JPH09151761A - Fuel control device for internal combustion engine - Google Patents

Fuel control device for internal combustion engine

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JPH09151761A
JPH09151761A JP7314122A JP31412295A JPH09151761A JP H09151761 A JPH09151761 A JP H09151761A JP 7314122 A JP7314122 A JP 7314122A JP 31412295 A JP31412295 A JP 31412295A JP H09151761 A JPH09151761 A JP H09151761A
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JP
Japan
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engine
amount
egr
fuel injection
fuel
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Application number
JP7314122A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takatoshi Masui
孝年 増井
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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Publication of JPH09151761A publication Critical patent/JPH09151761A/en
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    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To maintain good acceleration performance while preventing generation of exhaust black smoke at acceleration time due to a response delay in an engine EGR system. SOLUTION: An engine control circuit (ECU) 30 controlling a fuel injection amount of a Diesel engine 1 is provided. In the ECU, an opening of an EGR control valve 9 is adjusted in accordance with an operating condition of the engine, its exhaust gas recirculation amount is controlled, also averaging control, increasing a fuel injection amount by each fixed amount in each turn of the engine, is performed when it is accelerated. In this way, in accordance with a substitution degree of residual EGR gas in an intake system, the fuel injection amount at acceleration time is increased, good acceleration performance can be obtained while preventing generation of black smoke.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の燃料制
御装置に関し、特に排気ガスの一部を吸気系に還流する
ためのEGR装置を有する内燃機関の燃料制御装置に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel control device for an internal combustion engine, and more particularly to a fuel control device for an internal combustion engine having an EGR device for returning a part of exhaust gas to an intake system.

【0002】[0002]

【従来の技術】機関排気の一部を機関吸気系に還流さ
せ、機関への新気の流入を制限することにより、機関燃
焼温度やポンピングロスを低下させるEGR(排気ガス
再循環)装置が一般に用いられており、例えばディーゼ
ルエンジンにおいては、通常の運転状態では空気過剰燃
焼が行われているため、通常運転中は比較的多量の排気
ガス再循環が行われる。ところが、排気ガス再循環を行
う機関では、機関加速時等に機関への燃料供給量を加速
状態に応じて急激に増加させた場合、排気ガス再循環を
実施したままだと、機関への燃料供給量に対して新気の
供給量が不足してしまい、加速時に不完全燃焼が生じ排
気黒煙が発生する問題がある。
2. Description of the Related Art An EGR (exhaust gas recirculation) device is generally used to reduce engine combustion temperature and pumping loss by recirculating a part of engine exhaust to an engine intake system and restricting inflow of fresh air into the engine. It is used, for example, in a diesel engine, since excessive air combustion is performed under normal operating conditions, a relatively large amount of exhaust gas recirculation is performed during normal operation. However, in an engine that performs exhaust gas recirculation, if the amount of fuel supplied to the engine is rapidly increased in accordance with the acceleration state during engine acceleration, etc. There is a problem that the supply amount of fresh air is insufficient with respect to the supply amount, incomplete combustion occurs during acceleration, and exhaust black smoke is generated.

【0003】この、加速時の排気黒煙発生の問題を防止
するため機関加速時に排気ガスの再循環を停止するとと
もに、加速時の燃料増量を減量補正することにより排気
黒煙の発生を防止する燃料制御技術が知られている。こ
の種の燃料制御技術の例としては、例えば特開昭64−
66447号公報に記載されたものがある。同公報はE
GR装置を有するディーゼルエンジンの燃料噴射量制御
に関するものであり、加速時に排気ガス再循環が停止さ
れてから所定の時間は排気ガス再循環停止前の状態に基
づいた減量補正値を用いて、加速時の燃料増量の減量補
正を一定に維持し、所定時間経過後は上記減量補正値を
一定時間が経過する毎に減少せしめるようにしたもので
ある。
In order to prevent the problem of generation of exhaust black smoke at the time of acceleration, the exhaust gas recirculation is stopped at the time of engine acceleration, and the amount of fuel increase at the time of acceleration is reduced to prevent the generation of exhaust black smoke. Fuel control technology is known. As an example of this type of fuel control technique, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 64-64-
There is one described in Japanese Patent No. 66447. The publication is E
The present invention relates to fuel injection amount control of a diesel engine having a GR device, and accelerates by using a reduction correction value based on a state before the exhaust gas recirculation is stopped for a predetermined time after the exhaust gas recirculation is stopped during acceleration. At this time, the correction amount of the fuel increase amount is constantly maintained, and after the elapse of a predetermined time, the decrease correction value is decreased every time the predetermined time period elapses.

【0004】一般に排気ガス再循環量を制御するEGR
制御弁は作動応答遅れがあり、EGR制御弁の停止信号
入力後、完全に閉弁するまでに多少の時間を要する。こ
のため、排気ガス再循環停止後も機関吸気系に供給され
る排気ガス量は直ちにゼロにはならず時間とともに徐々
に減少する傾向を示す。従って、機関加速時に排気ガス
再循環停止と同時に機関への燃料を増量したのでは、機
関に供給される新気の量が十分に増大する前に燃料供給
量が増大してしまい、加速初期に排気黒煙が発生する問
題が生じる。
EGR for controlling the exhaust gas recirculation amount in general
The control valve has a delay in operation response, and it takes some time to completely close after the stop signal is input to the EGR control valve. Therefore, even after the exhaust gas recirculation is stopped, the amount of exhaust gas supplied to the engine intake system does not immediately become zero but tends to gradually decrease with time. Therefore, if the amount of fuel supplied to the engine was increased at the same time as the exhaust gas recirculation was stopped during engine acceleration, the amount of fuel supplied would increase before the amount of fresh air supplied to the engine had increased sufficiently, resulting in an increase in the initial acceleration. There is a problem that exhaust black smoke is generated.

【0005】上記特開昭64−66447号公報記載の
燃料噴射制御は、加速初期に排気ガス再循環停止後一定
時間は加速時の燃料増量を一定量減量補正し、その後時
間の経過とともに徐々に燃料供給量を増大するようにし
て、機関に流入する新気流量の増大に応じて燃料供給量
が増加させ、加速初期の排気黒煙発生の防止を図ってい
る。
In the fuel injection control described in the above-mentioned Japanese Patent Laid-Open No. 64-66447, the fuel increase amount during acceleration is corrected by a fixed amount reduction for a certain time after the exhaust gas recirculation is stopped at the initial stage of acceleration, and then gradually increases with the passage of time. By increasing the fuel supply amount, the fuel supply amount is increased according to the increase in the flow rate of fresh air flowing into the engine, and the generation of exhaust black smoke at the initial stage of acceleration is prevented.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記特開昭
64−66447号公報の燃料噴射制御では、加速時の
燃料増量の減量補正が排気ガス再循環停止時後の機関運
転状態とは無関係に、排気ガス再循環停止後の経過時間
のみに基づいて行われるため、必ずしも適切な減量補正
を行うことができない問題がある。
However, in the fuel injection control disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 64-66447, the correction for reducing the amount of fuel increase during acceleration is independent of the engine operating state after the exhaust gas recirculation is stopped. However, since it is performed only based on the elapsed time after the exhaust gas recirculation is stopped, there is a problem that it is not always possible to perform an appropriate reduction correction.

【0007】例えば、機関が吸入空気量が少ない状態で
運転されているような場合は、吸気系内の残留排気ガス
やEGR制御弁の応答遅れにより吸気系に供給された排
気ガスが、新気によって置換されるまでに比較的長い時
間を要する。このため、排気ガス再循環停止後も吸気系
内の新気の量は徐々にしか増大しないので、比較的長時
間燃料の減量補正を行う必要がある。しかし、機関吸入
空気量が大きい場合には、吸気系内の残留排気ガスやE
GR制御弁作動遅れにより供給された排気ガスは短時間
で新気に置換され、吸気系内の新気の量は直ちに増大す
るようになり、減量補正を短時間で終了しても黒煙発生
等の問題は生じない。
For example, when the engine is operated in a state where the intake air amount is small, the residual exhaust gas in the intake system and the exhaust gas supplied to the intake system due to the response delay of the EGR control valve are It takes a relatively long time to be replaced. For this reason, the amount of fresh air in the intake system gradually increases even after the exhaust gas recirculation is stopped, and therefore it is necessary to perform the fuel reduction correction for a relatively long time. However, when the engine intake air amount is large, residual exhaust gas in the intake system and E
The exhaust gas supplied due to the delay in the operation of the GR control valve is replaced with fresh air in a short time, the amount of fresh air in the intake system immediately increases, and black smoke is generated even if the reduction correction is completed in a short time. There is no problem.

【0008】このため、上記特開昭64−66447号
公報の燃料噴射制御のように、排気ガス再循環停止後の
機関運転状態とは無関係に排気ガス再循環停止後の経過
時間のみに基づいて一律な減量補正をおこなっている
と、例えば実際にはまだ吸気系の残留排気ガスが完全に
新気に置換されていないにもかかわらず燃料の減量補正
が終了してしまい、加速時の排気黒煙が発生するような
場合が生じる。また、この問題を防止するために余裕を
みて燃料の減量補正を行う時間を長く設定すると、運転
条件によっては吸気系の残留排気ガスが新気に置換され
たにもかかわらず、不必要な減量補正が継続し機関の加
速性が悪化する問題を生じる場合がある。
Therefore, as in the fuel injection control of Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 64-66447, based on only the elapsed time after the exhaust gas recirculation stop, regardless of the engine operating state after the exhaust gas recirculation stop. If uniform weight reduction correction is performed, for example, even though the residual exhaust gas in the intake system has not actually been completely replaced with fresh air, the fuel weight reduction correction ends and the exhaust black during acceleration is reduced. In some cases, smoke is generated. Also, to prevent this problem, if you set a long time to perform fuel reduction correction with a margin, unnecessarily reducing the amount of exhaust gas may occur even if residual exhaust gas in the intake system is replaced with fresh air depending on operating conditions. There may be a problem that the correction continues and the acceleration of the engine deteriorates.

【0009】そこで、本発明は上記問題に鑑み、機関運
転状態による吸気系の残留排気ガスの置換の程度を考慮
し、この置換の程度に応じた加速時の燃料減量補正を行
うことが可能な内燃機関の燃料制御装置を提供すること
を目的としている。
In view of the above problems, the present invention can consider the degree of replacement of the residual exhaust gas in the intake system depending on the engine operating condition, and can perform the fuel reduction correction during acceleration according to the degree of replacement. An object is to provide a fuel control device for an internal combustion engine.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、機関吸
気系に機関排気ガスの一部を還流させるEGR装置を有
する内燃機関の燃料制御装置であって、機関の運転状態
に応じて設定される量の排気ガスを吸気系に還流させる
EGR制御手段と、機関に供給される燃料の量を機関の
運転状態に応じて基本燃料量を設定する基本燃料量設定
手段と、機関が加速状態にあることを検出する加速検出
手段と、機関が加速状態にあることが検出されたとき
に、機関吸気系内における残留排気ガスと新気との置換
の程度に応じて前記基本燃料量を減量補正する加速時な
まし手段と、を備えた内燃機関の燃料制御装置が提供さ
れる。
According to the present invention, there is provided a fuel control device for an internal combustion engine having an EGR device for recirculating a part of engine exhaust gas to an engine intake system, the fuel control device being set according to an operating state of the engine. EGR control means for recirculating the amount of exhaust gas to the intake system, basic fuel amount setting means for setting the basic fuel amount for the amount of fuel supplied to the engine in accordance with the operating state of the engine, and the engine in the accelerating state. And the acceleration detection means for detecting that the basic fuel amount is reduced in accordance with the degree of replacement of the residual exhaust gas with fresh air in the engine intake system when the engine is detected to be in an accelerated state. There is provided a fuel control device for an internal combustion engine, comprising: a correction means for accelerating acceleration.

【0011】すなわち、本発明の燃料制御装置では、吸
気系内の残留排気ガスと新気との置換程度に応じて燃料
の減量補正が行われるため、運転条件にかかわらず加速
時の燃料減量補正に過不足が生じない。
That is, in the fuel control device of the present invention, the fuel amount reduction correction is performed according to the degree of replacement of the residual exhaust gas in the intake system with the fresh air, so that the fuel amount reduction correction during acceleration is performed regardless of operating conditions. There is no excess or deficiency.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、添付図面を用いて本発明の
一実施形態について説明する。図1は、本発明を排気過
給機付ディーゼルエンジンに適用した場合の実施形態の
概略構成を示す図である。図1において、1はディーゼ
ルエンジン、2、3はそれぞれエンジン1の吸気通路と
排気通路、5はターボ過給機を示している。また、本実
施形態ではエンジン1の排気の一部を吸気通路2のサー
ジタンク2aに還流させるEGR装置が設けられてい
る。EGR装置は、排気通路3と吸気通路2のサージタ
ンク2aとを接続するEGR通路7、及びEGR通路7
上に設けられたEGR制御弁9とを備えている。図1に
9aで示すのは、EGR制御弁9を駆動する負圧アクチ
ュエータ、ステッパモータ等の適宜な形式のEGRアク
チュエータである。本実施形態では、後述するようにエ
ンジン1の制御回路30はエンジン1の燃料噴射量に応
じてEGRアクチュエータ9aを駆動し、EGR制御弁
9の開度を調節する。これにより、EGR通路7を通っ
てエンジンの排気通路3から吸気通路2に還流する最循
環排気(以下「EGRガス」という)の量が制御され
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an embodiment when the present invention is applied to a diesel engine with an exhaust supercharger. In FIG. 1, 1 is a diesel engine, 2 and 3 are an intake passage and an exhaust passage of the engine 1, and 5 is a turbocharger. Further, in the present embodiment, an EGR device that recirculates a part of the exhaust gas of the engine 1 to the surge tank 2a of the intake passage 2 is provided. The EGR device includes an EGR passage 7 that connects the exhaust passage 3 and the surge tank 2 a of the intake passage 2, and an EGR passage 7
And an EGR control valve 9 provided above. Reference numeral 9a in FIG. 1 denotes an EGR actuator of an appropriate type such as a negative pressure actuator for driving the EGR control valve 9 or a stepper motor. In the present embodiment, as will be described later, the control circuit 30 of the engine 1 drives the EGR actuator 9a according to the fuel injection amount of the engine 1 to adjust the opening degree of the EGR control valve 9. As a result, the amount of the most recirculated exhaust gas (hereinafter referred to as “EGR gas”) that flows back from the engine exhaust passage 3 to the intake passage 2 through the EGR passage 7 is controlled.

【0013】図1に30で示すのは、エンジン1の制御
回路(ECU)である。本実施形態ではECU30は、
ROM(リードオンリメモリ)32、RAM(ランダム
アクセスメモリ)33、CPU(マイクロプロセッサ)
34、及び入力ポート35、出力ポート36を相互に双
方向性バス31で接続した公知の形式のディジタルコン
ピュータとして構成されている。ECU30は、エンジ
ン1の燃料噴射制御等の基本制御を行う他、本実施形態
ではEGR制御弁9の開度を制御するEGR制御や、加
速時に吸気通路内のEGRガスの置換程度に応じて燃料
噴射量を減量補正する後述のなまし制御等の各制御を行
う。
Reference numeral 30 in FIG. 1 is a control circuit (ECU) of the engine 1. In the present embodiment, the ECU 30
ROM (Read Only Memory) 32, RAM (Random Access Memory) 33, CPU (Microprocessor)
34, and an input port 35 and an output port 36 are connected to each other by a bidirectional bus 31 to constitute a known type of digital computer. The ECU 30 performs basic control such as fuel injection control of the engine 1, and in the present embodiment, the EGR control that controls the opening degree of the EGR control valve 9 and the fuel according to the degree of replacement of the EGR gas in the intake passage during acceleration. Each control such as the later-described smoothing control for reducing the injection amount is performed.

【0014】これらの制御のため、ECU30の入力ポ
ート35には、吸気通路のサージタンク2aに設けられ
た吸気圧センサ11から吸気管圧力に応じた電圧信号
が、またアクセルペダル(図示せず)に設けたアクセル
開度センサ15から運転者のアクセルペダル踏み込み量
に応じた電圧信号が、それぞれAD変換器21を介して
入力されている他、エンジン1のクランク軸(図示せ
ず)に配置された回転数センサ13からエンジン1の回
転速度を表すパルス信号が入力されている。
For these controls, the input port 35 of the ECU 30 receives a voltage signal corresponding to the intake pipe pressure from the intake pressure sensor 11 provided in the surge tank 2a of the intake passage, and an accelerator pedal (not shown). A voltage signal corresponding to the amount of depression of the accelerator pedal by the driver is input from the accelerator opening sensor 15 provided in the vehicle via the AD converter 21, and is also arranged on the crankshaft (not shown) of the engine 1. A pulse signal representing the rotation speed of the engine 1 is input from the rotation speed sensor 13.

【0015】また、ECU30の出力ポート36は、エ
ンジン1の各気筒の燃料噴射弁(図示せず)に駆動回路
23を介して接続され、エンジンへの燃料噴射量を制御
するとともに、EGR制御弁9のアクチュエータ9aに
接続され、EGR制御弁9の開度を制御している。次
に、本実施形態のEGR制御について説明する。本実施
形態では、空気過剰率相当値λ′に対して吸気EGR率
R が図2に示す変化特性を示すようにEGRガス量が
制御される。ここで、EGR率ER は、エンジン1の1
回転当たりに供給されるEGRガス量Qg(グラム/回
転)とエンジン1回転当たりの吸気量合計(新気量Qa
(グラム/回転)とEGRガス量Qgとの合計量)との
比として定義される。すなわち、ER =Qg/(Qa+
Qg)となる。
The output port 36 of the ECU 30 is connected to a fuel injection valve (not shown) of each cylinder of the engine 1 through a drive circuit 23 to control the amount of fuel injected into the engine and to control the EGR control valve. 9 is connected to the actuator 9a to control the opening degree of the EGR control valve 9. Next, the EGR control of this embodiment will be described. In the present embodiment, the EGR gas amount is controlled so that the intake EGR rate E R exhibits the change characteristic shown in FIG. 2 with respect to the excess air ratio equivalent value λ ′. Here, the EGR rate E R is 1 of the engine 1.
The amount of EGR gas Qg (grams / revolution) supplied per revolution and the total amount of intake air per revolution of the engine (fresh air amount Qa
(Gram / revolution) and EGR gas amount Qg) is defined as the ratio. That is, E R = Qg / (Qa +
Qg).

【0016】また、空気過剰率相当値λ′は、エンジン
1回転当たりの吸気量合計と、エンジン1回転当たりの
実際の燃料噴射量Qf(fin) に対して燃焼室内の混合気
の空燃比を理論空燃比とするために必要とされる空気量
Qr(fin) との比として定義される。すなわち、λ′=
(Qa+Qg)/Qr(fin) となる。なお、Qr(fin)
の値は、Qr(fin) =(Qf(fin) ×Sa ×γ×n/
2)/1000(グラム/回転)として求められる。こ
こで、Sa は理論空燃比(例えばSa =14.7)、γ
は燃料比重(例えばγ=0.87程度)、nは機関の気
筒数である。
The excess air ratio equivalent value λ'is the air-fuel ratio of the air-fuel mixture in the combustion chamber with respect to the total intake air amount per engine revolution and the actual fuel injection amount Qf (fin) per engine revolution. It is defined as the ratio with the air amount Qr (fin) required to obtain the stoichiometric air-fuel ratio. That is, λ '=
(Qa + Qg) / Qr (fin) . Note that Qr (fin)
The value, Qr (fin) = (Qf (fin) × S a × γ × n /
2) / 1000 (gram / revolution). Here, S a is the theoretical air-fuel ratio (for example, S a = 14.7), γ
Is the fuel specific gravity (for example, about γ = 0.87), and n is the number of cylinders of the engine.

【0017】図2に示すように、本実施形態のEGR率
R の変化特性は、空気過剰率相当値λ′が大きい領
域ではER は大きな値をとり、λ′が低下するにつれて
比較的緩やかに減少し、λ′が小さい領域では、λ′
の低下とともにER は急激に減少し、λ′が所定値λ
0 に到達するとER はゼロ(EGR制御弁9が全閉)に
なるように設定される。
As shown in FIG. 2, the change characteristic of the EGR rate E R of this embodiment has a large value of E R in a region where the air excess ratio equivalent value λ'is large, and becomes relatively large as λ'decreases. In the region where it gradually decreases and λ'is small, λ '
The E R with decreasing rapidly decreased, lambda 'predetermined value lambda
When reaching 0 , E R is set to zero (the EGR control valve 9 is fully closed).

【0018】すなわち、本実施形態ではλ′が大きい領
域(燃料噴射量Qf(fin) が小さい領域)ではできるだ
け多量のEGRガスをエンジンに供給し、NOX の発生
を抑制するとともに、λ′が小さい領域(燃料噴射量Q
(fin) が大きい領域)ではλ′の低下に応じてEGR
ガス量を減らし、吸気中の新気の量を相対的に増やすこ
とにより排気黒煙の発生を防止している。なお、λ0
λ′≒1.25程度となる値(この場合、EGR率はゼ
ロになるため空気過剰率λの値と空気過剰率相当値λ′
との値は等しくなる)とされる。
That is, in the present embodiment, in the region where λ'is large (the region where the fuel injection amount Qf (fin) is small), as much EGR gas as possible is supplied to the engine to suppress the generation of NO X , and λ'is reduced. Small area (fuel injection amount Q
In the region where f (fin) is large), EGR
By reducing the amount of gas and relatively increasing the amount of fresh air in the intake air, the generation of exhaust black smoke is prevented. It should be noted that λ 0 is a value such that λ′≈1.25 (in this case, since the EGR rate becomes zero, the value of the excess air ratio λ and the excess air ratio equivalent value λ ′
And the values will be equal).

【0019】また、後述するように黒煙発生防止のため
燃料噴射量には、エンジンへの新気供給量Qaに応じた
上限値Qf(ful) が設定されるが、上記λ0 における実
際の燃料噴射量Qf(fin) の値はQf(ful) より小さい
値に設定される。すなわち、実際の燃料噴射量Qf
(fin) が増大して行くと、EGR率は低下しQf(fin)
がQf(ful) に到達する前に必ずEGR制御弁9が全閉
になる。
Further, the fuel injection amount for the black smoke generation prevention as described below, the upper limit value corresponding to the fresh air supply amount Qa of the engine Qf (ful) is set, the actual in the lambda 0 The value of the fuel injection amount Qf (fin) is set to a value smaller than Qf (ful) . That is, the actual fuel injection amount Qf
As (fin) increases, the EGR rate decreases and Qf (fin)
The EGR control valve 9 is always fully closed before reaching Qf (ful) .

【0020】なお、図2に、λ(ful) で示したのは、Q
(fin) =Qf(ful) となったときのλ′に相当する値
である。図3は、上述の燃料噴射量上限値Qf(ful)
Qaとの関係を示す図である。前述のように、Qf
(ful) は新気供給量Qaに対して黒煙が発生しない最大
燃料量として与えられ、空気過剰率λ(ful) =Qa/Q
(ful) が1.25近傍の値で、かつλ(ful) <1.2
5の一定値に設定されている。(Qr(ful) は燃料噴射
量上限値Qf(ful) に対して理論空燃比を得るために必
要な空気量)このため、図3に示すように、Qf(ful)
の値は新気供給量Qaに略比例した値に設定される。
In FIG. 2, λ (ful) is Q
It is a value corresponding to λ ′ when f (fin) = Qf (ful) . FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the fuel injection amount upper limit value Qf (ful) and Qa described above. As mentioned above, Qf
(ful) is given as the maximum fuel amount that does not generate black smoke with respect to the fresh air supply amount Qa, and the excess air ratio λ (ful) = Qa / Q
r (ful) is a value near 1.25 and λ (ful) <1.2
It is set to a constant value of 5. (Qr (ful) fuel injection amount upper limit value Qf (amount of air required to obtain the stoichiometric air-fuel ratio with respect to ful)) Therefore, as shown in FIG. 3, Qf (ful)
Is set to a value substantially proportional to the fresh air supply amount Qa.

【0021】次に、図4を用いて、図2のEGR率の変
化特性を得るためのEGR制御弁9の開度制御について
説明する。図2で説明したように、EGR率の変化特性
は、燃料噴射量Qf(fin) が上限値Qf(ful) に到達す
る手前でEGR率ER がゼロになるように設定する必要
がある。このため、EGR制御弁9の目標開度もQf
(ful) とQf(fin) との両方を考慮して設定する必要が
ある。このため、本実施形態では、EGR制御弁9の目
標開度をQf(fin) とQf(ful) との比R(燃料量パラ
メータ)を用いて設定するようにしている。
Next, referring to FIG. 4, the change of the EGR rate shown in FIG.
The opening degree control of the EGR control valve 9 for obtaining the conversion characteristic
explain. As described in FIG. 2, the change characteristic of the EGR rate
Is the fuel injection amount Qf(fin)Is the upper limit Qf(ful)Reach
EGR rate E beforeRMust be set to zero
There is. Therefore, the target opening degree of the EGR control valve 9 is also Qf.
(ful)And Qf(fin)It is necessary to set it in consideration of both
is there. Therefore, in the present embodiment, the eyes of the EGR control valve 9 are
Standard opening Qf(fin)And Qf(ful)Ratio R (fuel amount parameter
It is designed to be set using a meter.

【0022】図4は、EGR制御弁開度目標値EVとR
(R=Qf(fin) /Qf(ful) )との関係を示してい
る。図4に示すように、開度目標値EVは、燃料量パラ
メータRの値が1.0(すなわち、Qf(fin) =Qf
(ful) となる点)付近で急激に減少してR=R0 (但
し、R<1.0)で0になるが、それ以外のR<<1.
0の領域では開度目標値EVは略一定の値になるように
設定される。
FIG. 4 shows the EGR control valve opening target values EV and R.
(R = Qf (fin) / Qf (ful) ). As shown in FIG. 4, the target opening value EV has a value of the fuel amount parameter R of 1.0 (that is, Qf (fin) = Qf
( a point where it becomes (ful) ), the value sharply decreases near R = R 0 (where R <1.0), but becomes 0 at other points, and R << 1.
In the region of 0, the opening target value EV is set to be a substantially constant value.

【0023】図4のようにEGR制御弁開度目標値EV
を設定したときに図2に示したEGR率ER の特性が得
られる理由について以下に説明する。本実施形態では、
エンジン1にはターボ過給機5が設けられている。この
ため、エンジン1の過給圧は排気ガスのエネルギが大き
い程、すなわち機関に供給される燃料の量が大きい程増
大する。従って、定常状態では燃料噴射量Qf(fin)
増加するとエンジン1回転当たりの新気吸入量Qaもそ
れに応じて増加することになる。Qf(fin) の増加によ
りEGR率ER が低下した場合、Qaの値が一定であれ
ばEGRガス量も低下するはずであるが、実際にはQf
(fin) の増加とともに過給圧が上昇し新気量Qaが増加
するため、Qaの増加に応じてEGRガス量も増加する
必要がある。
As shown in FIG. 4, the EGR control valve opening target value EV
The reason why the characteristic of the EGR rate E R shown in FIG. 2 is obtained when is set will be described below. In this embodiment,
The engine 1 is provided with a turbocharger 5. Therefore, the boost pressure of the engine 1 increases as the energy of the exhaust gas increases, that is, the amount of fuel supplied to the engine increases. Therefore, in the steady state, when the fuel injection amount Qf (fin) increases, the fresh air intake amount Qa per engine revolution also increases accordingly. When the EGR rate E R decreases due to the increase of Qf (fin), the EGR gas amount should decrease if the value of Qa is constant.
Since the supercharging pressure increases and the fresh air amount Qa increases as (fin) increases, the EGR gas amount also needs to increase in accordance with the increase in Qa.

【0024】このため、図2のQf(fin) が小さい領域
(空気過剰率相当値λ′が大きい領域)のようにλ′の
変化に対するEGR率ER の変化が比較的小さい領域で
は、Qf(fin) が増加した場合でも、EGR率目標値の
低下によるEGRガス量の減少と、新気量Qaの増加に
よるEGRガス量の増加とが互いに相殺するため、Qf
(fin) が変化してもEGRガス量は殆ど変化しなくな
る。このため、図4に示すように、Qf(fin) が小さい
領域(R<<1.0の領域)では、燃料量パラメータR
が変化しても制御弁開度目標値EVは殆ど変化しない。
Therefore, in a region in which the change in EGR rate E R with respect to a change in λ ′ is relatively small, such as in a region in which Qf (fin) is small in FIG. 2 (a region in which the excess air ratio equivalent value λ ′ is large), Qf Even if (fin) is increased, the decrease in the EGR gas amount due to the decrease in the EGR rate target value and the increase in the EGR gas amount due to the increase in the fresh air amount Qa cancel each other, so that Qf
Even if (fin) changes, the EGR gas amount hardly changes. Therefore, as shown in FIG. 4, in the region where Qf (fin) is small (the region where R << 1.0), the fuel amount parameter R
The target valve opening value EV of the control valve hardly changes even when is changed.

【0025】一方、図2に示すようにQf(fin) の値が
増加してλ′の値がλ(ful) に近づくにつれて、EGR
率ER は急激に減少する。このため、この領域では新気
量Qaの増加よりEGR率ER の減少の方が大きくな
り、Qf(fin) が増加するとEGRガス量を大きく減少
させる必要が生じる。このため、図4に示すように、Q
(fin) の値がQf(ful) に近づくと(Rの値が1.0
に近づくと)、燃料量パラメータRの値の変化に対して
制御弁開度目標値EVの値は急激に減少する。
On the other hand, as shown in FIG. 2, as the value of Qf (fin) increases and the value of λ ′ approaches λ (ful) , EGR
The rate E R decreases sharply. Therefore, in this region, the decrease in the EGR rate E R is larger than the increase in the fresh air amount Qa, and it becomes necessary to greatly decrease the EGR gas amount when Qf (fin) increases. Therefore, as shown in FIG.
When the value of f (fin) approaches Qf (ful) (the value of R is 1.0
(Approx.), The value of the control valve opening target value EV sharply decreases with respect to the change in the value of the fuel amount parameter R.

【0026】従って、燃料パラメータRに基づいて、E
GRガス量目標値(EGR制御弁開度目標値EV)を、
図4に示したように制御することにより、図2に示した
EGR率ER の特性を得ることができる。本実施形態で
は、ECU30は一定時間毎に実行される図示しないル
ーチンにより、後述する燃料噴射制御ルーチンで設定さ
れる燃料噴射量Qf(fin) とQf(ful) との比Rを算出
し、図4に基づいてEGR制御弁9の開度EVを決定
し、EGR制御弁9のアクチュエータ9aに開度指令信
号を出力する。これにより、燃料量パラメータRの値に
応じて制御弁開度EVが設定され、図2のEGR率変化
特性を得ることができる。
Therefore, based on the fuel parameter R, E
The GR gas amount target value (EGR control valve opening target value EV)
By controlling as shown in FIG. 4, the characteristic of the EGR rate E R shown in FIG. 2 can be obtained. In the present embodiment, the ECU 30 calculates the ratio R between the fuel injection amounts Qf (fin) and Qf (ful) set in the fuel injection control routine described later by a routine (not shown) executed at regular time intervals, 4 determines the opening degree EV of the EGR control valve 9 and outputs an opening degree instruction signal to the actuator 9a of the EGR control valve 9. As a result, the control valve opening degree EV is set according to the value of the fuel amount parameter R, and the EGR rate change characteristic of FIG. 2 can be obtained.

【0027】ところで、実際の運転において、EGR率
がエンジンの運転状態にかかわらず常に図2に示した値
に制御されていれば黒煙発生等の問題は生じないはずで
ある。ところが、実際には定常運転時以外の過渡運転時
(例えばエンジンの加速時)のように、エンジンの運転
状態が刻々と変化するような場合には、現実のEGR率
を図2の値に常に維持することは困難な場合が生じる。
By the way, in actual operation, if the EGR rate is always controlled to the value shown in FIG. 2 regardless of the operating state of the engine, no problem such as generation of black smoke should occur. However, in actuality, when the operating state of the engine changes moment by moment such as during transient operation other than steady operation (for example, during acceleration of the engine), the actual EGR rate is always set to the value shown in FIG. It can be difficult to maintain.

【0028】例えば、図2においてEGR率ER が大き
く変化するような場合、吸気系には既に供給された残留
EGRガスが存在するため、実際のEGR率が変化して
目標EGR率にになるまでに遅れ時間が生じる。また、
この遅れ時間は一定ではなく、エンジン1回転当たりの
新気供給量Qaとエンジン回転数NEとに大きく影響さ
れる。すなわち、新気供給量Qaやエンジン回転数NE
が大きければ、残留EGRガスと新気との置換が短時間
で行われるため運転条件が大きく変化した場合でも実際
のEGR率は殆ど遅れなく図2の目標EGR率に到達す
るが、QaやNEが小さい場合には、実際のEGR率が
目標EGR率に到達するまでに比較的長い時間を要す
る。
For example, when the EGR rate E R changes significantly in FIG. 2, the actual EGR rate changes to the target EGR rate because the residual EGR gas already supplied exists in the intake system. There will be a delay before. Also,
This delay time is not constant, and is greatly affected by the fresh air supply amount Qa per engine revolution and the engine speed NE. That is, the fresh air supply amount Qa and the engine speed NE
Is large, the replacement of the residual EGR gas with the fresh air is performed in a short time, so that the actual EGR rate reaches the target EGR rate of FIG. 2 with almost no delay even when the operating conditions change significantly, but Qa and NE Is small, it takes a relatively long time for the actual EGR rate to reach the target EGR rate.

【0029】このため、エンジン加速時等に燃料噴射量
Qf(fin) を急激に増大させると、残留EGRガスと新
気との置換に長時間を要するような場合には、実際のE
GR率が図2の値まで低下していないにもかかわらずQ
(fin) のみが増加してしまい、燃料量が過剰になり排
気黒煙が発生する問題が生じるのである。一方、前述の
ように加速時に一律に燃料噴射量Qf(fin) の増加速度
を低く設定してしまうと、逆に残留EGRガスと新気と
の置換が短時間で行われるような場合には、必要以上に
燃料噴射量Qf(fin) の増加を遅らせる結果となり、加
速性の悪化等の問題が生じる。
Therefore, if it takes a long time to replace the residual EGR gas with the fresh air when the fuel injection amount Qf (fin) is rapidly increased during engine acceleration, etc., the actual E
Q even though the GR rate has not dropped to the value in Figure 2.
Only f (fin) increases, the amount of fuel becomes excessive, and there arises a problem that exhaust black smoke is generated. On the other hand, if the increase rate of the fuel injection amount Qf (fin) is uniformly set low during acceleration as described above, on the contrary, in the case where replacement of the residual EGR gas with fresh air is performed in a short time, As a result, the increase of the fuel injection amount Qf (fin) is delayed more than necessary, resulting in a problem such as deterioration of acceleration.

【0030】上記問題を防止するために、本実施形態で
は機関吸気系内の残留EGRガスの置換の程度(置換に
要する時間)に応じた加速時の燃料噴射量の減量補正を
行い、EGRガスの置換の程度に応じて燃料噴射量の増
加を抑制することにより上記問題を解決している。以
下、本実施形態の加速時の燃料噴射減量補正(なまし制
御)について説明する。上述のように吸気系内の残留E
GRガスの置換の程度は、エンジン回転数NEと新気量
Qaとにより変化する。図5は、残留EGRガスの置換
の程度(置換に要する時間)TR の変化傾向を、エンジ
ン回転数NEとエンジン1回転当たりの新気吸入量Qa
とをパラメータとして表した図である。
In order to prevent the above problem, in this embodiment, the EGR gas is corrected by reducing the fuel injection amount during acceleration according to the degree of replacement of the residual EGR gas in the engine intake system (time required for replacement). The above problem is solved by suppressing an increase in the fuel injection amount according to the degree of replacement of Hereinafter, the fuel injection amount reduction correction (moderation control) during acceleration according to the present embodiment will be described. As described above, the residual E in the intake system
The degree of replacement of the GR gas changes depending on the engine speed NE and the fresh air amount Qa. 5, the residual degree of substitution of the EGR gas (the time required for replacement) the changing trend of T R, the fresh air intake amount Qa per engine revolution speed NE and the engine 1
It is the figure which represented and as a parameter.

【0031】図5縦軸はEGRガス量を一定とした場合
の残留EGRガスの置換程度(置換に要する時間)TR
を、横軸はエンジン1回転当たりの新気吸入量Qaを示
している。また、図中、NE1からNE3のカーブは回
転数を一定としたときのTRとQaとの関係を示してお
り、回転数相互の関係はNE1>NE2>NE3となっ
ている。
The vertical axis in FIG. 5 indicates the degree of replacement of the residual EGR gas (time required for replacement) T R when the amount of EGR gas is constant.
The horizontal axis indicates the fresh air intake amount Qa per engine revolution. Further, in the figure, the curves from NE1 to NE3 show the relationship between T R and Qa when the rotational speed is constant, and the mutual relationship of rotational speeds is NE1>NE2> NE3.

【0032】図5に示すように置換程度TR は、EGR
ガス量が一定の条件下では、エンジン回転数NEが同一
であればエンジン一回転当たりの新気吸入量Qaが大き
いほど小さくなる。また、新気吸入量Qaが同一であれ
ば、略エンジン回転数に逆比例して小さくなる。図5は
EGRガス量一定の条件での置換程度TR を示している
が、本実施形態では図2に基づいてEGR率ER が制御
されている。このため、実際には新気吸入量Qaが増大
すると、それに応じてEGRガス量も増加するので、実
際には回転数一定の条件下では置換時間TR はQaが変
化しても殆ど変化しない。このため、本実施形態では置
換程度TR は略エンジン回転数NEのみに逆比例して変
化することになる。すなわち、本実施形態ではエンジン
回転数が高ければ短時間で残留EGRガスの置換が行わ
れるため燃料噴射量の増加速度を大きく設定することが
可能であり、また、逆にエンジン回転数が低ければ残留
EGRガスの置換に時間を要するため、燃料噴射量の増
加速度を小さく抑制する燃料の減量補正(なまし制御)
が必要となる。
As shown in FIG. 5, the substitution degree T R is equal to the EGR
Under the condition that the gas amount is constant, if the engine speed NE is the same, the larger the fresh air intake amount Qa per engine revolution, the smaller the amount. Further, if the fresh air intake amount Qa is the same, it decreases in inverse proportion to the engine speed. FIG. 5 shows the substitution degree T R under the condition that the EGR gas amount is constant, but in the present embodiment, the EGR rate E R is controlled based on FIG. 2. Therefore, in reality, when the fresh air intake amount Qa increases, the EGR gas amount also increases accordingly. Therefore, under the condition where the rotation speed is constant, the replacement time T R hardly changes even if Qa changes. do not do. Therefore, in the present embodiment, the substitution degree T R changes in inverse proportion to only the engine speed NE. That is, in the present embodiment, if the engine speed is high, the residual EGR gas is replaced in a short time, so that it is possible to set the increasing speed of the fuel injection amount to be large, and conversely, if the engine speed is low, Since it takes time to replace the residual EGR gas, the fuel amount reduction correction that suppresses the increase rate of the fuel injection amount to a small amount (annealing control)
Is required.

【0033】上記のように、置換程度TR に応じた燃料
のなまし制御は、エンジン加速時に、単位時間当たりの
燃料増加量が機関回転数NEに比例するように制御する
ことにより達成可能である。このためには、加速時に一
定時間毎に燃料を増加させ、この1回当たりの増加量
を、機関回転数に比例して増大させるようにしても良
い。しかし、この場合燃料の増加量を一定時間毎に変更
する操作が必要となるため、制御がやや複雑になる問題
がある。そこで、本実施形態では1回当たりの燃料増加
量は一定値に固定し、エンジン加速時にエンジン1回転
毎に燃料噴射量をこの一定値ずつ増加させるようにして
なまし制御を行っている。エンジン一回転毎に燃料を増
大させる操作を行うことにより、エンジン回転数に比例
して単位時間当たりの燃料噴射量増加が行われる回数も
増加するため、一回の燃料増加量を固定した場合には、
エンジン回転数に比例した単位時間当たりの燃料噴射量
増加速度が得られる。このため、簡易な制御で残留EG
Rガスの置換程度に応じた燃料のなまし制御を行うこと
が可能となっている。
As described above, the fuel smoothing control according to the substitution degree T R can be achieved by controlling the fuel increase amount per unit time in proportion to the engine speed NE during engine acceleration. is there. For this purpose, the fuel may be increased at regular time intervals during acceleration, and the amount of increase per time may be increased in proportion to the engine speed. However, in this case, since it is necessary to change the amount of increase in the fuel at regular intervals, there is a problem that the control becomes slightly complicated. Therefore, in the present embodiment, the fuel increase amount per time is fixed to a constant value, and the fuel injection amount is increased by this constant value for each revolution of the engine at the time of engine acceleration, thereby performing the moderation control. When the fuel is increased for each revolution of the engine, the number of times the fuel injection amount is increased per unit time increases in proportion to the engine revolution speed. Is
The fuel injection amount increase rate per unit time proportional to the engine speed can be obtained. Therefore, the residual EG
It is possible to control the annealing of the fuel according to the degree of replacement of the R gas.

【0034】図6、図7は、本実施形態の燃料噴射制御
を示すフローチャートである。本実施形態では図6のル
ーチンはECU30により、エンジン1のクランク軸1
回転毎に実行される。図6においてルーチンがスタート
すると、ステップ601では、図1の吸気圧センサ1
1、回転数センサ13、アクセル開度センサ15から、
吸気管圧力PM、エンジン回転数NE、アクセル開度θ
が、それぞれ読み込まれる。
6 and 7 are flowcharts showing the fuel injection control of this embodiment. In the present embodiment, the routine of FIG. 6 is executed by the ECU 30 to determine the crankshaft 1 of the engine 1.
It is executed every rotation. When the routine starts in FIG. 6, in step 601, the intake pressure sensor 1 of FIG.
1, the rotation speed sensor 13, the accelerator opening sensor 15,
Intake pipe pressure PM, engine speed NE, accelerator opening θ
Are read respectively.

【0035】次いで、ステップ603では、上記により
読み込んだエンジン回転数NEとアクセル開度θとに基
づいて、基本燃料噴射量Qf(gov) が算出される。図8
は、本実施形態におけるQf(gov) とエンジン回転数N
E、アクセル開度θとの関係を示す図である。図8に示
すように、基本燃料噴射量Qf(gov) は、機関回転数N
Eが同一であればアクセル開度θが大きいほど大きな値
をとり、アクセル開度θが同一であれば機関回転数NE
が低いほど大きな値に設定される。
Next, at step 603, the basic fuel injection amount Qf (gov) is calculated based on the engine speed NE and the accelerator opening θ read as described above. FIG.
Is Qf (gov) and engine speed N in this embodiment.
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between E and accelerator opening degree θ. As shown in FIG. 8, the basic fuel injection amount Qf (gov) is equal to the engine speed N.
If E is the same, the larger the accelerator opening θ is, the larger the value is. If the accelerator opening θ is the same, the engine speed NE is increased.
The lower is, the larger the value is set.

【0036】図8の各Qf(gov) の値は、NEとθとを
パラメータとして用いた数値マップの形で予めECU3
0のROM32に格納されており、ステップ603で
は、ステップ601で読み込んだNEとθとを用いて、
この数値マップからQf(gov)の値が読みだされる。次
いで、ステップ605では、ステップ601で読み込ん
だ吸気管圧力PMと回転数NEとからエンジンの1回転
当たりの新気吸入量Qaが算出される。公知のように、
ディーゼルエンジンではエンジン1回転当たりの新気吸
入量は、吸気管圧力PMとエンジン回転数NEとから一
義的に決定される。本実施形態では、予めPMとNEと
の条件を変えて計測したQaの値を、PMとNEとを用
いた数値マップの形でECU30のROM32に格納し
てあり、ステップ605では、この数値マップに基づい
て新気吸入量Qaが算出される。
The value of each Qf (gov) in FIG. 8 is previously stored in the ECU 3 in the form of a numerical map using NE and θ as parameters.
0 is stored in the ROM 32, and in step 603, NE and θ read in step 601 are used.
The value of Qf (gov) is read from this numerical map. Next, at step 605, the fresh air intake amount Qa per one revolution of the engine is calculated from the intake pipe pressure PM and the rotational speed NE read at step 601. As is known,
In a diesel engine, the fresh air intake amount per engine revolution is uniquely determined from the intake pipe pressure PM and the engine speed NE. In the present embodiment, the value of Qa measured by changing the conditions of PM and NE in advance is stored in the ROM 32 of the ECU 30 in the form of a numerical map using PM and NE. In step 605, this numerical map is stored. Based on the above, the fresh air intake amount Qa is calculated.

【0037】上記により、Qaを算出後、ステップ60
7では算出したQaの値を用いて、図4に示す関係か
ら、現在のQaにおける燃料噴射量の上限値Qf(ful)
が算出され、ステップ608では、燃料噴射量の2つの
判定値Qf(ref1)とQf(ref2)とが、Qf(ref1)=0.
8×Qf(ful) 、Qf(ref2)=0.9×Qf(ref2)とし
て算出される。判定値Qf(ref1)、Qf(ref2)について
は後述する。
After calculating Qa from the above, step 60
In FIG. 7, the calculated Qa value is used to determine the upper limit value Qf (ful) of the fuel injection amount at the current Qa from the relationship shown in FIG.
Is calculated, and in step 608, the two determination values Qf (ref1) and Qf (ref2) of the fuel injection amount are Qf (ref1) = 0.
It is calculated as 8 × Qf (ful) and Qf (ref2) = 0.9 × Qf (ref2) . The judgment values Qf (ref1) and Qf (ref2) will be described later.

【0038】次いで、図7ステップ611ではステップ
603で算出したQf(gov) (基本燃料噴射量)の値が
前回ルーチン実行時の実際の燃料噴射量Qf(fin)i-1
より大きいか否かを判定する。ここで、Qf(gov) >Q
(fin)i-1であった場合には、エンジン回転数NEとア
クセル開度θとから定まる今回ルーチン実行時の基本燃
料噴射量、すなわち運転者の要求する燃料量Qf(gov)
が前回ルーチン実行時の実際の燃料噴射量Qf(fin)i-1
より大きいことから、現在エンジンが加速運転中であ
ると判定される。この場合、排気黒煙が発生しないよう
に燃料噴射量の増加速度を調節する必要があるため、ス
テップ613からステップ621の燃料噴射量のなまし
制御を実行する。また、ステップ611でQf(gov)
Qf(fin )i-1であった場合には、現在エンジンが定常運
転または減速運転をされており、燃料噴射量のなまし制
御は必要ないため、なまし制御を行うことなく直接後述
するステップ633に進む。
Next, at step 611 in FIG. 7, the value of Qf (gov) (basic fuel injection amount) calculated at step 603 is the actual fuel injection amount Qf (fin) i-1 at the time of execution of the previous routine.
It is determined whether it is greater than. Where Qf (gov) > Q
If it is f (fin) i-1 , the basic fuel injection amount at the time of execution of this routine, which is determined from the engine speed NE and the accelerator opening θ, that is, the fuel amount Qf (gov) required by the driver
Is the actual fuel injection amount Qf (fin) i-1 at the time of the previous routine execution
Since it is larger, it is determined that the engine is currently in acceleration operation. In this case, since it is necessary to adjust the increasing rate of the fuel injection amount so that exhaust black smoke is not generated, the smoothing control of the fuel injection amount from step 613 to step 621 is executed. In step 611, Qf (gov)
If it is Qf (fin ) i-1 , the engine is currently in steady operation or deceleration operation, and since there is no need for smoothing control of the fuel injection amount, the steps which will be described later directly without performing smoothing control. Proceed to 633.

【0039】次に、ステップ613からステップ621
の燃料噴射量のなまし制御について説明する。本実施形
態では、加速中にもEGR制御弁は図2の目標EGR率
を維持するように制御されている。このため、加速中に
はエンジン運転状態に応じて時間とともに目標EGR率
が減少する。ところが、例えばエンジン回転数が低いよ
うな場合には、吸気系に残留したEGRガスが新気や新
たに供給されるEGRガスにより置換されるまでに比較
的長い時間を要する。このため、エンジン回転数が低い
場合、加速中の現実のEGR率の減少速度は目標EGR
率の減少速度より小さくなる。すなわち、加速中には現
実のEGR率>目標EGR率の状態が生じる。この場合
に、現実のEGR率の変化を無視して目標EGR率に基
づいて燃料噴射量を増加させると、実際にはEGR率が
あまり低下していないにもかかわらず、目標EGR率に
対応した多量の燃料噴射が行われるため、黒煙の発生等
の問題が生じることになる。本実施形態では、図6、図
7のルーチンはエンジン1回転毎に実行され、一定量ず
つ燃料噴射量を増大する。このため、エンジン回転数が
低い場合には、燃料噴射量の増大速度は回転数に応じて
小さくなり、吸気系の残留EGRガスの置換の程度、す
なわち現実のEGR率の変化速度に応じて燃料噴射量が
設定されるようになる。
Next, steps 613 to 621.
The moderation control of the fuel injection amount will be described. In this embodiment, the EGR control valve is controlled so as to maintain the target EGR rate shown in FIG. 2 even during acceleration. Therefore, during acceleration, the target EGR rate decreases with time according to the engine operating state. However, for example, when the engine speed is low, it takes a relatively long time until the EGR gas remaining in the intake system is replaced with fresh air or newly supplied EGR gas. Therefore, when the engine speed is low, the actual reduction rate of the EGR rate during acceleration is the target EGR rate.
The rate is smaller than the rate of decrease. That is, during acceleration, the actual EGR rate> target EGR rate occurs. In this case, if the fuel injection amount is increased based on the target EGR rate by ignoring the actual change in the EGR rate, the target EGR rate is dealt with even though the EGR rate has not actually decreased much. Since a large amount of fuel is injected, problems such as generation of black smoke will occur. In the present embodiment, the routines of FIGS. 6 and 7 are executed for each revolution of the engine to increase the fuel injection amount by a fixed amount. Therefore, when the engine speed is low, the increasing speed of the fuel injection amount becomes smaller according to the rotating speed, and the fuel is changed according to the degree of replacement of the residual EGR gas in the intake system, that is, the actual changing speed of the EGR rate. The injection amount is set.

【0040】一方、エンジン回転数が高い場合には、吸
気系に残留したEGRガスは直ちに置換されるため、加
速中にも現実のEGR率と目標EGR率との間に大きな
差は生じない。このため、実際の燃料噴射量は目標EG
R率に合わせて制御しても黒煙発生の問題は生じない。
本実施形態では、ステップ613からステップ621で
エンジン1回転毎に一定量ずつ燃料噴射量が増大される
ため、エンジン回転数が高い場合には急速に燃料噴射量
が増大することになる。このため、この場合も実際の燃
料噴射量は現実のEGR率変化(この場合は目標EGR
率と略一致する)に合わせて急速に増大するようにな
り、過度の燃料噴射量なましが防止されエンジンの良好
な加速を得ることができる。
On the other hand, when the engine speed is high, the EGR gas remaining in the intake system is immediately replaced, so that a large difference does not occur between the actual EGR rate and the target EGR rate even during acceleration. Therefore, the actual fuel injection amount is the target EG
Even if it is controlled according to the R rate, the problem of black smoke generation does not occur.
In the present embodiment, since the fuel injection amount is increased by a constant amount for each revolution of the engine in steps 613 to 621, the fuel injection amount increases rapidly when the engine speed is high. Therefore, in this case as well, the actual fuel injection amount changes the actual EGR rate change (in this case, the target EGR rate).
The speed of the engine is increased rapidly in accordance with the above-mentioned ratio), and excessive fuel injection amount smoothing is prevented and good acceleration of the engine can be obtained.

【0041】すなわち、本実施形態ではルーチン実行毎
に一定量ずつ燃料噴射量を増大することにより、吸気系
における残留EGRガスの置換の程度に応じて燃料噴射
量の増大速度が変化し、常に適切な燃料噴射増加速度を
得ることが可能となっている。更に、図7ステップ61
3からステップ621では、上記エンジン1回転毎の燃
料噴射量の増分(一定値)を、実際の燃料噴射量Qf
(fin) と燃料噴射量の上限値Qf(ful) との比Rの値に
応じて段階的に変化させている(ステップ613、61
7、621)。すなわち、R=Qf(fin) /Qf(ful)
の値が大きくなる(R=1.0に近づく)につれてエン
ジン1回転毎の燃料噴射量の増分を小さな値に設定する
ようにしている。
That is, in this embodiment, by increasing the fuel injection amount by a constant amount each time the routine is executed, the increasing speed of the fuel injection amount changes according to the degree of replacement of the residual EGR gas in the intake system, and is always appropriate. It is possible to obtain a high fuel injection increase speed. Further, FIG. 7 step 61
From 3 to step 621, the increment (constant value) of the fuel injection amount for each engine revolution is calculated as the actual fuel injection amount Qf.
(fin) and the upper limit value Qf (ful) of the fuel injection amount are changed stepwise according to the value of the ratio R (steps 613 and 61).
7, 621). That is, R = Qf (fin) / Qf (ful)
As the value of increases (approaches R = 1.0), the increment of the fuel injection amount per engine revolution is set to a smaller value.

【0042】このように、Rの値に応じて燃料噴射量の
増分を変化させているのは、以下の理由による。すなわ
ち、図4で説明したように、EGR制御弁9の開度EV
はR=Qf(fin) /Qf(ful) の値に応じて設定され、
Rが比較的小さい場合にはEVは略一定であるが、Rの
値が1.0に近づくにつれて急激に減少し、R=1.0
になる前にEGR制御弁は全閉(EV=0)する。この
ため、Rが1.0に近づく領域ではRの僅かな変化に対
してもEVは大きく変化する。従って、この領域ではR
の一回当たりの変化量(すなわち、Qf(fin) の変化
量)が大きくなると、EGR制御弁の開度制御の精度が
低下する場合がある。そこで、本実施形態では、Rの値
が1.0に近づくにつれて段階的に一回の燃料噴射量の
増加分が小さくなるように設定している。
The reason why the increment of the fuel injection amount is changed according to the value of R is as follows. That is, as described with reference to FIG. 4, the opening degree EV of the EGR control valve 9
Is set according to the value of R = Qf (fin) / Qf (ful) ,
When R is relatively small, EV is substantially constant, but as R approaches 1.0, it sharply decreases to R = 1.0.
Before, the EGR control valve is fully closed (EV = 0). Therefore, in the region where R approaches 1.0, EV changes greatly even if R slightly changes. Therefore, in this area R
When the change amount per one time (that is, the change amount of Qf (fin) ) becomes large, the accuracy of the opening control of the EGR control valve may decrease. Therefore, in the present embodiment, as the value of R approaches 1.0, the amount of increase in the fuel injection amount for each injection is set to decrease gradually.

【0043】すなわち、本実施形態では、予めステップ
609で、燃料上限値Qf(ful) の値に基づいてR=
0.8及び0.9(図4参照)に相当するQf(fin)
値をそれぞれQf(ref1)、Qf(ref2)として算出してお
き、実際の燃料噴射量Qf(fin ) が、Qf(fin) <Qf
(ref1)(つまりR<0.8)の領域では比較的大きな一
定量(add1)ずつルーチン実行毎に燃料噴射量を増
大させる(ステップ611、613)。次いで、Qf
(fin) が増大して、Qf(ref1)≦Qf(fin) <Qf
(ref2)(すなわち0.8≦R<0.9)の領域になる
と、燃料増量を上記add1より小さい一定値(add
1−add2)に設定して、Rの変化量を低下させる
(ステップ615、617)。更に、Qf(fin) >Qf
(ref2)(R>0.9)の領域までQf(fin) が増加した
場合には燃料増量を更に小さな一定値(add1−ad
d2−add3)に設定する。これにより、Rの変化に
対するEGR制御弁開度EVの変化の感度が大きくなる
領域では、EVの感度に応じてRの急激な変化を小さく
することができ、EGR制御弁の正確な制御が可能とな
る。
That is, in this embodiment, the steps are performed in advance.
At 609, the fuel upper limit value Qf(ful)R = based on the value of
Qf corresponding to 0.8 and 0.9 (see FIG. 4)(fin)of
Each value is Qf(ref1), Qf(ref2)Calculated as
The actual fuel injection amount Qf(fin )But Qf(fin)<Qf
(ref1)In the region (that is, R <0.8), a relatively large
Increase the fuel injection amount each time the routine is executed by a fixed amount (add1)
Increase (steps 611 and 613). Then Qf
(fin)Increase, Qf(ref1)≤Qf(fin)<Qf
(ref2)(That is, 0.8 ≦ R <0.9)
And the fuel increase amount is a constant value (add
1-add2) to reduce the amount of change in R
(Steps 615, 617). Furthermore, Qf(fin)> Qf
(ref2)Qf up to the region of (R> 0.9)(fin)increased
In this case, increase the fuel quantity by a smaller constant value (add1-ad
d2-add3). As a result,
The sensitivity of the change of the EGR control valve opening degree EV with respect to it becomes large.
In the region, the rapid change in R is reduced according to the sensitivity of EV.
It is possible to accurately control the EGR control valve.
You.

【0044】上記燃料噴射量の増量値add1、及び減
量値add2、add3は、それぞれのエンジンの形式
に応じて実験等により決定されるが、例えば本実施形態
ではadd1≒2×add2≒3.5×add3程度に
なるように設定されている。なお、上述のように燃料噴
射量の増加量はRの値に応じて段階的に変化するが、こ
の場合もRの値が一定の領域にあれば、エンジン回転数
に応じて燃料噴射量の増加速度が変化するため、加速中
に吸気系のEGRガスの置換程度に応じた最適な燃料噴
射量増加速度が得られることはいうまでもない。
The increase value add1 and the decrease values add2, add3 of the fuel injection amount are determined by experiments or the like according to the type of each engine, but in the present embodiment, for example, add1≈2 × add2≈3.5. It is set to be about × add3. As described above, the increase amount of the fuel injection amount changes stepwise according to the value of R. In this case as well, if the value of R is in a constant region, the amount of fuel injection increases according to the engine speed. Needless to say, since the increasing speed changes, the optimum increasing speed of the fuel injection amount according to the degree of replacement of the EGR gas in the intake system can be obtained during acceleration.

【0045】上述のように、ステップ613から621
で前回ルーチン実行時の燃料噴射量Qf(fin)i-1より一
定量増加させて今回の燃料噴射量Qf(fin) を設定した
あと、ステップ623、625では設定したQf(fin)
がステップ603で算出したQf(gov) を越えないよう
にQf(fin) の値を制限する。さらにステップ627、
629ではQf(fin) の値が上限値Qf(ful) を越えな
いように制限した後、ステップ631で設定したQf
(fin) の値を燃料噴射弁の駆動回路に出力する。これに
より、各気筒にQf(fin) の量の燃料が噴射される。
As mentioned above, steps 613 to 621.
In after setting the current fuel injection quantity Qf (fin) in a predetermined amount is increased from the fuel injection quantity Qf (fin) i-1 of the previous routine execution, set in step 623,625 Qf (fin)
Limits the value of Qf (fin) so that does not exceed Qf (gov) calculated in step 603. Further step 627,
At 629, the value of Qf (fin) is restricted so as not to exceed the upper limit value Qf (ful) , and then Qf set at step 631.
The value of (fin) is output to the drive circuit of the fuel injection valve. As a result, Qf (fin) of fuel is injected into each cylinder.

【0046】なお、ステップ611でQf(gov) >Qf
(fin)i-1であった場合には、ステップ633でQf
(fin) の値をステップ603で算出したQf(gov) の値
に設定してステップ627以下を実行する。
In step 611, Qf (gov) > Qf
If it is (fin) i-1 , then in step 633 Qf
The value of (fin) is set to the value of Qf (gov) calculated in step 603, and step 627 and thereafter are executed.

【0047】[0047]

【発明の効果】上述のように、本実施形態ではエンジン
加速時に、エンジン吸気系の残留EGRガスの置換程度
に応じて加速時の燃料噴射量の減量補正(なまし制御)
が実行されるため、機関運転状況にかかわらず、加速時
の黒煙発生を有効に防止しつつ良好な加速性を維持する
ことが可能となる効果を奏する。
As described above, in the present embodiment, at the time of engine acceleration, the fuel injection amount reduction correction during acceleration is performed according to the degree of replacement of the residual EGR gas in the engine intake system (moderation control).
Therefore, regardless of the engine operating condition, it is possible to effectively prevent generation of black smoke during acceleration and maintain good acceleration performance.

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

【図1】本発明を自動車用ディーゼルエンジンに適用し
た場合の実施形態の概略構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an embodiment when the present invention is applied to an automobile diesel engine.

【図2】本実施形態のEGR率の設定を説明する図であ
る。
FIG. 2 is a diagram illustrating setting of an EGR rate according to the present embodiment.

【図3】本実施形態の燃料噴射量の上限値の設定を説明
する図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating setting of an upper limit value of a fuel injection amount according to the present embodiment.

【図4】本実施形態のEGR制御弁開度の設定を説明す
る図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating setting of an EGR control valve opening degree according to the present embodiment.

【図5】吸気系における残留EGRガスの置換程度の、
エンジン回転数、吸入空気量による変化を説明する図で
ある。
FIG. 5 shows the degree of replacement of residual EGR gas in the intake system,
It is a figure explaining a change by engine number of rotations and the amount of intake air.

【図6】加速時の燃料噴射量の減量補正(なまし制御)
の一例を示すフローチャートの一部である。
FIG. 6 Reduction correction of fuel injection amount during acceleration (moderation control)
It is a part of the flowchart which shows an example.

【図7】加速時の燃料噴射量の減量補正(なまし制御)
の一例を示すフローチャートの一部である。
FIG. 7: Reduction correction of fuel injection amount during acceleration (moderation control)
It is a part of the flowchart which shows an example.

【図8】図6、図7のフローチャートにおける基本燃料
噴射量の設定を説明する図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating setting of a basic fuel injection amount in the flowcharts of FIGS. 6 and 7.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…ディーゼルエンジン 2…吸気通路 3…排気通路 5…ターボ過給機 9…EGR制御弁 30…ECU 1 ... Diesel engine 2 ... Intake passage 3 ... Exhaust passage 5 ... Turbocharger 9 ... EGR control valve 30 ... ECU

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 機関吸気系に機関排気ガスの一部を還流
させるEGR装置を有する内燃機関の燃料制御装置であ
って、 機関の運転状態に応じて設定される量の排気ガスを吸気
系に還流させるEGR制御手段と、 機関に供給される燃料の量を機関の運転状態に応じて基
本燃料量を設定する基本燃料量設定手段と、 機関が加速状態にあることを検出する加速検出手段と、 機関が加速状態にあることが検出されたときに、機関吸
気系内における残留排気ガスと新気との置換の程度に応
じて前記基本燃料量を減量補正する加速時なまし手段
と、 を備えた内燃機関の燃料制御装置。
1. A fuel control device for an internal combustion engine having an EGR device for recirculating a part of engine exhaust gas to an engine intake system, wherein an amount of exhaust gas set according to an operating state of the engine is supplied to the intake system. EGR control means for causing recirculation, basic fuel amount setting means for setting the basic fuel amount according to the operating state of the engine, and acceleration detection means for detecting that the engine is in an accelerating state When the engine is detected to be in an accelerating state, acceleration smoothing means for reducing and correcting the basic fuel amount according to the degree of replacement of residual exhaust gas with fresh air in the engine intake system, A fuel control device for an internal combustion engine provided.
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