JPH09151726A - Exhaust gas purification device for internal combustion engine - Google Patents
Exhaust gas purification device for internal combustion engineInfo
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- JPH09151726A JPH09151726A JP7310994A JP31099495A JPH09151726A JP H09151726 A JPH09151726 A JP H09151726A JP 7310994 A JP7310994 A JP 7310994A JP 31099495 A JP31099495 A JP 31099495A JP H09151726 A JPH09151726 A JP H09151726A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】排気をバイパスするバイパス通路の解放制御に
伴う排気還流量の低下を防止する。
【解決手段】フラグFBOPNによって前記バイパス通
路の解放要求の有無を判断し(S6)、かかる判断結果
と、機関回転数Ne,機関負荷などの機関運転条件とに
よって、排気還流弁の目標開度SMTGTを設定する
(S7,S8)。そして、前記目標開度の変化量DSM
Tの絶対値と、しきい値BDENSLとを比較する(S
10)。ここで、変化量DSMTの絶対値がしきい値BD
ENSLを越える場合には、前記変化量DSMTが排気
還流弁の限界応答速度を越えるものと判断し、バイパス
通路の解放制御を禁止すべくバイパス弁駆動禁止フラグ
FBPDENに「1」をセットする(S13)。
(57) Abstract: An exhaust gas recirculation amount is prevented from decreasing due to release control of a bypass passage that bypasses exhaust gas. SOLUTION: The presence or absence of a bypass passage release request is determined by a flag FBOPN (S6), and the target opening degree SMTGT of the exhaust gas recirculation valve is determined according to the determination result and engine operating conditions such as engine speed Ne and engine load. Is set (S7, S8). Then, the change amount DSM of the target opening degree
The absolute value of T is compared with the threshold value BDENSL (S
Ten). Here, the absolute value of the change amount DSMT is the threshold value BD.
If it exceeds ENSL, it is determined that the change amount DSMT exceeds the limit response speed of the exhaust gas recirculation valve, and "1" is set to the bypass valve drive prohibition flag FBPDEN to prohibit the release control of the bypass passage (S13). ).
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関の排気浄化
装置に関し、詳しくは、排気浄化触媒を選択的にバイパ
スさせることによる排圧の変化によって、排気還流量
(排気還流率)が変化してNOx低減効果が低下するこ
とを回避するための技術に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine, and more specifically, the exhaust gas recirculation amount (exhaust gas recirculation rate) changes due to a change in exhaust pressure caused by selectively bypassing an exhaust gas purification catalyst. The present invention relates to a technique for avoiding a decrease in NOx reduction effect.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、内燃機関の排気浄化装置として
は、例えば特開昭57−210116号公報に開示され
るようなものがあった。このものは、排気系に2つの触
媒を直列に備える一方、上流側の触媒をバイパスして排
気を下流側の触媒に直接導くバイパス通路を備え、排気
温度が高温となって上流側触媒の熱劣化の惧れがある運
転条件においては、バイパス弁によって前記上流側触媒
への排気の流入を遮断する一方、前記バイパス通路を解
放することで、前記上流側触媒の熱劣化の発生を防止す
るものである。2. Description of the Related Art Conventionally, as an exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine, there is one disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-210116. This system includes two catalysts in series in the exhaust system, and a bypass passage that bypasses the upstream catalyst and directly guides the exhaust gas to the downstream catalyst. Under an operating condition where there is a risk of deterioration, a bypass valve blocks the inflow of exhaust gas into the upstream side catalyst, while opening the bypass passage prevents thermal deterioration of the upstream side catalyst. Is.
【0003】ところで、上記のように、触媒をバイパス
する通路を備える構成の排気浄化装置では、触媒をバイ
パスさせて排気を流した場合には、触媒による排気抵抗
がなくなる分だけ触媒上流側での排圧が低下する。この
ため、前記触媒上流側から吸気通路に排気を還流させる
排気還流装置を備える場合には、前記排圧の低下によっ
て吸気側との差圧が減少して排気還流量が減少してしま
い、排気還流によるNOx低減効果が充分に得られなく
なってしまうという問題がある。By the way, as described above, in the exhaust gas purifying apparatus having the passage for bypassing the catalyst, when the exhaust gas is bypassed and the exhaust gas flow by the catalyst is eliminated, the exhaust resistance due to the catalyst is eliminated and the upstream side of the catalyst is reduced. Exhaust pressure decreases. Therefore, when an exhaust gas recirculation device that recirculates exhaust gas from the catalyst upstream side to the intake passage is provided, the pressure difference between the exhaust gas and the intake side decreases due to the decrease in exhaust pressure, and the exhaust gas recirculation amount decreases. There is a problem that the NOx reduction effect due to the reflux cannot be sufficiently obtained.
【0004】これに対し、特開平5−44449号公報
には、触媒をバイパスさせて排気を流すことによる排圧
の変化に対応するために、排気還流通路に介装される排
気還流弁の開度を、前記バイパス弁の開度に応じて補正
制御し、排圧の低下分だけ排気還流弁の開度を増大補正
して、所定の排気還流量を維持できるようにした排気浄
化装置が開示されている。On the other hand, in Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 5-44449, an exhaust gas recirculation valve provided in an exhaust gas recirculation passage is opened to cope with a change in exhaust pressure caused by bypassing a catalyst and flowing exhaust gas. Disclosed is an exhaust gas purifying apparatus capable of maintaining a predetermined exhaust gas recirculation amount by correcting the exhaust gas recirculation valve opening degree by correcting the exhaust gas recirculation valve opening degree by an amount corresponding to a decrease in exhaust pressure. Has been done.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところで、排気還流弁
の開閉制御においては、アクチュエータに応じた応答限
界があり、特に、ステップモータをアクチュエータとし
て用いる場合には比較的応答速度が低い。このため、特
にバイパス弁のオン・オフ的な開閉駆動によって排気を
触媒とバイパス通路とのいずれか一方に選択的に流す構
成であって、バイパス弁の切り換えによる排圧の変化が
急激である場合には、かかるバイパス弁の開閉による排
圧の変化及び機関運転条件の変化に応じて排気還流弁の
開度を変化させようとしても、開度変化の要求が応答限
界を越えてしまい、実際の開度が要求開度の変化に対し
て追従遅れを生じ、NOxを低減させるのに必要な排気
還流量を確保できなくなってしまう場合があった。In the opening / closing control of the exhaust gas recirculation valve, there is a response limit depending on the actuator, and particularly when the step motor is used as the actuator, the response speed is relatively low. For this reason, in particular, when the exhaust valve is switched on and off to selectively cause the exhaust gas to flow through either the catalyst or the bypass passage, and the change in the exhaust pressure due to the switching of the bypass valve is rapid. However, even if an attempt is made to change the opening of the exhaust gas recirculation valve in response to changes in exhaust pressure due to opening and closing of the bypass valve and changes in engine operating conditions, the request for opening change exceeds the response limit and the actual There is a case where the opening degree delays following the change in the required opening degree, and it becomes impossible to secure the exhaust gas recirculation amount necessary for reducing NOx.
【0006】例えば、アクチュエータが充分に応答でき
るような定常運転、又は、緩加速時におけるバイパス弁
の切り換えでは、要求開度の変化に対応して実際の開度
を変化させることができるから、要求排気還流量を確保
できる。しかしながら、高負荷に及ぶ急加速初期等の吸
入空気流量が急激に変化する状態で、同時に、バイパス
弁の開閉切り換えによって触媒側からバイパス通路側に
排気流れを切り換えるような場合には、要求排気還流量
を確保するための要求開度の変化が応答限界を越えて、
実際の開度変化が要求開度に対して追従遅れを生じ、排
気還流量が一時的に不足してしまう場合があったもので
ある。[0006] For example, in steady operation in which the actuator can sufficiently respond, or in switching of the bypass valve during slow acceleration, the actual opening can be changed in response to the change in the required opening. Exhaust gas recirculation amount can be secured. However, when the intake air flow rate changes rapidly at the initial stage of sudden acceleration, etc., where the load is high, and the exhaust flow is switched from the catalyst side to the bypass passage side by opening / closing the bypass valve at the same time, the required exhaust gas return The change in the required opening to secure the flow rate exceeds the response limit,
In this case, the actual change in the opening may cause a delay in tracking the required opening, and the exhaust gas recirculation amount may temporarily become insufficient.
【0007】また、スロットル負圧と排圧とを作動源と
するダイヤフラムバルブで排気還流量を機械的に調整す
る構成の排気還流装置(所謂、Back Pressure Transduc
er式(BPT式)の排気還流装置)の場合、同じスロッ
トル負圧の状態でも前記バイパス弁の開閉切り換え状態
による排圧の変化によって排気還流量(排気還流率)が
変化するから、運転条件によってはバイパス弁の切り換
えによる排圧の変化によって大きく排気還流量(排気還
流率)が低下し、NOx低減効果を充分に得られなくな
ってしまうという問題があった。Further, an exhaust gas recirculation device (so-called Back Pressure Transducer) having a structure in which the amount of exhaust gas recirculation is mechanically adjusted by a diaphragm valve that uses throttle negative pressure and exhaust pressure as operating sources.
In the case of the er type (BPT type) exhaust gas recirculation device), the exhaust gas recirculation amount (exhaust gas recirculation rate) changes depending on the exhaust pressure change due to the opening / closing switching state of the bypass valve even under the same throttle negative pressure state, and therefore, depending on operating conditions. However, there is a problem in that the exhaust gas recirculation amount (exhaust gas recirculation ratio) is greatly reduced due to the change in the exhaust pressure due to the switching of the bypass valve, and the NOx reduction effect cannot be sufficiently obtained.
【0008】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、機関運転条件の変化及び触媒バイパス制御に伴う
開度変化要求に対して、実際の排気還流弁の開度変化が
遅れることを回避できるようにすることを目的とする。
また、排気還流弁をスロットル負圧と排圧とを作動源と
して機械的に開閉駆動する排気還流装置を備えた機関に
おいて、前記バイパス制御に伴って排気還流率が大きく
変動することを回避できるようにすることを目的とす
る。The present invention has been made in view of the above problems, and avoids delaying the actual opening change of the exhaust gas recirculation valve in response to a change in engine operating conditions and a request for opening change associated with catalyst bypass control. The purpose is to be able to.
Further, in an engine equipped with an exhaust gas recirculation device that mechanically opens and closes an exhaust gas recirculation valve using throttle negative pressure and exhaust pressure as operating sources, it is possible to avoid large fluctuations in the exhaust gas recirculation rate due to the bypass control. The purpose is to
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】そのため請求項1記載の
発明は、図1に示すように構成される。図1において、
バイパス弁は、排気の流れを排気浄化触媒と該触媒をバ
イパスするバイパス通路とのいずれか一方に切り換える
弁であり、バイパス制御手段は、前記バイパス弁を機関
運転条件に応じて開閉駆動して排気の流れを切り換え制
御する。Therefore, the invention according to claim 1 is constructed as shown in FIG. In FIG.
The bypass valve is a valve that switches the flow of exhaust gas to either an exhaust gas purification catalyst or a bypass passage that bypasses the catalyst, and the bypass control means opens and closes the bypass valve according to engine operating conditions to exhaust the exhaust gas. The flow is controlled by switching.
【0010】一方、排気還流弁は、前記バイパス弁の上
流側から排気を吸気通路に還流させるための排気還流通
路に介装され、排気還流制御手段は、この排気還流弁の
目標開度を機関運転条件及び前記バイパス制御手段によ
る切り換え制御状態に応じて設定し、該目標開度に基づ
いて前記排気還流弁の開度を制御する。ここで、切り換
え禁止手段は、前記目標開度の変化幅が所定値を越える
と予測されるときに、前記バイパス制御手段による切り
換え制御を強制的に禁止する。On the other hand, the exhaust gas recirculation valve is interposed in the exhaust gas recirculation passage for recirculating the exhaust gas from the upstream side of the bypass valve to the intake passage, and the exhaust gas recirculation control means sets the target opening degree of the exhaust gas recirculation valve to the engine. The opening degree of the exhaust gas recirculation valve is controlled based on the target opening degree, which is set according to the operating condition and the switching control state by the bypass control means. Here, the switching prohibition unit forcibly prohibits the switching control by the bypass control unit when the change width of the target opening degree is predicted to exceed a predetermined value.
【0011】かかる構成によると、排気還流弁の目標開
度は、機関運転条件とバイパス弁の制御状態とに応じて
設定されるから、両条件から大きく目標開度を変化させ
る必要が生じ、その変化が排気還流弁の開閉制御におけ
る限界応答速度を越えると、実際の開度は目標開度に遅
れて変化することになってしまう。そこで、排気還流弁
の開度制御の要求が前記限界応答速度を越えることがな
いように、バイパス制御の要求に応じた場合に目標開度
の変化量が所定値を越える場合には、実際のバイパス制
御を禁止し、目標開度の変化を抑制するようにしたもの
である。With this configuration, the target opening degree of the exhaust gas recirculation valve is set according to the engine operating conditions and the control state of the bypass valve. Therefore, it is necessary to greatly change the target opening degree from both conditions. If the change exceeds the limit response speed in the opening / closing control of the exhaust gas recirculation valve, the actual opening will change after the target opening. Therefore, in order to prevent the request for opening control of the exhaust gas recirculation valve from exceeding the limit response speed, when the amount of change in the target opening exceeds a predetermined value in response to the request for bypass control, the actual Bypass control is prohibited to suppress changes in the target opening.
【0012】請求項2記載の発明は、図1に示される請
求項1記載の発明と基本的構成は同様であるが、請求項
2記載の発明において、排気還流制御手段は、排気還流
弁の目標開度を機関運転条件に応じて設定すると共に、
前記バイパス制御手段による切り換え制御状態に応じて
目標開度補正値を設定し、前記目標開度を前記目標開度
補正値で補正して得た目標開度に基づいて前記排気還流
弁の開度を制御する。The invention according to claim 2 has the same basic structure as the invention according to claim 1 shown in FIG. 1, but in the invention according to claim 2, the exhaust gas recirculation control means is an exhaust gas recirculation valve. While setting the target opening according to the engine operating conditions,
A target opening correction value is set according to the switching control state by the bypass control means, and the opening of the exhaust gas recirculation valve is based on the target opening obtained by correcting the target opening with the target opening correction value. To control.
【0013】そして、切り換え禁止手段は、前記バイパ
ス弁の切り換え要求に対応する前記目標開度補正値に応
じて前記バイパス制御手段による切り換え制御を強制的
に禁止する構成としてある。かかる構成によると、バイ
パス制御による排圧の変化に対応すべく目標開度補正値
が設定され、前記排圧の変化が大きい場合にはそれだけ
目標開度を大きく補正する。但し、目標開度の変化が限
界応答速度を越えてしまうと、実際の排気還流弁の開度
変化に応答遅れが生じてしまうので、バイパス制御の要
求に対応するための目標開度の変化幅を示す目標開度補
正値に基づいて、前記限界応答速度を越える可能性のあ
る状態を判別し、以て、限界応答速度を越える可能性が
ある場合には、実際のバイパス制御を禁止して、限界応
答速度内で目標開度が変化するようにした。The switching prohibition means is configured to forcibly prohibit the switching control by the bypass control means in accordance with the target opening correction value corresponding to the bypass valve switching request. According to this structure, the target opening correction value is set to correspond to the change in the exhaust pressure due to the bypass control, and when the change in the exhaust pressure is large, the target opening is largely corrected accordingly. However, if the change in the target opening exceeds the limit response speed, there will be a response delay in the actual change in the opening of the exhaust gas recirculation valve. On the basis of the target opening correction value indicating, the state in which the limit response speed may be exceeded is determined, and if the limit response speed may be exceeded, the actual bypass control is prohibited. The target opening is changed within the limit response speed.
【0014】請求項3記載の発明では、前記排気還流制
御手段が、前記目標開度補正値を、機関の吸入空気量に
応じて設定する構成とした。かかる構成によると、バイ
パス制御による排圧の変化は、そのときの排気流量に対
応し、排気流量は吸入空気量に対応するから、排圧の変
化に精度良く対応した補正値を設定できることになる。According to a third aspect of the invention, the exhaust gas recirculation control means sets the target opening degree correction value in accordance with the intake air amount of the engine. With this configuration, the change in exhaust pressure due to the bypass control corresponds to the exhaust gas flow rate at that time, and the exhaust gas flow rate corresponds to the intake air amount, so that it is possible to set a correction value that accurately corresponds to the change in exhaust pressure. .
【0015】請求項4記載の発明では、前記切り換え禁
止手段が、前記目標開度補正値が大きいときほど長い時
間、前記バイパス制御手段による切り換え制御を強制的
に禁止する構成とした。かかる構成によると、バイパス
切り換え制御を行った場合の排圧変化が大きいために目
標開度補正値が大きく設定される場合には、機関運転条
件に応じた目標開度の変化と相まって、最終的な目標開
度の変化が限界応答速度を越えてしまう可能性がより高
くなるので、より長い時間切り換え制御を禁止し、例え
ば加速時であれば、吸入空気量の変化がより少なくなっ
た段階、即ち、運転条件に応じた目標開度の変化が充分
に小さくなった段階で実際の切り換えが行われるように
した。According to a fourth aspect of the invention, the switching prohibition means forcibly prohibits the switching control by the bypass control means for a longer time as the target opening correction value is larger. With this configuration, when the target opening correction value is set to a large value because the exhaust pressure change is large when the bypass switching control is performed, the final opening is combined with the change in the target opening according to the engine operating conditions. Since it is more likely that a change in the target opening will exceed the limit response speed, prohibiting the switching control for a longer time, for example, when accelerating, at a stage where the change in the intake air amount becomes smaller, That is, the actual switching is performed when the change in the target opening degree according to the operating condition becomes sufficiently small.
【0016】請求項5記載の発明は、図2に示すように
構成される。図2において、バイパス弁は、排気の流れ
を排気浄化触媒と該触媒をバイパスするバイパス通路と
のいずれか一方に切り換える弁であり、バイパス制御手
段は、前記バイパス弁を機関運転条件に応じて開閉駆動
して排気の流れを切り換え制御する。The invention according to claim 5 is constructed as shown in FIG. In FIG. 2, a bypass valve is a valve that switches the flow of exhaust gas to either an exhaust gas purification catalyst or a bypass passage that bypasses the catalyst, and the bypass control means opens and closes the bypass valve according to engine operating conditions. It is driven to switch and control the flow of exhaust gas.
【0017】一方、排気還流弁は、前記バイパス弁の上
流側から排気を吸気通路に還流させるための排気還流通
路に介装され、排気還流調整手段は、排気圧力とスロッ
トル負圧とを作動源として前記排気還流弁を機械的に開
閉駆動して排気還流量を調整する。ここで、排気還流率
予測手段は、機関運転条件及び前記バイパス弁の開閉状
態に応じて定常運転時の排気還流率を予測する。On the other hand, the exhaust gas recirculation valve is provided in the exhaust gas recirculation passage for recirculating the exhaust gas from the upstream side of the bypass valve to the intake passage, and the exhaust gas recirculation adjusting means operates the exhaust pressure and the throttle negative pressure as operating sources. As a result, the exhaust gas recirculation valve is mechanically opened and closed to adjust the exhaust gas recirculation amount. Here, the exhaust gas recirculation ratio predicting unit predicts the exhaust gas recirculation ratio during steady operation according to the engine operating conditions and the open / close state of the bypass valve.
【0018】そして、切り換え禁止手段は、前記排気還
流率の予測値の変化幅が所定値を越えると予測されると
きに、前記バイパス制御手段による切り換え制御を強制
的に禁止する。かかる構成によると、機関運転条件及び
バイパス弁の開閉状態に応じて排気還流率が予測される
から、バイパス弁の切り換え要求に従ってバイパス制御
した場合の排気還流率の変化幅を予測でき、かかる変化
幅が所定値を越える場合には、NOx低減効果の低下が
推定されるので、実際のバイパス制御を禁止して、排気
還流率が大きく変動することを未然に防止する。The switching prohibiting means forcibly prohibits the switching control by the bypass control means when the variation width of the predicted value of the exhaust gas recirculation rate is predicted to exceed a predetermined value. With such a configuration, the exhaust gas recirculation rate is predicted according to the engine operating conditions and the open / close state of the bypass valve, so that the change range of the exhaust gas recirculation rate when bypass control is performed according to the switching request of the bypass valve can be predicted. When is larger than a predetermined value, it is estimated that the NOx reduction effect is reduced. Therefore, the actual bypass control is prohibited to prevent the exhaust gas recirculation rate from largely fluctuating.
【0019】請求項6記載の発明では、前記切り換え禁
止手段が、前記排気還流率の予測値の変化幅が所定値を
越えると予測されるときに、前記切り換え制御手段によ
る切り換え制御を所定時間だけ禁止する構成とした。か
かる構成によると、予測される排気還流率の変化が大き
い場合には、バイパス制御の要求に対して実際のバイパ
ス弁の切り換え制御を遅らせ、バイパス制御が排気還流
率変化に与える影響が少なくなった段階で、実際の切り
換えを実行させる。According to the sixth aspect of the present invention, when the switching prohibiting means predicts that the change width of the predicted value of the exhaust gas recirculation rate exceeds a predetermined value, the switching control means performs the switching control for a predetermined time. The structure is prohibited. With this configuration, when the predicted change in the exhaust gas recirculation rate is large, the actual bypass valve switching control is delayed with respect to the request for the bypass control, and the effect of the bypass control on the change in the exhaust gas recirculation rate is reduced. At the stage, the actual switching is performed.
【0020】[0020]
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を説明
する。図3は、第1の実施形態における内燃機関のシス
テム構成を示す図である。この図3において、クランク
角センサ1は機関回転数の計測及びクランク軸の位置
を、エアーフローセンサ2は機関の吸入空気量を、水温
センサ3は機関の冷却水温を、スロットル開度センサ4
はスロットル開度を、酸素センサ5は排気中の酸素濃度
をそれぞれ計測する。Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 3 is a diagram showing a system configuration of the internal combustion engine in the first embodiment. In FIG. 3, the crank angle sensor 1 measures the engine speed and the position of the crankshaft, the airflow sensor 2 indicates the intake air amount of the engine, the water temperature sensor 3 indicates the cooling water temperature of the engine, and the throttle opening sensor 4
Indicates the throttle opening, and the oxygen sensor 5 measures the oxygen concentration in the exhaust gas.
【0021】これら各種センサからの検出信号は制御ユ
ニット6に入力され、制御ユニット6は前記検出信号に
基づいて燃料噴射量及び点火時期を制御する。制御ユニ
ット6は、I/Oポート7,CPU8,ROM9,RA
M10によって構成され、CPU8は、ROM9に書き込
まれているプログラムに従ってI/Oポート7より必要
とする外部データを取り込んだり、また、RAM10との
間でデータの授受を行ったりしながら、必要な処理値等
を演算処理し、処理したデータに従ってI/Oポート7
から信号を出力する。ROM9は、CPU8を制御する
プログラムを格納しており、また、ROM9は演算に使
用するデータをマップ等の形で記憶している。Detection signals from these various sensors are input to the control unit 6, and the control unit 6 controls the fuel injection amount and the ignition timing based on the detection signals. The control unit 6 includes an I / O port 7, CPU8, ROM9, RA
The CPU 8 is constituted by an M10, and the CPU 8 takes necessary external data from the I / O port 7 according to a program written in the ROM 9 and exchanges data with the RAM 10 to perform necessary processing. I / O port 7 according to the processed data
To output the signal from. The ROM 9 stores a program for controlling the CPU 8, and the ROM 9 stores data used for calculation in the form of a map or the like.
【0022】I/Oポート7には、前記センサ群からの
信号が入力されると共に、I/Oポート7からは燃料噴
射信号或いは点火信号が燃料噴射弁13若しくはイグナイ
タ&コイルユニット12に出力される。燃料噴射弁13は、
入力パルス幅に応じた燃料を機関の吸気ポートに供給
し、また、イグナイタ&コイルユニット12は、パルス入
力に応じたタイミングで点火プラグ14をスパークさせる
ことで筒内の混合気に着火する。The I / O port 7 receives a signal from the sensor group, and the I / O port 7 outputs a fuel injection signal or an ignition signal to the fuel injection valve 13 or the igniter & coil unit 12. It The fuel injection valve 13
Fuel corresponding to the input pulse width is supplied to the intake port of the engine, and the igniter & coil unit 12 ignites the mixture in the cylinder by sparking the spark plug 14 at the timing corresponding to the pulse input.
【0023】一方、排気通路に介装された主触媒(床下
触媒)22の上流側に、先頭触媒17が介装されると共に、
該先頭触媒17をバイパスするバイパス通路18が設けられ
ている。また、先頭触媒17側とバイパス通路18側とのい
ずれか一方のみを開状態とするバイパス弁19が設けられ
ており、該バイパス弁19は、駆動ソレノイド等のバイパ
ス弁アクチュエータ15によってオン・オフ的に開閉駆動
される。そして、先頭触媒17が高負荷・高回転運転状態
で高熱により破損することを防止するために、バイパス
弁アクチュエータ15によってバイパス弁19を開閉駆動し
て先頭触媒17側を閉塞、バイパス通路18側を解放するこ
とで、先頭触媒17をバイパスさせ前記バイパス通路18を
介して主触媒22に排気を直接導くことができるようにな
っている。尚、以下では、バイパス弁19の開制御(O
N)は、先頭触媒17側を閉塞し、バイパス通路18を解放
することを示すものとする。On the other hand, the leading catalyst 17 is provided upstream of the main catalyst (underfloor catalyst) 22 provided in the exhaust passage, and
A bypass passage 18 that bypasses the leading catalyst 17 is provided. Further, a bypass valve 19 for opening only one of the side of the leading catalyst 17 and the side of the bypass passage 18 is provided, and the bypass valve 19 is turned on / off by a bypass valve actuator 15 such as a drive solenoid. It is driven to open and close. Then, in order to prevent the leading catalyst 17 from being damaged by high heat in a high load / high rotation operation state, the bypass valve actuator 15 opens and closes the bypass valve 19 to close the leading catalyst 17 side and close the bypass passage 18 side. When released, the leading catalyst 17 can be bypassed and the exhaust gas can be directly guided to the main catalyst 22 through the bypass passage 18. In the following, the opening control of the bypass valve 19 (O
N) indicates that the front catalyst 17 side is closed and the bypass passage 18 is opened.
【0024】また、前記バイパス通路18の上流側から排
気を吸気通路側に導く排気還流通路20が設けられ、該排
気還流通路20には排気還流弁21が介装される。前記排気
還流弁(以下、EGR弁ともいう)21は、ステップモー
タ等のEGR弁アクチュエータ16によってその開度が調
整される。ここで、前記I/Oポート7からは、EGR
弁駆動信号とバイパス弁駆動信号とがそれぞれEGR弁
アクチュエータ16,バイパス弁アクチュエータ15に出力
されるようになっている。An exhaust gas recirculation passage 20 for guiding exhaust gas from the upstream side of the bypass passage 18 to the intake passage side is provided, and an exhaust gas recirculation valve 21 is provided in the exhaust gas recirculation passage 20. The opening degree of the exhaust gas recirculation valve (hereinafter also referred to as an EGR valve) 21 is adjusted by an EGR valve actuator 16 such as a step motor. Here, from the I / O port 7, EGR
The valve drive signal and the bypass valve drive signal are output to the EGR valve actuator 16 and the bypass valve actuator 15, respectively.
【0025】次に、本実施形態における制御機能を、最
初に概略的に説明する。機関の排気温度は、一般に高回
転,高負荷つまり大吸入空気量のときほど高くなるた
め、前記先頭触媒17の熱劣化を防ぐためには、排気温度
が触媒劣化許容温度を越える高負荷,高回転領域でバイ
パス弁19を開制御して、先頭触媒17側を閉塞する一方、
バイパス通路18側を開いて、先頭触媒17をバイパスして
排気が流れるようにすれば良い。このとき、バイパス弁
19の開制御に伴って排圧が低下するため、排気還流弁21
の目標開度としてより開き側の開度が設定されるように
し、排気還流量が低下することを防止することが必要と
なる。Next, the control function of this embodiment will be first described in brief. The exhaust gas temperature of the engine generally becomes higher as the engine speed becomes higher and the load becomes higher, that is, when the intake air amount is larger. Therefore, in order to prevent the thermal deterioration of the leading catalyst 17, the exhaust temperature exceeds the allowable catalyst deterioration temperature at high load and high speed. The bypass valve 19 is controlled to open in the area to close the front catalyst 17 side,
It suffices to open the bypass passage 18 side and bypass the leading catalyst 17 so that the exhaust gas flows. At this time, the bypass valve
Since the exhaust pressure decreases with the opening control of 19, the exhaust gas recirculation valve 21
It is necessary to prevent the reduction of the exhaust gas recirculation amount by setting the opening degree on the more open side as the target opening degree.
【0026】しかしながら、ここで、例えばアイドリン
グのような低回転,低負荷状態、つまり、小吸入空気量
から急加速を行ったときには、吸入空気量が急激に増加
して目標開度を大きく変化させる必要が生じると共に、
機関の運転条件がバイパス通路を閉塞する条件から解放
する条件に移行して、排圧が低下する分だけ目標開度を
増大させる必要が生じるため、極めて目標開度の変化量
が大きくなり、EGR弁アクチュエータ16の限界応答速
度を越えてしまう。However, here, for example, when a low rotation and low load condition such as idling, that is, when rapid acceleration is performed from a small intake air amount, the intake air amount rapidly increases and the target opening degree is greatly changed. As the need arises,
Since the operating condition of the engine shifts from the condition that the bypass passage is closed to the condition that it is released, and it becomes necessary to increase the target opening amount by the amount by which the exhaust pressure decreases, the change amount of the target opening amount becomes extremely large and the EGR The limit response speed of the valve actuator 16 is exceeded.
【0027】そこで、排気還流弁21の目標開度の変化量
を計算し、該変化量と予め与えられたアクチュエータの
限界応答速度とを常に比較し、限界応答速度を越える目
標開度の変化を来すようなバイパス弁の開制御切り換え
を禁止することで、限界応答速度内で排気還流弁の開度
を変化させることで必要な排気還流量が確保できるよう
にする。Therefore, the amount of change in the target opening of the exhaust gas recirculation valve 21 is calculated, and the amount of change is constantly compared with a predetermined limit response speed of the actuator to determine the change in target opening exceeding the limit response speed. By prohibiting the opening control switching of the bypass valve, the required exhaust gas recirculation amount can be secured by changing the opening degree of the exhaust gas recirculation valve within the limit response speed.
【0028】尚、バイパス弁の開制御切り換えを禁止す
ることは、触媒の熱劣化防止のための排気制御が遅れる
ことになるが、アクチュエータの遅れは0.5sec程度であ
るから、この間に切り換えを禁止したとしても、排気系
の熱容量の影響が大きいため、触媒の温度上昇は充分に
小さく実用上問題はない。次に上記に概略説明した第1
の実施形態における制御機能を、図4及び図5のフロー
チャートに従って詳細に説明する。尚、バイパス制御手
段,排気還流制御手段,切り換え禁止手段(図1参照)
としての機能は、前記制御ユニット6が前記図4及び図
5のフローチャートに示すようにソフトウェア的に備え
ている。Inhibiting the bypass valve open control switching delays exhaust control for preventing thermal deterioration of the catalyst, but the actuator delay is about 0.5 sec, so switching is prohibited during this period. Even if this is done, the effect of the heat capacity of the exhaust system is large, so the temperature rise of the catalyst is sufficiently small and there is no practical problem. The first outlined above
The control function in this embodiment will be described in detail with reference to the flowcharts of FIGS. 4 and 5. Bypass control means, exhaust gas recirculation control means, switching prohibition means (see FIG. 1)
The control unit 6 has such a function as software as shown in the flowcharts of FIGS. 4 and 5.
【0029】図4のフローチャートは、排気還流弁21の
目標開度を演算すると共に、目標開度の変化量からバイ
パス弁19の駆動禁止を判定するためのルーチンであり、
10msec毎に実行されるようになっている。この図4のフ
ローチャートにおいて、まず、S1では、前回の目標開
度SMTGTを前回値SMTGTOにセットする。The flowchart of FIG. 4 is a routine for calculating the target opening degree of the exhaust gas recirculation valve 21 and determining the prohibition of the drive of the bypass valve 19 from the variation of the target opening degree.
It is designed to be executed every 10 msec. In the flowchart of FIG. 4, first, in S1, the previous target opening degree SMTGT is set to the previous value SMTGTO.
【0030】S2では、冷却水温度Twとアイドルスイ
ッチ信号とを読み込む。S3,S4では、排気還流の許
可条件が成立しているか否かを判別する。前記許可条件
とは、冷却水温度Twが予め設定されたEGR許可水温
を越えていて(S3)、かつ、アイドルスイッチがOF
Fである非アイドル運転状態であり(S4)、これらの
条件のうちいずれか一方の条件でも成立していない場合
には、S9へ進む。In S2, the cooling water temperature Tw and the idle switch signal are read. In S3 and S4, it is determined whether the exhaust gas recirculation permission condition is satisfied. The permission condition is that the cooling water temperature Tw exceeds the preset EGR permission water temperature (S3) and the idle switch is OFF.
In the non-idle operation state of F (S4), and if any one of these conditions is not satisfied, the process proceeds to S9.
【0031】S9では、目標開度SMTGTに、予め設
定されたEGRカット時目標開度STPCUTをセット
する。一方、S3,S4で許可条件の成立が判別される
と、S5へ進み、機関回転数Ne,機関負荷Tp及び後
述するバイパス弁駆動ルーチンにおいてセット・リセッ
トされるバイパス弁駆動状態フラグFBOPNを読み込
む。尚、前記フラグFBOPNは、機関運転条件がバイ
パス弁19の開条件(バイパス通路を解放する条件)であ
るときに「1」がセットされる一方、閉条件(バイパス
通路を閉塞する条件)であるときには「0」がセットさ
れるようになっている。In S9, the target opening SMTGT is set to a preset target opening STPCUT during EGR cutting. On the other hand, when it is determined in S3 and S4 that the permission condition is satisfied, the routine proceeds to S5, where the engine speed Ne, the engine load Tp, and a bypass valve drive state flag FBOPN set / reset in a bypass valve drive routine described later are read. The flag FBOPN is set to "1" when the engine operating condition is the opening condition of the bypass valve 19 (the condition to open the bypass passage), while it is the closing condition (the condition to close the bypass passage). Sometimes "0" is set.
【0032】S6では、前記バイパス弁駆動状態フラグ
FBOPNを判別する。ここで、前記フラグFBOPN
が「1」であるときには、S7へ進み、回転数Neと負
荷Tpとによりバイパス弁開時EGR目標開度マップM
APMDO(図6参照)から目標開度SMTGTを検索
する。一方、S6で、前記フラグFBOPNが「0」で
あると判別されたときには、S8へ進み、回転数Neと
負荷Tpとによりバイパス弁閉時EGR目標開度マップ
MAPMDC(図6参照)から目標開度SMTGTを検
索する。In S6, the bypass valve drive state flag FBOPN is determined. Here, the flag FBOPN
Is "1", the process proceeds to S7, in which the bypass valve opening EGR target opening degree map M is determined by the rotation speed Ne and the load Tp.
The target opening degree SMTGT is searched from APMDO (see FIG. 6). On the other hand, when it is determined in S6 that the flag FBOPN is "0", the process proceeds to S8, in which the target opening from the bypass valve closed EGR target opening map MAPMDC (see FIG. 6) is performed by the rotation speed Ne and the load Tp. Search SMTGT.
【0033】即ち、EGR目標開度マップとしてバイパ
ス弁開時用のマップと閉時用のマップとの2つが予め用
意されており、開時用マップは、バイパス通路18が解放
されることによる排圧の低下に対応して、閉時用マップ
に対してより大きな目標開度が設定されるようになって
いる。S10では、最新に設定された目標開度SMTGT
と前回値SMTGTOとの偏差として目標開度SMTG
Tの変化量DSMTを演算する。That is, two maps, a map for opening the bypass valve and a map for closing the bypass valve, are prepared in advance as the EGR target opening map, and the map for opening the exhaust valve when the bypass passage 18 is opened. A larger target opening is set on the closing map in response to the decrease in pressure. At S10, the latest target opening SMTGT is set.
Target opening SMTG as the deviation between the previous value SMTGTO and
The change amount DSMT of T is calculated.
【0034】S11では、前記変化量DSMTの絶対値
(変化幅)と、バイパス弁駆動禁止判定用のしきい値B
DENSLとを比較する。尚、前記しきい値BDENS
Lは、本ルーチンの実行周期であって前記変化量DSM
Tの単位時間である10msec間に駆動できる開度変化の限
界値(限界応答速度)が設定されている。S11における
比較の結果、|DSMT|<BDENSLであった場合
には、S12へ進み、バイパス弁駆動禁止判定フラグFB
PDENに「0」をセットし、また、|DSMT|≧B
DENSLであった場合には、バイパス弁19の開制御を
強制的に禁止すべく前記フラグFBPDENに「1」を
セットする。At S11, the absolute value (change width) of the change amount DSMT and the threshold value B for the bypass valve drive prohibition determination are set.
Compare with DENSL. The threshold value BDENS
L is the execution cycle of this routine and is the change amount DSM.
The limit value (limit response speed) of the opening change that can be driven during 10 msec which is the unit time of T is set. As a result of the comparison in S11, if | DSMT | <BDENSL, the process proceeds to S12, and the bypass valve drive prohibition determination flag FB
Set PDEN to "0" and set | DSMT | ≧ B
If it is DENSL, the flag FBPDEN is set to "1" to forcibly prohibit the opening control of the bypass valve 19.
【0035】図5のフローチャートは、機関運転条件に
よりバイパス弁19の駆動判定を行うと共に、駆動ソレノ
イド(バイパス弁アクチュエータ15)の通電・非通電を
出力するルーチンであり、一定時間間隔ではないが周期
的に呼び出される所謂バックグランドジョブ(BGJ)
として実行される。まず、S21では、機関回転数Ne及
び機関負荷Tpを読み込む。The flowchart of FIG. 5 is a routine for determining the drive of the bypass valve 19 according to the engine operating condition and outputting the energization / de-energization of the drive solenoid (bypass valve actuator 15). So called background job (BGJ)
Is executed as First, in S21, the engine speed Ne and the engine load Tp are read.
【0036】S22では、前記バイパス弁駆動状態フラグ
FBOPNを判別する。そして、前記フラグFBOPN
が「1」であった場合、即ち、運転条件からはバイパス
弁19の開制御が要求されている状態では、S23へ進む。
S23では、前記バイパス弁駆動禁止判定フラグFBPD
ENの判別を行い、フラグFBPDENに「1」がセッ
トされていて、目標開度SMTGTの変化量DSMTが
限界応答速度を越えている場合には、S24へ進んで、バ
イパス弁19の駆動ソレノイドをOFF(バイパス通路の
閉塞状態)に制御する。At S22, the bypass valve drive state flag FBOPN is determined. Then, the flag FBOPN
Is "1", that is, when the operating condition requires the open control of the bypass valve 19, the process proceeds to S23.
In S23, the bypass valve drive prohibition determination flag FBPD
If it is determined to be EN, "1" is set in the flag FBPDEN, and the change amount DSMT of the target opening SMTGT exceeds the limit response speed, the process proceeds to S24, and the drive solenoid of the bypass valve 19 is set. Control to OFF (closed state of bypass passage).
【0037】一方、S23で前記FBPDENに「0」が
セットされていて、目標開度SMTGTの変化量DSM
Tが限界応答速度内である場合には、S25へ進んで、運
転条件からの要求、換言すれば、触媒熱劣化防止の要求
に従って、バイパス弁19の駆動ソレノイドをON(バイ
パス通路の解放状態)に制御する。即ち、運転条件から
はバイパス弁19の開制御の要求があっても、該開要求に
従ってバイパス弁19を開制御した場合の目標開度SMT
GTの変化量DSMTが限界応答速度を越える場合に
は、実際にバイパス弁19を開制御することを強制的に禁
止し、過渡運転の収束等によって限界応答速度内で目標
開度が変化するようになるまで、バイパス弁19の開制御
切り換えを延期するものである。On the other hand, at S23, the FBPDEN is set to "0", and the change amount DSM of the target opening SMTGT is set.
When T is within the limit response speed, the process proceeds to S25, and the drive solenoid of the bypass valve 19 is turned on (the bypass passage is released) in accordance with the request from the operating conditions, in other words, the request for preventing the catalyst thermal deterioration. To control. That is, even if there is a request for opening control of the bypass valve 19 from the operating conditions, the target opening SMT when the opening control of the bypass valve 19 is performed according to the opening request.
When the GT change amount DSMT exceeds the limit response speed, it is forcibly prohibited to actually control the opening of the bypass valve 19 so that the target opening degree changes within the limit response speed due to the convergence of the transient operation. Until then, the opening control switching of the bypass valve 19 is postponed.
【0038】従って、例えば加速時の吸入空気量の増大
変化による目標開度の増大要求と、バイパス弁19の開制
御切り換えによる排圧低下に対応するための目標開度の
増大要求とが重なって、要求の排気還流量を確保するた
めにEGR弁アクチュエータ16の限界応答速度を越えて
排気還流弁21の開度を増大させる必要がなくなり、限界
応答速度内で目標開度を変化させて必要な排気還流量を
確保できるようになる(図7参照)。Therefore, for example, a request for increasing the target opening due to an increase change in the intake air amount during acceleration overlaps with a request for increasing the target opening for responding to a decrease in exhaust pressure due to switching of the open control of the bypass valve 19. In order to secure the required exhaust gas recirculation amount, it is not necessary to increase the opening degree of the exhaust gas recirculation valve 21 beyond the limit response speed of the EGR valve actuator 16, and it is necessary to change the target opening degree within the limit response speed. The exhaust gas recirculation amount can be secured (see FIG. 7).
【0039】また、S22で、前記フラグFBOPNが
「0」であると判別された場合には、運転条件からはバ
イパス弁19の開制御要求がないので、S24へ進んで、バ
イパス弁19の駆動ソレノイドをOFF(バイパス通路の
閉塞状態)に制御する。また、S26では、機関回転数N
e,機関負荷Tpに基づきバイパス弁駆動マップMAP
BDRを参照し、バイパス弁駆動状態フラグFBOPN
を検索する。ここで、高回転,高負荷側ではバイパス弁
19を開制御して先頭触媒17をバイパスさせて先頭触媒17
の熱劣化を回避すべく、前記フラグFBOPNには
「1」がセットされ、それ以外では、先頭触媒17による
排気浄化を行わせるべく前記フラグFBOPNには
「0」がセットされる。If it is determined in S22 that the flag FBOPN is "0", there is no open control request for the bypass valve 19 from the operating conditions, so the flow proceeds to S24 to drive the bypass valve 19. The solenoid is controlled to be OFF (the bypass passage is closed). In S26, the engine speed N
e, Bypass valve drive map MAP based on engine load Tp
By referring to BDR, bypass valve drive state flag FBOPN
Search for. Here, the bypass valve on the high rotation and high load side
The opening catalyst 19 is controlled to bypass the leading catalyst 17 to bypass the leading catalyst 17.
In order to avoid the heat deterioration of the above, the flag FBOPN is set to "1", and in other cases, the flag FBOPN is set to "0" so as to perform the exhaust purification by the leading catalyst 17.
【0040】ところで、上記第1の実施形態において
は、機関の運転条件とバイパス弁19の開制御要求の有無
とに基づいて排気還流弁21の目標開度を一度に設定する
構成としたが、機関運転条件から設定される基本の目標
開度を、バイパス弁19の開制御要求に応じた補正値に基
づいて補正設定して最終的な目標開度を設定する構成で
あっても良く、図8,図9のフローチャートに上記構成
の第2の実施形態を示す。尚、内燃機関のシステム構成
は、図3に示した第1の実施形態と同じものとする。ま
た、第2の実施形態においても、バイパス制御手段,排
気還流制御手段,切り換え禁止手段(図1参照)として
の機能は、前記制御ユニット6が前記図8及び図9のフ
ローチャートに示すようにソフトウェア的に備えてい
る。In the first embodiment, the target opening degree of the exhaust gas recirculation valve 21 is set at once based on the operating conditions of the engine and the presence / absence of the opening control request for the bypass valve 19. A basic target opening degree set from the engine operating condition may be configured to be corrected and set based on a correction value according to the opening control request of the bypass valve 19 to set the final target opening degree. A second embodiment of the above configuration is shown in the flowcharts of FIGS. The system configuration of the internal combustion engine is the same as that of the first embodiment shown in FIG. Further, also in the second embodiment, the functions of the bypass control means, the exhaust gas recirculation control means, and the switching prohibition means (see FIG. 1) are controlled by the control unit 6 as shown in the flowcharts of FIGS. 8 and 9. Prepared for.
【0041】図8のフローチャートは第2の実施形態に
おける排気還流弁21の目標開度演算ルーチンを示し、前
記図4のフローチャート同様に10msec毎に実行される。
この図8のフローチャートにおいて、まず、S31では、
冷却水温度Tw,アイドルスイッチ信号を読み込む。S
32では、前記冷却水温度Tw,アイドルスイッチ信号に
基づいてEGR許可条件が成立しているか否かを判別す
る。The flow chart of FIG. 8 shows a target opening degree calculation routine of the exhaust gas recirculation valve 21 in the second embodiment, which is executed every 10 msec as in the flow chart of FIG.
In the flowchart of FIG. 8, first, in S31,
The cooling water temperature Tw and the idle switch signal are read. S
At 32, it is determined whether or not the EGR permission condition is satisfied based on the cooling water temperature Tw and the idle switch signal.
【0042】S32で許可条件でないと判別された場合に
は、S33へ進み、排気還流弁21の目標開度SMTGTに
EGRカット時目標開度STPCUTをセットする。ま
た、次のS34では、バイパス弁駆動禁止タイマTMBD
Rをゼロリセットする。一方、S32で許可条件であると
判別されると、S35へ進み、機関回転数Ne,機関負荷
Tpなどの運転条件の他、バイパス弁駆動状態フラグF
BOPN、エアーフローセンサ2で検出された吸入空気
量Qaを読み込む。If it is determined in S32 that the permission condition is not satisfied, the routine proceeds to S33, where the target opening SMTGT of the exhaust gas recirculation valve 21 is set to the EGR cut target opening STPCUT. Further, in the next S34, the bypass valve drive prohibition timer TMBD
Reset R to zero. On the other hand, if it is determined in S32 that the permission condition is satisfied, the process proceeds to S35, in which the bypass valve drive state flag F is set in addition to the operating conditions such as the engine speed Ne and the engine load Tp.
The intake air amount Qa detected by the BOPN and the air flow sensor 2 is read.
【0043】次のS36では、機関回転数Neと機関負荷
Tpとによりバイパス弁閉時EGR目標開度マップMA
PMDから目標開度SMTGTを検索する。S37では、
前記フラグFBOPNを判別する。ここで、前記フラグ
FBOPNが「0」であった場合、即ち、バイパス弁19
を開制御切り換えする必要がないときには、38へ進み、
目標開度補正値KHSMTに1.0 をセットする。前記目
標開度補正値KHSMTは、前記目標開度SMTGTに
対する乗算補正項であるから、補正値KHSMT=1.0
であるときには、実質的には補正が行われないことにな
る。At the next S36, the EGR target opening map MA at the time of bypass valve closing is calculated by the engine speed Ne and the engine load Tp.
The target opening SMTGT is retrieved from PMD. In S37,
The flag FBOPN is determined. Here, when the flag FBOPN is "0", that is, the bypass valve 19
When there is no need to switch the open control, go to 38,
Set the target opening correction value KHSMT to 1.0. Since the target opening correction value KHSMT is a multiplication correction term for the target opening SMTGT, the correction value KHSMT = 1.0
When, the correction is not substantially performed.
【0044】一方、S37で前記フラグFBOPNが
「1」であると判別された場合、即ち、運転条件からバ
イパス弁19の開制御要求がある場合には、S39へ進み、
前記フラグFBOPNの前回値FBOPNOを判別す
る。前回値FBOPNOが「0」であった場合には、機
関運転条件がバイパス弁19の開制御領域に移行した初回
であり、この場合には、S40へ進み、吸入空気量Qaに
基づいて禁止タイマ初期値テーブルTBLKQ(図10参
照)を参照し、バイパス弁駆動禁止タイマTMBDRの
初期値を設定する。On the other hand, if it is determined in S37 that the flag FBOPN is "1", that is, if there is a request for opening control of the bypass valve 19 from the operating conditions, the process proceeds to S39.
The previous value FBOPNO of the flag FBOPN is determined. When the previous value FBOPNO is "0", it is the first time that the engine operating condition has shifted to the open control region of the bypass valve 19, and in this case, the process proceeds to S40 and the prohibit timer is set based on the intake air amount Qa. The initial value of the bypass valve drive prohibition timer TMBDR is set by referring to the initial value table TBLKQ (see FIG. 10).
【0045】ここで、前記S40において初期値設定され
るタイマTMBDRは、バイパス弁19を開制御切り換え
した場合の排圧変化が大きく、かかる排圧変化に対応す
るための開度補正値によって目標開度の変化量が限界応
答速度を越えるような場合に、バイパス弁19の開制御を
強制的に禁止する時間を計測するものであり、その初期
値は、排圧変化が吸入空気量Qaが多いときほど大きく
なることに対応して、吸入空気流量Qaの増大に応じて
より大きな値がセットされるようになっている。また、
吸入空気流量Qaが充分に小さく排圧変化の影響が無視
できる程度である場合には、初期値として0が設定さ
れ、実質的にはバイパス弁の開制御が禁止されないよう
にしてある。Here, the timer TMBDR, which is initially set in S40, has a large change in exhaust pressure when the bypass valve 19 is switched to open control, and the target opening value is adjusted by the opening correction value to cope with the change in exhaust pressure. When the change amount of the degree exceeds the limit response speed, the time for forcibly prohibiting the opening control of the bypass valve 19 is measured, and its initial value is that the exhaust pressure change has a large intake air amount Qa. Corresponding to the increase with time, a larger value is set according to the increase of the intake air flow rate Qa. Also,
When the intake air flow rate Qa is sufficiently small and the influence of the exhaust pressure change is negligible, 0 is set as an initial value so that the opening control of the bypass valve is not substantially prohibited.
【0046】また、S39で前記前回値FBOPNOが
「1」であったと判別された場合には、継続的にバイパ
ス弁19の開制御領域であることになり、この場合には、
前記タイマTMBDRの初期値設定が既に行われている
ことになるので、S40へ進まずにS41へ飛ぶ。S41で
は、吸入空気量QaによりEGR目標開度補正テーブル
TBLKQから目標開度補正値KHSMTを設定する。
ここで、前記目標開度補正値KHSMTは、吸入空気量
Qaが多いときほど切り換えによる排圧の変化が大きく
なることに対応して、吸入空気流量Qaの増大に応じて
より大きな値がセットされるようになっている(図10参
照)。When it is determined in S39 that the previous value FBOPNO is "1", it means that the opening control region of the bypass valve 19 is continuously maintained. In this case,
Since the initial value of the timer TMBDR has already been set, the process jumps to S41 without proceeding to S40. In S41, the target opening correction value KHSMT is set from the EGR target opening correction table TBLKQ according to the intake air amount Qa.
Here, the target opening degree correction value KHSMT is set to a larger value in accordance with an increase in the intake air flow rate Qa in response to a larger change in the exhaust pressure due to switching as the intake air amount Qa increases. (See Figure 10).
【0047】ここで、目標開度補正値KHSMTを吸入
空気量Qaに基づいて設定するのは、バイパス弁19の開
制御切り換えに伴う排圧の変化量は、排気流量に略比例
し、排気流量は吸入空気流量に比例するためである。S
42では、目標開度SMTGTに前記補正値KHSMTを
乗算し、該乗算結果を最終的な目標開度SMTGTとす
る。Here, the target opening degree correction value KHSMT is set based on the intake air amount Qa because the amount of change in exhaust pressure due to switching of the open control of the bypass valve 19 is substantially proportional to the exhaust flow rate. Is proportional to the intake air flow rate. S
At 42, the target opening SMTGT is multiplied by the correction value KHSMT, and the multiplication result is set as the final target opening SMTGT.
【0048】S43では、前記タイマTMBDRからバイ
パス弁駆動禁止時間減衰量DBDRを減算し、前記タイ
マTMBDRを前記減衰量DBDRによる減速速度で0
にまで徐々に減少させる。フローチャート中に記載した
関数Clip(A−B,C)は、変数Aから定数Bを減算
し、該減算結果が定数C以下であれば、演算結果を定数
Cに保持することを意味する。従って、タイマTMBD
Rは初期値から本ルーチンの実行周期毎に減衰量DBD
Rずつ減少していって、最終的には0に保持されること
になる。In S43, the bypass valve drive inhibition time attenuation amount DBDR is subtracted from the timer TMBDR, and the timer TMBDR is set to 0 at the deceleration speed based on the attenuation amount DBDR.
Gradually decrease to. The function Clip (AB, C) described in the flowchart means that the constant B is subtracted from the variable A, and if the subtraction result is the constant C or less, the operation result is held in the constant C. Therefore, the timer TMBD
R is the attenuation value DBD from the initial value for each execution cycle of this routine
It will decrease by R and will eventually be held at zero.
【0049】S44では、今回のフラグFBOPNの値を
前回値FBOPNOにセットする。図9のフローチャー
トは、第2の実施形態におけるバイパス弁駆動ルーチン
を示し、前記図5のフローチャートと同様にしてBGJ
として実行される。まず、S51では、機関回転数Ne,
機関負荷Tpを読み込む。S52では、前記フラグFBO
PNを判別し、該フラグFBOPNが「0」であって、
バイパス弁19を開制御すべき運転条件でない場合には、
そのまま、S54へ進んで、バイパス弁19の駆動ソレノイ
ドをOFF(バイパス通路の閉塞状態)に制御する。In S44, the value of the present flag FBOPN is set to the previous value FBOPNO. The flowchart of FIG. 9 shows a bypass valve drive routine in the second embodiment, and BGJ is performed in the same manner as the flowchart of FIG.
Is executed as First, in S51, the engine speed Ne,
The engine load Tp is read. In S52, the flag FBO
PN is discriminated, and the flag FBOPN is "0",
If the operating condition that should control the opening of the bypass valve 19 is not satisfied,
As it is, the process proceeds to S54, and the drive solenoid of the bypass valve 19 is controlled to OFF (closed state of the bypass passage).
【0050】一方、S52でフラグFBOPNが「1」で
あって、バイパス弁19を開制御すべき運転条件であると
判別されたときには、S53へ進んで、前記タイマTMB
DRが0であるか否かを判別する。前記タイマTMBD
Rが0でない場合には、S54へ進んで、バイパス弁19の
駆動ソレノイドをOFF(バイパス通路の閉塞状態)に
制御することで、バイパス弁19の開制御切り換えを強制
的に禁止する。On the other hand, when the flag FBOPN is "1" in S52 and it is judged that the operating condition is such that the bypass valve 19 should be controlled to be opened, the routine proceeds to S53, in which the timer TMB is set.
It is determined whether DR is 0 or not. The timer TMBD
If R is not 0, the routine proceeds to S54, in which the drive solenoid of the bypass valve 19 is controlled to OFF (closed state of the bypass passage) to forcibly prohibit the open control switching of the bypass valve 19.
【0051】そして、前記S43における減衰制御によっ
て前記タイマTMBDRが0にまで減衰すると、S53か
らS55へ進んで、バイパス弁19の駆動ソレノイドをON
(バイパス通路の解放状態)に制御する。S56では、機
関回転数Ne,機関負荷Tpに基づきバイパス弁駆動マ
ップMAPBDRを参照し、バイパス弁駆動状態フラグ
FBOPNを検索する。When the timer TMBDR is attenuated to 0 by the attenuation control in S43, the process proceeds from S53 to S55 to turn on the drive solenoid of the bypass valve 19.
(Bypass passage open state). In S56, the bypass valve drive map MAPBDR is referred to based on the engine speed Ne and the engine load Tp, and the bypass valve drive state flag FBOPN is searched.
【0052】かかる構成によると、バイパス弁19を開制
御することによる排圧変化が大きく、目標開度補正値に
よる補正によって目標開度が限界応答速度を越える可能
性がある場合には、実際のバイパス弁19の開制御切り換
えが禁止されるから、限界応答速度を越える要求の発生
によって実際の排気還流量が不足することを回避でき
る。According to this configuration, when the exhaust pressure change due to the opening control of the bypass valve 19 is large and the target opening may exceed the limit response speed due to the correction by the target opening correction value, the actual Since the opening control switching of the bypass valve 19 is prohibited, it is possible to prevent the actual exhaust gas recirculation amount from becoming insufficient due to the generation of a request that exceeds the limit response speed.
【0053】次に第3の実施形態における内燃機関のシ
ステム構成を、図11に従って説明する。尚、第3の実施
形態のシステム構成を示す図11において、排気還流装置
以外の部分については図3と同様であるので、図3と同
一要素には同一符号を付して説明を省略する。図11にお
いて、排気還流通路20の途中には、ダイヤフラム式の排
気還流弁30が介装されており、この排気還流弁30は、ス
ロットル負圧がダイヤフラムで仕切られた負圧作動室31
に導入されることで、弁体32がスプリング33の閉弁付勢
力に抗して図で上方にリフトして開弁動作する。Next, the system configuration of the internal combustion engine in the third embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 11 showing the system configuration of the third embodiment, parts other than the exhaust gas recirculation device are the same as those in FIG. 3, so the same elements as those in FIG. 3 are assigned the same reference numerals and explanations thereof are omitted. In FIG. 11, a diaphragm type exhaust gas recirculation valve 30 is provided in the middle of the exhaust gas recirculation passage 20, and this exhaust gas recirculation valve 30 has a negative pressure working chamber 31 in which the throttle negative pressure is partitioned by the diaphragm.
The valve body 32 is lifted upward in the figure against the valve closing urging force of the spring 33 to open the valve.
【0054】前記負圧作動室31にスロットル負圧を導く
ための負圧導入路41には、電磁式の切り換え弁42が設け
られ、該切り換え弁42によってスロットル負圧と大気圧
とを選択的に前記負圧導入路41に導くことができるよう
になっており、例えば、冷機時等などの排気還流を停止
させる条件下では、前記切り換え弁42によって大気圧を
負圧導入路41を介して前記負圧作動室31に作用させて、
排気還流弁30を閉弁状態に保持する。尚、前記切り換え
弁42をバイメタル弁等に置き換えても良い。An electromagnetic switching valve 42 is provided in the negative pressure introducing passage 41 for introducing the throttle negative pressure to the negative pressure operating chamber 31, and the switching valve 42 selectively selects the throttle negative pressure and the atmospheric pressure. Can be led to the negative pressure introduction path 41, for example, under conditions such as exhaust gas recirculation is stopped when the engine is cold, etc., the atmospheric pressure by the switching valve 42 via the negative pressure introduction path 41. By acting on the negative pressure working chamber 31,
The exhaust gas recirculation valve 30 is kept closed. The switching valve 42 may be replaced with a bimetal valve or the like.
【0055】更に、前記負圧導入路41の途中には、前記
切り換え弁42によってスロットル負圧が導かれる状態に
おいて、該スロットル負圧を排圧に応じて大気圧で希釈
することで、排気還流率を一定にするためのBPT(Bac
k Pressure Transducer)弁50が設けられている。該BP
T弁50は、前記負圧導入路41から分岐してスロットル負
圧を導く負圧調整通路51が臨む負圧作動室52と、ダイヤ
フラムで仕切られて前記排気還流弁30の弁体32上流側の
排圧が排圧導入路53を介して導入される圧力作動室54と
からなる。前記負圧作動室52は大気解放されており、前
記弁体32上流側の排圧がスプリング55の設定圧よりも高
くなると、ダイヤフラムに固定された弁体56が図で上方
にリフトして前記負圧調整通路51を閉じ、スロットル負
圧をそのまま前記排気還流弁30の負圧作動室31に導く。
一方、前記弁体32上流側の排圧が設定圧よりも低いと、
前記負圧調整通路51が開かれることで、スロットル負圧
が大気で希釈され、前記負圧作動室31に導入される負圧
を弱くするので、排気還流弁30が閉じられることにな
る。Further, in the middle of the negative pressure introducing passage 41, in a state where the throttle negative pressure is introduced by the switching valve 42, the throttle negative pressure is diluted with the atmospheric pressure in accordance with the exhaust pressure, so that the exhaust gas recirculation is performed. BPT (Bac
A k Pressure Transducer) valve 50 is provided. The BP
The T valve 50 is divided by a diaphragm from a negative pressure working chamber 52 facing a negative pressure adjusting passage 51 that branches off from the negative pressure introducing passage 41 and guides a throttle negative pressure, and is separated by a diaphragm to the upstream side of the valve body 32 of the exhaust gas recirculation valve 30. And the pressure working chamber 54 into which the exhaust pressure is introduced via the exhaust pressure introducing passage 53. The negative pressure working chamber 52 is open to the atmosphere, and when the exhaust pressure on the upstream side of the valve body 32 becomes higher than the set pressure of the spring 55, the valve body 56 fixed to the diaphragm lifts upward in the drawing and The negative pressure adjusting passage 51 is closed, and the throttle negative pressure is guided as it is to the negative pressure operating chamber 31 of the exhaust gas recirculation valve 30.
On the other hand, if the exhaust pressure on the upstream side of the valve element 32 is lower than the set pressure,
When the negative pressure adjusting passage 51 is opened, the throttle negative pressure is diluted with the atmosphere and weakens the negative pressure introduced into the negative pressure operating chamber 31, so that the exhaust gas recirculation valve 30 is closed.
【0056】即ち、前記弁体32上流付近の排圧が高い
と、負圧調整通路51が閉じられることで、スロットル負
圧がそのまま負圧作動室31に導かれ、排気還流弁30が開
かれて排気還流が実行される。ここで、排気還流が行わ
れると、それによって前記弁体32上流付近の排圧が低下
し、BPT弁50において負圧調整通路51が開かれてスロ
ットル負圧が大気で希釈されるため、排気還流弁30が閉
じられて排気の還流は止められる。しかし、排気還流を
停止することで再び弁体32上流付近の排圧が上昇して、
再度排気還流が行われることになり、切り換え弁42によ
ってスロットル負圧が導かれる状態(排気還流領域)で
は、常にこの作動が繰り返されて排気還流率を一定に制
御する。That is, when the exhaust pressure near the upstream of the valve body 32 is high, the negative pressure adjusting passage 51 is closed, so that the throttle negative pressure is directly introduced to the negative pressure operating chamber 31 and the exhaust gas recirculation valve 30 is opened. The exhaust gas recirculation is executed. Here, when exhaust gas recirculation is performed, the exhaust pressure near the upstream of the valve element 32 is reduced, and the negative pressure adjusting passage 51 is opened in the BPT valve 50 to dilute the throttle negative pressure with the atmosphere. The recirculation valve 30 is closed to stop the recirculation of exhaust gas. However, by stopping the exhaust gas recirculation, the exhaust pressure near the upstream of the valve body 32 rises again,
In the state where the exhaust gas recirculation is performed again and the throttle valve negative pressure is guided by the switching valve 42 (exhaust gas recirculation region), this operation is always repeated to control the exhaust gas recirculation rate to be constant.
【0057】尚、上記BPT弁50,ダイヤフラム式の排
気還流弁30が排気還流調整手段に相当する。かかるシス
テム構成におけるバイパス弁19の制御の様子を、図12及
び図13のフローチャートに従って説明する。尚、バイパ
ス制御手段,排気還流率予測手段,切り換え禁止手段と
しての機能は、前記図12及び図13のフローチャートに示
すように制御ユニット6がソフトウェア的に備える。The BPT valve 50 and the diaphragm type exhaust gas recirculation valve 30 correspond to the exhaust gas recirculation adjusting means. The manner of controlling the bypass valve 19 in such a system configuration will be described with reference to the flowcharts of FIGS. 12 and 13. The control unit 6 has the functions of the bypass control means, the exhaust gas recirculation rate prediction means, and the switching prohibition means as software, as shown in the flow charts of FIGS.
【0058】図12のフローチャートにおいて、まず、S
61では、冷却水温度Twとアイドルスイッチ信号とを読
み込む。S62では、前記冷却水温度Twとアイドルスイ
ッチ信号とに基づいてEGR許可条件が成立しているか
否かを判別する。In the flowchart of FIG. 12, first, S
At 61, the cooling water temperature Tw and the idle switch signal are read. In S62, it is determined whether or not the EGR permission condition is satisfied based on the cooling water temperature Tw and the idle switch signal.
【0059】EGR許可条件が成立していない場合に
は、S67へ進んで、予測EGR率TEGRRをゼロとす
る。一方、EGR許可条件が成立している場合には、S
63へ進んで、機関回転数Ne,機関負荷Tp,バイパス
弁駆動状態フラグFBOPNを読み込む。次のS64で
は、前記フラグFBOPNを判別する。そして、前記フ
ラグFBOPNが「1」であって、バイパス弁19を開制
御すべき運転条件であるときには、バイパス弁19を開制
御切り換えしたときに得られる予測排気還流率を、回転
数Neと負荷Tpとに対応して予め記憶してあるマップ
MEGEO(図14参照)を参照し、検索した排気還流率
を前記予測EGR率TEGRRにセットする。When the EGR permission condition is not satisfied, the routine proceeds to S67, where the predicted EGR rate TEGRR is set to zero. On the other hand, if the EGR permission condition is satisfied, S
In step 63, the engine speed Ne, the engine load Tp, and the bypass valve drive state flag FBOPN are read. In the next S64, the flag FBOPN is determined. Then, when the flag FBOPN is "1" and the operating condition is such that the bypass valve 19 should be controlled to be opened, the predicted exhaust gas recirculation rate obtained when the bypass valve 19 is switched to open control is set to the engine speed Ne and the load. The retrieved exhaust gas recirculation rate is set in the predicted EGR rate TEGRR by referring to a map MEGEO (see FIG. 14) stored in advance corresponding to Tp.
【0060】一方、前記フラグFBOPNが「0」であ
って、バイパス弁19を閉制御すべき運転条件であるとき
には、バイパス弁19を閉制御したときに得られる予測排
気還流率を回転数Neと負荷Tpとに対応して予め記憶
してあるマップMEGEO(図14参照)を参照し、検索
した排気還流率を前記予測EGR率TEGRRにセット
する。On the other hand, when the flag FBOPN is "0" and the operating condition is such that the bypass valve 19 should be closed, the predicted exhaust gas recirculation rate obtained when the bypass valve 19 is closed is defined as the rotational speed Ne. The retrieved exhaust gas recirculation rate is set in the predicted EGR rate TEGRR by referring to a map MEGEO (see FIG. 14) stored in advance corresponding to the load Tp.
【0061】S68では、S65〜S66のいずれかで設定さ
れた最新の予測EGR率TEGRRと前回値TEGRR
Oとの差を、予測EGR率TEGRRの変化量DEGR
として算出する。S69では、前記変化量DEGRの絶対
値とバイパス弁駆動禁止判定しきい値BDENSLとを
比較する。At S68, the latest predicted EGR rate TEGRR set at any of S65 to S66 and the previous value TEGRR are set.
The difference from O is calculated as the change amount DEGR of the predicted EGR rate TEGRR.
Is calculated as In S69, the absolute value of the change amount DEGR is compared with the bypass valve drive prohibition determination threshold value BDENSL.
【0062】ここで、|DEGR|<BDENSLであ
って、排気還流率の変化が充分に小さいと判断されると
きには、S70へ進んで、バイパス弁駆動禁止タイマTM
BDRをゼロリセットする。一方、|DEGR|≧BD
ENSLであって、排気還流率の変化が許容レベルを越
えて大きいと判断されるときには、S71へ進んで、前記
タイマTMBDRに駆動禁止初期値KIBDRをセット
する。If | DEGR | <BDENSL and it is determined that the change in the exhaust gas recirculation rate is sufficiently small, the routine proceeds to S70, where the bypass valve drive prohibition timer TM is used.
Reset BDR to zero. On the other hand, | DEGR | ≧ BD
In the case of ENSL, when it is determined that the change of the exhaust gas recirculation rate exceeds the allowable level and is large, the process proceeds to S71, and the timer TMBDR is set to the drive inhibition initial value KIBDR.
【0063】S72では、今回設定した予測EGR率TE
GRRを前回値TEGRROにセットすると共に、前記
タイマTMBDRを本ルーチンの実行周期毎に減衰量D
BDRに基づいて徐々に0まで減少させ、0に到達した
後は0に保持させる処理を行う。図13のフローチャート
は、第3の実施形態におけるバイパス弁駆動制御を示す
が、その処理内容は第2の実施形態における前記図9の
フローチャートと同様であるので、以下に概略説明す
る。At S72, the predicted EGR rate TE set this time is set.
GRR is set to the previous value TEGRRO, and the timer TMBDR is set to the attenuation amount D for each execution cycle of this routine.
A process of gradually decreasing to 0 based on BDR and holding it at 0 after reaching 0 is performed. The flowchart of FIG. 13 shows the bypass valve drive control in the third embodiment, but since the processing content is the same as the flowchart of FIG. 9 in the second embodiment, it will be described briefly below.
【0064】即ち、前記バイパス弁駆動状態フラグFB
OPNが「1」であって(S82)、バイパス弁19を開制
御切り換えすべき運転条件であっても、前記タイマTM
BDRが0でない場合には(S83)、バイパス弁19を開
制御することなくバイパス通路18を閉塞状態に保持する
(S84)。上記構成によると、バイパス弁19の開制御切
り換えによって、BPT弁50における制御圧に変化が起
きて排気還流率が大きく変動することを未然に防止で
き、安定してNOx低減が行える(図15参照)。That is, the bypass valve drive state flag FB
Even if the OPN is "1" (S82) and the operating condition is such that the bypass valve 19 should be opened and switched, the timer TM
When BDR is not 0 (S83), the bypass passage 18 is held in the closed state without controlling the opening of the bypass valve 19 (S84). According to the above configuration, it is possible to prevent a change in the control pressure in the BPT valve 50 and a large change in the exhaust gas recirculation rate due to the switching of the opening control of the bypass valve 19, and it is possible to stably reduce NOx (see FIG. 15). ).
【0065】即ち、バイパス弁19の開制御により排圧が
低下すると、BPT弁50によって排気還流量(排気還流
率)を低下させる方向に排気還流弁30が駆動されるか
ら、例えば加速に伴って排気還流率を増大させる必要が
あるときに、バイパス弁19が開制御されると、必要な排
気還流率に対して実際の排気還流率が大きく落ち込むこ
とになるので(図15参照)、かかる排気還流率の変化を
予測して予めバイパス弁19の開制御を禁止するものであ
る。そして、前記タイマTMBDRによる禁止時間が経
過した段階で実際の切り換えを実行させれば、加速に伴
う要求排気還流率の増大変化は時間と共に鈍るから、バ
イパス制御が排気還流率に与える影響が少なくなった段
階で、切り換えを実行させることができる。That is, when the exhaust pressure is reduced by controlling the opening of the bypass valve 19, the exhaust gas recirculation valve 30 is driven by the BPT valve 50 in the direction of decreasing the exhaust gas recirculation amount (exhaust gas recirculation rate). If the bypass valve 19 is controlled to open when the exhaust gas recirculation rate needs to be increased, the actual exhaust gas recirculation rate will drop significantly relative to the required exhaust gas recirculation rate (see FIG. 15). The opening control of the bypass valve 19 is prohibited in advance by predicting the change in the reflux rate. If the actual switching is executed after the prohibition time by the timer TMBDR has elapsed, the increase change in the required exhaust gas recirculation rate due to acceleration slows down with time, so that the bypass control has less influence on the exhaust gas recirculation rate. The switching can be executed at a different stage.
【0066】[0066]
【発明の効果】以上説明したように請求項1記載の発明
によると、バイパス制御の要求に応じた場合の排気還流
弁の目標開度変化量が限界応答速度を越えると予測され
るときには、機関運転条件から要求されるバイパス制御
を強制的に禁止するから、排気還流弁の開度変化に追従
遅れが発生して、排気還流量が不足することを回避で
き、以て、NOx低減効果を維持できるという効果があ
る。As described above, according to the first aspect of the present invention, when it is predicted that the target opening change amount of the exhaust gas recirculation valve when the bypass control request is met exceeds the limit response speed, the engine is Bypassing the bypass control required from the operating conditions is forcibly prohibited, so that it is possible to avoid a delay in following the change in the opening of the exhaust gas recirculation valve, causing a shortage of the exhaust gas recirculation amount, thus maintaining the NOx reduction effect. The effect is that you can do it.
【0067】請求項2記載の発明によると、バイパス制
御による排圧の変化に対応するための目標開度補正値が
大きく、排気還流弁の開度制御において限界応答速度を
越えてしまう可能性があるときに、バイパス制御を強制
的に禁止するようにしたので、排気還流弁の開度変化に
追従遅れが発生して、排気還流量が不足することを回避
でき、以て、NOx低減効果を維持できるという効果が
ある。According to the second aspect of the present invention, the target opening correction value for responding to the change in the exhaust pressure due to the bypass control is large, and the limit response speed may be exceeded in the opening control of the exhaust gas recirculation valve. Since the bypass control is forcibly prohibited at a certain time, it is possible to avoid a shortage of the exhaust gas recirculation amount due to a follow-up delay due to the change in the opening degree of the exhaust gas recirculation valve, thereby reducing the NOx reduction effect. The effect is that it can be maintained.
【0068】請求項3記載の発明によると、バイパス制
御による排圧の変化に対応するための目標開度補正値
を、精度良く設定させることができるという効果があ
る。請求項4記載の発明によると、バイパス制御による
排圧の変化が大きいと予測される場合に、機関運転条件
に応じた目標開度の変化と、前記排圧変化に対応するた
めの目標開度補正とが重なってしまうことを確実に回避
でき、以て、排気還流弁の開度に応答遅れが生じること
を防止できるという効果がある。According to the third aspect of the invention, there is an effect that the target opening correction value for coping with the change in the exhaust pressure due to the bypass control can be accurately set. According to the invention described in claim 4, when it is predicted that the change in exhaust pressure due to the bypass control is large, the change in the target opening according to the engine operating condition and the target opening for responding to the change in the exhaust pressure. There is an effect that it is possible to reliably avoid that the correction overlaps with each other, and thus prevent a response delay from occurring in the opening degree of the exhaust gas recirculation valve.
【0069】請求項5記載の発明によると、バイパス制
御を行った場合の排気還流率の変化幅を予測して、大き
な排気還流率の変動を招くバイパス制御の実行を未然に
回避するから、排気還流率を安定させて、高いNOx低
減効果を維持できるという効果がある。請求項6記載の
発明によると、例えば加速初期の排気還流率の増大要求
が高いときに、バイパス制御によって排気還流率を大き
く減少させてしまうことを確実に回避して、バイパス制
御が排気還流率に与える影響が充分に少なくなった段階
でバイパス制御を実行させることができるという効果が
ある。According to the fifth aspect of the present invention, the variation range of the exhaust gas recirculation rate when the bypass control is performed is predicted and the execution of the bypass control that causes a large fluctuation of the exhaust gas recirculation rate is avoided in advance. This has the effect of stabilizing the reflux rate and maintaining a high NOx reduction effect. According to the sixth aspect of the present invention, when the demand for increasing the exhaust gas recirculation rate in the initial stage of acceleration is high, for example, it is possible to reliably avoid the exhaust gas recirculation rate from being greatly reduced by the bypass control, and the bypass control is performed. There is an effect that the bypass control can be executed at a stage when the influence on the power consumption is sufficiently reduced.
【図1】請求項1記載の発明の基本構成を示すブロック
図。FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of the invention according to claim 1;
【図2】請求項5記載の発明の基本構成を示すブロック
図。FIG. 2 is a block diagram showing a basic configuration of the invention according to claim 5.
【図3】第1,第2の実施形態に共通のシステム構成
図。FIG. 3 is a system configuration diagram common to the first and second embodiments.
【図4】第1の実施形態における排気還流制御を示すフ
ローチャート。FIG. 4 is a flowchart showing exhaust gas recirculation control according to the first embodiment.
【図5】第1の実施形態におけるバイパス制御を示すフ
ローチャート。FIG. 5 is a flowchart showing bypass control according to the first embodiment.
【図6】排気還流弁の目標開度マップの概形を示す線
図。FIG. 6 is a diagram showing an outline of a target opening map of an exhaust gas recirculation valve.
【図7】第1の実施形態における作用・効果を示すタイ
ムチャート。FIG. 7 is a time chart showing the actions and effects of the first embodiment.
【図8】第2の実施形態における排気還流制御を示すフ
ローチャート。FIG. 8 is a flowchart showing exhaust gas recirculation control according to the second embodiment.
【図9】第2の実施形態におけるバイパス制御を示すフ
ローチャート。FIG. 9 is a flowchart showing bypass control according to the second embodiment.
【図10】吸入空気量に応じた目標開度補正値又は禁止タ
イマ初期値の特性を示す線図。FIG. 10 is a diagram showing characteristics of a target opening correction value or a prohibition timer initial value according to an intake air amount.
【図11】第3の実施形態のシステム構成図。FIG. 11 is a system configuration diagram of the third embodiment.
【図12】第3の実施形態における排気還流率の予測制御
を示すフローチャート。FIG. 12 is a flowchart showing predictive control of an exhaust gas recirculation rate in the third embodiment.
【図13】第3の実施形態におけるバイパス制御を示すフ
ローチャート。FIG. 13 is a flowchart showing bypass control according to the third embodiment.
【図14】排気還流率の予測値のマップを示す線図。FIG. 14 is a diagram showing a map of a predicted value of an exhaust gas recirculation rate.
【図15】第3の実施形態における作用・効果を示すタイ
ムチャート。FIG. 15 is a time chart showing actions and effects according to the third embodiment.
1 クランク角センサ 2 エアーフローセンサ 3 水温センサ 4 スロットル開度センサ 6 制御ユニット 17 先頭触媒 18 バイパス通路 19 バイパス弁 20 排気還流通路 21 排気還流弁 22 主触媒 30 排気還流弁 50 BPT弁 1 crank angle sensor 2 air flow sensor 3 water temperature sensor 4 throttle opening sensor 6 control unit 17 start catalyst 18 bypass passage 19 bypass valve 20 exhaust gas recirculation passage 21 exhaust gas recirculation valve 22 main catalyst 30 exhaust gas recirculation valve 50 BPT valve
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松本 幹雄 神奈川県横浜市神奈川区宝町2番地 日産 自動車株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Mikio Matsumoto 2 Takaracho, Kanagawa-ku, Yokohama, Kanagawa Nissan Motor Co., Ltd.
Claims (6)
パスするバイパス通路とのいずれか一方に切り換えるバ
イパス弁と、該バイパス弁を機関運転条件に応じて開閉
駆動して排気の流れを切り換え制御するバイパス制御手
段と、前記バイパス弁の上流側から排気を吸気通路に還
流させるための排気還流通路に介装された排気還流弁
と、該排気還流弁の目標開度を機関運転条件及び前記バ
イパス制御手段による切り換え制御状態に応じて設定
し、該目標開度に基づいて前記排気還流弁の開度を制御
する排気還流制御手段と、を備えた内燃機関の排気浄化
装置において、 前記目標開度の変化幅が所定値を越えると予測されると
きに、前記バイパス制御手段による切り換え制御を強制
的に禁止する切り換え禁止手段を設けたことを特徴とす
る内燃機関の排気浄化装置。1. A bypass valve for switching an exhaust flow to either an exhaust purification catalyst or a bypass passage bypassing the catalyst, and an opening / closing drive of the bypass valve according to engine operating conditions to switch the exhaust flow. By-pass control means for controlling, an exhaust gas recirculation valve interposed in an exhaust gas recirculation passage for recirculating exhaust gas from the upstream side of the bypass valve to an intake passage, and a target opening degree of the exhaust gas recirculation valve for engine operating conditions and An exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine, comprising: an exhaust gas recirculation control unit that is set according to a switching control state by a bypass control unit and controls the opening degree of the exhaust gas recirculation valve based on the target opening degree. The internal combustion engine is characterized in that a switching prohibition means for forcibly prohibiting the switching control by the bypass control means is provided when it is predicted that the change width of the degree exceeds a predetermined value. Exhaust gas purification device for engines.
パスするバイパス通路とのいずれか一方に切り換えるバ
イパス弁と、該バイパス弁を機関運転条件に応じて開閉
駆動して排気の流れを切り換え制御するバイパス制御手
段と、前記バイパス弁の上流側から排気を吸気通路に還
流させるための排気還流通路に介装された排気還流弁
と、該排気還流弁の目標開度を機関運転条件に応じて設
定すると共に、前記バイパス制御手段による切り換え制
御状態に応じて目標開度補正値を設定し、前記目標開度
を前記目標開度補正値で補正して得た目標開度に基づい
て前記排気還流弁の開度を制御する排気還流制御手段
と、を備えた内燃機関の排気浄化装置において、 前記バイパス弁の切り換え要求に対応する前記目標開度
補正値に応じて前記バイパス制御手段による切り換え制
御を強制的に禁止する切り換え禁止手段を設けたことを
特徴とする内燃機関の排気浄化装置。2. A bypass valve for switching an exhaust flow to either one of an exhaust purification catalyst and a bypass passage bypassing the catalyst, and an opening / closing drive of the bypass valve according to engine operating conditions to switch the exhaust flow. By-pass control means for controlling, an exhaust gas recirculation valve interposed in an exhaust gas recirculation passage for recirculating exhaust gas from the upstream side of the bypass valve to an intake passage, and a target opening degree of the exhaust gas recirculation valve depending on engine operating conditions. The target opening correction value is set according to the switching control state by the bypass control means, and the exhaust gas is exhausted based on the target opening obtained by correcting the target opening with the target opening correction value. In an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine, comprising: an exhaust gas recirculation control unit that controls an opening degree of a recirculation valve, the bypass according to the target opening correction value corresponding to a request for switching the bypass valve. An exhaust emission control device for an internal combustion engine, comprising switching prohibition means for forcibly prohibiting switching control by the control means.
正値を、機関の吸入空気量に応じて設定することを特徴
とする請求項2記載の内燃機関の排気浄化装置。3. The exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to claim 2, wherein the exhaust gas recirculation control means sets the target opening degree correction value in accordance with an intake air amount of the engine.
正値が大きいときほど長い時間、前記バイパス制御手段
による切り換え制御を強制的に禁止することを特徴とす
る請求項2又は3に記載の内燃機関の排気浄化装置。4. The switching prohibition means forcibly prohibits the switching control by the bypass control means for a longer time as the target opening correction value is larger. Exhaust gas purification device for internal combustion engine.
パスするバイパス通路とのいずれか一方に切り換えるバ
イパス弁と、該バイパス弁を機関運転条件に応じて開閉
駆動して排気の流れを切り換え制御するバイパス制御手
段と、前記バイパス弁の上流側から排気を吸気通路に還
流させるための排気還流通路に介装された排気還流弁
と、排気圧力とスロットル負圧とを作動源として前記排
気還流弁を機械的に開閉駆動して排気還流量を調整する
排気還流調整手段と、を備えた内燃機関の排気浄化装置
において、 機関運転条件及び前記バイパス弁の開閉状態に応じて定
常運転時の排気還流率を予測する排気還流率予測手段
と、 前記排気還流率の予測値の変化幅が所定値を越えると予
測されるときに、前記バイパス制御手段による切り換え
制御を強制的に禁止する切り換え禁止手段と、を設けた
ことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。5. A bypass valve for switching an exhaust flow to either an exhaust purification catalyst or a bypass passage bypassing the catalyst, and an opening / closing drive of the bypass valve according to engine operating conditions to switch the exhaust flow. By-pass control means for controlling, an exhaust gas recirculation valve interposed in the exhaust gas recirculation passage for recirculating exhaust gas from the upstream side of the bypass valve to the intake passage, and exhaust gas recirculation using exhaust pressure and throttle negative pressure as operating sources. An exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine, comprising: an exhaust gas recirculation adjusting unit that mechanically opens and closes a valve to adjust an exhaust gas recirculation amount, and an exhaust gas during a steady operation according to an engine operating condition and an opening / closing state of the bypass valve. Exhaust gas recirculation rate predicting means for predicting the recirculation rate, and switching control by the bypass control means when it is predicted that the variation width of the predicted value of the exhaust gas recirculation rate exceeds a predetermined value. Exhaust purification system of an internal combustion engine, wherein a switching inhibiting means for forcibly prohibited, that was provided.
の予測値の変化幅が所定値を越えると予測されるとき
に、前記切り換え制御手段による切り換え制御を所定時
間だけ禁止することを特徴とする請求項5記載の内燃機
関の排気浄化装置。6. The switching prohibition means prohibits the switching control by the switching control means for a predetermined time when it is predicted that the change width of the predicted value of the exhaust gas recirculation rate exceeds a predetermined value. The exhaust gas purification device for an internal combustion engine according to claim 5.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7310994A JPH09151726A (en) | 1995-11-29 | 1995-11-29 | Exhaust gas purification device for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7310994A JPH09151726A (en) | 1995-11-29 | 1995-11-29 | Exhaust gas purification device for internal combustion engine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09151726A true JPH09151726A (en) | 1997-06-10 |
Family
ID=18011861
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7310994A Pending JPH09151726A (en) | 1995-11-29 | 1995-11-29 | Exhaust gas purification device for internal combustion engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09151726A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110208383A1 (en) * | 2008-10-31 | 2011-08-25 | Masaya Yamamoto | Electric powered vehicle and control method for the same |
-
1995
- 1995-11-29 JP JP7310994A patent/JPH09151726A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110208383A1 (en) * | 2008-10-31 | 2011-08-25 | Masaya Yamamoto | Electric powered vehicle and control method for the same |
| US8793041B2 (en) * | 2008-10-31 | 2014-07-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Electric powered vehicle and control method for the same |
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