JP2001107783A - ディーゼルエンジンの空燃比制御装置 - Google Patents
ディーゼルエンジンの空燃比制御装置Info
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- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
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Abstract
料噴射量の急激な減少による空燃比の過度なリーン化を
防いで、NOx排出量を低減する。 【解決手段】吸気通路にスロットル弁を設ける。通常時
において、スロットル弁は全開位置に保持する。運転状
態が高回転高負荷領域にあるときであって実際の空燃比
A/Fcalと目標空燃比A/Fmapとの差が1より大きい場合
に、スロットル弁を作動させる。スロットル弁は、全開
位置と所定の閉位置との2箇所で制御されてもよいが、
前記差に応じた開度に可変作動されるのが好ましい。
Description
ンの空燃比制御装置に関する。より詳細には、EGR装
置を備えたディーゼルエンジンにおいて、空燃比の変動
を抑えて有害成分の排出を抑える技術に関する。
行に移行した際における空燃比のリッチ化を抑え、スモ
ーク発生量を低減するものが開示されている(特開平1
1−36994号公報参照)。
ーゼルエンジンにおいて、定常走行時にはEGRを大量
に行って目標空燃比を達成する一方、過給運転領域に対
しては予め目標空燃比をリーン側に設定しておき、定常
走行から加速走行に移行した際における燃料噴射量の増
加に併せてEGR量を減少するようにして相対的な吸入
空気量を増加することで、大量のEGRに伴う排気エネ
ルギの減少による過給遅れを補い、空燃比の過度なリッ
チ化を防いでスモーク発生量を低減するものである。
のでは、加速走行に移行した際にEGR量を減少すべく
EGR制御弁開度が小さく設定されるため、逆に加速走
行から定常走行に移行して燃料噴射量が減少された場合
には、目標空燃比を達成すべく再びEGRを大量に行お
うとしても、EGR通路及びコレクタには一定の容量が
あるためEGRガスがシリンダに流入するまでに遅れが
生じ、空燃比が一時的に過度にリーン化することとな
り、NOxが多量に放出されるという問題がある。
ら定常走行に移行した場合などの燃料噴射量の減少に伴
う空燃比の過度なリーン化を防いで、NOx排出量を低
減することを目的とする。
る発明は、排気通路から吸気通路へEGRガスを還流さ
せるEGR装置を備え、機関運転状態に応じて設定され
る目標空燃比となるようにEGR量を制御するようにし
たディーゼルエンジンの空燃比制御装置であって、図1
に示すように、前記吸気通路の途中であって前記吸気通
路とEGR通路との連結部より上流側に介装され、前記
吸気通路を開閉する吸気絞り手段と、実際の空燃比であ
る実空燃比を検出する実空燃比検出手段と、機関運転状
態が高回転高負荷領域にあり、前記実空燃比が前記目標
空燃比より大きいときに、前記実空燃比と前記目標空燃
比との差に基づいて前記吸気絞り手段を閉作動させる作
動手段とを備えたことを特徴とする。
転高負荷領域にあり、前記実空燃比が前記目標空燃比よ
り大きいときに、前記吸気絞り手段が前記実空燃比と前
記目標空燃比との差に基づいて閉作動されて前記吸気通
路を閉じることとなり、吸入空気量が減少される。
前記実空燃比と前記目標空燃比との差が所定値より大き
い場合に、前記吸気絞り手段を閉作動させることを特徴
とする。
あることを特徴とする。すなわち、NOxの排出にほぼ
影響しない場合の吸入空気量を維持するため、NOxの
排出に実質的に影響する場合にのみ前記吸気絞り手段を
閉作動させるべく前記所定値を1に設定するのである。
前記実空燃比と前記目標空燃比との差に応じた開度にな
るように前記吸気絞り手段を可変作動させることを特徴
とする。
する吸入空気量検出手段を有し、前記実空燃比検出手段
が、検出された吸入空気量と燃料噴射量とに基づいて実
空燃比を検出することを特徴とする。
量が実空燃比と目標空燃比とに基づいて減少されること
となるため、空燃比がリーン側へ移行しようとする場合
に、これを検出して空燃比の過度なリーン化を防ぐこと
ができ、NOxの排出を抑えることができる。また、N
Oxの排出に関して支配的な高回転高負荷領域において
のみ吸気絞り手段を閉作動させるようにしたため、吸気
抵抗の増大による燃費の悪化を考慮しつつNOx排出量
の低減に寄与することができる。
比と目標空燃比との差が所定値より大きい場合にのみ吸
気絞り手段が閉作動されるようにしたため、吸入空気量
を必要以上に減少させず、空燃比のばらつきを抑えるこ
とができる。
出にほぼ影響しない場合は吸気絞り手段を作動させずに
吸入空気量を維持することとしたため、燃費の悪化を抑
えることができる。
目標空燃比との差に応じた開度になるように吸気絞り手
段を可変作動させることとしたので、より正確な空燃比
制御が可能となる。
と燃料噴射量とに基づいて実空燃比を検出することとし
たので、過渡的な空燃比の変動に対しても遅れを生じる
ことなく制御することができる。
実施の形態を説明する。図2は、本発明の一実施形態に
係る空燃比制御装置を実装した内燃機関(ディーゼルエ
ンジン)Eの構成を概略示している。内燃機関Eは、E
GR装置とターボ過給機とを備える。
いエアクリーナを介した後、ターボ過給機3のコンプレ
ッサ3cにより圧縮過給され、吸気通路2を通り、吸気
マニホールド4により内燃機関Eの各燃焼室に分配され
る。燃焼後、各燃焼室からの排気ガスは排気マニホール
ド5により集められ、その一部(EGRガス)がEGR
装置により排気通路6から吸気通路2に還流される。一
方、EGRガス以外の排気ガスは排気通路6を進み、タ
ーボ過給機3のタービン3tを回転駆動させ、排気通路
7を通って大気中に放出される。ここに、前記EGR装
置は、EGR通路8及びEGR制御弁9を含んで構成さ
れる。
吸気通路2と連結されており、その途中にEGR制御弁
9が介装される。EGR制御弁9は、後述する電子制御
ユニットからの電気信号により内蔵されたアクチュエー
タが作動され、その弁開度が自在に制御されてEGRガ
ス流量を制御する。
8との連結部より上流側に吸気絞り手段としてのスロッ
トル弁10が介装される。スロットル弁10は、通常時
は全開位置に保持されており、電子制御ユニットからの
信号により閉作動される。
手段としてのエアフロメータ31からの吸入空気量Qa
c、クランク角センサ32からの機関回転数Ne、及び
アクセル開度などに基づいて算出される燃料噴射量Qf
に基づき、EGR制御弁9及びスロットル弁10につい
て以下の制御を実行する。
れを概略示している。S1において各種信号が読み込ま
れた後、S2において目標空燃比A/Fmapが設定される。
目標空燃比A/Fmapは、電子制御ユニット21の記憶部に
機関運転状態に応じて設定されており、機関回転数Ne
及び燃料噴射量Qfに基づいて検索できる。
燃比A/FmapとなるようにEGR量を制御する。例えば、
目標空燃比A/Fmapと燃料噴射量Qfとから求まる目標吸
入空気量が得られるようにEGR制御弁開度を設定し、
相対的な吸入空気量を増減することにより、目標空燃比
A/Fmapとなるようにする。続くS4では、図4に示す吸
気絞り制御が実行される。
関運転状態が吸気絞り制御を実行すべき領域にあるか、
即ち、機関運転状態がNOxの排出に関して支配的な高
回転高負荷領域にあるか否かを判定する。機関運転状態
が高回転高負荷領域以外の領域1にある場合は、S12
に進んでスロットル弁10を全開位置に保持し、吸気絞
り制御を実行せずにリターンする。一方、機関運転状態
が高回転高負荷領域2にある場合は、S13以降の吸気
絞り制御を実行する。
ある実空燃比A/Fcalを算出し、S14において算出され
た実空燃比A/Fcalと目標空燃比A/Fmapとの差ΔA/F
(=A/Fcal−A/Fmap)を所定値1と比較する。実空燃比
A/Fcalは、空燃比センサなどを使用して検出してもよい
が、本発明が解決しようとする空燃比の過渡的な変動を
考慮すると、吸入空気量Qac及び燃料噴射量Qfに基づ
いて算出するのが好ましい。
5に進み、スロットル弁10を全開位置に保持してリタ
ーンする一方、ΔA/Fが1より大きい場合は、S16
に進み、スロットル弁10を所定の閉位置まで作動して
リターンする。尚、S13が実空燃比検出手段を構成
し、S11、S14及びS16が作動手段を構成する。
所定の閉位置との2箇所のみに制御されたが、図5に示
すごとくスロットル弁10がΔA/Fに応じた位置に可
変作動されるのが好ましい。
説明すると以下のようになる。すなわち、S24におい
てΔA/Fが1より大きいと判定された場合は、S26
においてΔA/Fに応じたスロットル弁開度θ(=f(
ΔA/F) )が設定され、続くS27においてその位置
にスロットル弁10が作動される。ここでは、S21、
S24、S26及びS27が作動手段を構成する。
R制御弁9の挙動とともに示すと、図6のようになる。
EGR制御弁9は、加速走行時においてはその開度が小
さく設定されるが、時刻t0において加速走行から定常
走行に移行したとして燃料噴射量Qfが急激に減少され
ると、目標空燃比を達成すべくその開度が大きく設定さ
れることとなる。このとき、燃料噴射量Qfの急激な減
少と、EGRガスがシリンダに流入するまでの遅れとに
より、空燃比が一時的に過度にリーン化してΔA/Fが
所定値1を超え、図6に示すごとくEGR制御弁開度の
増大に併せてスロットル弁10が一時的に作動されるこ
ととなる。
ら定常走行に移行して燃料噴射量Qfが急激に減少され
たときに、図6に示すごとく吸気絞り手段としてのスロ
ットル弁10が一時的に作動されて吸入空気量Qacが一
時的に減少されるので、EGRガスがシリンダに流入す
るまでの遅れを補い、図7に示すごとく空燃比をほぼ一
定に保ち、斜線部で示すNOx排出量を低減することが
できる。
えるディーゼルエンジンの構成を示す図
示す図
御の一例を示す図
御の他の例を示す図
示す図
Claims (5)
- 【請求項1】排気通路から吸気通路へEGRガスを還流
させるEGR装置を備え、機関運転状態に応じて設定さ
れる目標空燃比となるようにEGR量を制御するように
したディーゼルエンジンの空燃比制御装置であって、 前記吸気通路の途中であって前記吸気通路とEGR通路
との連結部より上流側に介装され、前記吸気通路を開閉
する吸気絞り手段と、 実際の空燃比である実空燃比を検出する実空燃比検出手
段と、 機関運転状態が高回転高負荷領域にあり、前記実空燃比
が前記目標空燃比より大きいときに、前記実空燃比と前
記目標空燃比との差に基づいて前記吸気絞り手段を閉作
動させる作動手段と、 を備えたディーゼルエンジンの空燃比制御装置。 - 【請求項2】前記作動手段が、前記実空燃比と前記目標
空燃比との差が所定値より大きい場合に、前記吸気絞り
手段を閉作動させ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空燃比制御装置。 - 【請求項3】前記所定値が1であることを特徴とする請
求項2記載のディーゼルエンジンの空燃比制御装置。 - 【請求項4】前記作動手段が、前記実空燃比と前記目標
空燃比との差に応じた開度になるように前記吸気絞り手
段を可変作動させることを特徴とする請求項1〜請求項
3のいずれか1つに記載のディーゼルエンジンの空燃比
制御装置。 - 【請求項5】吸入空気量を検出する吸入空気量検出手段
を有し、 前記実空燃比検出手段が、検出された吸入空気量と燃料
噴射量とに基づいて実空燃比を検出することを特徴とす
る請求項1〜請求項4のいずれか1つに記載のディーゼ
ルエンジンの空燃比制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29014099A JP4151172B2 (ja) | 1999-10-12 | 1999-10-12 | ディーゼルエンジンの空燃比制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP29014099A JP4151172B2 (ja) | 1999-10-12 | 1999-10-12 | ディーゼルエンジンの空燃比制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP2001107783A true JP2001107783A (ja) | 2001-04-17 |
JP4151172B2 JP4151172B2 (ja) | 2008-09-17 |
Family
ID=17752314
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29014099A Expired - Fee Related JP4151172B2 (ja) | 1999-10-12 | 1999-10-12 | ディーゼルエンジンの空燃比制御装置 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP4151172B2 (ja) |
-
1999
- 1999-10-12 JP JP29014099A patent/JP4151172B2/ja not_active Expired - Fee Related
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