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JP2001012281A - Internal combustion engine control device and cylinder excess air ratio estimation device - Google Patents

Internal combustion engine control device and cylinder excess air ratio estimation device

Info

Publication number
JP2001012281A
JP2001012281A JP11184905A JP18490599A JP2001012281A JP 2001012281 A JP2001012281 A JP 2001012281A JP 11184905 A JP11184905 A JP 11184905A JP 18490599 A JP18490599 A JP 18490599A JP 2001012281 A JP2001012281 A JP 2001012281A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
air
exhaust gas
ratio
fuel ratio
cylinder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11184905A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Satoshi Yoshikawa
智 吉川
Katsuhiko Miyamoto
勝彦 宮本
Nobuaki Murakami
信明 村上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Motors Corp
Original Assignee
Mitsubishi Motors Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Motors Corp filed Critical Mitsubishi Motors Corp
Priority to JP11184905A priority Critical patent/JP2001012281A/en
Publication of JP2001012281A publication Critical patent/JP2001012281A/en
Pending legal-status Critical Current

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Landscapes

  • 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)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 筒内空気過剰率を正確かつ簡易に推定できる
ようにして、エンジンが失火しないで安定したリーン運
転を行なえるようにしながら、できるだけ多くの排ガス
を再循環させて確実にNOX を低減させることができる
ようにする。 【解決手段】 排ガス再循環装置を備え、理論空燃比よ
りも希薄な空燃比によるリーン運転が可能な車両に備え
られる内燃機関の制御装置において、筒内空気過剰率推
定手段23が、排ガス再循環装置により再循環される排
ガス量及び定常運転時の吸気空燃比から推定される排ガ
ス空燃比に基づいて筒内空気過剰率を推定し、排ガス再
循環量制御手段24が、筒内空気過剰率推定手段23に
より推定された筒内空気過剰率に基づいて排ガス再循環
装置により再循環させる排ガス量を制御するように構成
する。
(57) [Summary] [PROBLEMS] To recirculate as much exhaust gas as possible while making it possible to accurately and easily estimate an in-cylinder excess air ratio and to perform a stable lean operation without an engine misfiring. It is ensured that NO X can be reduced. SOLUTION: In a control device for an internal combustion engine provided in a vehicle having an exhaust gas recirculation device and capable of performing a lean operation with an air-fuel ratio leaner than the stoichiometric air-fuel ratio, the in-cylinder excess air ratio estimating means 23 includes an exhaust gas recirculation device. The in-cylinder excess air ratio is estimated based on the amount of exhaust gas recirculated by the device and the exhaust gas air-fuel ratio estimated from the intake air-fuel ratio during steady operation. The amount of exhaust gas to be recirculated by the exhaust gas recirculation device is controlled based on the in-cylinder excess air ratio estimated by the means 23.

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、排ガス再循環装置
を備え、リーン運転を行なえる内燃機関に用いる、内燃
機関の制御装置及び筒内空気過剰率推定装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control apparatus for an internal combustion engine and an apparatus for estimating an excess in-cylinder air ratio which are used in an internal combustion engine capable of performing a lean operation, provided with an exhaust gas recirculation apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、燃費の向上を図るべくリーン
運転を行なえる内燃機関(エンジン)が開発されてい
る。このようにリーン運転を行なえる内燃機関ではNO
X 排出量が多くなってしまうため、一般にNOX を低減
させるべく吸気通路内へ排ガスを再循環させる排ガス再
循環装置(EGR装置)が備えられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, an internal combustion engine (engine) capable of performing a lean operation has been developed in order to improve fuel efficiency. In such an internal combustion engine that can perform lean operation, NO
Since X emissions becomes more generally exhaust gas recirculation device for recirculating exhaust gas to the intake passage to reduce the NO X (EGR device) is provided.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、例えばスロ
ットルバルブを通過する空気量に基づいて燃料噴射量を
設定するようにした内燃機関では、EGR装置により排
ガスを再循環させると筒内空燃比が目標空燃比からずれ
てしまい、安定した燃焼が行なわれない場合がある。
In an internal combustion engine in which the fuel injection amount is set based on, for example, the amount of air passing through a throttle valve, when the exhaust gas is recirculated by the EGR device, the in-cylinder air-fuel ratio becomes the target. In some cases, the air-fuel ratio deviates from the air-fuel ratio and stable combustion is not performed.

【0004】このため、排ガス成分を分析することによ
り求められた排ガス空燃比から筒内空燃比を推定し、こ
の筒内空燃比が目標空燃比に一致するように燃料噴射制
御を行なうようにしている。例えば、特開平8−611
12号公報には、筒内空燃比を目標空燃比に一致させる
のに燃料噴射制御を行なう技術が開示されている。しか
しながら、筒内空燃比を目標空燃比に一致させるために
燃料噴射制御を行なうのみでは、たとえ失火を防止でき
たとしても、リーン運転時に排出されるNOX を確実に
低減させることは難しい。
For this reason, the in-cylinder air-fuel ratio is estimated from the exhaust gas air-fuel ratio obtained by analyzing the exhaust gas components, and the fuel injection control is performed so that the in-cylinder air-fuel ratio matches the target air-fuel ratio. I have. For example, JP-A-8-611
No. 12 discloses a technique of performing fuel injection control to match the in-cylinder air-fuel ratio to a target air-fuel ratio. However, simply performing fuel injection control to make the in-cylinder air-fuel ratio equal to the target air-fuel ratio does not make it possible to reliably reduce NO X discharged during lean operation even if misfire can be prevented.

【0005】ここで、リーン運転時に発生するNOX
より低減させるためには、できるだけ多く排ガスを再循
環させる必要があるが、余りに多くの排ガスを再循環さ
せてしまうと、燃焼が不安定になり、失火しやすくな
る。このため、エンジンが失火しないようにして安定し
たリーン運転を行ないながら、できるだけ多くの排ガス
を再循環させて確実にNOX を低減させることが望まれ
ている。
[0005] Here, the NO X generated during lean operation more in order to reduce, it is necessary to recycle as much exhaust gas and thus is recycled too many exhaust gas, combustion instability And easily misfires. For this reason, it is desired to reliably reduce NO X by recirculating as much exhaust gas as possible while performing stable lean operation without causing the engine to misfire.

【0006】これを実現するには、吸気通路内へ再循環
させる排ガス量(EGR量)を正確に制御する必要があ
る。このようにEGR量を正確に制御するためには、筒
内空燃比又は筒内空気過剰率の推定を正確に行なうこと
が重要になる。この際、筒内空燃比又は筒内空気過剰率
の推定を簡易に行なえるようにもしたい。例えば、エン
ジン開発段階において各種設定を行なう場合に筒内空燃
比又は筒内空気過剰率をより簡易に推定できるようにし
たり、車両走行中に上述の燃料噴射制御やEGR制御を
行なう場合にも筒内空燃比又は筒内空気過剰率を簡易に
推定できるようにしたい。
[0006] To achieve this, it is necessary to accurately control the amount of exhaust gas (EGR amount) to be recirculated into the intake passage. As described above, in order to accurately control the EGR amount, it is important to accurately estimate the in-cylinder air-fuel ratio or the in-cylinder excess ratio. At this time, it is also desirable to easily estimate the in-cylinder air-fuel ratio or the in-cylinder excess ratio. For example, the cylinder air-fuel ratio or the cylinder excess air ratio can be more easily estimated when various settings are made in the engine development stage, or when the above-described fuel injection control or EGR control is performed while the vehicle is running. I want to be able to easily estimate the internal air-fuel ratio or the cylinder excess air ratio.

【0007】また、例えば上述の特開平8−61112
号公報に開示された技術では、O2センサを設け、この
2 センサにより検出された酸素濃度に基づいて筒内空
燃比を求めているが、これでは、通常の空燃比フィード
バック制御に用いるO2 センサとは別に、より広い空燃
比域で酸素濃度を検出しうる全域O2 センサ(空燃比セ
ンサ)を設ける必要があり、部品点数の増加、コスト増
大につながる。
Further, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-61112
In the technology disclosed in the above publication, an O 2 sensor is provided, and the in-cylinder air-fuel ratio is obtained based on the oxygen concentration detected by the O 2 sensor. In addition to the two sensors, it is necessary to provide a full-range O 2 sensor (air-fuel ratio sensor) capable of detecting the oxygen concentration in a wider air-fuel ratio range, which leads to an increase in the number of parts and an increase in cost.

【0008】本発明は、このような課題に鑑み創案され
たもので、筒内空気過剰率を正確かつ簡易に推定できる
ようにして、エンジンが失火しないで安定したリーン運
転を行なえるようにしながら、できるだけ多くの排ガス
を再循環させて確実にNOXを低減させることができる
ようにした、内燃機関の制御装置及び筒内空気過剰率推
定装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems, and it is possible to accurately and easily estimate an in-cylinder excess air rate so that an engine can be stably operated without a misfire. , and to provide as much of the exhaust gas was to be able to be recirculated to reliably reduce the NO X to the controller and the in-cylinder air excess ratio estimation apparatus for an internal combustion engine.

【0009】また、筒内空気過剰率を正確かつ簡易に推
定し、これに基づいて正確にEGR量(EGR率)を制
御できるようにするとともに、EGR制御の制御量をで
きるだけ少なくしてEGR量の減少や急増を防止するこ
とができるようにした、内燃機関の制御装置を提供する
ことも目的とする。また、部品点数の増加やコスト増大
を招くことなく、筒内空気過剰率を推定できるようにし
た、筒内空気過剰率推定装置を提供することも目的とす
る。
In addition, the in-cylinder excess air ratio is accurately and simply estimated, and the EGR amount (EGR ratio) can be accurately controlled based on the estimated excess air ratio. It is another object of the present invention to provide a control device for an internal combustion engine, which is capable of preventing a decrease or a rapid increase in the engine speed. It is another object of the present invention to provide an in-cylinder excess air ratio estimating device capable of estimating the in-cylinder excess air ratio without increasing the number of parts and cost.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】このため、請求項1記載
の本発明の内燃機関の制御装置では、筒内空燃比推定手
段が、排ガス再循環装置により再循環される排ガス量及
び定常運転時の吸気空燃比から推定される排ガス空燃比
に基づいて筒内空気過剰率を推定し、排ガス再循環量制
御手段が、推定された筒内空気過剰率に基づいて排ガス
再循環装置により再循環させる排ガス量を制御する。
Therefore, in the control apparatus for an internal combustion engine according to the first aspect of the present invention, the in-cylinder air-fuel ratio estimating means includes an exhaust gas recirculation device and an exhaust gas recirculation device. The in-cylinder excess air ratio is estimated based on the exhaust gas air-fuel ratio estimated from the intake air-fuel ratio, and the exhaust gas recirculation amount control means recirculates by the exhaust gas recirculation device based on the estimated in-cylinder excess air ratio. Control the amount of exhaust gas.

【0011】請求項2記載の本発明の筒内空気過剰率推
定装置は、排ガス再循環装置を備え、理論空燃比よりも
希薄な空燃比によるリーン運転が可能な内燃機関の筒内
空気過剰率を推定するのに用いられ、排ガス再循環装置
により再循環される排ガス量及び排ガス空燃比に基づい
て筒内空気過剰率を推定する。
According to a second aspect of the present invention, there is provided an in-cylinder excess air ratio estimating device for an internal combustion engine which includes an exhaust gas recirculation device and is capable of performing lean operation with an air-fuel ratio leaner than the stoichiometric air-fuel ratio. Is used to estimate the excess air ratio in the cylinder based on the amount of exhaust gas recirculated by the exhaust gas recirculation device and the exhaust gas air-fuel ratio.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、図面により、本発明の実施
の形態について説明する。本発明の一実施形態にかかる
内燃機関の制御装置及び筒内空気過剰率推定装置につい
て、図1〜図8を参照しながら説明する。本実施形態に
かかる内燃機関は、4サイクルエンジンの希薄燃焼内燃
機関であって、火花点火式で、且つ、燃焼室内に燃料を
直接噴射する筒内噴射型内燃機関(筒内噴射エンジン)
として構成される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. A control device for an internal combustion engine and a cylinder excess air ratio estimating device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The internal combustion engine according to the present embodiment is a lean-burn internal combustion engine of a four-cycle engine, and is a spark-ignition type direct injection type internal combustion engine (direct injection engine) that directly injects fuel into a combustion chamber.
Is configured as

【0013】燃焼室1には、吸気通路2および排気通路
3が連通しうるように接続されており、吸気通路2と燃
焼室1とは吸気弁4によって連通制御されるとともに、
排気通路3と燃焼室1とは排気弁5によって連通制御さ
れるようになっている。また、吸気通路2には、上流側
から順にエアクリーナ6およびスロットル弁7が設けら
れており、排気通路3には、その上流側から順に排ガス
浄化用触媒コンバータ9および図示しないマフラ (消音
器)が設けられている。なお、吸気通路2には、サージ
タンク2aが設けられている。
An intake passage 2 and an exhaust passage 3 are connected to the combustion chamber 1 so that they can communicate with each other. The communication between the intake passage 2 and the combustion chamber 1 is controlled by an intake valve 4.
The communication between the exhaust passage 3 and the combustion chamber 1 is controlled by an exhaust valve 5. The intake passage 2 is provided with an air cleaner 6 and a throttle valve 7 in order from the upstream side, and the exhaust passage 3 is provided with an exhaust gas purifying catalytic converter 9 and a muffler (not shown) in order from the upstream side. Is provided. Note that a surge tank 2a is provided in the intake passage 2.

【0014】また、エンジンにはNOX を低減させるべ
く、排ガスの一部を吸気通路へ還流する排ガス再循環装
置(以下、EGR装置という)10が配設されている。
このEGR装置10は、吸気通路2のサージタンク2a
部分と排気通路3の上流側とを接続するように設けられ
た排気還流通路(EGR通路)10bと、この排気還流
通路10bに取り付けられたEGRバルブ10aとから
構成される。
Further, the engine in order to reduce NO X, the exhaust gas recirculation device for recirculating part of exhaust gases to the intake passage (hereinafter, EGR device hereinafter) 10 is disposed.
The EGR device 10 includes a surge tank 2a in the intake passage 2.
It comprises an exhaust gas recirculation passage (EGR passage) 10b provided to connect the portion and the upstream side of the exhaust gas passage 3 and an EGR valve 10a attached to the exhaust gas recirculation passage 10b.

【0015】そして、このEGRバルブ10aによっ
て、排気通路3から吸気通路2への排ガスの流量を制御
できるようになっている。なお、EGRバルブ10aの
制御はエンジンの運転状態に応じて行なわれるようにな
っている。また、スロットル弁7は図示しないアクセル
ペダルの踏込量に応じて開度が変わり、これにより燃焼
室1内に導入される空気量が調整されるようになってい
る。更に、12は、エアバイパスバルブ(ABV)であ
り、吸気通路2のスロットル弁7設置部分をバイパスす
るバイパス路12Aに設けられ、図示しないステッパモ
ータやリニアソレノイド等の駆動装置によって開閉駆動
され、スロットル弁7とは別個に吸気量を調整して空燃
比を調整しうるものである。
The flow rate of the exhaust gas from the exhaust passage 3 to the intake passage 2 can be controlled by the EGR valve 10a. The control of the EGR valve 10a is performed according to the operating state of the engine. The opening of the throttle valve 7 changes in accordance with the amount of depression of an accelerator pedal (not shown), whereby the amount of air introduced into the combustion chamber 1 is adjusted. Reference numeral 12 denotes an air bypass valve (ABV), which is provided in a bypass passage 12A that bypasses a portion of the intake passage 2 where the throttle valve 7 is installed, and is driven to open and close by a drive device (not shown) such as a stepper motor or a linear solenoid. The air-fuel ratio can be adjusted by adjusting the intake air amount separately from the valve 7.

【0016】インジェクタ(燃料噴射弁)8は、気筒内
の燃焼室1へ向けて燃料を直接噴射すべく、その開口を
燃焼室1に臨ませるように、配置されている。このよう
な構成により、スロットル弁7及びABV12の開度に
応じエアクリーナ6を通じて吸入された空気が吸気弁4
の開放により燃焼室1内に吸入され、この燃焼室1内
で、吸入された空気とインジェクタ8から直接噴射され
た燃料とが混合され、燃焼室1内で点火プラグ13を適
宜のタイミングで点火させることにより、燃焼せしめら
れて、エンジントルクを発生させたのち、燃焼室1内か
ら排出ガスとして排気通路3へ排出され、触媒コンバー
タ9で排出ガス中のCO,HC,NOx の3つの有害成
分を浄化されてから、マフラで消音されて大気側へ放出
されるようになっている。
An injector (fuel injection valve) 8 is arranged so that its opening faces the combustion chamber 1 so as to directly inject fuel toward the combustion chamber 1 in the cylinder. With such a configuration, the air sucked through the air cleaner 6 according to the opening degree of the throttle valve 7 and the ABV 12 causes the intake valve 4
Is opened, the air is sucked into the combustion chamber 1, and the sucked air and the fuel directly injected from the injector 8 are mixed in the combustion chamber 1, and the ignition plug 13 is ignited in the combustion chamber 1 at an appropriate timing. by, are burned, after which caused the engine torque, is discharged to the exhaust passage 3 as an exhaust gas from the combustion chamber 1, CO in the exhaust gas in the catalytic converter 9, HC, 3 one adverse of the NO x After the components are purified, they are muffled by mufflers and released to the atmosphere.

【0017】ここで、本エンジンでは、燃料噴射の態様
として、圧縮行程燃料噴射による層状燃焼によって燃料
の極めて希薄な状態(即ち、空燃比が理論空燃比よりも
極めて大)での運転(超リーン燃焼運転)を行なう圧縮
リーン運転モードと、圧縮リーン運転モードほどではな
いが燃料の希薄な状態(即ち、空燃比が理論空燃比より
も大)で予混合燃焼運転を行なう吸気リーン運転モード
と、空燃比が理論空燃比となるようにO2 センサ情報等
に基づいたフィードバック制御による予混合燃焼運転を
行なうストイキオ運転モード(ストイキオフィードバッ
ク運転モード)と、燃料の過濃な状態(即ち、空燃比が
理論空燃比よりも小)でのオープンループ制御による予
混合燃焼運転を行なうエンリッチ運転モード(オープン
ループモード)とが設けられている。
Here, in the present engine, as a mode of fuel injection, operation (super lean) in an extremely lean state of the fuel (that is, the air-fuel ratio is much larger than the stoichiometric air-fuel ratio) due to the stratified combustion by the compression stroke fuel injection. A compression lean operation mode for performing combustion operation), and an intake lean operation mode for performing a premix combustion operation in a fuel-lean state (that is, the air-fuel ratio is larger than the stoichiometric air-fuel ratio) although not as much as the compression lean operation mode. A stoichiometric operation mode (stoichiometric feedback operation mode) in which a premix combustion operation is performed by feedback control based on O 2 sensor information or the like so that the air-fuel ratio becomes the stoichiometric air-fuel ratio, and a fuel rich state (that is, an air-fuel ratio) Operating mode (open loop mode) in which premix combustion operation is performed by open loop control with open loop control at stoichiometric air-fuel ratio) It is provided.

【0018】また、このエンジンには種々のセンサが設
けられており、これらのセンサからの検出信号はECU
20へ送られるようになっている。例えば、吸入空気量
の検出を行なうエアーフローセンサ(AFS)11,ス
ロットル開度を検出するポテンショメータ式のスロット
ルポジションセンサ(TPS)14,クランク角度を検
出するクランク角センサ15等から検出信号が送信され
るようになっている。なお、クランク角センサ15に基
づいて機関回転速度(エンジン回転速度)を算出しうる
ので、クランク角センサ15を便宜上エンジン回転速度
センサ(エンジン回転数センサ)という。
The engine is provided with various sensors, and detection signals from these sensors are supplied to the ECU.
20. For example, detection signals are transmitted from an air flow sensor (AFS) 11 for detecting an intake air amount, a potentiometer type throttle position sensor (TPS) 14 for detecting a throttle opening, a crank angle sensor 15 for detecting a crank angle, and the like. It has become so. Since the engine speed (engine speed) can be calculated based on the crank angle sensor 15, the crank angle sensor 15 is referred to as an engine speed sensor (engine speed sensor) for convenience.

【0019】ところで、本実施形態では、EGR制御及
びABV制御を行なうべく、ECU(コントローラ,電
子制御コントロールユニット)20には、図1に示すよ
うに、EGR率推定手段(再循環排ガス率推定手段)2
1と、排ガス空気過剰率推定手段22と、筒内空気過剰
率推定手段23と、EGR制御手段(排ガス再循環量制
御手段)24と、ABV制御手段(エアバイパスバルブ
制御手段,吸気量制御手段)25とが備えられている。
なお、以下、説明をわかり易くするために、空気過剰率
の代わりに空燃比を用いて説明する場合がある。
In this embodiment, in order to perform EGR control and ABV control, an ECU (controller, electronic control unit) 20 includes an EGR rate estimating means (recirculating exhaust gas rate estimating means) as shown in FIG. ) 2
1, an exhaust gas excess ratio estimating unit 22, an in-cylinder excess ratio estimating unit 23, an EGR control unit (exhaust gas recirculation amount control unit) 24, and an ABV control unit (air bypass valve control unit, intake air amount control unit). ) 25 are provided.
Hereinafter, in order to make the description easy to understand, the description may be made using the air-fuel ratio instead of the excess air ratio.

【0020】ここで、EGR率推定手段21は、エアフ
ローセンサ11,エンジン回転速度センサ15からの検
出情報及びEGRバルブ開度情報に基づいてEGR率R
egrを推定するものである。つまり、EGR率推定手段
21は、エアフローセンサ11及びエンジン回転速度セ
ンサ15に基づいてスロットルバルブ7及びABV12
を通過する吸入空気量Ginを推定する機能(吸入空気量
推定手段)と、EGRバルブ開度情報に基づいてEGR
ガス量(即ち、吸気通路2内へ再循環される排ガス量)
egr を推定する機能(EGR量推定手段)とを備え
る。そして、スロットルバルブ7を通過する吸入空気量
(吸入空気重量流量)Ginに対するEGRガス量(EG
Rガス重量流量)Gegr の割合として、次式(1)によ
りEGR率Regr を推定するようになっている。このた
め、EGR率推定手段21はEGR計ともいう。
Here, the EGR rate estimating means 21 determines the EGR rate R based on the detection information from the air flow sensor 11, the engine speed sensor 15 and the EGR valve opening degree information.
It estimates egr . That is, the EGR rate estimating means 21 determines the throttle valve 7 and the ABV 12 based on the airflow sensor 11 and the engine rotational speed sensor 15.
And function of estimating the amount of intake air G in passing (intake air quantity estimating means), EGR based on the EGR valve opening information
Gas amount (that is, the amount of exhaust gas recirculated into the intake passage 2)
A function of estimating G egr (EGR amount estimating means). Then, the EGR gas amount (EG) with respect to the intake air amount (intake air weight flow rate) G in passing through the throttle valve 7.
The EGR rate R egr is estimated from the following equation (1) as the ratio of the R gas weight flow rate) G egr . For this reason, the EGR rate estimating means 21 is also called an EGR meter.

【0021】 Regr =Gegr /Gin ・・・(1) なお、EGR率推定手段21は、例えば圧縮リーン運転
モードにおけるスロットルバルブ7及びABV12を通
過する吸入空気量とEGRガス量とを関係づけたEGR
率推定用マップによりEGR率Regr を求めるように構
成しても良い。このように、吸入空気量及びEGRガス
量に基づいてEGR率Regr を設定することで、酸素濃
度を検出するために別途全域O2 センサを設けることな
く、EGR率Regr を推定できるようにしている。
R egr = G egr / G in (1) The EGR rate estimating means 21 relates, for example, to the amount of intake air passing through the throttle valve 7 and the ABV 12 in the compression lean operation mode and the amount of EGR gas. EGR attached
The EGR rate Regr may be determined from the rate estimation map. In this way, by setting the EGR rate R egr based on the intake air amount and the EGR gas amount, the EGR rate R egr can be estimated without providing a separate full-range O 2 sensor for detecting the oxygen concentration. ing.

【0022】排ガス空気過剰率推定手段(制御空気過剰
率推定手段)22は、排ガス空気過剰率λe を推定する
ものである。なお、排ガス空気過剰率λe は、空燃比制
御を行なって燃焼させた後に排出される排ガスの空気過
剰率であるため、これを制御空気過剰率λe (制御λ)
ともいう。ここで、排ガス空気過剰率λe は、理論空燃
比(ストイキオA/F)に対する排ガス空燃比の割合で
あり、次式(2)により表される。
The exhaust gas excess ratio estimating unit (control air excess ratio estimating unit) 22 estimates the exhaust gas excess ratio λ e . Since the exhaust gas excess ratio λ e is the excess air ratio of the exhaust gas discharged after performing combustion by performing the air-fuel ratio control, the excess air ratio λ e (control λ)
Also called. Here, the exhaust gas excess ratio λ e is the ratio of the exhaust gas air-fuel ratio to the stoichiometric air-fuel ratio (stoichiometric A / F), and is expressed by the following equation (2).

【0023】 λe =排ガス空燃比/理論空燃比 ・・・(2) このように、排ガス空気過剰率推定手段22は、排ガス
空気過剰率λe を求める際に排ガス空燃比(排ガスA/
F)の推定も行なうため、排ガス空燃比を推定する排ガ
ス空燃比推定手段としても機能する。ここでは、排ガス
空気過剰率推定手段22は、定常運転時には吸気空燃比
(吸気A/F)と、排ガス空燃比(排ガスA/F)と、
EGRガス空燃比(EGRガスA/F)とはいずれも互
いに等しくなると考えられることから、排ガス空燃比を
吸気空燃比(吸気A/F)から推定し、この吸気空燃比
により排ガス空気過剰率λe を推定するようになってい
る。なお、目標空燃比になるように吸入空気量に対して
燃料噴射量を設定するため、吸気空燃比は目標空燃比と
考えることができる。
The lambda e = exhaust gas air-fuel ratio / theoretical air-fuel ratio (2) As described above, the exhaust gas excess air rate estimating means 22, the exhaust gas air-fuel ratio when determining the exhaust gas excess air ratio lambda e (exhaust A /
Since F) is also estimated, it also functions as exhaust gas air-fuel ratio estimating means for estimating the exhaust gas air-fuel ratio. Here, the exhaust gas excess ratio estimating means 22 calculates the intake air-fuel ratio (intake A / F), the exhaust gas air-fuel ratio (exhaust gas A / F), and
Since the EGR gas air-fuel ratio (EGR gas A / F) is considered to be equal to each other, the exhaust gas air-fuel ratio is estimated from the intake air-fuel ratio (intake A / F). e is estimated. Since the fuel injection amount is set with respect to the intake air amount so as to reach the target air-fuel ratio, the intake air-fuel ratio can be considered as the target air-fuel ratio.

【0024】ここで、定常運転時に、吸気空燃比,排ガ
ス空燃比及びEGRガス空燃比が等しくなると考えられ
るのは、以下の理由による。図3を参照しながら、吸入
新気量に対する空燃比である吸気空燃比(吸気A/F)
と、筒内空気量に対する空燃比である筒内空燃比(筒内
A/F)と、排ガス組成から算出される空燃比である排
ガス空燃比(排ガスA/F)とについて説明する。
Here, the reason why the intake air-fuel ratio, the exhaust gas air-fuel ratio, and the EGR gas air-fuel ratio are considered to be equal during steady operation is as follows. Referring to FIG. 3, the intake air-fuel ratio (intake A / F) which is the air-fuel ratio with respect to the intake fresh air amount.
The in-cylinder air-fuel ratio (in-cylinder A / F), which is the air-fuel ratio with respect to the in-cylinder air amount, and the exhaust gas air-fuel ratio (exhaust gas A / F), which is the air-fuel ratio calculated from the exhaust gas composition, will be described.

【0025】まず、吸気空燃比は、スロットルバルブ7
及びABV12を通過する吸入空気量(新気量)をGin
とし、噴射される燃料量(燃料重量)をGf として、次
式(3)により表される。 吸気空燃比=Gin/Gf ・・・(3) 筒内空燃比は、スロットルバルブ7及びABV12を通
過した吸入空気量をG inとし、噴射される燃料量をGf
とし、EGRガス中空気量(EGRガス中空気重量)を
aegrとして、次式(4)により表される。なお、EG
Rガス中空気量Gaegrを考慮するのは、特にリーン運転
中にはEGRガス中に空気が含まれているからである。
First, the intake air-fuel ratio is determined by the throttle valve 7
And the intake air amount (new air amount) passing through the ABV 12in
And the fuel amount (fuel weight) to be injected is GfAs the following
It is represented by equation (3). Intake air-fuel ratio = Gin/ Gf ... (3) The in-cylinder air-fuel ratio passes through the throttle valve 7 and ABV12.
G is the amount of intake air inAnd the amount of fuel injected is Gf
And the amount of air in EGR gas (the weight of air in EGR gas)
GaegrIs represented by the following equation (4). EG
R gas air volume GaegrTake into account especially the lean operation
This is because air is contained in the EGR gas.

【0026】 筒内空燃比=(Gin+Gaegr)/Gf ・・・(4) 排ガス空燃比は、例えば排ガス分析計を用いて排ガスの
組成割合から算出すると、CO,CO2 ,THC(トー
タルHC)をガス濃度(%)として、次式(5)により
表される。 排ガス空燃比= [208.8-3.05・THC]/ (THC+CO+CO2) −1.8 ・CO/ (CO+CO2) +0.96 ・・・(5) なお、このように排ガス空燃比を排ガス分析計により算
出する場合には、排ガス空燃比は分析計空燃比(分析計
A/F)といい、これに応じて算出される空気過剰率を
分析計空気過剰率という。また、ここでは、排ガス空燃
比を算出する上述の計算式(5)の持つ本質的な誤差や
大量EGR時のNOX 生成量の違いによる空燃比計算の
誤差は無視している。
In-cylinder air-fuel ratio = (G in + G aegr ) / G f (4) The exhaust gas air-fuel ratio is calculated from, for example, the composition ratio of the exhaust gas using an exhaust gas analyzer, and CO, CO 2 , THC ( The total concentration (HC) is expressed as the gas concentration (%) by the following equation (5). Exhaust gas air-fuel ratio = [208.8-3.05 THC] / (THC + CO + CO 2 ) -1.8 CO / (CO + CO 2 ) +0.96 (5) When calculated by an analyzer, the exhaust gas air-fuel ratio is called an analyzer air-fuel ratio (analyzer A / F), and the excess air ratio calculated in accordance with this is called an analyzer excess air ratio. Further, here, the essential error of the above-described calculation formula (5) for calculating the exhaust gas air-fuel ratio and the error of the air-fuel ratio calculation due to the difference in the amount of NO X generated during the large EGR are ignored.

【0027】ここで、EGR時の吸気空燃比と排ガス空
燃比との関係は、図4に示すようになる。排ガス空燃比
は、燃料,新気,EGRガスを混合して燃焼させた場合
に排出される排ガス(混合)の組成割合から算出され
る。この場合、簡単化するために、燃焼に寄与するのは
新気とそれに対応して噴射される燃料のみで、排気通路
3から還流したEGRガスは燃焼時に反応せず、そのま
ま排出されると考える。
Here, the relationship between the intake air-fuel ratio and the exhaust gas air-fuel ratio during EGR is as shown in FIG. The exhaust gas air-fuel ratio is calculated from the composition ratio of exhaust gas (mixture) discharged when fuel, fresh air, and EGR gas are mixed and burned. In this case, for simplicity, it is considered that only fresh air and fuel injected corresponding thereto contribute to combustion, and the EGR gas returned from the exhaust passage 3 does not react at the time of combustion and is discharged as it is. .

【0028】このように考えると、定常運転時には、新
気と噴射燃料とを燃焼させた場合に排出される排ガス
(吸気対応)組成と、その排ガスを還流したEGRガス
のEGRガス組成とは等しくなるため、これらの吸気対
応排ガスとEGRガスとの混合物の組成も等しくなり、
次の関係が成り立つことになる。 排ガス(吸気対応)組成=EGRガス組成=排ガス(混
合)組成 このため、定常運転時には、新気,燃料,EGRガスと
を混合して燃焼させた場合に筒内から排出される排ガス
(混合)の組成は、EGRガス導入の有無にかかわら
ず、新気と燃料とを燃焼させた場合に筒内から排出され
る排ガス(吸気対応)の組成と同一になる。
In consideration of the above, during steady operation, the composition of the exhaust gas (corresponding to intake) discharged when fresh air and injected fuel are burned is equal to the EGR gas composition of the EGR gas which has recirculated the exhaust gas. Therefore, the composition of the mixture of the exhaust gas corresponding to the intake air and the EGR gas becomes equal,
The following relationship holds. Exhaust gas (corresponding to intake air) composition = EGR gas composition = Exhaust gas (mixed) composition For this reason, during steady operation, exhaust gas (mixed) discharged from the cylinder when fresh air, fuel, and EGR gas are mixed and burned Is the same as the composition of exhaust gas (corresponding to intake air) discharged from the cylinder when fresh air and fuel are burned, regardless of whether EGR gas is introduced or not.

【0029】排ガス組成が等しければ排ガスの空燃比も
等しくなるので、定常運転時には、実際に排出される排
ガス空燃比は吸気空燃比と同一になると考えることがで
きる。このため、排ガス空気過剰率推定手段22は、排
ガス空燃比と同一と考えられる吸気空燃比から排ガス空
気過剰率λを推定できるのである。このように吸気空燃
比により排ガス空気過剰率λe を推定するように構成す
ることで、車両走行中に、車両に搭載されたECU20
により排ガス空気過剰率λ e を推定できることになる。
If the exhaust gas composition is equal, the air-fuel ratio of the exhaust gas is also
During steady-state operation, the
The gas air-fuel ratio can be considered to be the same as the intake air-fuel ratio.
Wear. For this reason, the exhaust gas excess ratio estimating means 22
From the intake air-fuel ratio, which is considered to be the same as the gas air-fuel ratio,
The excess air ratio λ can be estimated. In this way, intake air-fuel
Excess gas air ratio λ by ratioeConfigured to estimate
This allows the ECU 20 mounted on the vehicle to travel while the vehicle is running.
Excess air ratio λ eCan be estimated.

【0030】なお、排ガス分析計により排ガス成分の濃
度を分析し、これに基づいて算出された排ガス空気過剰
率λe を吸気空燃比(又は目標空燃比)と関係づけてマ
ップとして記憶させておき、排ガス空気過剰率推定手段
22が、このマップにより吸気空燃比(又は目標空燃
比)に応じて排ガス空気過剰率λe を求めるように構成
しても良い。
The concentration of exhaust gas components is analyzed by an exhaust gas analyzer, and the excess air ratio λ e calculated based on this is stored in a map in association with the intake air-fuel ratio (or target air-fuel ratio). The exhaust gas excess ratio estimating means 22 may be configured to obtain the exhaust gas excess ratio λ e according to the intake air-fuel ratio (or the target air-fuel ratio) using this map.

【0031】ところで、リーン運転時にEGR装置10
により排ガスを還流させると、筒内空燃比が目標空燃比
からずれてしまう。つまり、リーン運転時にはEGRガ
ス中に含まれる空気量は多量であるため、図5に示すよ
うに、筒内空燃比は吸気空燃比に対してEGRガス中の
余剰空気分だけリーンになる。特に、超リーン運転時に
大量に排ガスを還流させると、筒内空燃比のリーンの度
合が高くなる。
By the way, during the lean operation, the EGR device 10
When the exhaust gas is recirculated, the in-cylinder air-fuel ratio deviates from the target air-fuel ratio. That is, since the amount of air contained in the EGR gas is large during the lean operation, the in-cylinder air-fuel ratio becomes lean with respect to the intake air-fuel ratio by the excess air in the EGR gas, as shown in FIG. In particular, if a large amount of exhaust gas is recirculated during the super-lean operation, the degree of leanness of the in-cylinder air-fuel ratio increases.

【0032】したがって、リーン運転時にEGR装置1
0により排ガスを還流させる場合、定常運転時には上述
のように排ガス空燃比と吸気空燃比とは同一になると考
えられるが、筒内空燃比はリーンになってしまい、筒内
空燃比が目標空燃比からずれてしまうことになる。そこ
で、本実施形態では、理論空燃比に対する筒内空燃比の
割合である筒内空気過剰率λc (筒内λ)を推定し、こ
の筒内空気過剰率λc に基づいてEGR制御及びABV
制御を行なうようになっている。
Therefore, during the lean operation, the EGR device 1
When the exhaust gas is recirculated at 0, the exhaust gas air-fuel ratio and the intake air-fuel ratio are considered to be the same during steady-state operation as described above, but the in-cylinder air-fuel ratio becomes lean, and the in-cylinder air-fuel ratio becomes the target air-fuel ratio. Will be deviated. Accordingly, in the present embodiment, the in-cylinder excess air ratio λ c (in-cylinder λ) which is the ratio of the in-cylinder air-fuel ratio to the stoichiometric air-fuel ratio is estimated, and EGR control and ABV control are performed based on the in-cylinder excess air ratio λ c.
Control is performed.

【0033】このため、ECU20には、図1に示すよ
うに、筒内空気過剰率推定手段23も備えられている。
筒内空気過剰率推定手段23は、図1に示すように、上
述のEGR率推定手段21及び排ガス空気過剰率推定手
段22からの検出情報に基づいて筒内空気過剰率λc
推定するものである。なお、筒内空気過剰率推定手段2
3を、筒内空気過剰率計,筒内空気過剰率推定装置とも
いう。
For this purpose, the ECU 20 is also provided with an in-cylinder excess air ratio estimating means 23 as shown in FIG.
Cylinder excess air rate estimating means 23, as shown in FIG. 1, to estimate the cylinder air excess ratio lambda c on the basis of the detection information from the EGR rate estimation means 21 and the exhaust gas excess air rate estimating means 22 described above It is. The in-cylinder excess air ratio estimating means 2
3 is also called an in-cylinder excess air rate meter and an in-cylinder excess air rate estimation device.

【0034】なお、筒内空気過剰率推定手段23は、E
GR率推定手段21に備えられるEGR量推定手段によ
り推定されたEGRガス量と、排ガス空燃比推定手段と
しての排ガス空気過剰率推定手段により推定された排ガ
ス空燃比とに基づいて筒内空燃比を推定するものと考え
ることもできるため、筒内空気過剰率推定手段23は筒
内空燃比推定手段ともいう。
The in-cylinder excess air ratio estimating means 23
The in-cylinder air-fuel ratio is determined based on the EGR gas amount estimated by the EGR amount estimating unit provided in the GR rate estimating unit 21 and the exhaust gas air-fuel ratio estimated by the exhaust gas excess ratio estimating unit as the exhaust gas air-fuel ratio estimating unit. Since it can be considered to be estimated, the in-cylinder excess ratio estimating means 23 is also referred to as in-cylinder air-fuel ratio estimating means.

【0035】この筒内空気過剰率推定手段23では、E
GR率推定手段21により推定されたEGR率R
egr と、排ガス空気過剰率推定手段22により推定され
た排ガス空気過剰率λe とを、次の二次方程式(6)に
代入し、この二次方程式の解として、筒内空気過剰率λ
c を求めるようになっている。 λc 2 −λe (1+Regr )λc +λe egr =0 ・・・(6) λc =λe (1+Regr )/2 +〔{λe (1+Regr )}2 −4λe egr 1/2 /2 ここで、上述の二次方程式(6)は、以下のようにして
導かれる。
In the in-cylinder excess air ratio estimating means 23, E
EGR rate R estimated by GR rate estimating means 21
The egr and the exhaust gas excess air ratio λ e estimated by the exhaust gas excess air ratio estimating means 22 are substituted into the following quadratic equation (6).
It asks for c . λ c 2 −λ e (1 + R egr ) λ c + λ e R egr = 0 (6) λ c = λ e (1 + R egr ) / 2 + [{λ e (1 + R egr )} 2 -4λ e R egr] 1/2 / 2 where, above quadratic equation (6) is derived as follows.

【0036】つまり、エアフローセンサ11により検出
される吸入空気量をGinとし、EGRバルブ開度情報に
基づいて算出されるEGRガス量のうちの空気量をG
aegrとすると、筒内空気量(筒内空気重量)Ga は、次
式(7)により表される。 Ga =Gin+Gaegr ・・・(7) このうち、EGRガス中空気量Gaegrは、筒内空気過剰
率λc とし、EGR率Regr とすると、次式(8)で表
される。
[0036] That is, the intake air amount detected by the air flow sensor 11 and G in the air volume of the EGR gas amount is calculated based on the EGR valve opening information G
Assuming aegr , the in-cylinder air amount (in-cylinder air weight) G a is represented by the following equation (7). G a = G in + G aegr (7) The EGR gas air amount G aegr is represented by the following equation (8), where the in-cylinder excess air rate λ c and the EGR rate R egr are given. .

【0037】 Gaegr=Regr ×Gin×(λc −1)/λc ・・・(8) 式(3), (4)から、筒内空気量Ga は、次式(9)に
より表される。 Ga =Gin×〔1+Regr ×(λc −1)/λc 〕 ・・・(9) ここで、燃料量(燃料重量)Gf は、次式(10)によ
り表される。 Gf =Gin/(λe ×14.7) ・・・(10) これにより、筒内空気過剰率λc は、次式(11)によ
り表される。
[0037] G aegr = R egr × G in × (λ c -1) / λ c ··· (8) Equation (3), (4), the air quantity G a is cylindrical, the following equation (9) Is represented by G a = G in × [1 + R egr × (λ c −1) / λ c ] (9) Here, the fuel amount (fuel weight) G f is represented by the following equation (10). G f = G in / (λ e × 14.7) (10) Accordingly, the in-cylinder excess air factor λ c is represented by the following equation (11).

【0038】 λc =Ga /(Gf ×14.7) =λe 〔1+Regr ×(λc −1)/λc 〕 ・・・(11) そして、この式(11)から、上述の二次方程式(6)
が導かれる。ところで、本実施形態では、エンジンが失
火しないようにしながら、できるだけ燃料噴射量を減ら
したリーン状態で運転できるようにするために、図1に
示すように、上述の筒内空気過剰率推定手段23により
推定された筒内空気過剰率λ c に基づいてEGRバルブ
開度制御及びABV開度制御を行なうようになってい
る。
Λc= Ga/ (Gf× 14.7) = λe[1 + Regr× (λc-1) / λc] (11) Then, from this equation (11), the above-mentioned quadratic equation (6)
Is led. By the way, in the present embodiment, the engine is lost.
Reduce fuel injection as much as possible while avoiding fire
In order to be able to drive in a lean state,
As shown in FIG.
Estimated cylinder excess air ratio λ cEGR valve based on
Opening control and ABV opening control are performed.
You.

【0039】このため、吸入空気量を多くしていった場
合に失火してしまう限界の空気量(リーン限界)を知る
必要がある。このリーン限界は空気過剰率により表せ
る。ここで、図6は、空気過剰率λと圧縮リーンでのリ
ーン限界との相関を示す図である。図6中、細線Aで示
すように、排ガス空気過剰率λe はEGR率Regr が多
くなるにしたがって低下していく一方、図6中、太線B
で示すように、筒内空気過剰率λc はEGR率Regr
関係なく一定である。このため、筒内空気過剰率λ c
基づいて制御すれば、よりリーン限界を高めることがで
きる。また、筒内空気過剰率λc はEGR率Regr に関
係なく一定であるため、筒内空気過剰率λcがこのリー
ン限界の筒内空気過剰率λc に一致するようにフィード
バック制御することができ、EGR制御のために予めマ
ップを備えさせる必要がなくなり、制御が容易になる。
Therefore, when the amount of intake air is increased,
Know the limit air amount (lean limit) that will cause a fire in case
There is a need. This lean limit can be described by the excess air ratio.
You. Here, FIG. 6 shows the excess air ratio λ and the compression lean.
FIG. 7 is a diagram showing a correlation with a power limit. In FIG.
The excess air ratio λeIs the EGR rate RegrMany
6, the solid line B in FIG.
, The excess air ratio in the cylinder λcIs the EGR rate RegrTo
Regardless, it is constant. Therefore, the in-cylinder excess air ratio λ cTo
Based on this, it is possible to further increase the lean limit.
Wear. In addition, the cylinder excess air ratio λcIs the EGR rate RegrAbout
The air excess ratio λcThis Lee
Limit cylinder excess air ratio λcFeed to match
Back control can be performed.
There is no need to provide a tap, and control becomes easier.

【0040】このため、ECU20には、EGR制御手
段24が備えられている。EGR制御手段24は、吸気
通路2内へ再循環させる排ガス量を調整すべくEGRバ
ルブ10aを制御するものである。このEGR制御手段
24は、筒内空気過剰率推定手段23により推定される
筒内空気過剰率λc に基づいてEGRバルブ10aの開
度制御を行なうものである。
For this purpose, the ECU 20 is provided with EGR control means 24. The EGR control means 24 controls the EGR valve 10a to adjust the amount of exhaust gas to be recirculated into the intake passage 2. The EGR control unit 24, and performs the opening degree control of the EGR valve 10a on the basis of the cylinder air excess ratio lambda c estimated by the cylinder air excess ratio estimating means 23.

【0041】具体的には、EGR制御手段24は、筒内
空燃比(筒内A/F)が目標空燃比(目標A/F)より
も小さい場合は、筒内空燃比を目標空燃比に一致させる
のに必要な空気量を要求増量空気量(要求増量空気重
量)として算出し、この要求増量空気量が供給されるよ
うに目標EGR開度を算出するようになっている。そし
て、EGR開度が目標EGR開度に一致するようにEG
Rバルブ10aの開度を制御するようになっている。
Specifically, when the in-cylinder air-fuel ratio (in-cylinder A / F) is smaller than the target air-fuel ratio (target A / F), the EGR control means 24 sets the in-cylinder air-fuel ratio to the target air-fuel ratio. The amount of air required for matching is calculated as a required increased air amount (required increased air weight), and the target EGR opening is calculated so that the required increased air amount is supplied. Then, the EG is set so that the EGR opening matches the target EGR opening.
The opening of the R valve 10a is controlled.

【0042】一方、筒内空燃比が目標空燃比よりも大き
い場合は、筒内空燃比を目標空燃比に一致させるのに必
要な空気量を要求減量空気量として算出し、この要求減
量空気量が供給されるように目標EGR開度を算出する
ようになっている。そして、EGR開度が目標EGR開
度に一致するようにEGRバルブ10aの開度を制御す
るようになっている。
On the other hand, if the in-cylinder air-fuel ratio is larger than the target air-fuel ratio, the amount of air required to make the in-cylinder air-fuel ratio equal to the target air-fuel ratio is calculated as the required reduced air amount. Is calculated such that the target EGR opening is supplied. The opening of the EGR valve 10a is controlled so that the EGR opening matches the target EGR opening.

【0043】ここで、図7は、EGR率(%)と排ガス
空気過剰率λe とに基づく筒内空気過剰率λc の制御特
性図である。図7に示すように、筒内空気過剰率λ
c (筒内λ)は、排ガス空気過剰率λeが大きくなるに
つれて大きくなるように設定されている。また、筒内空
気過剰率λc は、EGR率Regr が大きくなるにつれて
大きくなるように設定されている。なお、排ガス空気過
剰率λe が1.0の場合、筒内空燃比は理論空燃比であ
ることを示している。
[0043] Here, FIG. 7, EGR rate (%) and a control characteristic diagram of cylinder air excess ratio lambda c based on the exhaust gas excess air factor lambda e. As shown in FIG.
c (in-cylinder λ) is set so as to increase as the exhaust gas excess ratio λ e increases. Further, the cylinder air excess ratio lambda c is set to be larger as the EGR rate R egr becomes larger. When the excess exhaust gas air ratio λ e is 1.0, it indicates that the in-cylinder air-fuel ratio is the stoichiometric air-fuel ratio.

【0044】このうち、図7中、A点は、通常の圧縮リ
ーン運転状態における筒内空気過剰率λc (=約3.3
9,空燃比約49.8)である。この場合、排ガス空気
過剰率λe は約2.38(空燃比約35)であり、EG
R率Regr は約60%である。ここで、筒内空気過剰率
λc を目標筒内空気過剰率(目標値,例えばλe =4.
0)に制御する場合を考える。
In FIG. 7, point A is the cylinder excess air ratio λ c (= approximately 3.3) in the normal compression lean operation state.
9, the air-fuel ratio is about 49.8). In this case, the excess exhaust gas air ratio λ e is about 2.38 (the air-fuel ratio is about 35), and EG
The R rate R egr is about 60%. Here, the target cylinder to cylinder air excess ratio lambda c excess air ratio (target value, for example lambda e = 4.
Consider the case of controlling to 0).

【0045】まず、EGRバルブ開度のみを制御する場
合には、図7中、矢印Xで示すように、吸入空気量(新
気量)が減少してしまい、結果として排ガス空気過剰率
λeがやや低下してしまう。また、目標筒内空気過剰率
(目標値,例えばλe =4.0)へ近づけるのに制御量
が多くなる。また、ABV開度のみを制御する場合に
は、図7中、矢印Yで示すように、EGR率Regr が低
下してしまう。また、目標筒内空気過剰率(目標値,例
えばλ e =4.0)へ近づけるのに制御量が多くなる。
First, when controlling only the EGR valve opening,
In this case, as shown by an arrow X in FIG.
Air volume) is reduced, and as a result
λeIs slightly reduced. Also, the target in-cylinder excess air ratio
(Target value, for example, λe= 4.0)
Increase. When controlling only the ABV opening,
Is the EGR rate R as shown by the arrow Y in FIG.egrIs low
I will drop it. In addition, the target in-cylinder excess air ratio (target value,
For example, λ e= 4.0), the control amount increases.

【0046】一方、これらの双方を制御する場合には、
図7中、矢印Zで示すように、目標筒内空気過剰率(目
標値,例えばλe =4.0)へ近づけるのに制御量が少
なくてすむ。これは、現在のEGRバルブ開度及びAB
V開度の制御量と、目標筒内空気過剰率のEGRバルブ
開度及びABV開度の制御量との差が小さいためであ
る。これにより、EGR率Regr の減少や急増がなくな
る。
On the other hand, when controlling both of these,
In FIG. 7, as indicated by the arrow Z, a small amount of control is required to approach the target in-cylinder excess air ratio (target value, for example, λ e = 4.0). This is because the current EGR valve opening and AB
This is because the difference between the control amount of the V opening and the control amounts of the EGR valve opening and the ABV opening of the target cylinder excess air ratio is small. As a result, the EGR rate Regr does not decrease or increase sharply.

【0047】このため、本実施形態では、筒内空気過剰
率λc を目標筒内空気過剰率に一致させるように制御す
る場合に、EGRバルブ10aの制御に加え、ABV1
2の開度制御も行なうようになっている。このため、E
CU20にはABV制御手段(エアバイパスバルブ制御
手段)25も備えられている。ここで、EGRバルブ1
0aの制御に加え、ABV開度制御を行なうようにして
いるのは、以下の理由による。つまり、例えばリーン運
転時にEGR装置により排ガスを再循環させると、筒内
空燃比が目標とする空燃比よりも大きくなるため失火を
招くおそれがあるが、このような失火を防ぐためには通
常スロットルバルブを閉じるようにする。通常の吸入空
気量に着目したエンジン制御では、スロットルバルブを
閉じるとこれに応じて燃料噴射量も少なくなるため、エ
ンジン出力が低下してしまう。そこで、燃料噴射量を変
えないで筒内空燃比を制御できるようにするため、EG
R量と吸気量とを同時に制御しているのである。
[0047] Therefore, in this embodiment, when controlling to match the cylinder air excess ratio lambda c to the target cylinder air excess ratio, in addition to the control of the EGR valve 10a, ABV1
2, the opening degree control is also performed. Therefore, E
The CU 20 is also provided with ABV control means (air bypass valve control means) 25. Here, the EGR valve 1
The reason why the ABV opening control is performed in addition to the control of 0a is as follows. That is, for example, if the exhaust gas is recirculated by the EGR device during the lean operation, the in-cylinder air-fuel ratio becomes larger than the target air-fuel ratio, which may cause a misfire. To close. In engine control that focuses on the normal intake air amount, when the throttle valve is closed, the fuel injection amount decreases accordingly, and the engine output decreases. Therefore, in order to control the in-cylinder air-fuel ratio without changing the fuel injection amount, EG
The R amount and the intake amount are controlled at the same time.

【0048】ABV制御手段25は、バイパス通路12
Aから供給される空気量を調整すべくABV12を制御
するものである。このABV制御手段25は、筒内空気
過剰率推定手段23により推定される筒内空気過剰率λ
c に基づいてABV12の開度制御を行なうものであ
る。具体的には、ABV制御手段25は、筒内空燃比が
目標空燃比よりも小さい場合は、筒内空燃比を目標空燃
比に一致させるのに必要な空気量を要求増量空気量とし
て算出し、この要求増量空気量が供給されるように目標
ABV開度を算出するようになっている。そして、AB
V開度が目標ABV開度に一致するようにABV12の
開度を制御するようになっている。これにより、筒内空
燃比が目標空燃比に一致するように制御されることにな
る。
The ABV control means 25 is connected to the bypass passage 12
The ABV 12 is controlled to adjust the amount of air supplied from A. The ABV control means 25 controls the in-cylinder excess air ratio λ estimated by the in-cylinder excess air
The opening degree control of the ABV 12 is performed based on c . Specifically, when the in-cylinder air-fuel ratio is smaller than the target air-fuel ratio, the ABV control means 25 calculates the amount of air required to make the in-cylinder air-fuel ratio equal to the target air-fuel ratio as the required increased air amount. The target ABV opening is calculated so that the required increased air amount is supplied. And AB
The opening of the ABV 12 is controlled so that the V opening matches the target ABV opening. As a result, control is performed so that the in-cylinder air-fuel ratio matches the target air-fuel ratio.

【0049】一方、筒内空燃比が目標空燃比よりも大き
い場合は、筒内空燃比を目標空燃比に一致させるのに必
要な空気量を要求減量空気量として算出し、この要求減
量空気量が供給されるように目標ABV開度を算出する
ようになっている。そして、ABV開度が目標ABV開
度に一致するようにABV12の開度を制御するように
なっている。
On the other hand, if the in-cylinder air-fuel ratio is larger than the target air-fuel ratio, the amount of air required to make the in-cylinder air-fuel ratio equal to the target air-fuel ratio is calculated as the required reduced air amount. Is calculated so that the target ABV opening is supplied. The ABV opening is controlled so that the ABV opening matches the target ABV opening.

【0050】本発明の一実施形態としての内燃機関の制
御装置は、上述のように構成されるため、この装置によ
る動作は、以下のように行なわれる。つまり、図8に示
すように、ステップS10で、EGR率推定手段21に
よりEGR率Regr を推定し、ステップS20で、排ガ
ス空気過剰率推定手段22により排ガス空気過剰率λe
を推定して、ステップS30へ進む。
Since the control device for an internal combustion engine as one embodiment of the present invention is configured as described above, the operation by this device is performed as follows. That is, as shown in FIG. 8, in step S10, the EGR rate R egr is estimated by the EGR rate estimating means 21, and in step S20, the excess exhaust gas air rate λ e is obtained by the exhaust gas excess rate estimating means 22.
And proceeds to step S30.

【0051】ステップS30では、EGR率推定手段2
1により推定されたEGR率Regrと、排ガス空気過剰
率推定手段22により推定された排ガス空気過剰率λe
とに基づいて筒内空気過剰率推定手段23により筒内空
気過剰率λc を推定して、ステップS40へ進む。ステ
ップS40では、EGR制御手段24及びABV制御手
段25により、筒内空気過剰率λc が目標値(目標空気
過剰率)よりも小さいか否かを判定し、この判定の結
果、筒内空気過剰率λc が目標値よりも小さいと判定さ
れた場合は、ステップS50で、筒内空気過剰率λc
目標値に一致するように要求増加空気量を算出して、ス
テップS60へ進む。
In step S30, the EGR rate estimating means 2
And EGR rate R egr estimated by 1, the exhaust gas excess air rate estimated by the exhaust gas excess air rate estimating means 22 lambda e
Estimates the cylinder air excess ratio lambda c by the cylinder air excess ratio estimating means 23 based on the bets, the process proceeds to step S40. At step S40, the EGR control unit 24 and the ABV control unit 25 determines whether the in-cylinder excess air ratio lambda c is smaller than the target value (target air excess ratio), the result of the determination, the cylinder air excess If rate lambda c is determined to be smaller than the target value, in step S50, to calculate the required increase air volume as cylinder air excess ratio lambda c is equal to the target value, the process proceeds to step S60.

【0052】そして、ステップS60で、EGR制御手
段24は要求増加空気量に応じて目標EGR開度を算出
するとともに、ABV制御手段25は要求増加空気量に
応じて目標ABV開度を算出し、ステップS70へ進
み、EGR制御手段24は、EGRバルブ10aの開度
が目標EGR開度に一致するようにフィードバック制御
するとともに、ABV制御手段25は、ABVバルブ1
2の開度が目標ABV開度に一致するようにフィードバ
ック制御して、リターンする。
In step S60, the EGR control means 24 calculates the target EGR opening in accordance with the required increased air amount, and the ABV control means 25 calculates the target ABV opening in accordance with the required increased air amount. Proceeding to step S70, the EGR control means 24 performs feedback control so that the opening of the EGR valve 10a matches the target EGR opening, and the ABV control means 25
The feedback control is performed so that the opening of No. 2 matches the target ABV opening, and the routine returns.

【0053】一方、ステップS40で、筒内空気過剰率
λc が目標値以上であると判定された場合は、ステップ
S80へ進む。そして、ステップS80で、筒内空気過
剰率λc が目標値に一致するように要求減量空気量を算
出して、ステップS90へ進む。そして、ステップS9
0で、EGR制御手段24は要求減量空気量に応じて目
標EGR開度を算出するとともに、ABV制御手段25
は要求減量空気量に応じて目標ABV開度を算出し、ス
テップS70へ進み、EGR制御手段24は、EGRバ
ルブ10aの開度が目標EGR開度に一致するようにフ
ィードバック制御するとともに、ABV制御手段25
は、ABVバルブ12の開度が目標ABV開度に一致す
るようにフィードバック制御して、リターンする。
Meanwhile, in step S40, when the cylinder air excess ratio lambda c is determined to be equal to or greater than the target value, the process proceeds to step S80. Then, in step S80, to calculate the required reduction amount of air as cylinder air excess ratio lambda c is equal to the target value, the process proceeds to step S90. Then, step S9
0, the EGR control means 24 calculates the target EGR opening in accordance with the required reduced air amount, and sets the ABV control means 25
Calculates the target ABV opening in accordance with the required reduced air amount, and proceeds to step S70. The EGR control means 24 performs feedback control so that the opening of the EGR valve 10a matches the target EGR opening, and performs ABV control. Means 25
Performs feedback control so that the opening of the ABV valve 12 matches the target ABV opening, and returns.

【0054】したがって、本実施形態にかかる内燃機関
の制御装置によれば、エンジンECU20内で排ガス重
量及び定常運転時の吸気空燃比から推定される排ガス空
燃比に基づいて筒内空気過剰率(筒内空燃比)を正確に
推定することができるため、EGRバルブ10aの開度
制御やABV12の開度制御を正確に行なうことがで
き、これにより、エンジンが失火しないようにして安定
したリーン運転を行ないながら、できるだけ多くの排ガ
スを再循環させて確実にNOX を低減させることができ
るという利点がある。
Therefore, according to the control apparatus for an internal combustion engine according to the present embodiment, the in-cylinder excess air ratio (cylinder excess) is determined in the engine ECU 20 based on the exhaust gas weight and the exhaust gas air-fuel ratio estimated from the intake air-fuel ratio during steady operation. (Internal air-fuel ratio) can be accurately estimated, so that the opening control of the EGR valve 10a and the opening control of the ABV 12 can be accurately performed, whereby a stable lean operation can be performed without causing the engine to misfire. performed while, there is the advantage that as many exhaust gas can be recirculated to reliably reduce the NO X to.

【0055】また、EGRバルブ10aの開度制御やA
BV12の開度制御における制御量をできるだけ少なく
してEGR量の減少や急増を防止することができるとい
う利点もある。また、筒内空気過剰率(筒内空燃比)を
推定するのに、定常運転時の吸気空燃比から推定される
排ガス空燃比を用いているため、従来のように広い空燃
比域で酸素濃度を検出しうる全域O2 センサを設ける必
要がなく、部品点数の増加やコストの増大を抑えること
ができるという利点もある。
The control of the opening of the EGR valve 10a and the control of A
There is also an advantage that the control amount in the opening control of the BV 12 can be reduced as much as possible to prevent a decrease or a sudden increase in the EGR amount. Also, since the in-cylinder excess air ratio (in-cylinder air-fuel ratio) is estimated using the exhaust gas air-fuel ratio estimated from the intake air-fuel ratio during steady-state operation, the oxygen concentration in a wide air-fuel ratio region as in the past is It is not necessary to provide a full-range O 2 sensor capable of detecting, and there is an advantage that an increase in the number of parts and an increase in cost can be suppressed.

【0056】さらに、筒内空気過剰率(筒内空燃比)の
推定も、比較的簡略化した式を用いて簡易に行なえると
いう利点もある。例えば、車両走行中に上述の燃料噴射
制御やEGR制御を行なう場合にも筒内空気過剰率(筒
内空燃比)をより簡易に推定できるようになる。なお、
上述の実施形態では、筒内空気過剰率推定装置は、EC
U20の筒内空気過剰率推定手段23により構成してい
るが、ECU20のEGR率推定手段21,排ガス空気
過剰率推定手段22及び筒内空気過剰率推定手段23に
より筒内空気過剰率推定装置を構成しても良い。
Further, there is an advantage that the estimation of the in-cylinder excess air ratio (in-cylinder air-fuel ratio) can be easily performed using a relatively simplified formula. For example, even when the above-described fuel injection control or EGR control is performed while the vehicle is running, the in-cylinder excess ratio (cylinder air-fuel ratio) can be more easily estimated. In addition,
In the above embodiment, the in-cylinder excess air ratio estimating device
Although it is constituted by the in-cylinder excess air ratio estimating means 23 of U20, the in-cylinder excess air amount estimating device is constituted by the EGR rate estimating means 21, the exhaust gas excess air amount estimating means 22 and the in-cylinder excess air amount estimating means 23 of the ECU 20. You may comprise.

【0057】また、筒内空気過剰率推定装置は、これに
限られるものではなく、図9に示すように、エンジン開
発時等に用いられる排ガス分析計31からのデータ情報
(排ガス空燃比情報(排ガス空気過剰率情報)及びEG
R率情報〕に基づいて筒内空気過剰率λc を推定する筒
内空気過剰率計30として構成してもよい。この場合、
筒内空気過剰率推定装置30は、上述の実施形態におけ
る筒内空気過剰率推定手段23と同様の機能を有するも
のとして構成し、排ガス分析計31からの情報が入力さ
れるように構成する。
The in-cylinder excess air ratio estimating apparatus is not limited to this. As shown in FIG. 9, data information (exhaust air-fuel ratio information (exhaust air-fuel ratio information) from an exhaust gas analyzer 31 used during engine development and the like is used. Exhaust gas excess ratio information) and EG
It may be configured as a cylinder air excess ratio meter 30 for estimating the cylinder air excess ratio lambda c on the basis of the R ratio information]. in this case,
The in-cylinder excess air ratio estimating device 30 is configured to have the same function as the in-cylinder excess air ratio estimating unit 23 in the above-described embodiment, and is configured to receive information from the exhaust gas analyzer 31.

【0058】ここで、排ガス分析計31は、CO2 計3
1a,CO計31b,HC計31c,O2 計31d,N
X 計31e,EGR−CO2 計31fからのそれぞれ
の濃度検出情報に基づいて、排ガス空燃比(又は排ガス
空気過剰率)及びEGR率を算出するように構成され
る。例えば、これらの推定手段を、上述の実施形態にお
けるEGR率推定手段21及び排ガス空気過剰率推定手
段22と同様に構成することもできる。
Here, the exhaust gas analyzer 31 is a CO 2 meter 3
1a, CO meter 31b, HC meter 31c, O 2 meter 31d, N
O X meter 31e, based on the respective density detection information from the EGR-CO 2 meter 31f, configured to calculate the exhaust gas air-fuel ratio (or exhaust gas excess air ratio) and the EGR rate. For example, these estimating units may be configured similarly to the EGR rate estimating unit 21 and the exhaust gas excess ratio estimating unit 22 in the above-described embodiment.

【0059】そして、この筒内空気過剰率推定装置30
により推定された筒内空気過剰率データは、パソコンラ
ボラトリーオートメーション(パソコンラボオート,P
LA)32で処理されるようになっている。なお、パソ
コンラボオート32では、排ガス分析計31からのデー
タを処理する機能も備えている。また、筒内空気過剰率
推定装置30は、筒内空気過剰率λc を表示しうるよう
にもなっている。
The in-cylinder excess air ratio estimating device 30
In-cylinder excess air data estimated by PC Laboratories Automation (PC Laboratories, P
LA) 32. The personal computer lab auto 32 also has a function of processing data from the exhaust gas analyzer 31. Further, the cylinder air excess ratio estimating device 30 is adapted to as to be able to display the in-cylinder excess air ratio lambda c.

【0060】なお、筒内空気過剰率λc は理論空燃比に
対する筒内空燃比の割合であるため、筒内空気過剰率推
定装置30は、EGR率推定手段によりEGR装置を介
して再循環される排ガス量及び排ガス分析計31から入
力される排ガス空燃比に基づいて筒内空燃比を推定する
筒内空燃比推定装置(筒内空燃比計)と考えることもで
きる。
Since the in-cylinder excess ratio λ c is the ratio of the in-cylinder air-fuel ratio to the stoichiometric air-fuel ratio, the in-cylinder excess ratio estimating device 30 is recirculated by the EGR rate estimating means via the EGR device. It can be considered as an in-cylinder air-fuel ratio estimating device (in-cylinder air-fuel ratio meter) for estimating the in-cylinder air-fuel ratio based on the exhaust gas amount and the exhaust gas air-fuel ratio input from the exhaust gas analyzer 31.

【0061】これにより、空燃比をベースにしてエンジ
ン開発を行なう場合、筒内空気過剰率推定装置30によ
って筒内空気過剰率λc を正確に把握できるため、エン
ジン開発時の試験精度を向上させることができるという
利点がある。また、筒内空気過剰率λc を簡易な方法で
算出できるため、例えばエンジン開発段階において各種
設定を行なう場合に筒内空気過剰率(又は筒内空燃比)
をより簡易に推定できるようになり、エンジン開発時等
の工数削減を図ることができるという利点がある。
Accordingly, when the engine is developed based on the air-fuel ratio, the in-cylinder excess ratio λ c can be accurately grasped by the in-cylinder excess ratio estimating device 30, so that the test accuracy at the time of engine development is improved. There is an advantage that can be. Further, since it calculates the cylinder air excess ratio lambda c in a simple manner, for example, cylinder air excess ratio when performing various settings in the engine development phase (or in-cylinder air-fuel ratio)
Can be estimated more easily, and there is an advantage that man-hours can be reduced during engine development and the like.

【0062】また、上述の実施形態では、ABV12を
制御することで吸入空気量を制御しているが、吸入空気
量の制御はこれに限られるものではなく、スロットルバ
ルブ7をアクセルペダル踏込量の信号に基づいてモータ
により電気的に駆動されるように電子制御式スロットル
バルブとして構成し、このスロットルバルブ7を電気的
に駆動して開度を変え、これにより燃焼室内に導入され
る空気量を調整するようにしても良い。
In the above-described embodiment, the intake air amount is controlled by controlling the ABV 12. However, the control of the intake air amount is not limited to this. An electronically controlled throttle valve is configured to be electrically driven by a motor based on a signal, and the throttle valve 7 is electrically driven to change the opening degree, thereby reducing the amount of air introduced into the combustion chamber. It may be adjusted.

【0063】[0063]

【発明の効果】以上詳述したように、請求項1記載の本
発明の内燃機関の制御装置によれば、排ガス量及び定常
運転時の吸気空燃比から推定される排ガス空燃比に基づ
いて筒内空気過剰率を正確かつ簡易に推定できるため、
再循環させる排ガス量を正確に制御することができ、こ
れにより、エンジンが失火しないようにして安定したリ
ーン運転を行ないながら、できるだけ多くの排ガスを再
循環させて確実にNOXを低減させることができ、さら
に制御の簡素化を図ることができるという利点がある。
また、筒内空気過剰率を推定するのに、定常運転時の吸
気空燃比から推定される排ガス空燃比を用いているた
め、部品点数の増加やコスト増大を抑えることができる
という利点もある。
As described above in detail, according to the control apparatus for an internal combustion engine of the present invention, the cylinder is controlled based on the exhaust gas amount and the exhaust gas air-fuel ratio estimated from the intake air-fuel ratio during steady operation. Since the excess air ratio can be accurately and easily estimated,
It is possible to accurately control the amount of exhaust gases recirculated by this, while performing lean operation the engine stable not to misfire, be reduced reliably NO X is recycled as much exhaust gas There is an advantage that control can be further simplified.
Further, since the exhaust gas air-fuel ratio estimated from the intake air-fuel ratio during steady operation is used for estimating the in-cylinder excess air ratio, there is an advantage that an increase in the number of parts and an increase in cost can be suppressed.

【0064】請求項2記載の本発明の筒内空気過剰率推
定装置によれば、エンジン開発時等に、排ガス量及び排
ガス空燃比に基づいて筒内空気過剰率を正確かつ簡易に
推定できるため、エンジン開発時等の試験精度の向上を
図ることができるとともに、エンジン開発時等の工数削
減を図ることができるという利点がある。
According to the cylinder excess air ratio estimating apparatus of the present invention, the cylinder excess air ratio can be accurately and simply estimated based on the exhaust gas amount and the exhaust gas air-fuel ratio during engine development or the like. Further, there is an advantage that the test accuracy can be improved at the time of engine development and the like, and the man-hour at the time of engine development and the like can be reduced.

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

【図1】本発明の一実施形態にかかる内燃機関の制御装
置の制御ブロック図である。
FIG. 1 is a control block diagram of a control device for an internal combustion engine according to one embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施形態にかかる内燃機関の全体構
成を示す模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing an overall configuration of an internal combustion engine according to one embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施形態にかかる内燃機関の制御装
置における排ガス空気過剰率の推定を説明するための図
である。
FIG. 3 is a diagram for explaining estimation of an exhaust gas excess ratio in a control device for an internal combustion engine according to one embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施形態にかかる内燃機関の制御装
置における排ガス空気過剰率の推定を説明するための図
である。
FIG. 4 is a diagram for explaining an estimation of an exhaust gas excess ratio in the control device for the internal combustion engine according to one embodiment of the present invention.

【図5】本発明の一実施形態にかかる内燃機関の制御装
置における排ガス空気過剰率の推定を説明するための図
である。
FIG. 5 is a diagram for explaining estimation of an exhaust gas excess ratio in the control device for the internal combustion engine according to one embodiment of the present invention.

【図6】本発明の一実施形態にかかる内燃機関の制御装
置における空気過剰率とリーン限界との相関を説明する
ための図である。
FIG. 6 is a diagram for explaining a correlation between an excess air ratio and a lean limit in a control device for an internal combustion engine according to one embodiment of the present invention.

【図7】本発明の一実施形態にかかる内燃機関の制御装
置における筒内空気過剰率の制御特性を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing control characteristics of an in-cylinder excess air ratio in the control device for an internal combustion engine according to one embodiment of the present invention.

【図8】本発明の一実施形態にかかる内燃機関の制御装
置におけるEGR制御及びABV制御を説明するための
フローチャートである。
FIG. 8 is a flowchart for explaining EGR control and ABV control in the control device for an internal combustion engine according to one embodiment of the present invention.

【図9】本発明の一実施形態の変形例にかかる筒内空気
過剰率推定装置を示す模式図である。
FIG. 9 is a schematic diagram showing an in-cylinder excess air ratio estimating apparatus according to a modified example of one embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 排ガス再循環装置(EGR装置)10 10a EGRバルブ 10b 排気還流通路(EGR通路) 11 エアフローセンサ(AFS) 12 エアバイパスバルブ(ABV) 15 クランク角センサ(エンジン回転速度センサ) 20 ECU(コントローラ,電子制御コントロールユ
ニット) 21 EGR率推定手段(再循環排ガス率推定手段,E
GR量推定手段) 22 排ガス空気過剰率推定手段(排ガス空燃比推定手
段) 23 筒内空気過剰率推定手段(筒内空燃比推定手段,
筒内空気過剰率推定装置) 24 EGR制御手段(排ガス再循環量制御手段) 25 ABV制御手段(エアバイパスバルブ制御手段) 30 筒内空気過剰率推定装置 31 排ガス分析計
Reference Signs List 10 Exhaust gas recirculation device (EGR device) 10 10a EGR valve 10b Exhaust gas recirculation passage (EGR passage) 11 Air flow sensor (AFS) 12 Air bypass valve (ABV) 15 Crank angle sensor (engine rotation speed sensor) 20 ECU (controller, electronic device) EGR rate estimating means (recirculation exhaust gas rate estimating means, E
GR amount estimating means) 22 Exhaust gas excess ratio estimating means (exhaust gas air-fuel ratio estimating means) 23 In-cylinder excess air rate estimating means (in-cylinder air-fuel ratio estimating means,
24 EGR control means (exhaust gas recirculation amount control means) 25 ABV control means (air bypass valve control means) 30 in-cylinder excess air rate estimation apparatus 31 exhaust gas analyzer

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F02D 43/00 301 F02D 43/00 301T 301H 301L 45/00 368 45/00 368F F02M 25/07 550 F02M 25/07 550R 570 570A 580 580H (72)発明者 村上 信明 東京都港区芝五丁目33番8号 三菱自動車 工業株式会社内 Fターム(参考) 3G062 AA06 BA03 BA06 ED09 GA01 GA04 GA06 GA21 3G084 AA04 BA06 BA09 BA20 CA05 DA10 DA25 EA11 EB08 EB16 EC03 EC07 FA10 FA26 FA28 FA29 FA33 FA37 FA38 3G092 AA01 AA06 AA09 AA17 BA01 BA04 DC03 DC04 DC09 EC01 FA17 FA50 HA01Z HA06Z HA10X HD07X HD07Z HE01Z HE03Z HF08Z 3G301 HA04 HA13 HA16 JA23 JA25 KA21 LA00 LA04 LB04 LC02 LC04 MA01 MA12 NA08 NB02 NC02 ND15 NE15 PA11Z PA15A PD01Z PD03A PD15A PD15Z PE01Z PE03Z PF03ZContinuation of the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI Theme coat II (reference) F02D 43/00 301 F02D 43/00 301T 301H 301L 45/00 368 45/00 368F F02M 25/07 550 F02M 25/07 550R 570 570A 580 580H (72) Inventor Nobuaki Murakami 5-33-8 Shiba, Minato-ku, Tokyo Mitsubishi Motors Corporation F-term (reference) 3G062 AA06 BA03 BA06 ED09 GA01 GA04 GA06 GA21 3G084 AA04 BA06 BA09 BA20 CA05 DA10 DA25 EA11 EB08 EB16 EC03 EC07 FA10 FA26 FA28 FA29 FA33 FA37 FA38 3G092 AA01 AA06 AA09 AA17 BA01 BA04 DC03 DC04 DC09 EC01 FA17 FA50 HA01Z HA06Z HA10X HD07X HD07Z HE01Z HE03Z HF08Z 3G301 HA04 NA04 LC04 MA03 NA02 LC04 ND15 NE15 PA11Z PA15A PD01Z PD03A PD15A PD15Z PE01Z PE03Z PF03Z

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 排ガス再循環装置を備え、理論空燃比よ
りも希薄な空燃比によるリーン運転が可能な車両に備え
られる内燃機関の制御装置において、 該排ガス再循環装置により再循環される排ガス量及び定
常運転時の吸気空燃比から推定される排ガス空燃比に基
づいて筒内空気過剰率を推定する筒内空気過剰率推定手
段と、 該筒内空気過剰率推定手段により推定された筒内空気過
剰率に基づいて該排ガス再循環装置により再循環させる
排ガス量を制御する排ガス再循環量制御手段とを備える
ことを特徴とする、内燃機関の制御装置。
A control device for an internal combustion engine provided in a vehicle having an exhaust gas recirculation device and capable of lean operation with an air-fuel ratio leaner than the stoichiometric air-fuel ratio, wherein the amount of exhaust gas recirculated by the exhaust gas recirculation device And an in-cylinder excess air ratio estimating means for estimating the in-cylinder excess air ratio based on the exhaust gas air-fuel ratio estimated from the intake air-fuel ratio during steady operation, and the in-cylinder air estimated by the in-cylinder excess air ratio estimating means. An exhaust gas recirculation amount control means for controlling an amount of exhaust gas to be recirculated by the exhaust gas recirculation device based on the excess ratio.
【請求項2】 排ガス再循環装置を備え、理論空燃比よ
りも希薄な空燃比によるリーン運転が可能な内燃機関の
筒内空気過剰率を推定するのに用いられる筒内空気過剰
率推定装置であって、 該排ガス再循環装置により再循環される排ガス量及び排
ガス空燃比に基づいて筒内空気過剰率を推定することを
特徴とする、筒内空気過剰率推定装置。
2. An in-cylinder excess air ratio estimating device that is provided with an exhaust gas recirculation device and that is used to estimate an in-cylinder excess air ratio of an internal combustion engine capable of lean operation with an air-fuel ratio leaner than the stoichiometric air-fuel ratio. An in-cylinder excess air ratio estimating device that estimates an in-cylinder excess air ratio based on an amount of exhaust gas recirculated by the exhaust gas recirculation device and an exhaust gas air-fuel ratio.
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