JP2007247540A - Ｅｇｒシステムの制御方法及びｅｇｒシステム - Google Patents

Abstract

【課題】過給機の応答遅れが生じるような車両の急加速時の瞬間的なＮＯｘの大量発生を抑制して、ＮＯｘの全体的な排出量を低減できるＥＧＲシステムの制御方法及びＥＧＲシステムを提供する。
【解決手段】過給機付き内燃機関１０の排気ガスの一部を該内燃機関１０の吸気通路１３、１４に再循環させると共に、ＥＧＲ弁１７の弁開度αによって再循環させる排気ガスの量を調整するＥＧＲシステム１において、検出された内燃機関１０の運転状態Ｎｅ，ＱからＥＧＲ率ηｅを算出し、該算出されたＥＧＲ率ηｅとなるような目標吸入空気量ｍ０を算出し、前記内燃機関１０が所定の加速運転状態以上の加速運転状態にあると判定された場合に、前記ＥＧＲ弁１７を所定の弁開度ａに開弁する。
【選択図】図２

Description

本発明は、ディーゼルエンジン等の過給機付き内燃機関のＥＧＲシステムの制御方法及びＥＧＲシステムに関するものである。

ディーゼルエンジン等の内燃機関では、ＮＯｘを低減するために、排気ガスの一部を吸気系に再循環して、シリンダ内の燃焼温度を下げてＮＯｘ発生を抑制するＥＧＲが行われている。このＥＧＲを行う内燃機関では、例えば、図１に示すようなＥＧＲシステム１を有しており、このＥＧＲシステム１は、エンジン（内燃機関）１０の排気マニホールド１１又は排気管１２から分岐し、吸気マニホールド１３又は吸気管１４に接続するＥＧＲ管１５と、このＥＧＲ管１５に設けられたＥＧＲクーラー１６とＥＧＲ弁１７と、このＥＧＲ弁１７の弁開度（開口面積）を制御するＥＧＲ制御装置２０とから構成されている。

このＥＧＲクーラー１６はＥＧＲガスを冷却し、ＥＧＲ弁１７はＥＧＲガス量を調整して、ＥＧＲ率を調整する。ＥＧＲ制御装置２０は、エンジン回転数Ｎｅやエンジン燃料噴射量（又は、負荷）Ｑや吸入空気量ｍ等のエンジン１０の運転状態を入力にして、予め設定されたマップデータを参照する等してＥＧＲ率を算出し、ＥＧＲ弁１７の弁開度を制御する。通常、このＥＧＲ制御装置２０は、エンジン全体を制御するエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）と呼ばれる制御装置に組み込まれて構成される。更に、吸入空気量ｍを検出するために、マスエアフローセンサ（ＭＡＦセンサ）１８が吸気管１４に配置される。また、過給機１９が備わっている場合には、コンプレッサ１９ａが吸気管１４に、タービン１９ｂが排気管１２にそれぞれ配置される。

このＥＧＲ制御には、エンジン回転速度と燃料噴射量（又は負荷）をパラメータとしてマップ化されたデータに基づいて一義的に決まるＥＧＲ弁の弁開度でＥＧＲ制御する第１の方法と、エンジン回転速度と燃料噴射量によってマップ化されたデータに基づいて一義的に決まる吸入空気量になるようにＥＧＲ弁を制御する第２の方法とがある。

この第１のＥＧＲ制御方法では、例えば、図３に示すような制御フローに従って、次のように制御される。エンジンの回転速度Ｎｅとエンジン燃料噴射量（又は負荷）Ｑを検出し、予め定めたマップＭ１を参照して規定の目標ＥＧＲ率ηｅを算出すると共に、この目標ＥＧＲ率ηｅになるようなＥＧＲ弁１７の弁開度α（＝ｂ）を予め定めたマップＭ２を参照して算出する。この弁開度α（＝ｂ）にＥＧＲ弁１７を開き、所定の時間（吸入空気量のチェックのインターバルに関係する時間）の間待った後、最初に戻る。このＥＧＲ弁１７の弁開度αをマップＭ２で求めた弁開度α（＝ｂ）にすることにより、規定の目標のＥＧＲ率を得る。

また、この第２のＥＧＲ制御方法は、マスエアフロー（ＭＡＦ）制御と呼ばれている制御方法であり、例えば、図４に示すような制御フローに従って、次のように制御される。エンジンの回転速度Ｎｅとエンジン燃料噴射量（又は負荷）Ｑを検出し、予め定めたマップＭ１を参照して規定の目標ＥＧＲ率ηｅを算出すると共に、この目標ＥＧＲ率ηｅになるようなＥＧＲ弁１７の弁開度α（＝ｂ）を予め定めたマップＭ２を参照して算出する。更に、この目標ＥＧＲ率ηｅとなる目標吸入空気量ｍ０を予め定めたマップＭ３を参照して算出する。この目標吸入空気量ｍ０は、ＥＧＲ無しの吸入空気量ｍ１からＥＧＲガス量ｍｅを引き算したものである（ｍ０＝ｍ１−ｍｅ）。

そして、ＥＧＲ弁１７を最初はこの弁開度α（＝ｂ）に開き、所定の時間（吸入空気量のチェックのインターバルに関係する時間）の間待つ。それ以後は、吸入空気量ｍを検出し、この検出された吸入空気量ｍが設定された吸入空気量ｍ０になるように、ＥＧＲ弁１７の弁開度αを増減し、これにより、規定の目標ＥＧＲ率ηｅを得る。そして、検出された吸入空気量ｍが設定された吸入空気量ｍ０になったら、エンジンの回転速度Ｎｅとエンジン燃料噴射量（負荷）Ｑの検出に戻る。

しかしながら、ターボチャージャを備えた過給機付きエンジンの場合では、エンジンが急加速するとターボの応答遅れが発生する。そのため、急加速時においては、シリンダ内に噴射される燃料噴射量は瞬時に増加するが、吸入空気量の増加が遅れるため、瞬間的（短時間）であるが、エンジン回転速度と負荷に基づいてエンジンへ過給されて送り込まれる吸入空気量が定常運転時に比べて大幅に少なくなる現象が生じる。

そして、第１のＥＧＲ制御方法の場合には、過給遅れによる吸入空気量が不足した状態でもＥＧＲ弁の弁開度を一定の値α（＝ｂ）としてしまうため、ＥＧＲガス量が過大となり、空気過剰率が大幅に低下し、加速時の出力不足やスモーク排出量の増大が発生する。また、加速時の出力不足を補うために、運転者（ドライバー）が更にアクセルを踏み込むので、ＥＧＲを行っているにもかかわらず、ＮＯｘが増加する。

また、第２のＥＧＲ制御方法の場合には、過給遅れにより吸入空気量がマップで規定された目標吸入空気量に到達しないと、ＥＧＲ弁が開かない状態、即ち、ＥＧＲを行わない状態となり、加速時において、ＮＯｘが瞬間的ではあるが大幅に増大する。特に、急加速の頻度が多い市街地走行では、この瞬間的なＮＯｘの排出量が大きな割合を示す。そのため、この瞬間的なＮＯｘの排出量を抑制することが排気ガス規制に対応する重要な課題となる。

この加速時対策の一つとして、内燃機関における加速運転状態に移行した時のスモークの発生を抑えると共に、良好なドラビリティを維持することを目的に、内燃機関の運転状態が加速運転状態に移行したことに伴い、ＥＧＲ弁を閉弁するように制御している状態において、ＥＧＲ弁を開弁したときに内燃機関の気筒に吸入される開弁時吸入空気量を推定し、推定された開弁時吸入空気量が、内燃機関の運転状態から要求される要求吸入空気量よりも大きいと判定された場合にＥＧＲ弁を開弁する内燃機関の制御装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

この内燃機関の制御装置では、加速状態におけるＥＧＲ制御では、エンジン回転速度とアクセル開度変化率との組み合わせによる判断方法を行わずに、吸入空気量を判断基準としており、ＥＧＲ弁を開弁した時に吸入される開弁時吸入空気量が、要求吸入空気量よりも大きくなるまで、即ち、ＥＧＲ弁を開弁した時に十分な吸入空気量を得ることができて、スモークの大量発生がなくなるまで、ＥＧＲ弁を閉じている制御を行う。更に、ＥＧＲ弁を開くときには、運転状態から要求されている弁開度よりも小さな弁開度から開き、吸入空気量の変化率に従って、この要求弁開度まで開く制御が行われる。

この内燃機関の制御装置の場合には、加速時のドライバビリティー向上とスモーク発生の抑制という効果を高めることができるが、ＮＯｘを低減する効果は少ない。つまり、加速モードの多い北米の規制に対応させるためのエンジンでは、所定の加速度以上の急加速の場合には、ターボを含む吸気系の応答遅れにより、開弁時吸入空気量が、要求吸入空気量よりも小さい領域が発生するが、この領域では、ＥＧＲを行わないので、瞬間的ではあるが、ＮＯｘの大量発生が生じることになる。

例えば、北米のガス規制で市街地走行を模擬したＦＴＰ７５モードに関連した車両試験の結果によると、一定以上の急加速時に過給機の応答遅れにより、この瞬間的な間では、エンジンの吸入空気量が、エンジン回転速度と燃料噴射量（負荷）より設定されたＥＧＲを行う場合の吸入空気量にまで達しないため、この内燃機関の制御装置では、ＥＧＲ弁の弁開度は０（ゼロ）に制御され、ＥＧＲが行われないので、この瞬間的な間ではＮＯｘが増加する。

この急加速時にＥＧＲを行わないことによって発生する瞬間的なＮＯｘ排出量が、全試験モード中に発生するＮＯｘ排出量の総量に対して占める割合が極めて高いことが、車両試験によって分かっている。例えば、北米の市街地走行モードでは、この瞬間的なＮＯｘの排出量が全体のＮＯｘ排出量の大半を占め、この急加速時のＮＯｘ排出量だけで、北米ＦＴＰモードでのＢｉｎ５，Ｂｉｎ８規制値を超えてしまう。むしろ、エンジン回転速度と負荷だけでＥＧＲ弁の弁開度を一義的に決める従来技術の第１のＥＧＲ制御方法の方が、加速時にＥＧＲを行うため、スモークは大幅に増えるが、ＮＯｘは低減する。

更に、この内燃機関の制御装置の場合には、急加速時の瞬時のＮＯｘ発生対応として吸入空気量の変化率を用いてＥＧＲ制御する場合に、測定系の精度や応答性、コンピュータの演算速度による制約を直接に受けるため、全回転速度と全負荷の領域で対応させることが難しいという問題もある。
特開平２００５−８３３６２号公報

本発明の目的は、スモークの発生よりもＮＯｘの発生を重視して、過給機の応答遅れが生じるような車両の急加速時に、強制的にＥＧＲを行うことにより、急加速時の瞬間的なＮＯｘの大量発生を抑制して、ＮＯｘの全体的な排出量を低減できるＥＧＲシステムの制御方法及びＥＧＲシステムを提供することにある。

上記の目的を達成するための本発明のＥＧＲシステムの制御方法は、過給機付き内燃機関の排気ガスの一部を該内燃機関の吸気通路に再循環させると共に、ＥＧＲ弁の弁開度によって再循環させる排気ガスの量を調整するＥＧＲシステムにおいて、検出された内燃機関の運転状態からＥＧＲ率を算出し、該算出されたＥＧＲ率となるような目標吸入空気量を算出し、前記内燃機関が所定の加速運転状態以上の加速運転状態にあると判定された場合に、前記ＥＧＲ弁を所定の弁開度に開弁することを特徴とする。

また、上記の目的を達成するための本発明のＥＧＲシステムは、過給機付き内燃機関の排気ガスの一部を該内燃機関の吸気通路に再循環させるＥＧＲ通路と、該再循環させる排気ガスの量を調整するためのＥＧＲ弁と、ＥＧＲ制御装置とを備え、該ＥＧＲ制御装置が、内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、前記運転状態検出手段により検出された内燃機関の運転状態からＥＧＲ率を算出し、該算出されたＥＧＲ率となるような目標吸入空気量を算出する目標吸入空気量算出手段と、該ＥＧＲ弁の弁開度を制御する弁開度制御手段とを有するＥＧＲシステムにおいて、前記ＥＧＲ制御装置が、前記内燃機関が所定の加速運転状態以上の加速運転状態にある場合に、前記弁開度制御手段により前記ＥＧＲ弁を所定の弁開度に開弁する制御を行うように構成される。

この内燃機関の運転状態としては、エンジン回転数とエンジンの燃料噴射量が用いられるが、エンジンの燃料噴射量の代りに、エンジン負荷やアクセル開度等を用いることもできる。これらを検出する運転状態検出手段としては、エンジンの回転数センサ、アクセル開度センサ等があり、場合によっては、エンジン負荷はアクセル開度から算出され、燃料噴射量はアクセル開度やエンジン負荷から算出されるので、これらを算出するＥＧＲ制御装置の演算部の一部も運転状態検出手段に含まれる。また、吸入空気量は通常はマスエアフローセンサで検出するので、このマスエアフローセンサも運転状態検出手段に含まれるが、エンジン回転数とエンジン負荷から算出する場合には、この算出するＥＧＲ制御装置の演算部の一部が運転状態検出手段に含まれることになる。

この本発明の構成により、一定の急加速を行う場合にＥＧＲ弁を強制的に少し開き、ＥＧＲを行うことができるので、従来技術で発生していた急加速時の瞬間的なＮＯｘの大量発生が抑制され、全体としてのＮＯｘ排出量が低減する。

上記のＥＧＲシステムにおいて、前記ＥＧＲ制御装置が、前記内燃機関が所定の加速運転状態以上の加速運転状態にあるか否かを、エンジン回転速度をＮｅ（ｒｐｍ）、エンジン馬力点回転速度（エンジンの最高出力点の回転速度）をＮｍａｘ（ｒｐｍ）とした時に、エンジン回転速度の時間変化ｄＮｅ／ｄｔ（ｒｐｍ／ｓ）が０．４×Ｎｍａｘ（ｒｐｍ／ｓ）より大きいか否かで判断するように構成すると、馬力点回転速度をＮｍａｘに対する急加速する点の比率は、大型エンジンでも、中・小型エンジンでも略同じであるので、この０．４（１／ｓ）は一般化された数値となり、他のエンジンへの適用も可能となるので、比較的単純な判断で、加速状態の判断を行うことができる。

特に、エンジン回転速度の変化率を用いることで、測定系の精度、応答性は一挙に高まる。また、道路の勾配の変化により、エンジン回転速度の変化率は小さくても、エンジン燃料噴射量（負荷）が増加するような場合、急発進や追い越しによる急加速に比べ、吸気系の応答遅れは少ないので、通常のＥＧＲ制御が可能であるが、このような場合は、この加速状態の判断では急加速とならず、適切なＥＧＲ制御が行われることになる。

また、上記のＥＧＲシステムにおいて、前記ＥＧＲ制御装置が、前記所定の弁開度を全開の２％以下０．５％以上とすることが好ましい。この所定の弁開度は、エンジンの特性によって最適値が異なるため、それぞれのエンジンに対する試験によって決定すべきではあるが、実験結果によれば、この所定の弁開度を全開の２％よりも大きくすると、ＮＯｘ発生を抑制する効果は大きいが、ＥＧＲが掛かり過ぎ、出力低下やスモークの発生量が多くなる。また、０．５％よりも小さくすると、ＥＧＲ弁を所定の弁解度まで開弁した効果が少なく、ＮＯｘ発生の抑制効果が小さい。

なお、ＤＰＦ（ディーゼルパティキュレートフィルタ）装置の装着が、排気ガス規制対応には必須となってきており、このＤＰＦ装置付きのエンジンでは，加速時のＥＧＲ率を数％以内に抑えることで、排気管より大気中に排出されるＰＭ（パテキュレートマター：粒子状物質）を問題無い範囲に抑えることができることが実験などで分かってきている。また、この加速時のＥＧＲの頻度を抑えることで、ＤＰＦ装置の再生インターバルが短縮されることを最小限に抑えることも可能であることも分かってきている。

本発明のＥＧＲシステムの制御方法及びＥＧＲシステムによれば、過給機の応答遅れが生じるような車両の急加速時に、強制的にＥＧＲを行うことにより、急加速時の瞬間的なＮＯｘの大量発生を抑制して、ＮＯｘの全体的な排出量を低減できる。

以下、本発明に係る実施の形態のＥＧＲシステムの制御方法及びＥＧＲシステムについて、図面を参照しながら説明する。

図１に示すように、このＥＧＲシステム１は、ディーゼルエンジン等の過給機付き内燃機関のＥＧＲシステムとして、過給機付きエンジン（内燃機関）１０の排気通路である排気マニホールド１１又は排気管１２から分岐し、吸気通路である吸気マニホールド１３又は吸気管１４に接続するＥＧＲ管（ＥＧＲ通路）１５と、このＥＧＲ管１５に設けられたＥＧＲクーラー１６とＥＧＲ弁１７とから構成される。このＥＧＲ管１５を通して、エンジン１０の排気ガスの一部を吸気マニホールド１３又は吸気管１４に再循環させる。

このＥＧＲクーラー１６はＥＧＲガスを冷却し、ＥＧＲ弁１７は再循環させるＥＧＲガス量を調整して、ＥＧＲ率を調整する。また、吸入空気量ｍを検出するために、マスエアフローセンサ（ＭＡＦセンサ）１８が吸気管１４に配置される。更に、ターボ過給機（ターボチャージャ）１９のコンプレッサ１９ａが吸気管１４に、タービン１９ｂが排気管１２にそれぞれ配置される。

更に、ＥＧＲ制御装置２０が、エンジン全体を制御するエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）と呼ばれる制御装置に組み込まれて構成される。このＥＧＲ制御装置２０は、内燃機関の運転状態を示すエンジン回転数Ｎｅ、エンジン燃料噴射量Ｑ及び吸入空気量ｍを検出する運転状態検出手段と、この運転状態検出手段により検出されたエンジン回転数Ｎｅ、エンジン燃料噴射量ＱからＥＧＲ率ηｅを算出し、この算出されたＥＧＲ率ηｅとなるような目標吸入空気量ｍ０を算出する目標吸入空気量算出手段と、ＥＧＲ弁の弁開度を制御する弁開度制御手段とを有して構成される。

この運転状態検出手段には、エンジンの回転数センサ（図示しない）、アクセル開度センサ（図示しない）等が含まれ、場合によっては、エンジン燃料噴射量Ｑはアクセル開度やエンジン負荷から算出されるので、これらを算出するＥＧＲ制御装置２０の演算部の一部も運転状態検出手段に含まれる。また、吸入空気量ｍは通常はマスエアフローセンサ１８で検出するので、このマスエアフローセンサ１８も運転状態検出手段に含まれるが、エンジン回転数Ｎｅとエンジン負荷から吸入空気量ｍを算出する場合には、この算出するＥＧＲ制御装置２０の演算部の一部が運転状態検出手段に含まれることになる。なお、このエンジン１０の運転状態として、エンジン回転数Ｎｅとエンジンの燃料噴射量Ｑが用いられるが、エンジンの燃料噴射量Ｑの代りに、エンジン負荷やアクセル開度等を用いることもできる。

目標吸入空気量算出手段は、ＥＧＲ制御装置２０の演算部の一部で構成され、エンジン回転数とエンジン燃料噴射量をベース（パラメータ）にして目標のＥＧＲ率を算出するためのマップデータＭ１を参照して、検出されたエンジン回転数Ｎｅとエンジン燃料噴射量Ｑとから、目標のＥＧＲ率ηｅを算出すると共に、エンジン回転数とエンジン燃料噴射量をベース（パラメータ）にして目標のＥＧＲ率を算出するためのマップデータＭ１を参照して、検出されたエンジン回転数Ｎｅとエンジン燃料噴射量Ｑとから、目標吸入空気量ｍ０を算出する。

弁開度制御手段は、ＥＧＲ弁１７を操作するアクチュエータ（図示しない）と、このアクチュエータに弁開度を指示するＥＧＲ制御装置２０の一部とから構成され、ＥＧＲ制御装置２０で算出された弁開度αになるようにアクチュエータに指示を出し、ＥＧＲ弁１７の弁開度を制御する。

次に、ＥＧＲ制御装置２０によるＥＧＲシステム１の制御方法について説明する。この制御方法は、図２に示すような制御フローに従って行われる。

最初に、エンジンキーがオンされて、エンジン１０の運転が開始されると、この制御フローが呼び出されてスタートする。スタートすると、ステップＳ１１で、この制御フローで使用されるデータの初期化（イニシャライズ）が行われる。

次のステップＳ１２では、エンジンの運転状態を示すエンジン回転数Ｎｅとエンジン燃料噴射量Ｑとを検出する。次のステップＳ１３で、このエンジン１０の加速状態を検出する。この加速状態の検出は、エンジン回転速度をＮｅ（ｒｐｍ）、エンジン馬力点回転速度をＮｍａｘ（ｒｐｍ）とした時に、エンジン回転速度Ｎｅの時間変化ｄＮｅ／ｄｔ（ｒｐｍ／ｓ）が０．４×Ｎｍａｘ（ｒｐｍ／ｓ）より大きいか否かで判断する。例えば、大型エンジンのように、エンジン馬力点回転速度Ｎｍａｘが２０００ｒｐｍの場合は、０．４×Ｎｍａｘ＝８００となり、これを閾値として、ｄＮｅ／ｄｔ＞８００（ｒｐｍ／ｓ）が急加速状態となる。

このステップＳ１３で、ｄＮｅ／ｄｔ＞０．４×Ｎｍａｘであると、急加速状態にあるとして、ステップＳ１４でＥＧＲ弁１７の弁開度αを所定の弁開度ａにし、ステップＳ１５で、ＥＧＲ弁１７をこの弁開度α（＝ａ）に開く。この状態を所定の時間（加速状態のチェックのインターバルに関係する時間）の間維持し、その後ステップＳ１２に戻る。また、ステップＳ１３で、ｄＮｅ／ｄｔ≦０．４×Ｎｍａｘであると、急加速状態には無いとして、ステップＳ２１に行く。

このステップＳ１３〜Ｓ１５により、急加速の期間のみ、検出された吸入空気量ｍによるＥＧＲ弁１７の弁開度αの調整（ステップＳ２１〜ステップＳ２９）を行わず、この一定のＥＧＲ弁１７の開口部分を通して、エンジン１０の排圧と吸気圧の差のみでＥＧＲを行う。つまり、内燃機関が所定の加速運転状態以上の加速運転状態にあると判定された場合に、この所定の加速運転状態以上の加速運転状態から脱するまでの間、ＥＧＲ弁１７を所定の弁開度α（＝ａ）に開弁する。

この所定の弁開度ａは、エンジン１０の特性によって最適値が異なるため、それぞれのエンジン１０に対する試験によって決定すべきではあるが、実験結果によれば、この所定の弁開度ａは、ＥＧＲ弁１７の弁開度の全開の２％以下０．５％以上とすることが好ましい。

ステップＳ２１では、ステップＳ１２で検出されたエンジン回転数Ｎｅ、エンジン燃料噴射量ＱからマップＭ１を参照してＥＧＲ率ηｅを算出する。また、次のステップＳ２２で、この算出されたＥＧＲ率ηｅとなるような弁開度α（＝ｂ）を、検出されたエンジン回転数Ｎｅ、エンジン燃料噴射量ＱからマップＭ２を参照して算出する。また、次のステップＳ２３で、目標吸入空気量ｍ０を、検出されたエンジン回転数Ｎｅ、エンジン燃料噴射量ＱからマップＭ３を参照して算出する。

次のステップＳ２４でＥＧＲ弁１７を弁開度αに開く。この状態を所定の時間（ステップＳ２６，Ｓ２８の吸入空気量ｍのチェックのインターバルに関係する時間）の間維持する。次のステップＳ２５で、吸入空気量ｍを検出し、ステップＳ２６とステップＳ２８で吸入空気量ｍのチェックを行う。

ステップＳ２６のチェックで吸入空気量ｍが吸入空気量ｍ０よりも大きい場合は、ステップＳ２７で弁開度αを所定の量Δαだけ増加し、ステップＳ２４に戻る。このステップＳ２６のチェックで吸入空気量ｍが吸入空気量ｍ０以下の場合は、ステップＳ２８のチェックを行う。ステップＳ２８のチェックで吸入空気量ｍが吸入空気量ｍ０よりも小さい場合は、ステップＳ２９で弁開度αを所定の量Δαだけ減少し、ステップＳ２４に戻る。このステップＳ２８のチェックで吸入空気量ｍが吸入空気量ｍ０と等しい場合は、ステップＳ１２に戻る。

このステップＳ２４〜ステップＳ２９により、弁開度αを初期値ｂからスタートして吸入空気量ｍが吸入空気量ｍ０と等しくなるような弁解度αにすると共に、この弁開度αにＥＧＲ弁１７を開く。

また、ステップＳ１２〜ステップＳ２９を繰り返すことにより、ＥＧＲ弁１７の弁開度αを制御してＥＧＲを行うが、エンジンキーがオフされる等してエンジン１０の運転が停止される場合には、各ステップからステップＳ３０の割り込みに移行して、上級のフローにリターンしてこの制御フローを終了する。

上記のＥＧＲシステムの制御方法及びＥＧＲシステム１７によれば、ステップＳ１３〜ステップＳ１５を設けて、急加速時には、ｄＮｅ／ｄｔ≦０．４×Ｎｍａｘとなるまでの間、吸入空気量ｍと吸入空気量ｍ０の関係の如何に関わらず、即ち、吸入空気量ｍ＜吸入空気量ｍ０の場合も含めて、緊急避難的にＥＧＲ弁１７を一定量（弁開度ａ）だけ開いて、ＥＧＲを行うので、ＥＧＲガスが還流し、急加速時の瞬間的なＮＯｘの大量発生を回避できる。

なお、ｄＮ／ｄＴ＞０．４×Ｎｍａｘの急加速状態から、ｄＮ／ｄＴ≦０．４×Ｎｍａｘの緩加速状態又は定常状態に移行すると、目標吸入空気量ｍ０＜吸入空気量ｍの領域に移るので通常の吸入空気量ｍの制御（ステップＳ２１〜Ｓ２９）に入る。

従って、ターボ付きエンジン１０で過給機１９の応答が大きく遅れてＥＧＲが行われなくなる急加速時に、強制的にＥＧＲを行うことにより、従来技術では瞬間的に発生していた大量のＮＯｘの発生を抑制し、全体してのＮＯｘ排出量を低減することができる。

本発明に係る実施の形態のＥＧＲシステムの構成図である。 本発明に係る実施の形態のＥＧＲ浄化システムの制御フローを示す図である。 従来技術の第１のＥＧＲ制御方法の制御フローの一例を示す図である。 従来技術の第２のＥＧＲ制御方法の制御フローの一例を示す図である。

符号の説明

１ ＥＧＲシステム
１０ ディーゼルエンジン（内燃機関）
１１ 排気マニホールド（排気通路）
１２ 排気管（排気通路）
１３ 吸気マニホールド（吸気通路）
１４ 吸気管（吸気通路）
１５ ＥＧＲ管（ＥＧＲ通路）
１７ ＥＧＲ弁
１８ マスエアフローセンサ
１９ 過給機（ターボチャージャ）
２０ ＥＧＲ制御装置
ａ 所定の弁開度
Ｎｅ エンジン回転数
ｍ 吸入空気量
ｍ０ 目標吸入空気量
Ｑ 燃料噴射量（負荷）
ηe 目標ＥＧＲ率

Claims (4)

1. 過給機付き内燃機関の排気ガスの一部を該内燃機関の吸気通路に再循環させると共に、ＥＧＲ弁の弁開度によって再循環させる排気ガスの量を調整するＥＧＲシステムにおいて、検出された内燃機関の運転状態からＥＧＲ率を算出し、該算出されたＥＧＲ率となるような目標吸入空気量を算出し、前記内燃機関が所定の加速運転状態以上の加速運転状態にあると判定された場合に、前記ＥＧＲ弁を所定の弁開度に開弁することを特徴とするＥＧＲシステムの制御方法。
2. 過給機付き内燃機関の排気ガスの一部を該内燃機関の吸気通路に再循環させるＥＧＲ通路と、該再循環させる排気ガスの量を調整するためのＥＧＲ弁と、ＥＧＲ制御装置とを備え、該ＥＧＲ制御装置が、内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、前記運転状態検出手段により検出された内燃機関の運転状態からＥＧＲ率を算出し、該算出されたＥＧＲ率となるような目標吸入空気量を算出する目標吸入空気量算出手段と、該ＥＧＲ弁の弁開度を制御する弁開度制御手段とを有するＥＧＲシステムにおいて、
   前記ＥＧＲ制御装置が、前記内燃機関が所定の加速運転状態以上の加速運転状態にある場合に、前記弁開度制御手段により前記ＥＧＲ弁を所定の弁開度に開弁する制御を行うことを特徴とするＥＧＲシステム。
3. 前記ＥＧＲ制御装置が、前記内燃機関が所定の加速運転状態以上の加速運転状態にあるか否かを、エンジン回転速度をＮｅ（ｒｐｍ）、エンジン馬力点回転速度をＮｍａｘ（ｒｐｍ）とした時に、エンジン回転速度の時間変化ｄＮｅ／ｄｔ（ｒｐｍ／ｓ）が０．４×Ｎｍａｘ（ｒｐｍ／ｓ）より大きいか否かで判断することを特徴とする請求項２のＥＧＲシステム。
4. 前記ＥＧＲ制御装置が、前記所定の弁開度を全開の２％以下０．５％以上とすることを特徴とする請求項２又は３記載のＥＧＲシステム。
   

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