JP2000337172A - Exhaust gas recirculation device of diesel engine - Google Patents

Exhaust gas recirculation device of diesel engine

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JP2000337172A
JP2000337172A JP11149159A JP14915999A JP2000337172A JP 2000337172 A JP2000337172 A JP 2000337172A JP 11149159 A JP11149159 A JP 11149159A JP 14915999 A JP14915999 A JP 14915999A JP 2000337172 A JP2000337172 A JP 2000337172A
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JP
Japan
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exhaust
gas recirculation
exhaust gas
valve
shutter valve
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Application number
JP11149159A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroaki Nakai
洋明 中井
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the initial excessive exhaust gas recirculation by the effect of an exhaust pressure at the same time when the exhaust gas recirculation is started at an early stage when an exhaust shutter valve is opened. SOLUTION: When an exhaust shutter valve (b) is closed to improve a heating performance, the exhaust gas recirculation is stopped as the exhaust pressure is high. As the exhaust shutter valve (b) is opened slowly to avoid a torque sudden change, the exhaust pressure change becomes gentle, but the opening (step number) (e) of the exhaust gas recirculation control valve is corrected to a small value at the initial stage and increased so as to be a target opening #VSTEP gradually. The excessive exhaust gas recirculation is not generated by the effect of the exhaust pressure before the exhaust shutter valve (b) is fully opened and the target exhaust gas recirculation rate can be obtained from the initial stage.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、ディーゼルエン
ジンの排気還流装置、特に、排気通路に排気シャッタバ
ルブを備えているディーゼルエンジンにおける排気還流
装置に関する。
The present invention relates to an exhaust gas recirculation device for a diesel engine, and more particularly to an exhaust gas recirculation device for a diesel engine having an exhaust shutter valve in an exhaust passage.

【0002】[0002]

【従来の技術】ディーゼルエンジンの排気中に含まれる
NOxを低減するために、不活性ガスである排気ガスの
一部を排気系から吸気系へ還流させ、燃焼時の最高温度
を抑制するようにした排気還流装置が従来から知られて
いる。このものでは、排気系から吸気系へ至る排気還流
通路に、例えばステップモータを用いた排気還流制御弁
が介装されており、そのステップモータによる開度制御
によって排気還流量ひいては新気に対する排気還流率を
制御している(例えば特開平9−4521号公報等参
照)。
2. Description of the Related Art In order to reduce NOx contained in exhaust gas of a diesel engine, a part of the exhaust gas, which is an inert gas, is recirculated from an exhaust system to an intake system so as to suppress the maximum temperature during combustion. An exhaust gas recirculation device is conventionally known. In this system, for example, an exhaust gas recirculation control valve using a step motor is interposed in an exhaust gas recirculation passage from the exhaust system to the intake system. The rate is controlled (see, for example, JP-A-9-4521).

【0003】また自動車用のディーゼルエンジン等にお
いて、冷間時の暖機促進あるいは車室ヒータ性能の向上
等のために、排気通路に排気シャッタバルブを備えたも
のが知られている。この排気シャッタバルブは、例え
ば、運転条件に応じて自動的に、あるいは運転者のスイ
ッチ操作によって、開閉されるもので、この排気シャッ
タバルブが閉じると、エンジンの排気系の背圧が上昇す
ることから、必要な燃料噴射量が増加し、冷却水温が速
やかに上昇する(例えば特開平5−71367号公報等
参照)。
[0003] Also, there is known a diesel engine for an automobile which is provided with an exhaust shutter valve in an exhaust passage in order to promote warm-up in a cold state or to improve the performance of a vehicle compartment heater. The exhaust shutter valve is opened and closed automatically, for example, according to operating conditions or by a driver's switch operation. When the exhaust shutter valve is closed, the back pressure of the exhaust system of the engine increases. Therefore, the required fuel injection amount increases, and the cooling water temperature rises quickly (see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-71367).

【0004】このような排気シャッタバルブを備えたも
のでは、一般に、該排気シャッタバルブが排気還流通路
の分岐部よりも下流に位置するので、排気シャッタバル
ブが閉じていると、排気還流通路の一端に作用する排圧
が高くなり、排気還流率の正確な制御が困難となる。そ
のため、排気シャッタバルブが閉じている場合には、排
気還流を停止するのが一般的である。
[0004] Generally, in the exhaust gas recirculation valve provided with such an exhaust shutter valve, the exhaust shutter valve is located downstream of a branch portion of the exhaust gas recirculation passage. The exhaust pressure acting on the exhaust gas increases, making it difficult to accurately control the exhaust gas recirculation rate. Therefore, when the exhaust shutter valve is closed, the exhaust gas recirculation is generally stopped.

【0005】つまり、エンジンが排気還流領域で運転さ
れている場合、排気シャッタバルブの閉,開に連動し
て、排気還流が停止および開始されるようになってい
る。
That is, when the engine is operated in the exhaust gas recirculation region, the exhaust gas recirculation is stopped and started in conjunction with the closing and opening of the exhaust shutter valve.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記排気シャッタバル
ブは、開位置と閉位置との間で単純に切り換えられるも
のであるが、例えば、機関冷間時に排気シャッタバルブ
を閉じたまま車両を発進したとすると、その後、排気シ
ャッタバルブが開いたときに、排気系に作用していた背
圧が低下することから、エンジンのトルクが急に上昇
し、乗員にトルクの段差感を感じさせることがある。特
に、回転数や負荷あるいは冷却水温といったエンジン運
転条件によって閉から開への切換が自動的に実行される
ものでは、運転者の意図せぬタイミングでトルク段差が
生じるので、違和感を与えやすい。
The exhaust shutter valve can be simply switched between an open position and a closed position. For example, when the engine is cold, the vehicle is started with the exhaust shutter valve closed. Then, when the exhaust shutter valve is subsequently opened, the back pressure acting on the exhaust system decreases, so that the engine torque suddenly increases, which may cause the occupant to feel a torque step. . In particular, when the switching from the closed state to the open state is automatically executed according to the engine operating conditions such as the rotation speed, the load, and the cooling water temperature, a torque step occurs at a timing unintended by the driver, so that it is easy to give a sense of incongruity.

【0007】そのため、オリフィス等を利用して、排気
シャッタバルブの開作動を緩やかなものとし、トルクの
段差感を抑制することが考えられているが、このように
排気シャッタバルブの開作動を緩慢なものとすると、上
流側の排圧の低下が実質的に遅れることになるので、切
換開始と同時に排気還流を開始した場合に、一時的に過
大な排気還流がなされる虞がある。
For this reason, it has been considered that the opening operation of the exhaust shutter valve is moderated by using an orifice or the like to suppress the feeling of a step in the torque. In this manner, the opening operation of the exhaust shutter valve is slowed. If this is not the case, the reduction of the exhaust pressure on the upstream side is substantially delayed, so that when the exhaust gas recirculation is started simultaneously with the start of the switching, there is a possibility that excessive exhaust gas recirculation is temporarily performed.

【0008】つまり、排気シャッタバルブが閉から開へ
切り換わって、同時に排気還流が開始されるときに、運
転条件から定まる所定の排気還流率を上回る多量の排気
還流がなされ、すすの発生等を招く可能性がある。
That is, when the exhaust shutter valve is switched from the closed state to the open state and the exhaust gas recirculation is started at the same time, a large amount of exhaust gas recirculation exceeds a predetermined exhaust gas recirculation rate determined by the operating conditions, and soot generation and the like are prevented. May invite.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】そこで、請求項1に係る
発明は、排気通路に通路面積を絞る排気シャッタバルブ
が介装されているとともに、この排気シャッタバルブよ
りも上流位置に、吸気系へ至る排気還流通路が接続さ
れ、上記排気シャッタバルブの閉時に、上記排気還流通
路に介装された排気還流制御弁を介して排気還流を停止
するようにしたディーゼルエンジンの排気還流装置にお
いて、上記排気シャッタバルブの閉状態からの開作動時
に、上記排気還流制御弁の開度を目標開度へ向けて徐々
に増加するように制限する開度補正手段を備えているこ
とを特徴としている。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the invention according to claim 1 is characterized in that an exhaust shutter valve for reducing a passage area is interposed in an exhaust passage, and an exhaust system is provided upstream of the exhaust shutter valve to an intake system. An exhaust gas recirculation passage is connected to the exhaust gas recirculation passage, and when the exhaust shutter valve is closed, the exhaust gas recirculation is stopped via an exhaust gas recirculation control valve provided in the exhaust gas recirculation passage. When the shutter valve is opened from a closed state, an opening correction means is provided for limiting the opening of the exhaust gas recirculation control valve so as to gradually increase toward a target opening.

【0010】この発明は、特に、請求項2のように、上
記排気シャッタバルブが、弁体の閉位置から開位置への
開作動を緩慢にするオリフィス等の開速度緩和手段を備
えている場合に好適である。
In the present invention, the exhaust shutter valve is provided with an opening speed reducing means such as an orifice for slowing the opening operation of the valve body from the closed position to the open position. It is suitable for.

【0011】すなわち、上記排気シャッタバルブは、例
えばエンジンが冷間状態にあって、かつ所定の低速低負
荷側の領域にあるときに閉位置となる。なお、この排気
シャッタバルブの開閉制御の前提として、運転者が操作
する切換スイッチを設け、該スイッチがONである場合
にのみ排気シャッタバルブが作動するようにしてもよ
い。この状態では、排気還流制御弁は閉じ、排気還流が
停止されている。そして、エンジンの運転条件が所定の
条件を外れると、排気シャッタバルブは開位置に切り換
えられる。例えば、負荷の上昇、回転数の上昇、冷却水
温の上昇等によって、排気シャッタバルブが閉から開と
なる。請求項2のものでは、このように閉位置から開位
置へ切り換えられるときに、急激なトルク変動を回避す
るために、開速度緩和手段によって、弁体の開作動が一
層緩慢なものとなる。
That is, the exhaust shutter valve is in the closed position, for example, when the engine is in a cold state and in a predetermined low-speed, low-load region. As a premise of the opening / closing control of the exhaust shutter valve, a changeover switch operated by a driver may be provided, and the exhaust shutter valve may be operated only when the switch is ON. In this state, the exhaust gas recirculation control valve is closed, and the exhaust gas recirculation is stopped. When the operating condition of the engine deviates from the predetermined condition, the exhaust shutter valve is switched to the open position. For example, the exhaust shutter valve changes from closed to open due to an increase in load, an increase in the number of revolutions, an increase in the temperature of the cooling water, and the like. According to the second aspect, when the switching from the closed position to the open position is performed, the opening operation of the valve element is made slower by the opening speed reducing means in order to avoid a sudden torque fluctuation.

【0012】排気シャッタバルブが開くときに、エンジ
ン運転条件が所定の排気還流領域にあれば、排気シャッ
タバルブの開作動と同時に排気還流制御弁が開き、排気
還流が開始される。このとき、エンジン運転条件により
排気還流制御弁の目標開度が定まるが、本発明では、こ
の目標開度まで急激に開くことはなく、その開度が徐々
に増加し、緩やかに目標開度に達する。つまり、排気シ
ャッタバルブの閉位置から開位置への切換に伴う排圧の
緩やかな低下に対応するように、排気還流制御弁の開度
が初期は小さく制限され、かつ緩やかに増加していく。
これにより、高い排圧の影響によって過度に多くの排気
が還流することがなく、排気還流の開始初期から適正量
の排気還流を行うことができる。
When the engine operating condition is within a predetermined exhaust gas recirculation region when the exhaust shutter valve opens, the exhaust gas recirculation control valve opens simultaneously with the opening operation of the exhaust shutter valve, and the exhaust gas recirculation starts. At this time, the target opening of the exhaust gas recirculation control valve is determined by the engine operating conditions. However, in the present invention, the opening does not suddenly increase to this target opening, but the opening gradually increases and gradually increases to the target opening. Reach. That is, the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve is initially limited to a small value and gradually increases so as to correspond to a gradual decrease in exhaust pressure accompanying the switching of the exhaust shutter valve from the closed position to the open position.
Accordingly, an excessive amount of exhaust gas does not recirculate due to the effect of the high exhaust pressure, and an appropriate amount of exhaust gas recirculation can be performed from the beginning of the exhaust gas recirculation.

【0013】また、請求項1,2に従属する請求項3に
係る発明は、吸気通路の排気還流通路合流部より上流位
置に吸気絞弁が設けられているものにおいて、排気シャ
ッタバルブの開作動に伴う該吸気絞弁の閉作動に適宜な
遅延時間を与える遅延手段をさらに備えていることを特
徴としている。上記吸気絞弁は、排気還流領域の中の所
定の領域で閉じ、吸気側の負圧を強めることで高い排気
還流率を実現するようにしているが、排気シャッタバル
ブの開き始め、つまり排気還流の開始初期に、この吸気
絞弁が先に閉じると、排気還流通路の前後圧力差が増大
し、前述した過大な排気還流を助長する。そこで、この
請求項3の発明では、吸気絞弁の閉作動を僅かに遅延さ
せ、その影響を回避する。
According to a third aspect of the invention, which is dependent on the first and second aspects, the intake throttle valve is provided at a position upstream of the junction of the exhaust recirculation passage of the intake passage, and the opening operation of the exhaust shutter valve is performed. And a delay means for giving an appropriate delay time to the closing operation of the intake throttle valve. The intake throttle valve closes in a predetermined region in the exhaust gas recirculation region, and realizes a high exhaust gas recirculation rate by increasing the negative pressure on the intake side. When the intake throttle valve is closed first at the beginning of the start of the process, the pressure difference between the front and the rear of the exhaust gas recirculation passage increases, which promotes the excessive exhaust gas recirculation described above. Therefore, according to the third aspect of the present invention, the closing operation of the intake throttle valve is slightly delayed to avoid its influence.

【0014】[0014]

【発明の効果】この発明に係るディーゼルエンジンの排
気還流装置においては、トルク段差感を抑制するために
排気シャッタバルブを緩やかに開くようにした場合に問
題となる排気還流開始初期の過大な排気還流を防止で
き、排気シャッタバルブの開作動に伴う排気還流開始初
期から目標還流率に沿った適正な排気還流量を得ること
ができる。従って、排気還流を早期に開始してNOxの
抑制を図りつつ過度の排気還流によるすすの増加等を回
避できる。
In the exhaust gas recirculation apparatus for a diesel engine according to the present invention, excessive exhaust gas recirculation at the beginning of the exhaust gas recirculation start which becomes a problem when the exhaust shutter valve is slowly opened in order to suppress a sense of torque difference. Thus, an appropriate amount of exhaust gas recirculation along the target recirculation rate can be obtained from the beginning of the exhaust gas recirculation associated with the opening operation of the exhaust shutter valve. Accordingly, it is possible to start the exhaust gas recirculation at an early stage and to suppress the NOx while avoiding an increase in soot due to excessive exhaust gas recirculation.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、この発明の好ましい実施の
形態を図面に基づいて詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0016】図1は、この発明に係る排気還流装置の一
実施例を示す構成説明図であって、1がディーゼルエン
ジン、2がその吸気通路、3が排気通路をそれぞれ示し
ている。上記排気通路3には、バタフライバルブ型の弁
体4aと負圧アクチュエータ4bとからなる排気シャッ
タバルブ4が介装されている。上記負圧アクチュエータ
4bは、負圧源となる図示せぬ負圧ポンプから三方電磁
弁5を介して負圧VACが導入されると弁体4aを閉位
置とし、三方電磁弁5を介して大気通路6に接続される
と弁体4aを開位置とする構成となっている。ここで、
上記大気通路6には、大気の導入を規制して弁体4aの
開作動を緩慢なものとするために、適宜な径のオリフィ
ス(図示せず)が介装されている。
FIG. 1 is an explanatory view showing the construction of an embodiment of an exhaust gas recirculation apparatus according to the present invention, wherein 1 denotes a diesel engine, 2 denotes an intake passage, and 3 denotes an exhaust passage. The exhaust passage 3 is provided with an exhaust shutter valve 4 including a butterfly valve type valve element 4a and a negative pressure actuator 4b. When the negative pressure VAC is introduced through a three-way solenoid valve 5 from a negative pressure pump (not shown) serving as a negative pressure source, the negative pressure actuator 4b closes the valve body 4a, and opens the atmosphere through the three-way solenoid valve 5. When connected to the passage 6, the valve 4a is set to the open position. here,
An orifice (not shown) having an appropriate diameter is interposed in the atmosphere passage 6 in order to restrict the introduction of the atmosphere and slow the opening operation of the valve body 4a.

【0017】また上記吸気通路2には、外部からエアク
リーナ8を介して取り込まれる新気の流量を検出する例
えば熱線式のエアフロメータ9が介装されているととも
に、吸気コレクタ10よりも上流位置に、排気還流時に
吸気通路面積を絞るための吸気絞弁11が介装されてい
る。この吸気絞弁11は、図示せぬ負圧アクチュエータ
を有し、電磁弁12の切換により負圧VACが導入され
ると閉じ、大気に開放されると開くようになっている。
The intake passage 2 is provided with, for example, a hot-wire type air flow meter 9 for detecting a flow rate of fresh air taken in from the outside via an air cleaner 8, and is located upstream of the intake collector 10. An intake throttle valve 11 for reducing the intake passage area at the time of exhaust gas recirculation is provided. The intake throttle valve 11 has a negative pressure actuator (not shown), and closes when a negative pressure VAC is introduced by switching the electromagnetic valve 12 and opens when the vacuum valve is opened to the atmosphere.

【0018】上記排気通路3と吸気通路2との間には、
排気還流通路13が設けられている。この排気還流通路
13の一端は、排気シャッタバルブ4の上流位置で排気
通路3に接続され、他端は、吸気コレクタ10に接続さ
れている。この排気還流通路13には、ステップモータ
により開度を連続的に(厳密には多数の段階的に)可変
制御可能な排気還流制御弁14が介装されている。
Between the exhaust passage 3 and the intake passage 2,
An exhaust gas recirculation passage 13 is provided. One end of the exhaust gas recirculation passage 13 is connected to the exhaust passage 3 at a position upstream of the exhaust shutter valve 4, and the other end is connected to the intake collector 10. The exhaust gas recirculation passage 13 is provided with an exhaust gas recirculation control valve 14 whose opening can be variably controlled continuously (strictly, in many steps) by a step motor.

【0019】また、図1において、21は燃料噴射ノズ
ル、22はグロープラグ、23は水温センサ、24はエ
ンジン回転数を検出する回転数センサ、25はアクセル
ペダルの踏み込み量を検出するアクセル開度センサ、を
それぞれ示している。上記排気還流制御弁14、排気シ
ャッタバルブ4用の三方電磁弁5、吸気絞弁11用の電
磁弁12等は、コントロールユニット26によって制御
されており、このコントロールユニット26には、上記
水温センサ23、回転数センサ24、アクセル開度セン
サ25、エアフロメータ9等の各種センサ類の検出信号
が入力されている。
In FIG. 1, reference numeral 21 denotes a fuel injection nozzle, 22 denotes a glow plug, 23 denotes a water temperature sensor, 24 denotes a rotation speed sensor for detecting an engine rotation speed, and 25 denotes an accelerator opening for detecting an amount of depression of an accelerator pedal. , Respectively. The exhaust gas recirculation control valve 14, the three-way solenoid valve 5 for the exhaust shutter valve 4, the solenoid valve 12 for the intake throttle valve 11, and the like are controlled by a control unit 26. The detection signals of various sensors such as a rotation speed sensor 24, an accelerator opening sensor 25, and an air flow meter 9 are input.

【0020】上記排気シャッタバルブ4は、基本的に
は、エンジン回転数と、燃料噴射量Qと、冷却水温と、
に基づいて制御される。つまり、エンジン回転数および
燃料噴射量Qが図2に示すような所定の低速低負荷側の
閉領域にあって、かつ冷却水温が所定温度(例えば70
℃)以下である場合に、排気シャッタバルブ4が閉とな
り、それ以外の条件では、開となる。なお、運転席に、
手動操作される図示せぬウォームアップスイッチが設け
られており、該ウォームアップスイッチがONの場合に
のみ排気シャッタバルブ4が作動するようになってい
る。
The exhaust shutter valve 4 basically includes an engine speed, a fuel injection amount Q, a cooling water temperature,
Is controlled based on the That is, the engine speed and the fuel injection amount Q are in a predetermined low-speed, low-load side closed region as shown in FIG.
° C) or less, the exhaust shutter valve 4 is closed, and otherwise opened. In the driver's seat,
A warm-up switch (not shown) that is manually operated is provided, and the exhaust shutter valve 4 is operated only when the warm-up switch is ON.

【0021】従って、冷間時に、図2の閉領域内で運転
しているときには、排気シャッタバルブ4は閉位置とな
っているが、その後、回転数の上昇、負荷の上昇によ
り、図2の開領域に入ったとき、あるいは、冷却水温が
所定温度以上となったときには、コントロールユニット
26の制御信号によって三方電磁弁5が切り換えられ、
負圧室アクチュエータ4bに大気が導入されて、弁体4
aが開く。このとき、大気の導入は、オリフィスによっ
て緩慢なものとなり、従って、弁体4aは徐々に開いて
いく。
Therefore, when the engine is operating in the closed region of FIG. 2 during a cold period, the exhaust shutter valve 4 is in the closed position. When entering the open area or when the cooling water temperature becomes equal to or higher than a predetermined temperature, the three-way solenoid valve 5 is switched by the control signal of the control unit 26,
Atmosphere is introduced into the negative pressure chamber actuator 4b, and the valve body 4
a opens. At this time, the introduction of the atmosphere is slowed down by the orifice, so that the valve body 4a is gradually opened.

【0022】一方、排気還流は、運転条件によって定ま
る目標排気還流率に沿って制御される。図3は、目標排
気還流率の特性の一例を示す。また、上記排気シャッタ
バルブ4が閉じている間は、運転条件に拘わらず、排気
還流が停止される。つまり、排気還流制御弁14が全閉
状態に保たれる。そして、排気シャッタバルブ4が閉状
態から開状態へと変化するときに、図3に示す排気還流
領域内であれば、排気シャッタバルブ4の切換に伴って
排気還流が開始されるが、この排気還流開始の際に、弁
体4aの緩慢な開作動つまり排圧の緩慢な低下を相殺す
るように、排気還流制御弁14の開度は初期は小さくか
つ徐々に増加する特性となっている。
On the other hand, the exhaust gas recirculation is controlled according to a target exhaust gas recirculation rate determined by operating conditions. FIG. 3 shows an example of the characteristic of the target exhaust gas recirculation rate. Further, while the exhaust shutter valve 4 is closed, the exhaust gas recirculation is stopped regardless of the operating conditions. That is, the exhaust gas recirculation control valve 14 is kept in the fully closed state. Then, when the exhaust shutter valve 4 changes from the closed state to the open state, if the exhaust shutter valve 4 is switched within the exhaust recirculation region shown in FIG. At the beginning of the recirculation, the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve 14 is initially small and gradually increases so as to offset the slow opening operation of the valve body 4a, that is, the slow decrease of the exhaust pressure.

【0023】また、吸気絞弁11は、排気還流がなされ
ているときに、図4に示すような特性に沿って、開閉制
御される。つまり、排気還流領域の中で、排気還流率が
高い低速低負荷側の一部において、吸気絞弁11が閉じ
る。ここで、排気シャッタバルブ4の開作動に伴って排
気還流が開始されるときに、運転条件が図4の吸気絞弁
閉領域にあれば、排気還流開始に伴って吸気絞弁11が
閉じられるのであるが、排気シャッタバルブ4が完全に
閉じずに排圧が高い間に吸気絞弁11が閉じてしまう
と、排気還流通路13の前後差圧が高くなり、過剰の排
気が還流することになるので、僅かに遅延させて吸気絞
弁11を閉じるようにしている。
The intake throttle valve 11 is controlled to open and close according to the characteristics shown in FIG. 4 when the exhaust gas is being recirculated. That is, the intake throttle valve 11 closes on a part of the exhaust gas recirculation region on the low-speed low-load side where the exhaust gas recirculation rate is high. Here, when the exhaust gas recirculation is started along with the opening operation of the exhaust shutter valve 4, if the operating condition is in the intake throttle valve closing region of FIG. 4, the intake throttle valve 11 is closed with the start of the exhaust gas recirculation. However, if the intake throttle valve 11 is closed while the exhaust pressure is high without the exhaust shutter valve 4 being completely closed, the differential pressure across the exhaust recirculation passage 13 increases, and excessive exhaust is recirculated. Therefore, the intake throttle valve 11 is closed with a slight delay.

【0024】図5は、上記コントロールユニット26に
おいて実行される排気還流制御、特に排気シャッタバル
ブ4の開閉に伴う排気還流制御の流れを示すフローチャ
ートであり、以下、これを説明する。なお、このルーチ
ンは、例えば一定時間毎に繰り返し実行される。
FIG. 5 is a flow chart showing the flow of the exhaust gas recirculation control executed by the control unit 26, in particular, the flow of the exhaust gas recirculation control accompanying opening and closing of the exhaust shutter valve 4. This will be described below. This routine is repeatedly executed at regular intervals, for example.

【0025】先ず、ステップ1では、図示せぬ他のルー
チンによって制御される排気シャッタバルブ4が閉状態
であるか否かを判定する。ここで、YESであれば、ス
テップ2へ進み、排気還流制御弁14の開度(VSTE
P)を0とし、排気還流を停止するとともに、吸気絞弁
11を開状態とする。また、フラグFを0にリセット
し、一連のルーチンを終了する。従って、排気シャッタ
バルブ4が閉である間は、排気還流の停止した状態が継
続される。
First, in step 1, it is determined whether or not the exhaust shutter valve 4 controlled by another routine (not shown) is in a closed state. If “YES” here, the process proceeds to a step 2 wherein the opening degree (VSTE) of the exhaust gas recirculation control valve 14 is
P) is set to 0, exhaust gas recirculation is stopped, and the intake throttle valve 11 is opened. Further, the flag F is reset to 0, and a series of routines is ended. Therefore, while the exhaust shutter valve 4 is closed, the state in which the exhaust gas recirculation is stopped is continued.

【0026】ステップ1でNOの場合は、ステップ3へ
進み、前回の排気シャッタバルブ4の状態を判定する。
ここで前回は排気シャッタバルブ4が閉であったなら
ば、排気シャッタバルブ4が閉状態から開状態へと切り
換わった直後であることを示すので、ステップ4以降へ
進む。また、次回からはステップ3からステップ11へ
進むことになる。なお、これは三方電磁弁5の切換に相
当し、上述したように、排気シャッタバルブ4は実際に
は緩慢に開いていく。
If the answer to step 1 is NO, the process proceeds to step 3, where the previous state of the exhaust shutter valve 4 is determined.
Here, if the exhaust shutter valve 4 was closed last time, this indicates that the exhaust shutter valve 4 has just been switched from the closed state to the open state, and the process proceeds to step 4 and subsequent steps. From the next time, the process proceeds from step 3 to step 11. This corresponds to switching of the three-way solenoid valve 5, and as described above, the exhaust shutter valve 4 actually opens slowly.

【0027】ステップ4では、切換からの経過時間を示
すタイマTMをリセットし、またステップ5では、補正
係数Kに初期値K1をセットする。この補正係数Kの初
期値K1は、1未満の適宜な値であって、例えば0.4
程度に設定されるが、0であってもよい。あるいは、運
転条件に応じて所定のマップから読み出すようにしても
よい。この場合、エンジン回転数が高いほど排圧が高い
ことから、高速側で初期値K1を小さくすることが望ま
しい。
In step 4, the timer TM indicating the time elapsed since the switching is reset, and in step 5, the correction coefficient K is set to an initial value K1. The initial value K1 of the correction coefficient K is an appropriate value less than 1, for example, 0.4
It is set to about, but may be 0. Or you may make it read from a predetermined map according to driving conditions. In this case, since the exhaust pressure increases as the engine speed increases, it is desirable to reduce the initial value K1 on the high speed side.

【0028】次に、ステップ6へ進み、運転条件、主
に、エンジン回転数と負荷に相当する燃料噴射量Qとに
基づいて、目標排気還流率に沿った排気還流制御弁目標
開度♯VSTEPを設定する。この目標開度♯VSTE
Pは、実際には、排気還流制御弁14におけるステップ
モータのステップ数として示される。そして、ステップ
7において、上記目標開度♯VSTEPに上記補正係数
Kを乗じて、実際に出力するステップ数である開度VS
TEPを求める。従って、初回は、補正係数Kの初期値
K1に沿った開度VSTEPに排気還流制御弁14が制
御される。また、ステップ8では、上記補正係数Kが1
に達したかを判定し、1未満であれば、ステップ9へ進
んで、補正係数Kに微小量ΔKを加えて、該補正係数K
を徐々に増大させる。
Then, the program proceeds to a step S6, wherein based on the operating conditions, mainly the engine speed and the fuel injection amount Q corresponding to the load, the exhaust gas recirculation control valve target opening ΔVSTEP in accordance with the target exhaust gas recirculation rate. Set. This target opening ♯VSTE
P is actually shown as the number of steps of the step motor in the exhaust gas recirculation control valve 14. Then, in step 7, the target opening ♯VSTEP is multiplied by the correction coefficient K, and the opening VS, which is the number of steps to be actually output, is obtained.
Ask for TEP. Therefore, in the first time, the exhaust gas recirculation control valve 14 is controlled to the opening degree VSTEP along the initial value K1 of the correction coefficient K. In step 8, the correction coefficient K is set to 1
Is determined, and if it is less than 1, the routine proceeds to step 9, where a small amount ΔK is added to the correction coefficient K, and the correction coefficient K
Is gradually increased.

【0029】次回以降は、ステップ3からステップ11
側へ進むことになるが、ステップ11では、そのときの
運転条件が吸気絞弁11の開領域であるか閉領域である
かを判別する(図4参照)。開領域であれば、ステップ
12へ進んで、吸気絞弁11を開状態とする。一方、閉
領域であった場合は、ステップ13で、タイマTMの値
が所定の遅延時間に相当するTM1に達したか否かを判
定し、所定値TM1に達するまでは、吸気絞弁11を開
状態に維持する。そして、所定値TM1に達した時点で
ステップ14へ進んで、吸気絞弁11を閉じる。なお、
このTM1による遅延時間は、排気シャッタバルブ4の
弁体4aが全開位置に達する前に吸気絞弁11が閉じる
程度に設定される。
From the next time, step 3 to step 11
In step 11, it is determined whether the operating condition at that time is the open region or the closed region of the intake throttle valve 11 (see FIG. 4). If it is in the open region, the routine proceeds to step 12, where the intake throttle valve 11 is opened. On the other hand, if it is in the closed region, it is determined in step 13 whether or not the value of the timer TM has reached TM1 corresponding to a predetermined delay time. Keep open. When the predetermined value TM1 is reached, the routine proceeds to step 14, where the intake throttle valve 11 is closed. In addition,
The delay time due to TM1 is set such that the intake throttle valve 11 closes before the valve body 4a of the exhaust shutter valve 4 reaches the fully open position.

【0030】次のステップ15では、フラグFが1であ
るか否かを判定し、1でない場合は、ステップ15から
ステップ6へ戻る。つまり、F=1となるまで、ステッ
プ6〜ステップ9が繰り返される。上述したように、ス
テップ9において補正係数Kが徐々に増大するので、実
際に出力される開度VSTEPは、目標開度♯VSTE
Pに徐々に近づいていく。そして、上記補正係数Kが1
に達したら、ステップ8からステップ10へ進み、フラ
グFを1にセットする。この段階では、実際の開度VS
TEPは目標開度♯VSTEPに等しい。
In the next step 15, it is determined whether or not the flag F is "1". If not, the flow returns from step 15 to step 6. That is, steps 6 to 9 are repeated until F = 1. As described above, since the correction coefficient K gradually increases in step 9, the actual output opening VSTEP is calculated as follows: target opening ♯VSTE
It gradually approaches P. Then, the correction coefficient K is 1
Is reached, the process proceeds from step 8 to step 10, where the flag F is set to 1. At this stage, the actual opening VS
TEP is equal to the target opening degree ♯VSTEP.

【0031】上記のようにフラグFが1となったら、以
後は、ステップ15からステップ16へ進み、通常の排
気還流制御へ移行する。なお、この通常の排気還流制御
としては、例えば、ステップ6と同様に、目標排気還流
率に沿ったステップモータのステップ数をマップに割り
付けておいて、運転条件に基づいて対応するステップ数
を読み出すオープンループ制御としてもよく、あるい
は、エアフロメータ9が検出する新気の流量が、目標排
気還流率から求められる目標流量となるように、排気還
流制御弁14の開度をフィードバック制御する方式、等
を用いることもできる。
When the flag F becomes 1 as described above, thereafter, the process proceeds from step 15 to step 16 to shift to normal exhaust gas recirculation control. In this normal exhaust gas recirculation control, for example, as in step 6, the number of steps of the step motor along the target exhaust gas recirculation rate is allocated to a map, and the corresponding number of steps is read out based on the operating conditions. Open-loop control may be used, or a method of feedback-controlling the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve 14 so that the flow rate of fresh air detected by the air flow meter 9 becomes a target flow rate obtained from the target exhaust gas recirculation rate. Can also be used.

【0032】図6は、排気シャッタバルブ4が開くとき
の各部の状態をまとめて示したものであり、三方電磁弁
5は、(a)のようにONからOFFへと変化し、これ
に伴って、排気シャッタバルブ4が(b)のように閉か
ら開へと緩やかに変化する。そして、(d)のように排
圧が緩やかに低下し、(c)のように緩やかにトルク変
化が発生する。なお、オリフィスを具備しない場合は、
破線のように開度が急激に変化し、急激なトルク変化が
生じてしまう。
FIG. 6 shows the state of each part when the exhaust shutter valve 4 is opened. The three-way solenoid valve 5 changes from ON to OFF as shown in FIG. Thus, the exhaust shutter valve 4 gradually changes from the closed state to the open state as shown in FIG. Then, the exhaust pressure gradually decreases as shown in (d), and the torque changes gently as shown in (c). If you do not have an orifice,
The opening changes abruptly as indicated by the broken line, causing a sudden change in torque.

【0033】一方、運転条件が排気還流領域にある場合
には、同時に排気還流が開始されるが、(e)に示すよ
うに、排気還流制御弁14の開度(ステップ数)は、ま
ず初期値K1により定まる開度までステップ的に開いた
後、時間経過に伴って徐々に開き、排圧が十分に低下し
た頃に目標開度♯VSTEPに達する。従って、排圧の
影響によって過大な排気還流がなされることはなく、
(f)に示すように、排気シャッタバルブ4が完全に開
ききる前から、適正な排気還流率が得られる。なお、
(e)および(f)に破線で示すように、排気還流制御
弁14の開度を補正しない場合には、高い排圧の影響を
受け、一時的に排気還流が過大となる。
On the other hand, when the operating condition is in the exhaust gas recirculation region, the exhaust gas recirculation is started at the same time. However, as shown in FIG. After opening stepwise to the opening determined by the value K1, the opening gradually opens with the passage of time, and reaches the target opening ΔVSTEP when the exhaust pressure is sufficiently reduced. Therefore, excessive exhaust gas recirculation is not caused by the influence of exhaust pressure.
As shown in (f), an appropriate exhaust gas recirculation rate can be obtained before the exhaust shutter valve 4 is completely opened. In addition,
As shown by the broken lines in (e) and (f), when the opening of the exhaust gas recirculation control valve 14 is not corrected, the exhaust gas recirculation is temporarily excessively affected by the high exhaust pressure.

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

【図1】この発明に係る排気還流装置の構成を示す構成
説明図。
FIG. 1 is a configuration explanatory view showing a configuration of an exhaust gas recirculation device according to the present invention.

【図2】排気シャッタバルブの開および閉の制御領域を
示す特性図。
FIG. 2 is a characteristic diagram showing a control region for opening and closing an exhaust shutter valve.

【図3】目標排気還流率の特性を示す特性図。FIG. 3 is a characteristic diagram showing characteristics of a target exhaust gas recirculation rate.

【図4】吸気絞弁の開および閉の制御領域を示す特性
図。
FIG. 4 is a characteristic diagram showing a control region for opening and closing an intake throttle valve.

【図5】排気還流制御の流れを示すフローチャート。FIG. 5 is a flowchart showing the flow of exhaust gas recirculation control.

【図6】排気シャッタバルブの開作動時の各部の状態変
化を示すタイムチャート。
FIG. 6 is a time chart showing a state change of each part when the exhaust shutter valve is opened.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4…排気シャッタバルブ 11…吸気絞弁 13…排気還流通路 14…排気還流制御弁 26…コントロールユニット 4 Exhaust shutter valve 11 Intake throttle valve 13 Exhaust recirculation passage 14 Exhaust recirculation control valve 26 Control unit

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 570C 580 580B 580F 35/10 311 35/10 311E Fターム(参考) 3G062 AA01 BA00 CA04 DA04 EA11 EB10 EC17 FA08 GA01 GA04 GA06 GA08 GA22 3G065 AA09 CA12 DA02 DA06 EA04 FA02 FA12 GA05 GA10 GA14 GA46 GA47 3G084 AA01 BA19 BA20 CA04 DA04 DA10 EB12 EC07 FA08 FA10 FA20 FA33 FA37 3G092 AA02 AA17 AB03 DC09 DC12 DG06 DG08 EA22 EC01 EC09 FA09 FA17 GA11 GB01 HA01Z HD07X HD09X HD09Z HE01Z HE08Z HF08Z 3G301 HA02 HA13 JA11 JA25 KA14 KB01 LA00 LC04 LC07 MA15 NB06 NC02 ND02 NE03 NE22 PA04Z PD14Z PD15A PE01Z PE08Z PF03Z Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (Reference) F02M 25/07 570 F02M 25/07 570C 580 580B 580F 35/10 311 35/10 311E F-term (Reference) 3G062 AA01 BA00 CA04 DA04 EA11 EB10 EC17 FA08 GA01 GA04 GA06 GA08 GA22 3G065 AA09 CA12 DA02 DA06 EA04 FA02 FA12 GA05 GA10 GA14 GA46 GA47 3G084 AA01 BA19 BA20 CA04 DA04 DA10 EB12 EC07 FA08 FA10 FA20 FA33 FA37 3G092 AA09 DG09 GA11 GB01 HA01Z HD07X HD09X HD09Z HE01Z HE08Z HF08Z 3G301 HA02 HA13 JA11 JA25 KA14 KB01 LA00 LC04 LC07 MA15 NB06 NC02 ND02 NE03 NE22 PA04Z PD14Z PD15A PE01Z PE08Z PF03Z

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 排気通路に通路面積を絞る排気シャッタ
バルブが介装されているとともに、この排気シャッタバ
ルブよりも上流位置に、吸気系へ至る排気還流通路が接
続され、上記排気シャッタバルブの閉時に、上記排気還
流通路に介装された排気還流制御弁を介して排気還流を
停止するようにしたディーゼルエンジンの排気還流装置
において、上記排気シャッタバルブの閉状態からの開作
動時に、上記排気還流制御弁の開度を目標開度へ向けて
徐々に増加するように制限する開度補正手段を備えてい
ることを特徴とするディーゼルエンジンの排気還流装
置。
An exhaust shutter valve for reducing a passage area is interposed in an exhaust passage, and an exhaust recirculation passage leading to an intake system is connected upstream of the exhaust shutter valve to close the exhaust shutter valve. In the exhaust gas recirculation device for a diesel engine, wherein the exhaust gas recirculation is stopped via an exhaust gas recirculation control valve disposed in the exhaust gas recirculation passage, the exhaust gas recirculation is performed when the exhaust shutter valve is opened from a closed state. An exhaust gas recirculation device for a diesel engine, comprising an opening correction means for limiting an opening of a control valve to gradually increase toward a target opening.
【請求項2】 上記排気シャッタバルブが、弁体の閉位
置から開位置への開作動を緩慢にする開速度緩和手段を
備えていることを特徴とする請求項1記載のディーゼル
エンジンの排気還流装置。
2. The exhaust gas recirculation of a diesel engine according to claim 1, wherein the exhaust shutter valve includes an opening speed reducing means for slowing an opening operation of the valve element from a closed position to an open position. apparatus.
【請求項3】 吸気通路の排気還流通路合流部より上流
位置に吸気絞弁が設けられているものにおいて、排気シ
ャッタバルブの開作動に伴う該吸気絞弁の閉作動に適宜
な遅延時間を与える遅延手段をさらに備えていることを
特徴とする請求項1または2に記載のディーゼルエンジ
ンの排気還流装置。
3. An apparatus in which an intake throttle is provided at a position upstream of an exhaust recirculation passage merging portion of an intake passage, wherein an appropriate delay time is given to the closing operation of the intake throttle valve accompanying the opening operation of the exhaust shutter valve. The exhaust gas recirculation device for a diesel engine according to claim 1 or 2, further comprising a delay unit.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008303743A (en) * 2007-06-05 2008-12-18 Toyota Motor Corp Energy recovery device
US7937213B2 (en) * 2005-12-08 2011-05-03 Renault S.A.S. Method for controlling an engine provided with an exhaust gas recycling loop

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1375876A2 (en) 2002-06-28 2004-01-02 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Apparatus and method for controlling EGR in an engine
US6973785B2 (en) 2002-06-28 2005-12-13 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Apparatus and method for controlling EGR in an engine
EP1375876A3 (en) * 2002-06-28 2007-01-10 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Apparatus and method for controlling EGR in an engine
US7937213B2 (en) * 2005-12-08 2011-05-03 Renault S.A.S. Method for controlling an engine provided with an exhaust gas recycling loop
JP2008303743A (en) * 2007-06-05 2008-12-18 Toyota Motor Corp Energy recovery device

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