JP2001182574A - Ｅｇｒシステムとその制御方法 - Google Patents
Ｅｇｒシステムとその制御方法Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
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- F02M26/04—EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
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- F02M26/48—EGR valve position sensors
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Supercharger (AREA)
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】経時劣化し易く、又、劣化した時の補正が困難
なエアフローセンサを使用せずに、比較的耐用年数の長
く、劣化した場合の補正が容易な酸素濃度センサを使用
し、排気通路の酸素濃度から吸入空気量を推定して、こ
の吸入空気量と吸入ガス量とからＥＧＲ率を推定しなが
らＥＧＲ制御弁を制御するＥＧＲシステムとその制御方
法を提供する。 【解決手段】エンジンの排気通路２と吸気通路３とを連
通するＥＧＲ通路４にＥＧＲ制御弁５を設けると共に、
前記排気通路２に酸素濃度センサ11を、前記吸気通路３
に吸気圧センサ12と吸気温センサ13とを設けると共に、
前記各センサ11，12，13とエンジン回転速度センサ14か
らの検出値を入力して前記ＥＧＲ制御弁５の弁開度を調
整制御するコントローラ６を備えてＥＧＲシステムを構
成する。
なエアフローセンサを使用せずに、比較的耐用年数の長
く、劣化した場合の補正が容易な酸素濃度センサを使用
し、排気通路の酸素濃度から吸入空気量を推定して、こ
の吸入空気量と吸入ガス量とからＥＧＲ率を推定しなが
らＥＧＲ制御弁を制御するＥＧＲシステムとその制御方
法を提供する。 【解決手段】エンジンの排気通路２と吸気通路３とを連
通するＥＧＲ通路４にＥＧＲ制御弁５を設けると共に、
前記排気通路２に酸素濃度センサ11を、前記吸気通路３
に吸気圧センサ12と吸気温センサ13とを設けると共に、
前記各センサ11，12，13とエンジン回転速度センサ14か
らの検出値を入力して前記ＥＧＲ制御弁５の弁開度を調
整制御するコントローラ６を備えてＥＧＲシステムを構
成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は過給機付ディーゼル
エンジン等のエンジンにおいて、ＥＧＲ通路に設けたＥ
ＧＲ制御弁の弁開度を制御して、最適なＥＧＲ率でＮＯ
ｘ低減を図るＥＧＲシステムとその制御方法に関するも
のである。
エンジン等のエンジンにおいて、ＥＧＲ通路に設けたＥ
ＧＲ制御弁の弁開度を制御して、最適なＥＧＲ率でＮＯ
ｘ低減を図るＥＧＲシステムとその制御方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】ディーゼルエンジン等のエンジンの排ガ
ス対策において、排気ガス中のＮＯｘの排出量を低減す
るために、不活性ガスである排気ガスの一部を吸気系に
再循環させることで、燃焼温度を低く抑えてＮＯｘの生
成を抑制するＥＧＲ装置（排気ガス再循環装置）が有効
であることが知られ、広く実用化されている。
ス対策において、排気ガス中のＮＯｘの排出量を低減す
るために、不活性ガスである排気ガスの一部を吸気系に
再循環させることで、燃焼温度を低く抑えてＮＯｘの生
成を抑制するＥＧＲ装置（排気ガス再循環装置）が有効
であることが知られ、広く実用化されている。
【０００３】特に、ディーゼルエンジンでは排気ガス中
に多くの窒素酸化物（ＮＯｘ）を含むために、このＥＧ
Ｒ装置が重要視され、研究・開発・実用化が盛んに行わ
れている。
に多くの窒素酸化物（ＮＯｘ）を含むために、このＥＧ
Ｒ装置が重要視され、研究・開発・実用化が盛んに行わ
れている。
【０００４】このＥＧＲ装置においては、エンジンの排
気系と吸気系とをＥＧＲ配管を介して接続し、このＥＧ
Ｒ配管中に排気ガスの還流量を制御するためのＥＧＲ制
御弁を設けて、運転状態、例えばエンジン回転速度と燃
料噴射量に基づいて予め設定された目標ＥＧＲ率になる
ように制御し、最適なＥＧＲガス量で燃焼を行い、ＮＯ
ｘを低減するように構成されている。
気系と吸気系とをＥＧＲ配管を介して接続し、このＥＧ
Ｒ配管中に排気ガスの還流量を制御するためのＥＧＲ制
御弁を設けて、運転状態、例えばエンジン回転速度と燃
料噴射量に基づいて予め設定された目標ＥＧＲ率になる
ように制御し、最適なＥＧＲガス量で燃焼を行い、ＮＯ
ｘを低減するように構成されている。
【０００５】特に、過給機付きのエンジンでは、運転状
態によって吸入ガス量が変化するので、吸気通路の上流
に配置されたエアフローセンサによって吸入空気量を検
出し、それと同時に、吸気通路に配設された吸気圧セン
サや吸気温センサから検出された吸気圧、吸気温や、吸
気圧とエンジン回転速度とから予め求めておいた体積効
率から吸入ガス量を推定し、吸入空気量と吸入ガス量と
からＥＧＲ率を算出するＥＧＲシステムが用いられてい
る。
態によって吸入ガス量が変化するので、吸気通路の上流
に配置されたエアフローセンサによって吸入空気量を検
出し、それと同時に、吸気通路に配設された吸気圧セン
サや吸気温センサから検出された吸気圧、吸気温や、吸
気圧とエンジン回転速度とから予め求めておいた体積効
率から吸入ガス量を推定し、吸入空気量と吸入ガス量と
からＥＧＲ率を算出するＥＧＲシステムが用いられてい
る。
【０００６】このエアフローセンサとしては、電流を流
して加熱した白金熱線を空気流れ中に置き、通過する吸
気の流量によって変化する冷却量を熱線抵抗の変化とし
て捕らえ、この抵抗変化量をホイーストンブリッジ等で
検出し、空気の質量流量を測定する熱線式センサが多用
されているが、この他にも、可動ベーン式、カルマン渦
式、タービン式、超音波式等がある。
して加熱した白金熱線を空気流れ中に置き、通過する吸
気の流量によって変化する冷却量を熱線抵抗の変化とし
て捕らえ、この抵抗変化量をホイーストンブリッジ等で
検出し、空気の質量流量を測定する熱線式センサが多用
されているが、この他にも、可動ベーン式、カルマン渦
式、タービン式、超音波式等がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなエアフローセンサを使用した従来技術のＥＧＲシス
テム及びその制御方法では、エアフローセンサが熱線の
汚れ等により劣化した場合や、経年変化により吸気通路
やＥＧＲ通路の流通抵抗等が変化した場合には、吸気空
気量を正確に推定することができなくなるので、実際に
行われているＥＧＲ率を正確に推定できなくなり、適切
なＥＧＲを行うことが出来なくなってしまうという問題
がある。
うなエアフローセンサを使用した従来技術のＥＧＲシス
テム及びその制御方法では、エアフローセンサが熱線の
汚れ等により劣化した場合や、経年変化により吸気通路
やＥＧＲ通路の流通抵抗等が変化した場合には、吸気空
気量を正確に推定することができなくなるので、実際に
行われているＥＧＲ率を正確に推定できなくなり、適切
なＥＧＲを行うことが出来なくなってしまうという問題
がある。
【０００８】このエアフローセンサの劣化や流路の経年
変化に起因する問題は、特に、ディーゼルエンジンでは
耐用年数が長いので重要となる。
変化に起因する問題は、特に、ディーゼルエンジンでは
耐用年数が長いので重要となる。
【０００９】また、過給機付きのエンジンにおいては、
エンジンの運転状態の過渡時に排気通路のタービンが作
動してから吸気通路のコンプレッサーが作動し吸気量を
増加するので過給遅れが生じる。この過給機や吸排気系
の応答遅れにより、吸・排気圧のバランスが定常時とは
変化するため、ＥＧＲ制御弁の弁開度が同じであって
も、負荷増加時にはＥＧＲガスが入り易く、負荷減少時
にはＥＧＲガスが入り難い状態となり、その結果、負荷
増加時にはＥＧＲガス過剰による酸素不足でスモークが
増加し、負荷減少時にはＥＧＲガス不足でＮＯｘが増加
してしまうという問題がある。
エンジンの運転状態の過渡時に排気通路のタービンが作
動してから吸気通路のコンプレッサーが作動し吸気量を
増加するので過給遅れが生じる。この過給機や吸排気系
の応答遅れにより、吸・排気圧のバランスが定常時とは
変化するため、ＥＧＲ制御弁の弁開度が同じであって
も、負荷増加時にはＥＧＲガスが入り易く、負荷減少時
にはＥＧＲガスが入り難い状態となり、その結果、負荷
増加時にはＥＧＲガス過剰による酸素不足でスモークが
増加し、負荷減少時にはＥＧＲガス不足でＮＯｘが増加
してしまうという問題がある。
【００１０】本発明は、上述の問題を解決するためにな
されたもので、その目的とするところは、経時劣化し易
く、又、劣化した時の補正が困難なエアフローセンサを
使用せずに、比較的耐用年数が長く、又、劣化した場合
の補正が容易な酸素濃度センサを使用して、排気通路の
酸素濃度から吸入空気量を推定して、この吸入空気量と
吸入ガス量とから現状のＥＧＲ率を推定しながら目標の
ＥＧＲ率になるようにＥＧＲ制御弁を制御するＥＧＲシ
ステムとその制御方法を提供することにある。
されたもので、その目的とするところは、経時劣化し易
く、又、劣化した時の補正が困難なエアフローセンサを
使用せずに、比較的耐用年数が長く、又、劣化した場合
の補正が容易な酸素濃度センサを使用して、排気通路の
酸素濃度から吸入空気量を推定して、この吸入空気量と
吸入ガス量とから現状のＥＧＲ率を推定しながら目標の
ＥＧＲ率になるようにＥＧＲ制御弁を制御するＥＧＲシ
ステムとその制御方法を提供することにある。
【００１１】また、更なる目的は、酸素濃度センサの経
時劣化を自動的に補正でき、しかも、過給機付きエンジ
ンの運転状態の過渡期における排気ガスの悪化を防止で
きるＥＧＲシステムの制御方法を提供することにある。
時劣化を自動的に補正でき、しかも、過給機付きエンジ
ンの運転状態の過渡期における排気ガスの悪化を防止で
きるＥＧＲシステムの制御方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】以上のような目的を達成
するためのＥＧＲシステムとその制御方法は、以下のよ
うに構成される。
するためのＥＧＲシステムとその制御方法は、以下のよ
うに構成される。
【００１３】１）このＥＧＲシステムは、エンジンの排
気通路と吸気通路とを連通するＥＧＲ通路にＥＧＲ制御
弁を設けると共に、前記排気通路に酸素濃度センサを、
前記吸気通路に吸気圧センサと吸気温センサをそれぞれ
設け、前記各センサとエンジン回転速度センサからの検
出値を入力して前記ＥＧＲ制御弁の弁開度を調整制御す
るコントローラを備えて形成される。
気通路と吸気通路とを連通するＥＧＲ通路にＥＧＲ制御
弁を設けると共に、前記排気通路に酸素濃度センサを、
前記吸気通路に吸気圧センサと吸気温センサをそれぞれ
設け、前記各センサとエンジン回転速度センサからの検
出値を入力して前記ＥＧＲ制御弁の弁開度を調整制御す
るコントローラを備えて形成される。
【００１４】以上の構成のＥＧＲシステムでは、経時劣
化に対応し難いエアフローセンサの代わりに、経時劣化
に比較的簡単に対処できる酸素濃度センサを用いている
ので、センサの経時劣化に対応できるＥＧＲシステムと
なる。
化に対応し難いエアフローセンサの代わりに、経時劣化
に比較的簡単に対処できる酸素濃度センサを用いている
ので、センサの経時劣化に対応できるＥＧＲシステムと
なる。
【００１５】２）また、上記ＥＧＲシステムにおいて、
前記コントローラが、前記酸素濃度センサで検出された
排気酸素濃度から空気過剰率を算出し、該算出した空気
過剰率と一噴射当たりの燃料量、燃料密度及び理論空燃
比から吸入空気量を算出すると共に、エンジン回転速度
と前記吸気圧センサで検出された吸気圧力とから体積効
率を算出し、該体積効率と前記吸気圧力と前記吸気温セ
ンサで検出された吸気温とから吸入ガス量を算出し、該
吸入ガス量と前記吸入空気量とから算定ＥＧＲ率を算出
する算出手段と、該算定ＥＧＲ率に基づいて前記ＥＧＲ
制御弁の弁開度を調整制御する制御手段を有して構成さ
れる。
前記コントローラが、前記酸素濃度センサで検出された
排気酸素濃度から空気過剰率を算出し、該算出した空気
過剰率と一噴射当たりの燃料量、燃料密度及び理論空燃
比から吸入空気量を算出すると共に、エンジン回転速度
と前記吸気圧センサで検出された吸気圧力とから体積効
率を算出し、該体積効率と前記吸気圧力と前記吸気温セ
ンサで検出された吸気温とから吸入ガス量を算出し、該
吸入ガス量と前記吸入空気量とから算定ＥＧＲ率を算出
する算出手段と、該算定ＥＧＲ率に基づいて前記ＥＧＲ
制御弁の弁開度を調整制御する制御手段を有して構成さ
れる。
【００１６】つまり、排気酸素濃度センサから吸気空気
量を推定すると共に、吸気圧センサ、吸気温センサ、エ
ンジン回転速度、予め求めておいた体積効率から吸入ガ
ス量を推定し、吸入空気量と吸入ガス量とから算定ＥＧ
Ｒ率を推定し、この算定ＥＧＲ率を基にして、エンジン
回転速度と燃料噴射量によって決まる目標ＥＧＲ率にな
るように制御弁を制御する。
量を推定すると共に、吸気圧センサ、吸気温センサ、エ
ンジン回転速度、予め求めておいた体積効率から吸入ガ
ス量を推定し、吸入空気量と吸入ガス量とから算定ＥＧ
Ｒ率を推定し、この算定ＥＧＲ率を基にして、エンジン
回転速度と燃料噴射量によって決まる目標ＥＧＲ率にな
るように制御弁を制御する。
【００１７】このＥＧＲシステムによれば、吸入空気量
をエアフローセンサを使用せずに排気酸素濃度から推定
することができ、この吸入空気量と別のデータから算出
される吸入ガス量とから、現状のＥＧＲ率の推定値であ
る算定ＥＧＲ率を算出できるので、この算定ＥＧＲ率を
用いて目標ＥＧＲ率になるようにフィードバック制御等
の制御を行うことができる。
をエアフローセンサを使用せずに排気酸素濃度から推定
することができ、この吸入空気量と別のデータから算出
される吸入ガス量とから、現状のＥＧＲ率の推定値であ
る算定ＥＧＲ率を算出できるので、この算定ＥＧＲ率を
用いて目標ＥＧＲ率になるようにフィードバック制御等
の制御を行うことができる。
【００１８】３）上記ＥＧＲシステムは、特に、前記エ
ンジンが過給機を備えている場合に著しい効果を奏す
る。
ンジンが過給機を備えている場合に著しい効果を奏す
る。
【００１９】４）そして、このＥＧＲシステムの制御方
法は、エンジンの排気通路と吸気通路とを連通するＥＧ
Ｒ通路にＥＧＲ制御弁を設けると共に、前記排気通路に
酸素濃度センサを、前記吸気通路に吸気圧センサと吸気
温センサをそれぞれ設けたＥＧＲシステムの制御方法で
あって、前記酸素濃度センサで検出された排気酸素濃度
から空気過剰率を算出し、該算出した空気過剰率と一噴
射当たりの燃料量、燃料密度及び理論空燃比から吸入空
気量を算出すると共に、エンジン回転速度と前記吸気圧
センサで検出された吸気圧力とから体積効率を算出し、
該体積効率と前記吸気圧力と前記吸気温センサで検出さ
れた吸気温とから吸入ガス量を算出し、該吸入ガス量と
前記吸入空気量とから算出した算定ＥＧＲ率に基づいて
前記ＥＧＲ制御弁の弁開度を調整制御するように構成さ
れる。
法は、エンジンの排気通路と吸気通路とを連通するＥＧ
Ｒ通路にＥＧＲ制御弁を設けると共に、前記排気通路に
酸素濃度センサを、前記吸気通路に吸気圧センサと吸気
温センサをそれぞれ設けたＥＧＲシステムの制御方法で
あって、前記酸素濃度センサで検出された排気酸素濃度
から空気過剰率を算出し、該算出した空気過剰率と一噴
射当たりの燃料量、燃料密度及び理論空燃比から吸入空
気量を算出すると共に、エンジン回転速度と前記吸気圧
センサで検出された吸気圧力とから体積効率を算出し、
該体積効率と前記吸気圧力と前記吸気温センサで検出さ
れた吸気温とから吸入ガス量を算出し、該吸入ガス量と
前記吸入空気量とから算出した算定ＥＧＲ率に基づいて
前記ＥＧＲ制御弁の弁開度を調整制御するように構成さ
れる。
【００２０】このＥＧＲシステムの制御方法によれば、
経時劣化による出力の補正が簡単にできる排気酸素濃度
センサを使用して、実際のＥＧＲ率の推定値である算定
ＥＧＲ率を算出し、この算定ＥＧＲ率を基に、目標ＥＧ
Ｒ率になるように、ＥＧＲ制御弁を調整制御することが
できる。
経時劣化による出力の補正が簡単にできる排気酸素濃度
センサを使用して、実際のＥＧＲ率の推定値である算定
ＥＧＲ率を算出し、この算定ＥＧＲ率を基に、目標ＥＧ
Ｒ率になるように、ＥＧＲ制御弁を調整制御することが
できる。
【００２１】５）上記のＥＧＲシステムの制御方法にお
いて、前記排気通路に燃焼ガスが含まれていない状態で
計測した酸素濃度の算出値が、大気中の基準酸素濃度に
なるように、前記酸素濃度センサの出力値を酸素濃度に
換算するための補正値を補正するステップを含む。
いて、前記排気通路に燃焼ガスが含まれていない状態で
計測した酸素濃度の算出値が、大気中の基準酸素濃度に
なるように、前記酸素濃度センサの出力値を酸素濃度に
換算するための補正値を補正するステップを含む。
【００２２】この構成により、酸素濃度センサの経時劣
化による排気酸素濃度の計測誤差を修正しながら、適切
なＥＧＲ率の推定値（算定ＥＧＲ率）で目標ＥＧＲ率に
追従するようにＥＧＲ制御弁を制御でき、排気ガスを良
好な状態に維持できる。
化による排気酸素濃度の計測誤差を修正しながら、適切
なＥＧＲ率の推定値（算定ＥＧＲ率）で目標ＥＧＲ率に
追従するようにＥＧＲ制御弁を制御でき、排気ガスを良
好な状態に維持できる。
【００２３】６）更に、上記のＥＧＲシステムの制御方
法において、過給機付きのエンジンの運転状態が過渡期
であるか否かを判断し、過渡期である時に、エンジン回
転速度と燃料噴射量から算出される基準吸気圧力と前記
吸気圧力との偏差とから、前記算定ＥＧＲ率の補正量を
算出して、該補正量で補正した算定ＥＧＲ率に基づい
て、前記ＥＧＲ制御弁の弁開度を制御する。
法において、過給機付きのエンジンの運転状態が過渡期
であるか否かを判断し、過渡期である時に、エンジン回
転速度と燃料噴射量から算出される基準吸気圧力と前記
吸気圧力との偏差とから、前記算定ＥＧＲ率の補正量を
算出して、該補正量で補正した算定ＥＧＲ率に基づい
て、前記ＥＧＲ制御弁の弁開度を制御する。
【００２４】この構成により、特に過給機付きエンジン
において著しい、エンジンの運転状態の過渡期における
吸気量の変化の遅れに対して、吸気圧センサで測定した
吸気圧力を使用して、制御用の算定ＥＧＲ率を補正する
ことができるので、過渡期におけるスモークの増加やＮ
Ｏｘの増加を抑制することができ、排気ガスの悪化を防
止できる。
において著しい、エンジンの運転状態の過渡期における
吸気量の変化の遅れに対して、吸気圧センサで測定した
吸気圧力を使用して、制御用の算定ＥＧＲ率を補正する
ことができるので、過渡期におけるスモークの増加やＮ
Ｏｘの増加を抑制することができ、排気ガスの悪化を防
止できる。
【００２５】
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて、本発明の実
施の形態について説明する。
施の形態について説明する。
【００２６】〔ＥＧＲシステム〕本発明に係るＥＧＲシ
ステムを備えたディーゼルエンジンは、図１の模式的な
システム図に示すように、過給機のタービン７の上流側
の排気通路２と、過給機のコンプレッサ８の下流側の吸
気通路３とを連通するＥＧＲ通路４にＥＧＲ制御弁５を
設け、このＥＧＲ制御弁５をエンジンコントロールユニ
ット（ＥＣＵ）と呼ばれるコントローラ６で制御して、
排気ガスの還流量（ＥＧＲ量）を調整するように構成さ
れる。
ステムを備えたディーゼルエンジンは、図１の模式的な
システム図に示すように、過給機のタービン７の上流側
の排気通路２と、過給機のコンプレッサ８の下流側の吸
気通路３とを連通するＥＧＲ通路４にＥＧＲ制御弁５を
設け、このＥＧＲ制御弁５をエンジンコントロールユニ
ット（ＥＣＵ）と呼ばれるコントローラ６で制御して、
排気ガスの還流量（ＥＧＲ量）を調整するように構成さ
れる。
【００２７】また、タービン７の下流側の排気通路２に
酸素濃度センサ11を、コンプレッサ８の下流側の吸気通
路３に吸気圧センサ12と吸気温センサ13をそれぞれ設け
て構成される。この酸素濃度センサ11としては、ジルコ
ニア酸素センサやチタニア酸素センサ等を使用すること
ができ、吸気圧センサ12としては、半導体圧力センサ等
を、また、吸気温センサ13としては、巻線抵抗形、サー
ミスタ、熱電対等をそれぞれ使用することができる。
酸素濃度センサ11を、コンプレッサ８の下流側の吸気通
路３に吸気圧センサ12と吸気温センサ13をそれぞれ設け
て構成される。この酸素濃度センサ11としては、ジルコ
ニア酸素センサやチタニア酸素センサ等を使用すること
ができ、吸気圧センサ12としては、半導体圧力センサ等
を、また、吸気温センサ13としては、巻線抵抗形、サー
ミスタ、熱電対等をそれぞれ使用することができる。
【００２８】そして、コントローラ６は、酸素濃度セン
サ11、吸気圧センサ12、吸気温センサ13とで検出された
排気酸素濃度Ｏ２、吸気圧力Ｐin、吸気温Ｔinを入力と
すると共に、エンジンの運転状態を検知するためのエン
ジン回転速度センサ14、アクセル開度センサ15で検出さ
れるエンジン回転速度Ｎｅやアクセル開度（負荷）も入
力とするように構成される。
サ11、吸気圧センサ12、吸気温センサ13とで検出された
排気酸素濃度Ｏ２、吸気圧力Ｐin、吸気温Ｔinを入力と
すると共に、エンジンの運転状態を検知するためのエン
ジン回転速度センサ14、アクセル開度センサ15で検出さ
れるエンジン回転速度Ｎｅやアクセル開度（負荷）も入
力とするように構成される。
【００２９】このコントローラ６では、これらのセンサ
からデータを入力して、ＥＧＲ制御弁５の弁開度を調整
制御するための算定ＥＧＲ率ＥＧＲＲを算出する算出手
段と、この算定ＥＧＲ率ＥＧＲＲに基づいて目標のＥＧ
Ｒ率になるようにＥＧＲ制御弁５の弁開度を調整制御す
る制御手段を備えて構成される。
からデータを入力して、ＥＧＲ制御弁５の弁開度を調整
制御するための算定ＥＧＲ率ＥＧＲＲを算出する算出手
段と、この算定ＥＧＲ率ＥＧＲＲに基づいて目標のＥＧ
Ｒ率になるようにＥＧＲ制御弁５の弁開度を調整制御す
る制御手段を備えて構成される。
【００３０】この算出手段では、各入力値を使用し、排
気酸素濃度Ｏ２から空気過剰率LAMBDAを算出し、この算
出した空気過剰率LAMBDAと一噴射当たりの燃料量Ｑｆ、
燃料密度ρｆ及び理論空燃比STOICHから吸入空気量Ｍａ
を算出する。また、エンジン回転速度Ｎｅと吸気圧力Ｐ
inとから体積効率ηｖを求め、この体積効率ηｖ、吸気
圧力Ｐin、吸気温Ｔinとから吸入ガス量Ｍｅを算出す
る。そして、この算出した吸入空気量Ｍａと吸入ガス量
Ｍｅとから算定ＥＧＲ率ＥＧＲＲを算出する。
気酸素濃度Ｏ２から空気過剰率LAMBDAを算出し、この算
出した空気過剰率LAMBDAと一噴射当たりの燃料量Ｑｆ、
燃料密度ρｆ及び理論空燃比STOICHから吸入空気量Ｍａ
を算出する。また、エンジン回転速度Ｎｅと吸気圧力Ｐ
inとから体積効率ηｖを求め、この体積効率ηｖ、吸気
圧力Ｐin、吸気温Ｔinとから吸入ガス量Ｍｅを算出す
る。そして、この算出した吸入空気量Ｍａと吸入ガス量
Ｍｅとから算定ＥＧＲ率ＥＧＲＲを算出する。
【００３１】また、この制御手段は、図２に示すよう
に、算出された算定ＥＧＲ率ＥＧＲＲを目標ＥＧＲ率に
するための比例積分制御（ＰＩ制御）を含むフィールド
バック制御と、ＥＧＲ制御弁の計測ＥＧＲバルブリフト
（弁開度）を目標ＥＧＲバルブリフトにするための比例
積分制御（ＰＩ制御）を含むフィールドバック制御とか
ら構成される。
に、算出された算定ＥＧＲ率ＥＧＲＲを目標ＥＧＲ率に
するための比例積分制御（ＰＩ制御）を含むフィールド
バック制御と、ＥＧＲ制御弁の計測ＥＧＲバルブリフト
（弁開度）を目標ＥＧＲバルブリフトにするための比例
積分制御（ＰＩ制御）を含むフィールドバック制御とか
ら構成される。
【００３２】〔ＥＧＲシステムの制御方法〕次に、この
ＥＧＲシステムにおける制御方法について、図２に示す
制御用のブロック図と図３〜図７のフローチャートを参
照しながら説明する。
ＥＧＲシステムにおける制御方法について、図２に示す
制御用のブロック図と図３〜図７のフローチャートを参
照しながら説明する。
【００３３】これらのフローチャートに基づく演算は、
エンジンのコントロールを行う演算や制御の途中におい
て、必要に応じて繰り返し呼び出されて実行されるもの
である。
エンジンのコントロールを行う演算や制御の途中におい
て、必要に応じて繰り返し呼び出されて実行されるもの
である。
【００３４】〔吸入空気量の算出〕先ず、最初に、吸入
空気量Ｍａが算出される。この吸気空気量Ｍａの算出
は、図３のフローチャートに基づいて行われ、このフロ
ーが実行されると、ステップＳ11で、酸素濃度センサ11
の出力電圧ＶO2から排気酸素濃度Ｏ２（＝ＶO2＊Ｋ１＋
Ｋ２) を算出する。このＫ１とＫ２はセンサの出力電圧
値を酸素濃度に変換する傾きとオフセットの補正量であ
る。
空気量Ｍａが算出される。この吸気空気量Ｍａの算出
は、図３のフローチャートに基づいて行われ、このフロ
ーが実行されると、ステップＳ11で、酸素濃度センサ11
の出力電圧ＶO2から排気酸素濃度Ｏ２（＝ＶO2＊Ｋ１＋
Ｋ２) を算出する。このＫ１とＫ２はセンサの出力電圧
値を酸素濃度に変換する傾きとオフセットの補正量であ
る。
【００３５】次のステップＳ12で、排気酸素濃度Ｏ２か
ら、予め入力されたデータ又は関数ｆから空気過剰率LA
MBDA（＝ｆ（Ｏ２））を算出し、ステップＳ13で、空気
過剰率LAMBDA、一噴射あたりの燃料量Ｑｆ、燃料密度ρ
ｆ、理論空燃比STOICHから一気筒あたりの吸入空気量Ｍ
ａ（＝LAMBDA＊Ｑｆ＊ρｆ＊STOICH）を算出する。
ら、予め入力されたデータ又は関数ｆから空気過剰率LA
MBDA（＝ｆ（Ｏ２））を算出し、ステップＳ13で、空気
過剰率LAMBDA、一噴射あたりの燃料量Ｑｆ、燃料密度ρ
ｆ、理論空燃比STOICHから一気筒あたりの吸入空気量Ｍ
ａ（＝LAMBDA＊Ｑｆ＊ρｆ＊STOICH）を算出する。
【００３６】なお、空気過剰率LAMBDAと排気酸素濃度Ｏ
２との関係を図８に例示する。
２との関係を図８に例示する。
【００３７】〔吸入ガス量の算出〕次に図４のフローチ
ャートに基づき、吸入ガス量Ｍｅが算出される。この吸
入ガス量Ｍｅの算出のために、図４のフローが実行され
ると、ステップＳ21とＳ22で、吸気圧センサ12の出力電
圧ＶPin から吸気圧力Ｐin（＝ｆ（ＶPin ））、吸気温
センサ13の出力電圧ＶTin から吸気温Ｔin（＝ｆ（ＶTi
n ））を算出し、ステップＳ23で、エンジン回転速度セ
ンサ14から検出された回転速度Ｎｅと吸気圧力Ｐinと、
予め入力されているマップデータから、体積効率ηｖ
（＝ｆ（Ｎｅ，Ｐin）を算出する。
ャートに基づき、吸入ガス量Ｍｅが算出される。この吸
入ガス量Ｍｅの算出のために、図４のフローが実行され
ると、ステップＳ21とＳ22で、吸気圧センサ12の出力電
圧ＶPin から吸気圧力Ｐin（＝ｆ（ＶPin ））、吸気温
センサ13の出力電圧ＶTin から吸気温Ｔin（＝ｆ（ＶTi
n ））を算出し、ステップＳ23で、エンジン回転速度セ
ンサ14から検出された回転速度Ｎｅと吸気圧力Ｐinと、
予め入力されているマップデータから、体積効率ηｖ
（＝ｆ（Ｎｅ，Ｐin）を算出する。
【００３８】そして、ステップＳ24で、吸気圧力Ｐin、
吸気温Ｔin、体積効率ηｖと、一気筒あたりの容積Ｖ
ｃ、標準状態での空気密度ρａ、圧力Ｐ0 、温度Ｔ0 と
から、一気筒あたりの吸入ガス量Ｍｅ（＝Ｖｃ＊ηｖ＊
ρａ＊Ｐin／Ｐ0＊Ｔ0／Ｔin）を算出する。
吸気温Ｔin、体積効率ηｖと、一気筒あたりの容積Ｖ
ｃ、標準状態での空気密度ρａ、圧力Ｐ0 、温度Ｔ0 と
から、一気筒あたりの吸入ガス量Ｍｅ（＝Ｖｃ＊ηｖ＊
ρａ＊Ｐin／Ｐ0＊Ｔ0／Ｔin）を算出する。
【００３９】〔算定ＥＧＲ率の算出〕最後に、ＥＧＲ制
御弁５の弁開度を制御するための算定ＥＧＲ率ＥＧＲＲ
を算出する。この算定ＥＧＲ率ＥＧＲＲは、図５のフロ
ーが実行されると、吸入空気量Ｍａと吸入ガス量Ｍｅと
から算定ＥＧＲ率ＥＧＲＲ（＝（Ｍｅ−Ｍａ）／Ｍｅ＋
ＥＧＲoffset）が算出される。このＥＧＲoffsetは、エ
ンジンの運転状態が過渡期にあるときに、後述する図７
のフローチャートで算出される補正値であり、エンジン
の定常運転時には、ゼロとなる値である。
御弁５の弁開度を制御するための算定ＥＧＲ率ＥＧＲＲ
を算出する。この算定ＥＧＲ率ＥＧＲＲは、図５のフロ
ーが実行されると、吸入空気量Ｍａと吸入ガス量Ｍｅと
から算定ＥＧＲ率ＥＧＲＲ（＝（Ｍｅ−Ｍａ）／Ｍｅ＋
ＥＧＲoffset）が算出される。このＥＧＲoffsetは、エ
ンジンの運転状態が過渡期にあるときに、後述する図７
のフローチャートで算出される補正値であり、エンジン
の定常運転時には、ゼロとなる値である。
【００４０】〔ＥＧＲ制御弁の制御〕この算出された算
定ＥＧＲ率ＥＧＲＲが現在の実際のＥＧＲ率であるとし
て、図２に示すように、この算定ＥＧＲ率ＥＧＲＲを、
最終の噴射量Ｑｆとエンジン回転速度Ｎｅとマップデー
タから算出される目標ＥＧＲ率と比較して、比例積分制
御（ＰＩ制御）でフィードバック制御する。
定ＥＧＲ率ＥＧＲＲが現在の実際のＥＧＲ率であるとし
て、図２に示すように、この算定ＥＧＲ率ＥＧＲＲを、
最終の噴射量Ｑｆとエンジン回転速度Ｎｅとマップデー
タから算出される目標ＥＧＲ率と比較して、比例積分制
御（ＰＩ制御）でフィードバック制御する。
【００４１】そして、更に、弁開度（バルブリフト）の
制御についても、目標ＥＧＲバルブリフトとＥＧＲ制御
弁５のバルブリフトセンサ５ａで計測した実際の計測Ｅ
ＧＲバルブリフトとを比較しながら、比例積分制御でフ
ィードバック制御をする。
制御についても、目標ＥＧＲバルブリフトとＥＧＲ制御
弁５のバルブリフトセンサ５ａで計測した実際の計測Ｅ
ＧＲバルブリフトとを比較しながら、比例積分制御でフ
ィードバック制御をする。
【００４２】〔酸素濃度センサの劣化に対する修正〕図
６のフローチャートは、酸素濃度センサ11の経時劣化に
対応するためのフローであり、このフローで酸素濃度Ｏ
２の算出に使用する図３の補正値Ｋ２を修正する。この
補正値Ｋ２の修正は酸素濃度センサ11の経時劣化が主と
して、出力値のベース電圧の変化として現れ、傾きＫ１
には影響が現れないという特質に対応したものである。
６のフローチャートは、酸素濃度センサ11の経時劣化に
対応するためのフローであり、このフローで酸素濃度Ｏ
２の算出に使用する図３の補正値Ｋ２を修正する。この
補正値Ｋ２の修正は酸素濃度センサ11の経時劣化が主と
して、出力値のベース電圧の変化として現れ、傾きＫ１
には影響が現れないという特質に対応したものである。
【００４３】この図６のフローでは、排気通路２に排気
ガスが流れず、吸気（大気）のみが流れている状態を、
ステップＳ41〜ステップＳ43で検出し、ステップＳ44で
この大気中の酸素濃度Ｏ２ｂｇを測定した時の検出値Ｏ
２を基にして、ステップＳ45で補正値Ｋ２を修正する。
ガスが流れず、吸気（大気）のみが流れている状態を、
ステップＳ41〜ステップＳ43で検出し、ステップＳ44で
この大気中の酸素濃度Ｏ２ｂｇを測定した時の検出値Ｏ
２を基にして、ステップＳ45で補正値Ｋ２を修正する。
【００４４】先ず、ステップＳ41とステップＳ42で、そ
れぞれ、ＥＧＲ制御弁５の弁開度ＥＧＲＶが零か否か、
燃料噴射量Ｑｆが零か否かを判定し、共に零の場合、即
ち、ＥＧＲ制御弁５の弁開度ＥＧＲＶが零（ＹＥＳ）の
閉弁状態で、且つ、燃焼噴射量Ｑｆが零（ＹＥＳ）であ
る場合に、ステップＳ43で、この状態が継続して、燃焼
した排気ガスが排気通路２から排出されるための時間Ｔ
eno を経過したか否かを判断する。
れぞれ、ＥＧＲ制御弁５の弁開度ＥＧＲＶが零か否か、
燃料噴射量Ｑｆが零か否かを判定し、共に零の場合、即
ち、ＥＧＲ制御弁５の弁開度ＥＧＲＶが零（ＹＥＳ）の
閉弁状態で、且つ、燃焼噴射量Ｑｆが零（ＹＥＳ）であ
る場合に、ステップＳ43で、この状態が継続して、燃焼
した排気ガスが排気通路２から排出されるための時間Ｔ
eno を経過したか否かを判断する。
【００４５】そして、時間Ｔeno を経過した時（ＹＥ
Ｓ）に排気通路２にＥＧＲガスや燃焼ガスが流れていな
いと判断し、ステップＳ44で、酸素濃度センサ11の出力
値ＶO2から得た濃度Ｏ２が大気中の酸素濃度Ｏ２ｂｇで
あるか否かを判定し、否（ＮＯ）であれば、酸素濃度が
正確に算出されていないとして、ステップＳ45で算出用
の補正値Ｋ２をＫ２＝Ｋ２＋（Ｏ２ｂｇ−Ｏ２）に修正
する。
Ｓ）に排気通路２にＥＧＲガスや燃焼ガスが流れていな
いと判断し、ステップＳ44で、酸素濃度センサ11の出力
値ＶO2から得た濃度Ｏ２が大気中の酸素濃度Ｏ２ｂｇで
あるか否かを判定し、否（ＮＯ）であれば、酸素濃度が
正確に算出されていないとして、ステップＳ45で算出用
の補正値Ｋ２をＫ２＝Ｋ２＋（Ｏ２ｂｇ−Ｏ２）に修正
する。
【００４６】このフローでは、ＥＧＲ制御弁５が開いて
いたり、燃料噴射が行われていたり、経過時間が時間Ｔ
eno に達していない時には、酸素濃度センサ11で計測せ
ずに終了し、また、酸素濃度センサ11の出力値を検査し
て正しく大気中の酸素濃度Ｏ２ｂｇを検出できていると
きは、補正値Ｋ２の修正を行わずに終了する。
いたり、燃料噴射が行われていたり、経過時間が時間Ｔ
eno に達していない時には、酸素濃度センサ11で計測せ
ずに終了し、また、酸素濃度センサ11の出力値を検査し
て正しく大気中の酸素濃度Ｏ２ｂｇを検出できていると
きは、補正値Ｋ２の修正を行わずに終了する。
【００４７】この補正値Ｋ２の修正により、酸素濃度セ
ンサ11の劣化に対処する。
ンサ11の劣化に対処する。
【００４８】〔過渡期における補正〕また、酸素濃度セ
ンサ11には応答遅れがある上に、排気通路２に取り付け
られているので、エンジンの実際の状態における排気酸
素濃度Ｏ２を検出するまでに時間遅れが生じる。そのた
め、エンジンの運転状態が変化した場合、検出される排
気酸素濃度Ｏ２は、実際の排気酸素濃度に比べ、負荷増
加時は多く、負荷減少時には少なくなってしまい、吸入
空気量の推定量Ｍａに誤差が生じる。
ンサ11には応答遅れがある上に、排気通路２に取り付け
られているので、エンジンの実際の状態における排気酸
素濃度Ｏ２を検出するまでに時間遅れが生じる。そのた
め、エンジンの運転状態が変化した場合、検出される排
気酸素濃度Ｏ２は、実際の排気酸素濃度に比べ、負荷増
加時は多く、負荷減少時には少なくなってしまい、吸入
空気量の推定量Ｍａに誤差が生じる。
【００４９】また、一方、エンジンの運転状態の過渡時
には、過給機付きのエンジンでは、排気通路２のタービ
ン７が作動し、それに伴い吸気通路３のコンプレッサー
８が作動するので、過給遅れが生じ、この過給機や吸排
気系の応答遅れにより、吸・排気圧のバランスが定常時
とは変化して、ＥＧＲ制御弁５の弁開度が同じであって
も、負荷増加時にはＥＧＲガスが入り易く、負荷減少時
にはＥＧＲガスが入り難い状態となる。
には、過給機付きのエンジンでは、排気通路２のタービ
ン７が作動し、それに伴い吸気通路３のコンプレッサー
８が作動するので、過給遅れが生じ、この過給機や吸排
気系の応答遅れにより、吸・排気圧のバランスが定常時
とは変化して、ＥＧＲ制御弁５の弁開度が同じであって
も、負荷増加時にはＥＧＲガスが入り易く、負荷減少時
にはＥＧＲガスが入り難い状態となる。
【００５０】これらの結果、負荷増加時にはＥＧＲガス
過剰による酸素不足でスモークが増加し、負荷減少時に
はＥＧＲガス不足でＮＯｘが増加してしまうという問題
がある。
過剰による酸素不足でスモークが増加し、負荷減少時に
はＥＧＲガス不足でＮＯｘが増加してしまうという問題
がある。
【００５１】この問題を解決するため、過渡期において
は、ＥＧＲ制御弁５の弁開度を補正する必要があり、こ
の補正量は、図７に示すフローチャートに従って以下の
ように算出される。
は、ＥＧＲ制御弁５の弁開度を補正する必要があり、こ
の補正量は、図７に示すフローチャートに従って以下の
ように算出される。
【００５２】ステップＳ51で、エンジン回転速度Ｎｅと
燃料噴射量Ｑｆと予めコントローラ６に入力された吸気
圧マップに基づき、基準吸気圧力Ｐinstを算出し、ステ
ップＳ52で、この基準吸気圧力Ｐinstと、吸気圧センサ
12で検出した吸気圧力Ｐinとの偏差Ｐinerr（＝Ｐinst
−Ｐin）を算出する。
燃料噴射量Ｑｆと予めコントローラ６に入力された吸気
圧マップに基づき、基準吸気圧力Ｐinstを算出し、ステ
ップＳ52で、この基準吸気圧力Ｐinstと、吸気圧センサ
12で検出した吸気圧力Ｐinとの偏差Ｐinerr（＝Ｐinst
−Ｐin）を算出する。
【００５３】そして、ステップＳ53で、この偏差Ｐiner
r に基づき、予め入力されたマップデータを参照して、
ＥＧＲ制御弁５の弁開度を制御するための算定ＥＧＲ率
ＥＧＲＲの補正量ＥＧＲoffset（＝ｆ（Ｐinerr））を
算出する。この補正量ＥＧＲoffsetの値は、予め求めて
おいたマップデータから算出され、偏差Ｐinerr が正の
時、つまり、検出した吸気圧力Ｐinが基準吸気圧力Ｐin
stより小さく基準よりも吸気量が少ない時は、負の量即
ち算定ＥＧＲ率を小さくする方向に、逆に偏差Ｐinerr
が負で基準よりも吸気量が多い時は、正の量即ち算定Ｅ
ＧＲ率を大きくする方向に設定される。
r に基づき、予め入力されたマップデータを参照して、
ＥＧＲ制御弁５の弁開度を制御するための算定ＥＧＲ率
ＥＧＲＲの補正量ＥＧＲoffset（＝ｆ（Ｐinerr））を
算出する。この補正量ＥＧＲoffsetの値は、予め求めて
おいたマップデータから算出され、偏差Ｐinerr が正の
時、つまり、検出した吸気圧力Ｐinが基準吸気圧力Ｐin
stより小さく基準よりも吸気量が少ない時は、負の量即
ち算定ＥＧＲ率を小さくする方向に、逆に偏差Ｐinerr
が負で基準よりも吸気量が多い時は、正の量即ち算定Ｅ
ＧＲ率を大きくする方向に設定される。
【００５４】このＥＧＲoffsetを使用して算出されたＥ
ＧＲ率ＥＧＲＲ（＝（Ｍｅ−Ｍａ）／Ｍｅ＋ＥＧＲoffs
et）を基にして、図２のブロック図に従って、ＥＧＲ制
御弁５の弁開度（バルブリフト）がエンジン回転速度Ｎ
ｅと燃料噴射量Ｑｆ等で決められる運転状態に基づく目
標ＥＧＲ率になるよう調整制御される。
ＧＲ率ＥＧＲＲ（＝（Ｍｅ−Ｍａ）／Ｍｅ＋ＥＧＲoffs
et）を基にして、図２のブロック図に従って、ＥＧＲ制
御弁５の弁開度（バルブリフト）がエンジン回転速度Ｎ
ｅと燃料噴射量Ｑｆ等で決められる運転状態に基づく目
標ＥＧＲ率になるよう調整制御される。
【００５５】その結果、過渡期のスモークの増加やＮＯ
ｘの増加を抑制することができる。
ｘの増加を抑制することができる。
【００５６】〔効果〕以上の構成のＥＧＲシステム及び
ＥＧＲシステムの制御方法により、経時劣化による出力
の補正ができる排気酸素濃度センサ11を使用して、実際
のＥＧＲ率ＥＧＧＲを算定し、この算定ＥＧＲ率ＥＧＲ
Ｒを基に、目標のＥＧＲ率になるように、ＥＧＲ制御弁
５を調整制御できる。
ＥＧＲシステムの制御方法により、経時劣化による出力
の補正ができる排気酸素濃度センサ11を使用して、実際
のＥＧＲ率ＥＧＧＲを算定し、この算定ＥＧＲ率ＥＧＲ
Ｒを基に、目標のＥＧＲ率になるように、ＥＧＲ制御弁
５を調整制御できる。
【００５７】そして、排気ガスが含まれていない時の酸
素濃度センサ11の劣化による出力変化を補正することに
より、センサの劣化による吸気空気量の推定値Ｍａの誤
差を防止し、ＥＧＲ率のずれを防止でき、更に、エンジ
ンの運転状態の過渡期における吸気量の変化の遅れに対
して、測定した吸気圧力Ｐinを使用してＥＧＲ制御弁５
の弁開度即ちＥＧＲ率を補正して、過渡期における排気
ガスの悪化を防止できるので、効率よく、排気ガス中の
ＮＯｘを低減できる。
素濃度センサ11の劣化による出力変化を補正することに
より、センサの劣化による吸気空気量の推定値Ｍａの誤
差を防止し、ＥＧＲ率のずれを防止でき、更に、エンジ
ンの運転状態の過渡期における吸気量の変化の遅れに対
して、測定した吸気圧力Ｐinを使用してＥＧＲ制御弁５
の弁開度即ちＥＧＲ率を補正して、過渡期における排気
ガスの悪化を防止できるので、効率よく、排気ガス中の
ＮＯｘを低減できる。
【００５８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のＥＧＲシ
ステム及びＥＧＲシステムの制御方法によれば、次のよ
うな効果を奏することができる。
ステム及びＥＧＲシステムの制御方法によれば、次のよ
うな効果を奏することができる。
【００５９】経時劣化の補正が難しいエアフローセンサ
を使用せずに、経時劣化による出力の補正ができる排気
酸素濃度センサを使用して、実際のＥＧＲ率を算定し、
この算定ＥＧＲ率を基に、目標のＥＧＲ率になるよう
に、ＥＧＲ制御弁を調整制御しているので、センサの経
時劣化によるＥＧＲ率のずれを防止しながら、適切なＥ
ＧＲ率でＥＧＲでき、排気ガスを良好な状態に維持でき
る。
を使用せずに、経時劣化による出力の補正ができる排気
酸素濃度センサを使用して、実際のＥＧＲ率を算定し、
この算定ＥＧＲ率を基に、目標のＥＧＲ率になるよう
に、ＥＧＲ制御弁を調整制御しているので、センサの経
時劣化によるＥＧＲ率のずれを防止しながら、適切なＥ
ＧＲ率でＥＧＲでき、排気ガスを良好な状態に維持でき
る。
【００６０】また、このセンサの経時劣化に対する補正
値の修正は、排気ガスが含まれていない時の酸素濃度セ
ンサの劣化による出力変化をチェックし補正値を修正す
ることにより、簡単にできる。
値の修正は、排気ガスが含まれていない時の酸素濃度セ
ンサの劣化による出力変化をチェックし補正値を修正す
ることにより、簡単にできる。
【００６１】更に、エンジンの運転状態の過渡期におけ
る吸気量の変化の遅れに対して、測定した吸気圧力を使
用してＥＧＲ制御弁の弁開度即ちＥＧＲ率を補正するこ
とができるので、過渡期におけるスモークの増加やＮＯ
ｘの増加を抑制して排気ガスの悪化を防止できる。
る吸気量の変化の遅れに対して、測定した吸気圧力を使
用してＥＧＲ制御弁の弁開度即ちＥＧＲ率を補正するこ
とができるので、過渡期におけるスモークの増加やＮＯ
ｘの増加を抑制して排気ガスの悪化を防止できる。
【図１】本発明の実施の形態のＥＧＲシステムの構成図
である。
である。
【図２】本発明の実施の形態のＥＧＲシステムの制御ブ
ロック図である。
ロック図である。
【図３】吸気空気量を算出するためのフローチャートで
ある。
ある。
【図４】吸気ガス量を算出するためのフローチャートで
ある。
ある。
【図５】ＥＧＲ率を算出するためのフローチャートであ
る。
る。
【図６】酸素濃度センサの劣化を考慮して補正値を修正
するためのフローチャートである。
するためのフローチャートである。
【図７】エンジンの運転状態の過渡期における吸排気系
の応答遅れに対するＥＧＲ率の補正量を算出するための
フローチャートである。
の応答遅れに対するＥＧＲ率の補正量を算出するための
フローチャートである。
【図８】酸素濃度と空気過剰率との関係を示す図であ
る。
る。
２ 排気通路 ３ 吸気通路 ４ ＥＧＲ通路 ５ ＥＧＲ制御弁 ６ コントローラ ７ タービン ８ コンプレッサ 11 酸素濃度センサ 12 吸気圧センサ 13 吸気温センサ 14 回転速度センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 45/00 ３０１ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３０１Ａ ３０１Ｆ ３０１Ｅ Ｆ０２Ｍ 25/07 ５５０ Ｆ０２Ｍ 25/07 ５５０Ｅ ５７０ ５７０Ｄ ５７０Ｐ Ｆターム(参考） 3G005 EA16 FA35 GD01 HA12 JA23 JA36 JA39 JA42 JA45 3G062 AA01 AA05 BA02 BA04 BA06 CA04 CA05 FA13 GA01 GA02 GA06 GA15 GA17 GA21 3G084 AA01 BA20 CA04 CA06 EB09 EB14 EB15 FA02 FA11 FA13 FA29 FA33 3G092 AA17 AA18 DC09 EA17 EB02 EB03 EC01 FA08 FA10 FA17 FA18 FA37 GA11 HA01Z HA04Z HA05Z HD05Z HD07X HE01Z HF08Z
Claims (6)
- 【請求項１】 エンジンの排気通路と吸気通路とを連通
するＥＧＲ通路にＥＧＲ制御弁を設けると共に、前記排
気通路に酸素濃度センサを、前記吸気通路に吸気圧セン
サと吸気温センサをそれぞれ設け、前記各センサとエン
ジン回転速度センサからの検出値を入力して前記ＥＧＲ
制御弁の弁開度を調整制御するコントローラを備えたこ
とを特徴とするＥＧＲシステム。 - 【請求項２】 前記コントローラが、前記酸素濃度セン
サで検出された排気酸素濃度から空気過剰率を算出し、
該算出した空気過剰率と一噴射当たりの燃料量、燃料密
度及び理論空燃比から吸入空気量を算出すると共に、エ
ンジン回転速度と前記吸気圧センサで検出された吸気圧
力とから体積効率を算出し、該体積効率と前記吸気圧力
と前記吸気温センサで検出された吸気温とから吸入ガス
量を算出し、該吸入ガス量と前記吸入空気量とから算定
ＥＧＲ率を算出する算出手段と、該算定ＥＧＲ率に基づ
いて前記ＥＧＲ制御弁の弁開度を調整制御する制御手段
を有して構成されたことを特徴とする請求項１記載のＥ
ＧＲシステム。 - 【請求項３】 前記エンジンが過給機を備えていること
を特徴とする請求項１又は２記載のＥＧＲシステム。 - 【請求項４】 エンジンの排気通路と吸気通路とを連通
するＥＧＲ通路にＥＧＲ制御弁を設けると共に、前記排
気通路に酸素濃度センサを、前記吸気通路に吸気圧セン
サと吸気温センサをそれぞれ設けたＥＧＲシステムの制
御方法であって、 前記酸素濃度センサで検出された排気酸素濃度から空気
過剰率を算出し、該算出した空気過剰率と一噴射当たり
の燃料量、燃料密度及び理論空燃比から吸入空気量を算
出すると共に、 エンジン回転速度と前記吸気圧センサで検出された吸気
圧力とから体積効率を算出し、該体積効率と前記吸気圧
力と前記吸気温センサで検出された吸気温とから吸入ガ
ス量を算出し、該吸入ガス量と前記吸入空気量とから算
出した算定ＥＧＲ率に基づいて前記ＥＧＲ制御弁の弁開
度を調整制御するＥＧＲシステムの制御方法。 - 【請求項５】 前記排気通路に燃焼ガスが含まれていな
い状態で計測した酸素濃度の算出値が、大気中の基準酸
素濃度になるように、前記酸素濃度センサの出力値を酸
素濃度に換算するための補正値を補正するステップを含
むことを特徴とする請求項４記載のＥＧＲシステムの制
御方法。 - 【請求項６】 過給機付きのエンジンの運転状態が過渡
期であるか否かを判断し、過渡期である時に、エンジン
回転速度と燃料噴射量から算出される基準吸気圧力と前
記吸気圧力との偏差とから、前記算定ＥＧＲ率の補正量
を算出して、該補正量で補正した算定ＥＧＲ率に基づい
て、前記ＥＧＲ制御弁の弁開度を制御することを特徴と
する請求項４又は５記載のＥＧＲシステムの制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36605799A JP2001182574A (ja) | 1999-12-24 | 1999-12-24 | Ｅｇｒシステムとその制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36605799A JP2001182574A (ja) | 1999-12-24 | 1999-12-24 | Ｅｇｒシステムとその制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001182574A true JP2001182574A (ja) | 2001-07-06 |
Family
ID=18485819
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36605799A Pending JP2001182574A (ja) | 1999-12-24 | 1999-12-24 | Ｅｇｒシステムとその制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001182574A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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