JP2000282958A - Exhaust gas recirculation system for internal combustion engine - Google Patents
Exhaust gas recirculation system for internal combustion engineInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関の排気再循
環装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhaust gas recirculation system for an internal combustion engine.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来から内燃機関から排出される排気ガ
ス中の窒素酸化物(以下、NOX )の量を低減すること
が要望されている。NOX は内燃機関の燃焼室内におけ
る燃焼温度が低いほどその発生量が少なくなることから
NOX 低減の方法として燃焼温度を下げる試みがなされ
てきた。このように燃焼温度を下げる方法としては内燃
機関から排出された排気ガスを再び燃焼室内に流入させ
る排気ガス再循環(以下、EGR)方法が知られてい
る。排気ガス中には例えば二酸化炭素のような大きな吸
熱作用を有する物質が含まれているため排気ガスを燃焼
室内に導入すれば燃焼温度は低くなる。2. Description of the Related Art There has been a demand for reducing the amount of nitrogen oxides (hereinafter, NO x ) in exhaust gas discharged from an internal combustion engine. NO X is Attempts have been made to lower the combustion temperature as a way of the NO X reduction since less its emissions lower the combustion temperature in the combustion chamber of an internal combustion engine. As a method of reducing the combustion temperature in this way, there is known an exhaust gas recirculation (hereinafter, EGR) method of causing exhaust gas discharged from an internal combustion engine to flow again into a combustion chamber. Since the exhaust gas contains a substance having a large endothermic effect, for example, carbon dioxide, the combustion temperature is reduced if the exhaust gas is introduced into the combustion chamber.
【0003】ところで燃焼室内に導入できるEGRガス
の量には限界がある。そこで例えば特開平3−1003
61号公報に開示されているEGR装置では排気ガス中
の酸素濃度を用いてEGRガス量を目標のEGR量とな
るように制御する。即ち排気ガス中の酸素濃度が目標の
酸素濃度より小さければEGRガス量が目標量より多い
と判断し、排気ガス中の酸素濃度が目標の酸素濃度より
大きければEGRガス量が目標量より少ないと判断し、
酸素濃度が目標の酸素濃度となるように制御することに
より燃焼室内に導入するEGRガス量が所望のEGRガ
ス量となるようにしている。There is a limit to the amount of EGR gas that can be introduced into the combustion chamber. Therefore, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 3-1003
In the EGR device disclosed in Japanese Patent Publication No. 61, the EGR gas amount is controlled using the oxygen concentration in the exhaust gas so that the EGR gas amount becomes the target EGR amount. That is, if the oxygen concentration in the exhaust gas is smaller than the target oxygen concentration, it is determined that the EGR gas amount is larger than the target amount. If the oxygen concentration in the exhaust gas is larger than the target oxygen concentration, the EGR gas amount is smaller than the target amount. Judge,
By controlling the oxygen concentration to be the target oxygen concentration, the amount of EGR gas introduced into the combustion chamber is adjusted to a desired EGR gas amount.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところでEGR装置は
本来、燃焼室内で発生するNOX の量(以下、NOX 発
生量)を低減することを目的とするものである。即ちこ
のEGR装置は排気ガス中の酸素濃度を制御することを
本来の目的とするものではない。勿論、明示されてはい
ないが上記公報に開示されているEGR装置においてN
OX 発生量を或る条件の下で最小とすべく酸素濃度を制
御するとしてもNOX 発生量と間接的にしか関係のない
酸素濃度を制御しても、結局のところNOX 発生量を所
望のNOX発生量とすることができない可能性がある。[SUMMARY OF THE INVENTION Incidentally EGR device originally amount of the NO X generated in the combustion chamber (hereinafter, NO X generation amount) is intended to be reduced. That is, this EGR device is not intended to control the oxygen concentration in the exhaust gas. Of course, although not explicitly shown, in the EGR device disclosed in the above publication, N
Also the O X generation amount as controlling the oxygen concentration so as to minimize under certain conditions be controlled oxygen concentration unrelated only the NO X generation amount and indirectly, the ultimately NO X generation amount There is a possibility that the desired amount of generated NO X cannot be obtained.
【0005】上記課題を鑑み、本発明の目的は内燃機関
内で発生するNOX の量を正確に目標のNOX 量とする
ことにある。In view of the above problems, an object of the present invention is to accurately set the amount of NO X generated in an internal combustion engine to a target NO X amount.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に一番目の発明によれば内燃機関から排出される排気ガ
スを内燃機関に再び流入させるようにした内燃機関の排
気ガス再循環装置において、前記排気ガス中のNOX の
量を検出するためのNOX 量検出手段を備え、該排気ガ
ス中のNOX 量が目標のNOX 量となるように前記内燃
機関に再び流入せしめられる排気ガスの量を制御する。According to a first aspect of the present invention, there is provided an exhaust gas recirculation system for an internal combustion engine, wherein exhaust gas discharged from the internal combustion engine is allowed to flow back into the internal combustion engine. , wherein the amount of the NO X in the exhaust gas with the amount of NO X detection means for detecting, is caused to flow into again to the internal combustion engine as the amount of NO X in the exhaust gas becomes the amount of NO X in the target exhaust Control the amount of gas.
【0007】二番目の発明によれば一番目の発明におい
て前記目標のNOX 量が機関回転数と内燃機関への燃料
噴射量とにより決定せしめられる。According to the second invention, in the first invention, the target NO X amount is determined by the engine speed and the fuel injection amount to the internal combustion engine.
【0008】[0008]
【発明の実施の形態】図1は本発明を4ストローク圧縮
着火式内燃機関に適用した場合を示している。図1を参
照すると、1は機関本体、2はシリンダブロック、3は
シリンダヘッド、4はピストン、5は燃焼室、6は電気
制御式燃料噴射弁、7は吸気弁、8は吸気ポート、9は
排気弁、10は排気ポートを夫々示す。吸気ポート8は
対応する吸気枝管11を介してサージタンク12に連結
され、サージタンク12は吸気ダクト13およびインタ
ークーラ14を介して過給機、例えば排気ターボチャー
ジャ15のコンプレッサ16の出口部に連結される。コ
ンプレッサ16の入口部は空気吸込管17を介してエア
クリーナ18に連結される。吸気ダクト13内にはステ
ップモータ19により駆動されるスロットル弁20が配
置される。また、空気吸込管17内には吸入空気の質量
流量を検出するための質量流量検出器21が配置され
る。またサージタンク12内には吸入空気の温度を検出
するための吸気温センサ53と、吸入空気の圧力を検出
するための吸気圧センサ54とが配置される。FIG. 1 shows a case where the present invention is applied to a four-stroke compression ignition type internal combustion engine. Referring to FIG. 1, 1 is an engine body, 2 is a cylinder block, 3 is a cylinder head, 4 is a piston, 5 is a combustion chamber, 6 is an electrically controlled fuel injection valve, 7 is an intake valve, 8 is an intake port, 9 Denotes an exhaust valve, and 10 denotes an exhaust port. The intake port 8 is connected to a surge tank 12 via a corresponding intake branch pipe 11. Be linked. The inlet of the compressor 16 is connected to an air cleaner 18 via an air suction pipe 17. A throttle valve 20 driven by a step motor 19 is arranged in the intake duct 13. Further, a mass flow detector 21 for detecting a mass flow of the intake air is disposed in the air suction pipe 17. In the surge tank 12, an intake air temperature sensor 53 for detecting the temperature of the intake air and an intake pressure sensor 54 for detecting the pressure of the intake air are arranged.
【0009】一方、排気ポート10は排気マニホルド2
2を介して排気ターボチャージャ15の排気タービン2
3の入口部に連結され、排気タービン23の出口部は排
気管24を介して触媒25を内蔵した触媒コンバータ2
6に連結される。触媒25は例えば排気ガス中のNOX
を浄化する。排気マニホルド22内には排気ガスの空燃
比を検出するための空燃比センサ27と、排気ガスの圧
力を検出するための排気圧センサ28とが配置される。
また排気タービン23の入口部と出口部とはバイパス通
路55により直接接続される。バイパス通路55内には
ステップモータ56により駆動されるバイパス制御弁5
7が配置される。On the other hand, the exhaust port 10 is connected to the exhaust manifold 2.
The exhaust turbine 2 of the exhaust turbocharger 15 via the
3 and an outlet of the exhaust turbine 23 is connected to a catalytic converter 2 containing a catalyst 25 via an exhaust pipe 24.
6. The catalyst 25 is for example NO X in the exhaust gas
To purify. An air-fuel ratio sensor 27 for detecting the air-fuel ratio of the exhaust gas and an exhaust pressure sensor 28 for detecting the pressure of the exhaust gas are arranged in the exhaust manifold 22.
The inlet and outlet of the exhaust turbine 23 are directly connected by a bypass passage 55. A bypass control valve 5 driven by a step motor 56 is provided in the bypass passage 55.
7 are arranged.
【0010】さらに排気管24内にはステップモータ5
8により駆動される排気絞り弁59が配置される。また
排気絞り弁59下流の排気管24内には排気ガス中のN
OXの濃度を検出するためのNOX センサ60と、排気
ガスの温度を検出するための排気温センサ61とが配置
される。排気マニホルド22とサージタンク12とはE
GR通路29を介して互いに連結され、EGR通路29
内にはステップモータ30により駆動されるEGR制御
弁31が配置される。また、EGR通路29内にはEG
R通路29内を流れるEGRガスを冷却するためのイン
タークーラ32が配置される。図1に示される実施例で
は機関冷却水がインタークーラ32内に導かれ、機関冷
却水によってEGRガスが冷却される。Further, a step motor 5 is provided in the exhaust pipe 24.
An exhaust throttle valve 59 driven by 8 is arranged. Further, N in the exhaust gas is provided in the exhaust pipe 24 downstream of the exhaust throttle valve 59.
The NO X sensor 60 for detecting the concentration of O X, the exhaust gas temperature sensor 61 for detecting the temperature of the exhaust gas is disposed. The exhaust manifold 22 and the surge tank 12 are E
The EGR passage 29 is connected to each other through the GR passage 29.
Inside, an EGR control valve 31 driven by a step motor 30 is arranged. In addition, EG
An intercooler 32 for cooling the EGR gas flowing in the R passage 29 is provided. In the embodiment shown in FIG. 1, the engine cooling water is guided into the intercooler 32, and the engine cooling water cools the EGR gas.
【0011】一方、燃料噴射弁6は燃料供給管33を介
して燃料リザーバ、いわゆるコモンレール34に連結さ
れる。このコモンレール34内へは電気制御式の吐出量
可変な燃料ポンプ35から燃料が供給され、コモンレー
ル34内に供給された燃料は各燃料供給管33を介して
燃料噴射弁6に供給される。コモンレール34にはコモ
ンレール34内の燃料圧を検出するための燃料圧センサ
36が取付けられ、燃料圧センサ36の出力信号に基づ
いてコモンレール34内の燃料圧が目標燃料圧となるよ
うに燃料ポンプ35の吐出量が制御される。On the other hand, the fuel injection valve 6 is connected to a fuel reservoir, a so-called common rail 34, via a fuel supply pipe 33. Fuel is supplied into the common rail 34 from an electric control type variable discharge fuel pump 35, and the fuel supplied into the common rail 34 is supplied to the fuel injection valve 6 through each fuel supply pipe 33. A fuel pressure sensor 36 for detecting the fuel pressure in the common rail 34 is attached to the common rail 34, and the fuel pump 35 is controlled so that the fuel pressure in the common rail 34 becomes the target fuel pressure based on the output signal of the fuel pressure sensor 36. Is controlled.
【0012】電子制御ユニット40はデジタルコンピュ
ータからなり、双方向性バス41によって互いに接続さ
れたROM(リードオンリメモリ)42、RAM(ラン
ダムアクセスメモリ)43、CPU(マイクロプロセッ
サ)44、入力ポート45および出力ポート46を具備
する。質量流量検出器21の出力信号は対応するAD変
換器47を介して入力ポート45に入力され、空燃比セ
ンサ27、排気圧センサ28、燃料圧センサ36、吸気
温センサ53、吸気圧センサ54、NOX センサ60お
よび排気温センサ61の出力信号も夫々対応するAD変
換器47を介して入力ポート45に入力される。アクセ
ルペダル50にはアクセルペダル50の踏込み量Lに比
例した出力電圧を発生する負荷センサ51が接続され、
負荷センサ51の出力電圧は対応するAD変換器47を
介して入力ポート45に入力される。また、入力ポート
45にはクランクシャフトが例えば30°回転する毎に
出力パルスを発生するクランク角センサ52が接続され
る。さらに入力ポート45には大気圧を検出するための
大気圧センサ62が対応するAD変換器47を介して接
続される。一方、出力ポート46は対応する駆動回路4
8を介して燃料噴射弁6、スロットル弁制御用ステップ
モータ19、EGR制御弁制御用ステップモータ30、
燃料ポンプ35、バイパス制御弁制御用ステップモータ
56および排気絞り弁制御用ステップモータ58に接続
される。The electronic control unit 40 is composed of a digital computer, and is connected to a ROM (Read Only Memory) 42, a RAM (Random Access Memory) 43, a CPU (Microprocessor) 44, an input port 45, An output port 46 is provided. The output signal of the mass flow detector 21 is input to the input port 45 via the corresponding AD converter 47, and the air-fuel ratio sensor 27, the exhaust pressure sensor 28, the fuel pressure sensor 36, the intake temperature sensor 53, the intake pressure sensor 54, the output signal of the NO X sensor 60 and an exhaust temperature sensor 61 via a corresponding AD converter 47 respectively are input to the input port 45. A load sensor 51 that generates an output voltage proportional to the depression amount L of the accelerator pedal 50 is connected to the accelerator pedal 50,
The output voltage of the load sensor 51 is input to the input port 45 via the corresponding AD converter 47. The input port 45 is connected to a crank angle sensor 52 that generates an output pulse every time the crankshaft rotates, for example, by 30 °. Further, an atmospheric pressure sensor 62 for detecting atmospheric pressure is connected to the input port 45 via a corresponding AD converter 47. On the other hand, the output port 46 is
8, a fuel injection valve 6, a throttle valve control step motor 19, an EGR control valve control step motor 30,
The fuel pump 35 is connected to a bypass control valve control step motor 56 and an exhaust throttle valve control step motor 58.
【0013】ところで本実施例では触媒25によりNO
X を浄化し、大気中に排出されるNOX の量を低減して
いる。しかしながら大気中に排出されるNOX の量をさ
らに低減するという要求がある。そこで本実施例では以
下のようにして燃焼室5内で発生するNOX 自体の量
(以下、NOX 発生量)を低減している。即ちNOX 発
生量を低減するために内燃機関から排出された排気ガス
をEGR通路29を介してサージタンク12に供給し、
吸入空気と共に燃焼室5内に導入する。排気ガス中には
例えば二酸化炭素のような大きな吸熱作用を有する不活
性ガスが含まれている。このため排気ガスを燃焼室5内
に導入することで燃焼室5内における燃焼温度が低下す
る。NOX 発生量は燃焼温度が低いほど少ない。従って
本実施例によれば排気ガスを燃焼室5内に導入すること
によりNOX 発生量が低減され、その結果、大気に排出
されるNOX の量も低減される。In this embodiment, the catalyst 25 causes NO
It purifies X and reduces the amount of NO X emitted into the atmosphere. However there is a demand to further reduce the amount of the NO X discharged into the atmosphere. Therefore, in the present embodiment, the amount of NO X itself (hereinafter, NO X generation amount) generated in the combustion chamber 5 is reduced as follows. That exhaust gas discharged from the internal combustion engine in order to reduce the NO X generation amount is supplied to the surge tank 12 through the EGR passage 29,
It is introduced into the combustion chamber 5 together with the intake air. The exhaust gas contains an inert gas having a large endothermic effect, such as carbon dioxide. Therefore, the combustion temperature in the combustion chamber 5 is reduced by introducing the exhaust gas into the combustion chamber 5. NO X generation amount is small the lower the combustion temperature. Therefore, according to the present embodiment, the amount of NO X generated is reduced by introducing exhaust gas into the combustion chamber 5, and as a result, the amount of NO X discharged to the atmosphere is also reduced.
【0014】ところで燃焼室5内に導入する排気ガスの
量(以下、EGRガス量)に応じてNOX 発生量が異な
る。一般的にはEGRガス量が多いほどNOX 発生量は
少ない。勿論、NOX 発生量は可能なかぎり少ないこと
が好ましいのでNOX 発生量を最小限とするにはEGR
ガス量を可能なかぎり多くすることが好ましい。しかし
ながらEGRガス量が多いと機関運転に関して不具合が
あるため実際には種々のパラメータにより機関運転に関
して不具合が生じないようにEGRガス量を制御してい
る。次にこのEGRガス量の制御について説明する。By the way the amount of exhaust gas introduced into the combustion chamber 5 (hereinafter, EGR gas amount) NO X generation amount in accordance with the different. More typically the amount EGR gas is large NO X generation amount is small. Of course, EGR to minimize the NO X generation amount since it is preferable NO X generation amount is small as possible
It is preferable to increase the gas amount as much as possible. However, if the amount of EGR gas is large, there is a problem with respect to engine operation. Therefore, in practice, the EGR gas amount is controlled by various parameters so that a problem does not occur with respect to engine operation. Next, the control of the EGR gas amount will be described.
【0015】図2に示したように一般的には吸入空気量
に対するEGRガス量の比(以下、EGR率)が大きく
なるほどNOX 発生量は少なくなり、その一方で燃焼室
5内で発生するスモーク量(以下、スモーク発生量)は
多くなる。このスモーク発生量も或る値以下に制限すべ
きであるので、本実施例ではスモーク発生量が予め定め
られた値、即ち許容できるスモーク発生量の上限値(以
下、最大許容値)となる時のNOX 発生量を目標のNO
X 発生量としてEGRガス量を制御する。即ちNOX 発
生量を代表する排気ガス中のNOX 濃度(またはNOX
量)をNOX センサ60により検出し、この検出された
NOX 濃度(以下、検出NOX 濃度)が目標とするNO
X 濃度(以下、目標NOX 濃度)となるようにEGRガ
ス量を制御する。具体的には検出NOX 濃度が目標NO
X 濃度より大きい時にはEGRガス量が多くなるように
制御し、検出NOX 濃度が目標NOX 濃度より小さい時
にはEGRガス量が少なくなるように制御する。このよ
うに本実施例では制御すべきNOX の濃度に基づいてE
GRガス量を制御するのでNOX 濃度が目標NOX濃度
になるように、即ちNOX 発生量が目標とするNOX 発
生量となるように正確に制御することができる。尚、ス
モーク発生量は機関回転数と燃料噴射量とにより決まる
ため、機関回転数と燃料噴射量とを介してスモーク発生
量の最大許容値と目標NOX 濃度を対応させ、目標NO
X 濃度を算出する。即ち図3に示したように目標NOX
濃度BCnoxは機関回転数Nと燃料噴射量Qとの関数
として予めマップの形でROM42に記憶されている。[0015] The ratio of the EGR gas amount to the intake air amount to generally as shown in FIG. 2 (hereinafter, EGR rate) larger the NO X generation amount decreases, generated by the other hand the combustion chamber 5 The amount of smoke (hereinafter, the amount of generated smoke) increases. Since the amount of smoke generation should also be limited to a certain value or less, in the present embodiment, when the amount of smoke generation becomes a predetermined value, that is, the upper limit value of the allowable amount of smoke generation (hereinafter, maximum allowable value), of the NO X generation amount target of NO
The EGR gas amount is controlled as the X generation amount. NO X concentration (or NO X in the exhaust gas ie representing the NO X generation amount
Amount) is detected by the NO X sensor 60, and the detected NO X concentration (hereinafter, detected NO X concentration) is used as the target NO.
The EGR gas amount is controlled so as to be X concentration (hereinafter, target NO X concentration). Specifically, the detected NO X concentration is
When the concentration is larger than the X concentration, the EGR gas amount is controlled to increase, and when the detected NO X concentration is smaller than the target NO X concentration, the EGR gas amount is controlled to decrease. As described above, in the present embodiment, E is determined based on the concentration of NO X to be controlled.
Since the GR gas amount is controlled, it is possible to accurately control the NO X concentration to the target NO X concentration, that is, the NO X generation amount to the target NO X generation amount. Since the smoke generation amount is determined by the engine speed and the fuel injection amount, the maximum allowable value of the smoke generation amount is made to correspond to the target NO X concentration via the engine speed and the fuel injection amount, and the target NO X
Calculate X concentration. Target NO X as words shown in FIG. 3
The concentration BCnox is stored in the ROM 42 in the form of a map in advance as a function of the engine speed N and the fuel injection amount Q.
【0016】ところでスモーク発生量は燃焼室5内に導
入される酸素の量(以下、酸素導入量)に応じて異な
る。即ち酸素導入量が少ないほどスモーク発生量は多く
なる。ここで酸素導入量は勿論、EGR率によっても変
化するが大気圧によっても変化する。即ち大気圧が高い
ほど酸素導入量が多く、大気圧が低いほど酸素導入量が
少ない。そこで本実施例では大気圧が高いほどスモーク
発生量が少なくなると判断し、目標NOX 濃度を低く設
定する。一方、大気圧が低いほどスモーク発生量が多く
なると判断し、目標NOX 濃度を高く設定する。こうす
ることによりNO X 発生量を可能なかぎり少ない値とす
ることができる。尚、本実施例では図4に示したように
目標NOX 濃度に対する補正値K1を大気圧Pの関数と
してマップの形でROM42に予め記憶しておき、図3
のマップにより算出される値BCnoxを基本目標NO
X 濃度とし、これに図4のマップにより算出される補正
値K1を掛けて目標NOX 濃度TCnoxを算出する。
図4において値RPは基準とする大気圧、例えば1気圧
である。The amount of smoke generated is introduced into the combustion chamber 5.
Depending on the amount of oxygen (hereinafter referred to as oxygen introduction)
You. In other words, the smaller the amount of oxygen introduced, the larger the amount of smoke generated
Become. Here, not only the amount of oxygen introduced but also the EGR rate change.
It changes depending on the atmospheric pressure. That is, the atmospheric pressure is high
The higher the amount of oxygen introduced, the lower the atmospheric pressure
Few. Therefore, in this embodiment, the higher the atmospheric pressure, the more smoke
It is determined that the generation amount is small, and the target NOXLow concentration
Set. On the other hand, the lower the atmospheric pressure, the greater the amount of smoke generated
And the target NOXSet the density higher. Like this
NO XReduce the amount of generation to the lowest possible value
Can be In this embodiment, as shown in FIG.
Target NOXThe correction value K1 for the density is calculated as a function of the atmospheric pressure P.
3 is stored in the ROM 42 in advance in the form of a map.
The value BCnox calculated from the map is used as the basic target NO.
XDensity and the correction calculated by the map of FIG.
Multiply the value K1 and set the target NOXCalculate the concentration TCnox.
In FIG. 4, the value RP is a reference atmospheric pressure, for example, 1 atm.
It is.
【0017】次に上述した本実施例のEGRガス量の制
御を図5のフローチャートを参照して詳細に説明する。
まずステップ100において今回のルーチンにおける目
標NOX 濃度TCnoxn が算出される。即ち式TCn
oxn =BCnoxmn×K1に従って目標NOX 濃度が
算出される。尚、上述したようにBCnoxmnは図3の
マップに基づいて算出される基本目標NOX 濃度であ
り、K1は図4のマップに基づいて算出される補正値で
ある。Next, the control of the EGR gas amount of the above-described embodiment will be described in detail with reference to the flowchart of FIG.
First target NO X concentration TCnox n in the current routine is calculated in step 100. That is, the formula TCn
The target NO X concentration is calculated according to ox n = BCnox mn × K1. Note that BCnox mn as described above is the basic target NO X concentration calculated based on the map of FIG. 3, K1 is a correction value that is calculated based on the map of FIG.
【0018】次いでステップ101において現在の、即
ち前回のルーチンにおいて算出されたEGR制御弁31
の開弁量Degrn-1 に対する補正値K2を算出する。
即ちNOX センサ60により検出された検出NOX 濃度
DCnoxとステップ100において算出された目標N
OX 濃度TCnoxn との差ΔCnoxを式ΔCnox
=TCnoxn −DCnoxに従って算出し、この差Δ
Cnoxに基づいて補正値K2を図6のマップから算出
する。ここでは差ΔCnoxが大きいほど補正値K2は
小さく、EGRガス量が少なくされる。Next, at step 101, the EGR control valve 31 calculated at the present time, that is, at the previous routine is calculated.
The correction value K2 for the valve opening amount Degr n-1 is calculated.
That is, the detected NO X concentration DCnox detected by the NO X sensor 60 and the target N calculated in Step 100
The O X concentration difference between TCnox n ΔCnox formula DerutaCnox
= Calculated according TCnox n -DCnox, the difference Δ
The correction value K2 is calculated from the map of FIG. 6 based on Cnox. Here, the larger the difference ΔCnox is, the smaller the correction value K2 is, and the smaller the EGR gas amount is.
【0019】次いでステップ102において今回のルー
チンにおけるEGR制御弁31の開弁量Degrn が算
出される。即ち式Degrn =Degrn-1 +K2に従
ってEGR制御弁31の開弁量Degrn が算出され
る。次いでステップ103においてステップ102で算
出されたEGR制御弁31の開弁量Degrn がEGR
制御弁31の最大開弁量Degrmaxより大きい、即
ちDegrn >Degrmaxであるか否かが判別され
る。Next, at step 102, the opening amount Degr n of the EGR control valve 31 in this routine is calculated. That is, the opening amount Degr n of the EGR control valve 31 is calculated according to the equation Degr n = Degr n-1 + K2. Next, at step 103, the opening amount Degr n of the EGR control valve 31 calculated at step 102 is changed to the EGR value.
It is determined whether or not the maximum valve opening amount Degrmax of the control valve 31 is larger than that of the control valve 31, that is, whether Degr n > Degrmax.
【0020】ステップ103においてDegrn >De
grmaxであると判別された時にはこれ以上にEGR
制御弁31の開弁量を増大することができないと判断
し、ステップ104に進んで排気絞り弁59の開弁量D
exn を算出する。即ちステップ102で算出されたE
GR制御弁31の開弁量Degrn と最大開弁量Deg
rmaxとの差ΔDegrを式ΔDegr=Degrm
ax−Degrn に従って算出し、この差ΔDegrに
基づいて現在の排気絞り弁59の開弁量Dexn- 1 に対
する補正値K3を図7のマップから算出し、式Dexn
=Dexn-1 +K3に従って今回のルーチンにおける排
気絞り弁59の開弁量Dexn を算出する。ここでは差
ΔDegrが大きいほど補正値K3は小さくなり、排気
絞り弁59の開弁量も小さくなる。そして排気絞り弁5
9の開弁量が小さくなるとEGRガス量は多くなる。次
いでステップ105においてステップ102で算出され
たEGR制御弁31の開弁量Degrn をその最大開弁
量Degrmaxに補正する。In step 103, Degr n > De
When it is determined to be grmax, the EGR is no more than this.
It is determined that the opening amount of the control valve 31 cannot be increased, and the routine proceeds to step 104, where the opening amount D of the exhaust throttle valve 59 is determined.
Ex n is calculated. That is, E calculated in step 102
The opening amount Degr n and the maximum opening amount Deg of the GR control valve 31
The difference ΔDegr from rmax is calculated by the formula ΔDegr = Degrm.
ax-Degr n, a correction value K3 for the current opening amount Dex n- 1 of the exhaust throttle valve 59 is calculated from the map of FIG. 7 based on the difference ΔDegr, and the equation Dex n
= Dex n-1 + K3, and calculates the opening amount Dex n of the exhaust throttle valve 59 in this routine. Here, as the difference ΔDegr increases, the correction value K3 decreases, and the opening amount of the exhaust throttle valve 59 also decreases. And exhaust throttle valve 5
When the valve opening amount of No. 9 decreases, the EGR gas amount increases. Next, at step 105, the opening amount Degr n of the EGR control valve 31 calculated at step 102 is corrected to the maximum opening amount Degrmax.
【0021】次いでステップ106においてEGR制御
弁31の開弁量が上記ステップ105で算出された開弁
量Degrn 、即ち最大開弁量となるようにEGR制御
弁31が制御され、次いでステップ107において排気
絞り弁59の開弁量が上記ステップ104において算出
された開弁量Dexn となるように排気絞り弁59が制
御される。Next, at step 106, the EGR control valve 31 is controlled such that the opening amount of the EGR control valve 31 becomes the opening amount Degr n calculated at step 105, that is, the maximum opening amount. the amount of opening of the exhaust throttle valve 59 exhaust throttle valve 59 such that the opening amount Dex n calculated in step 104 is controlled.
【0022】ステップ103においてDegrn ≦De
grmaxであると判別された時にはEGR制御弁31
の開弁量を上記ステップ102で算出された開弁量De
gr n まで増大することができると判断し、ステップ1
08において排気絞り弁59の開弁量Dexn をその最
大値Dexmaxとする。次いでステップ106におい
てEGR制御弁31の開弁量が上記ステップ102で算
出された開弁量Degrn となるようにEGR制御弁3
1が制御され、次いでステップ107において排気絞り
弁59の開弁量が上記ステップ108において算出され
た最大値Dexmaxとなるように、即ち全開となるよ
うに排気絞り弁59が制御される。In step 103, Degrn≤De
When it is determined to be grmax, the EGR control valve 31
Is set to the valve opening amount De calculated in step 102.
gr nJudge that it can be increased to
08, the opening amount Dex of the exhaust throttle valve 59nThe most
Let it be the large value Dexmax. Then in step 106
The amount of opening of the EGR control valve 31 is calculated in step 102 above.
Discharged valve opening DegrnEGR control valve 3
1 is controlled, and then at step 107
The valve opening amount of the valve 59 is calculated in the above step 108.
It will be the maximum value Dexmax, that is, it will be fully open
Thus, the exhaust throttle valve 59 is controlled.
【0023】[0023]
【発明の効果】一番目および二番目の発明によれば排気
ガス中のNOX の量に基づいてそのNOX 量が目標のN
OX 量となるように内燃機関に再び流入せしめられる排
気ガスの量が制御される。ここでは制御すべきパラメー
タ、即ちNOX の量に基づいて排気ガス量の制御が行わ
れるのでNOX 量を正確に目標のNOX 量とすることが
できる。According to the first and second aspects of the present invention, based on the amount of NO X in the exhaust gas, the NO X amount is reduced to the target N
The amount of the exhaust gas is caused to flow into again to the internal combustion engine so that the O X amount is controlled. Here, the exhaust gas amount is controlled based on the parameter to be controlled, that is, the NO X amount, so that the NO X amount can be accurately set as the target NO X amount.
【図1】本発明の排気再循環装置を適用した内燃機関を
示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an internal combustion engine to which an exhaust gas recirculation device of the present invention is applied.
【図2】EGR率とNOX 発生量とスモーク発生量との
関係を示す図である。2 is a diagram showing the relationship between the EGR rate and NO X generation amount and the amount of smoke generated.
【図3】基本目標NOX 濃度を算出するためのマップを
示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a map for calculating a basic target NO X concentration.
【図4】基本目標NOX 濃度に対する補正値を算出する
ためのマップを示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a map for calculating a correction value for a basic target NO X concentration.
【図5】本発明のEGRガス量制御を示すフローチャー
トである。FIG. 5 is a flowchart showing EGR gas amount control according to the present invention.
【図6】EGR制御弁の開弁量に対する補正値を算出す
るためのマップを示す図である。FIG. 6 is a view showing a map for calculating a correction value for the opening amount of the EGR control valve.
【図7】排気絞り弁の開弁量に対する補正値を算出する
ためのマップを示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a map for calculating a correction value for an opening amount of an exhaust throttle valve.
1…機関本体 29…EGR通路 31…EGR制御弁 60…NOX センサ 62…大気圧センサ1 ... engine body 29 ... EGR passage 31 ... EGR control valve 60 ... NO X sensor 62 ... atmospheric pressure sensor
───────────────────────────────────────────────────── 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) F02M 25/07 570 F02M 25/07 570J F02D 9/04 F02D 9/04 C 21/08 301 21/08 301E 41/02 380 41/02 380E 41/04 380 41/04 380F (72)発明者 鴨下 伸治 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 大坪 康彦 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 日下部 信一 愛知県刈谷市豊田町2丁目1番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 Fターム(参考) 3G062 AA01 BA04 BA06 CA06 EA11 FA12 GA05 GA06 GA13 GA15 GA17 GA21 3G065 AA01 AA10 CA12 DA06 FA12 GA01 GA05 GA06 GA08 GA10 GA26 GA27 GA46 JA04 JA09 JA11 KA02 3G092 AA02 AA17 AA18 DB03 DC01 DC09 DC12 DG08 EC01 FA17 HA01Z HA04Z HA05Z HB01Z HB03Z HD01Z HD04Z HD05Z HD07X HD08Z HE01Z HE03Z HF08Z 3G301 HA02 HA13 JA25 LA00 LA03 MA11 NC02 ND01 PA01Z PA07Z PA10Z PB08A PB08Z PD01Z PD03Z PD11Z PD14Z PE01Z PE03Z PF03Z ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) F02M 25/07 570 F02M 25/07 570J F02D 9/04 F02D 9/04 C 21/08 301 21/08 301E 41/02 380 41/02 380E 41/04 380 41/04 380F (72) Inventor Shinji Kamoshita 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Inside Toyota Motor Corporation (72) Inventor Yasuhiko Otsubo Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture 1 Toyota Motor Corporation (72) Inventor Shinichi Kusakabe 2-1-1 Toyota-cho, Kariya-shi, Aichi F-term in Toyota Industries Corporation (reference) 3G062 AA01 BA04 BA06 CA06 EA11 FA12 GA05 GA06 GA13 GA15 GA17 GA21 3G065 AA01 AA10 CA12 DA06 FA12 GA01 GA05 GA06 GA08 GA10 GA26 GA27 GA46 JA04 JA09 JA11 KA02 3G092 AA02 AA17 AA18 DB03 DC01 DC09 DC12 DG08 EC01 FA17 HA01Z HA04Z HA05Z HB01Z HB03Z HD01Z HD04Z HD05Z HD07X HD08Z HE01Z HE03Z HF08Z 3G301 HA02 HA13 JA25 LA00 LA03 MA11 NC02 ND01 PA01Z PA07Z PA10Z PB08A PB08Z PD01Z PD03Z PD01Z PD03Z
Claims (2)
機関に再び流入させるようにした内燃機関の排気ガス再
循環装置において、前記排気ガス中のNOXの量を検出
するためのNOX 量検出手段を備え、該排気ガス中のN
OX 量が目標のNOX 量となるように前記内燃機関に再
び流入せしめられる排気ガスの量を制御するようにした
内燃機関の排気再循環装置。In an exhaust gas recirculation device for an internal combustion engine, wherein the exhaust gas discharged from the internal combustion engine is caused to flow back into the internal combustion engine, the NO X amount for detecting the NO X amount in the exhaust gas is provided. Detecting means for detecting N in the exhaust gas.
An exhaust gas recirculation device for an internal combustion engine, wherein the amount of exhaust gas flowing back into the internal combustion engine is controlled so that the O X amount becomes a target NO X amount.
機関への燃料噴射量とにより決定せしめられる請求項1
に記載の内燃機関の排気再循環装置。2. The system according to claim 1, wherein the target NO X amount is determined by an engine speed and a fuel injection amount to the internal combustion engine.
An exhaust gas recirculation device for an internal combustion engine according to claim 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11088407A JP2000282958A (en) | 1999-03-30 | 1999-03-30 | Exhaust gas recirculation system for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11088407A JP2000282958A (en) | 1999-03-30 | 1999-03-30 | Exhaust gas recirculation system for internal combustion engine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000282958A true JP2000282958A (en) | 2000-10-10 |
Family
ID=13941955
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11088407A Pending JP2000282958A (en) | 1999-03-30 | 1999-03-30 | Exhaust gas recirculation system for internal combustion engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000282958A (en) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002371893A (en) * | 2001-06-15 | 2002-12-26 | Toyota Motor Corp | Control device for internal combustion engine |
| EP1398483A2 (en) | 2002-09-03 | 2004-03-17 | Robert Bosch Gmbh | Method and apparatus for controlling an intenal combustion engine with reduced emission of polutants |
| WO2005003536A1 (en) * | 2003-07-01 | 2005-01-13 | Tokudaiji Institute Of Automotive Culture Inc. | Diesel engine exhaust gas purifier and control means |
| JP2006125354A (en) * | 2004-11-01 | 2006-05-18 | Hino Motors Ltd | Exhaust purification device |
| WO2013139848A1 (en) | 2012-03-21 | 2013-09-26 | Avl List Gmbh | Method for operating an internal combustion engine |
| JP2014015871A (en) * | 2012-07-06 | 2014-01-30 | Hino Motors Ltd | Egr device |
| US9243538B1 (en) * | 2014-07-08 | 2016-01-26 | Cummins Inc. | Reduced emissions internal combustion engine systems |
| JP2016056767A (en) * | 2014-09-11 | 2016-04-21 | マツダ株式会社 | Exhaust gas recirculation control device for engine |
| US9702308B2 (en) | 2012-04-25 | 2017-07-11 | Komatsu Ltd. | Diesel engine and method for controlling diesel engine |
| KR20180068750A (en) * | 2016-12-14 | 2018-06-22 | 현대자동차주식회사 | Control method for exhaust gas recirculation |
-
1999
- 1999-03-30 JP JP11088407A patent/JP2000282958A/en active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002371893A (en) * | 2001-06-15 | 2002-12-26 | Toyota Motor Corp | Control device for internal combustion engine |
| EP1398483A2 (en) | 2002-09-03 | 2004-03-17 | Robert Bosch Gmbh | Method and apparatus for controlling an intenal combustion engine with reduced emission of polutants |
| WO2005003536A1 (en) * | 2003-07-01 | 2005-01-13 | Tokudaiji Institute Of Automotive Culture Inc. | Diesel engine exhaust gas purifier and control means |
| JP2006125354A (en) * | 2004-11-01 | 2006-05-18 | Hino Motors Ltd | Exhaust purification device |
| US20150040540A1 (en) * | 2012-03-21 | 2015-02-12 | Avl List Gmbh | Method for Operating an Internal Combustion Engine |
| WO2013139848A1 (en) | 2012-03-21 | 2013-09-26 | Avl List Gmbh | Method for operating an internal combustion engine |
| US9702308B2 (en) | 2012-04-25 | 2017-07-11 | Komatsu Ltd. | Diesel engine and method for controlling diesel engine |
| JP2014015871A (en) * | 2012-07-06 | 2014-01-30 | Hino Motors Ltd | Egr device |
| US9243538B1 (en) * | 2014-07-08 | 2016-01-26 | Cummins Inc. | Reduced emissions internal combustion engine systems |
| US20160123203A1 (en) * | 2014-07-08 | 2016-05-05 | Cummins Inc. | Reduced emissions internal combustion engine systems |
| US9695729B2 (en) | 2014-07-08 | 2017-07-04 | Cummins Inc. | Reduced emissions internal combustion engine systems |
| JP2016056767A (en) * | 2014-09-11 | 2016-04-21 | マツダ株式会社 | Exhaust gas recirculation control device for engine |
| KR20180068750A (en) * | 2016-12-14 | 2018-06-22 | 현대자동차주식회사 | Control method for exhaust gas recirculation |
| KR102417384B1 (en) | 2016-12-14 | 2022-07-06 | 현대자동차주식회사 | Control method for exhaust gas recirculation |
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