGR rate to zero may be output as the preliminary control signal CT.
このような構成によると、目標EGR率を示すデータDが
各ユニット22,23,24において夫々3次元マップ
に基づく演算結果を加算することにより得られ、この結
果得られた目標EGR率の値が、データDmax,Dminに基
づき、第1及び第2制限ユニット29,30によって物
理的に存在可能な範囲内に制限される。この結果、第1
図に示す閉ループ制御系が正常に作動していれば、実EG
R率は必ず出力データD2によって示される目標EGR率に
追従して変化するので、障害検出ユニット35によって
スイッチ34が予備制御信号出力ユニット36側に切り
換えられることはない。ここで、目標EGR率の演算は、
全て3次元のマップ演算で行なうことができるため、目
標EGR率の演算のために回路規模が大きくなることはな
い。According to such a configuration, the data D indicating the target EGR rate is obtained by adding the calculation results based on the three-dimensional maps in each of the units 22, 23, 24, and the value of the target EGR rate obtained as a result is obtained. , The data D max and D min are limited by the first and second limiting units 29 and 30 within the physically possible range. As a result, the first
If the closed-loop control system shown in the figure is operating normally, the actual EG
Since the R rate always changes in accordance with the target EGR rate indicated by the output data D 2 , the failure detection unit 35 does not switch the switch 34 to the side of the preliminary control signal output unit 36. Here, the calculation of the target EGR rate is
Since all can be performed by the three-dimensional map calculation, the circuit scale does not increase due to the calculation of the target EGR rate.
第1図に示した制御回路20は、また、マイクロコンピ
ュータを用い、マイクロコンピュータにて所定の制御プ
ログラムを実行させることにより実現することができ
る。The control circuit 20 shown in FIG. 1 can also be realized by using a microcomputer and executing a predetermined control program by the microcomputer.
第4図には、第1図に示した制御回路20の機能と同等
の制御機能を得るための、このような制御プログラムの
一例がフローチャートにて示されている。このフローチ
ャートについて説明すると、ステップ41で初期化が行
なわれた後、制御系に故障がある場合に「1」となるフ
ラグFEが「1」であるか否かの判別がステップ42で行な
われ、FE=「0」であれば、センサユニット21からの
各信号及び実圧力信号Paがデータとして入力され(ステ
ップ43)、基本目標EGR率E、第1補正値k1,第2補
正値2,上限値Emax及び下限値Eminの各値がステップ
44乃至48において夫々演算され、その時の補正目標
EGR率Etが演算される(ステップ49)。しかる後、E
max≧Etか否かの判別が行なわれ(ステップ50)、こ
の判別結果がYESの場合にはステップ51に進み、Et≧
Eminか否かの判別が行なわれる。ステップ50,51
の判別結果が共にYESの場合、すなわち、Emin≦Et≦
Emaxの場合には、Etの値が、最終的な目標EGR率E
t′とされる(ステップ52)。一方、ステップ50の
判別結果がNOの場合にはEt′=Emaxとされ(ステッ
プ53)、ステップ51の判別結果がNOの場合にはE
t′=Eminとされる(ステップ54)。FIG. 4 is a flow chart showing an example of such a control program for obtaining a control function equivalent to that of the control circuit 20 shown in FIG. Explaining this flowchart, after initialization is performed in step 41, it is determined in step 42 whether or not the flag F E that becomes "1" when the control system has a failure is "1". , F E = “0”, each signal from the sensor unit 21 and the actual pressure signal Pa are input as data (step 43), and the basic target EGR rate E, the first correction value k 1 , the second correction value 2 , the upper limit value E max and the lower limit value E min are respectively calculated in steps 44 to 48, and the correction target at that time is calculated.
The EGR rate E t is calculated (step 49). After that, E
It is determined whether max ≧ E t (step 50). If the result of this determination is YES, the process proceeds to step 51, where E t ≧
It is determined whether E min or not. Steps 50 and 51
If both of the determination results are YES, that is, E min ≤E t ≤
In the case of E max , the value of E t is the final target EGR rate E
t ' (step 52). On the other hand, if the determination result of step 50 is NO, then E t ′ = E max is set (step 53), and if the determination result of step 51 is NO, then E t ′ = E max.
t ' = E min is set (step 54).
上記の如くして、目標EGR率Et′の値は、ステップ4
9における演算結果の値に拘わらず物理的に存在可能な
値に制限され、ステップ55において、この目標EGR率
Et′と実際のEGR率Eaとの偏差ΔEが演算され、この
値ΔEが所定値α以上か否かの判別が行なわれる(ステ
ップ56)。ΔEがαより小さい場合には、ステップ5
6の判別結果はNOとなり、変数Cの値が零とされ(ステ
ップ57)、ΔEの値に基づくPID演算が行なわれる
(ステップ58)。この演算結果は、パルス巾変調器8
に対するデューティ比制御のための制御信号CSとして出
力され(ステップ59)、ステップ42に戻る。As described above, the value of the target EGR rate E t ′ is calculated in step 4
9 is limited to a value that can physically exist regardless of the value of the calculation result in 9, and in step 55, the deviation ΔE between this target EGR rate Et ′ and the actual EGR rate Ea is calculated, and this value ΔE is determined. It is determined whether or not the value is α or more (step 56). If ΔE is smaller than α, step 5
The determination result of 6 is NO, the value of the variable C is set to zero (step 57), and the PID calculation based on the value of ΔE is performed (step 58). The result of this calculation is the pulse width modulator 8
Is output as a control signal CS for duty ratio control with respect to (step 59), and the process returns to step 42.
ステップ56の判別結果がYESの場合には、ステップ6
0に進み、変数Cの値が1だけ増加せしめられ、Cの値
が所定の定数B以上となっているか否かの判別がステッ
プ61で行なわれる。C<Bの場合には、ステップ58
に進み、ステップ55の演算結果に基づくEGR率の制御
が行なわれる。しかし、ΔE≧αの状態が継続し、C≧
Bとなると、ステップ61の判別結果がYESとなり、ス
テップ62においてEGR率の制御が停止せしめられ、フ
ラグFEが「1」とされ(ステップ63)、制御ループ
の故障表示が行なわれ(ステップ64)、ステップ42
に戻る。If the determination result of step 56 is YES, step 6
The process proceeds to 0, the value of the variable C is increased by 1, and it is determined in step 61 whether or not the value of C is equal to or larger than a predetermined constant B. If C <B, step 58
Then, the EGR rate is controlled based on the calculation result of step 55. However, the condition of ΔE ≧ α continues, and C ≧
When it becomes B, the determination result of step 61 becomes YES, the control of the EGR rate is stopped at step 62, the flag F E is set to "1" (step 63), and the failure display of the control loop is performed (step 64). ), Step 42
Return to.
尚、上記実施例では、いずれも、目標EGR率の最大値と
最小値とを演算し、目標EGR率がこの間に入るように制
限を行なう場合を示したが、目標EGR率が上述の最小値
以下となるような場合は、上述のマップ演算のシステム
上殆んど生じないと考えられるため、その最大値のみを
制限するようにしてもよい。In each of the above examples, the maximum and minimum values of the target EGR rate are calculated, and the target EGR rate is limited so that the target EGR rate falls within this range.However, the target EGR rate is the minimum value described above. In the following cases, it is considered that the map calculation system described above rarely occurs. Therefore, only the maximum value may be limited.
(効果) 本発明によれば、上述の如く、排気ガス再循環率の目標
値を得るため、基本目標データと補正データとを別々に
演算し、しかる後に、これらのデータを用いて補正目標
データを得、さらに、この補正目標データによって示さ
れる排気ガス再循環率が物理的に存在可能な範囲内の値
となるように補正目標データを制限し、この制限された
データを排気ガス再循環率制御のための目標値として使
用する構成であるから、内燃機関の運転条件に見合った
目標排気ガス再循環率を得るための演算を、大規模で複
雑なものとすることなしに行なえ、且つ目標排気ガス再
循環率を実際に実現可能な値として設定することができ
る。この結果、実現不可能な目標値が設定され、これに
より目標値と実際値との間の偏差が制御によって所定値
以下に減少せず、制御系に故障が生じた場合と見分けが
つかなくなるという不具合が生じる虞れがなくなるの
で、この偏差に基づく制御ループの障害監視を信頼性よ
く行なうことができるという効果をも得ることができ
る。(Effect) According to the present invention, as described above, in order to obtain the target value of the exhaust gas recirculation rate, the basic target data and the correction data are calculated separately, and thereafter, the correction target data is calculated using these data. Further, the correction target data is limited so that the exhaust gas recirculation rate indicated by the correction target data becomes a value within a range in which it can physically exist, and the limited data is exhausted. Since the configuration is used as the target value for control, the calculation for obtaining the target exhaust gas recirculation rate that matches the operating conditions of the internal combustion engine can be performed without making it large-scale and complicated, and the target The exhaust gas recirculation rate can be set as a value that is actually feasible. As a result, an unrealizable target value is set, and the deviation between the target value and the actual value is not reduced below a predetermined value by the control, and it is indistinguishable from the case where a failure occurs in the control system. Since there is no possibility of causing a malfunction, it is possible to obtain an effect that the failure monitoring of the control loop based on this deviation can be performed with high reliability.
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の一実施例を示すブロック図、第2図
(a)乃至第2図(c),第3図(a)及び第3図(b)は第1図に
示す制御装置におけるマップ演算の特性を示す特性図、
第4図は第1図に示した制御装置の制御回路と同等の制
御機能をマイクロコンピュータにより実現する場合の制
御プログラムの一例を示すフローチャートである。 1……排気ガス再循環制御装置、4……調量弁、7……
電磁弁、10……圧力センサ、20……制御回路、21
……センサユニット、22……基本演算ユニット、23
……第1補正データ演算ユニット、24……第2補正デ
ータ演算ユニット、25,26,32……加算器、27
……最大データ演算ユニット、29……第1制限ユニッ
ト、35……障害検出ユニット、D0……基本目標デー
タ、K1,K2……補正データ、D……補正目標データ、
Dmax……データ、D2……出力データ、De……誤差デー
タ、CS……制御信号。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, and FIG.
(a) to FIG. 2 (c), FIG. 3 (a) and FIG. 3 (b) are characteristic diagrams showing the characteristics of the map calculation in the control device shown in FIG.
FIG. 4 is a flow chart showing an example of a control program when a control function equivalent to the control circuit of the control device shown in FIG. 1 is realized by a microcomputer. 1 ... Exhaust gas recirculation control device, 4 ... Metering valve, 7 ...
Solenoid valve, 10 ... pressure sensor, 20 ... control circuit, 21
...... Sensor unit, 22 …… Basic operation unit, 23
...... First correction data calculation unit, 24 ...... Second correction data calculation unit, 25, 26, 32 ...... Adder, 27
...... Maximum data calculation unit, 29 ...... First limit unit, 35 …… Fault detection unit, D 0 …… Basic target data, K 1 , K 2 …… Correction data, D …… Correction target data,
D max ... data, D 2 ... output data, De ... error data, CS ... control signal.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上野 正人 埼玉県東松山市箭弓町3丁目13番26号 ヂ ーゼル機器株式会社東松山工場内 (56)参考文献 特開 昭55−123345(JP,A) 特開 昭59−60060(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Masato Ueno Masato Ueno 3-13-26, Yasumi-cho, Higashimatsuyama-shi, Saitama Diesel Equipment Co., Ltd. Higashimatsuyama Factory (56) Reference JP-A-55-123345 (JP, A) Japanese Patent Laid-Open No. 59-60060 (JP, A)
Claims (1)
る手段と、該データの一部に応答し前記内燃機関のその
時の運転条件に見合った排気ガス再循環率に関連した基
本目標データを演算出力する手段と、前記データの少な
くとも一部に応答しその時の運転条件に従う補正データ
を演算出力する手段と、前記基本目標データと前記補正
データとに応答し補正目標データを演算出力する手段
と、排気ガス再循環率を調節する調節手段と、該調節手
段により調節された実際の排気ガス再循環率に関連した
実データを出力する手段と、前記補正目標データによっ
て示される排気ガス再循環率が物理的に存在可能な範囲
内の値となるように前記補正目標データを制限する制限
手段と、該制限手段から得られた出力データと前記実デ
ータとに応答し前記実データと前記出力データとの差分
が零となるように前記調節手段を制御する手段と、前記
差分に基づいて制御系に故障が生じたか否かを検出する
手段とを備えて成ることを特徴とする内燃機関用排気ガ
ス再循環制御装置。1. A means for outputting data indicating an operating condition of an internal combustion engine, and basic target data related to an exhaust gas recirculation rate corresponding to a current operating condition of the internal combustion engine in response to a part of the data. Means for calculating and outputting, means for calculating and outputting correction data in response to at least a part of the data and complying with the operating conditions at that time, and means for calculating and outputting correction target data in response to the basic target data and the correction data Adjusting means for adjusting the exhaust gas recirculation rate, means for outputting actual data related to the actual exhaust gas recirculation rate adjusted by the adjusting means, and the exhaust gas recirculation rate indicated by the correction target data In response to the limiting means for limiting the correction target data so that the correction target data is a value within a physically possible range, and the output data and the actual data obtained from the limiting means. A means for controlling the adjusting means so that the difference between the data and the output data becomes zero; and a means for detecting whether or not a failure has occurred in the control system based on the difference. Exhaust gas recirculation control device for internal combustion engine.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60053420A JPH0641744B2 (en) | 1985-03-19 | 1985-03-19 | Exhaust gas recirculation control device for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60053420A JPH0641744B2 (en) | 1985-03-19 | 1985-03-19 | Exhaust gas recirculation control device for internal combustion engine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61212659A JPS61212659A (en) | 1986-09-20 |
| JPH0641744B2 true JPH0641744B2 (en) | 1994-06-01 |
Family
ID=12942349
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60053420A Expired - Lifetime JPH0641744B2 (en) | 1985-03-19 | 1985-03-19 | Exhaust gas recirculation control device for internal combustion engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JPH0641744B2 (en) |
Families Citing this family (3)
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|---|---|---|---|---|
| JPS62195446A (en) * | 1986-02-19 | 1987-08-28 | Mitsubishi Motors Corp | Exhaust gas reflux device for engine |
| JPH01310155A (en) * | 1988-06-08 | 1989-12-14 | Mitsubishi Electric Corp | Abnormality detector in egr system |
| JP3656518B2 (en) * | 2000-05-18 | 2005-06-08 | 日産自動車株式会社 | Diesel engine control device |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55123345A (en) * | 1979-03-12 | 1980-09-22 | Toyota Motor Corp | Exhaust gas reflux apparatus |
| DE3233290A1 (en) * | 1982-09-08 | 1984-03-08 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | DEVICE FOR EXHAUST GAS RECIRCULATION IN PARTICULAR A INTERNAL COMBUSTION ENGINE WORKING WITH ITSELF |
-
1985
- 1985-03-19 JP JP60053420A patent/JPH0641744B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61212659A (en) | 1986-09-20 |
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