JP2881789B2 - 排気ガス再循環制御装置 - Google Patents
排気ガス再循環制御装置Info
- Publication number
- JP2881789B2 JP2881789B2 JP63324246A JP32424688A JP2881789B2 JP 2881789 B2 JP2881789 B2 JP 2881789B2 JP 63324246 A JP63324246 A JP 63324246A JP 32424688 A JP32424688 A JP 32424688A JP 2881789 B2 JP2881789 B2 JP 2881789B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exhaust gas
- gas recirculation
- accelerator
- valve
- engine
- Prior art date
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- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、排気ガス再循環（EGR）制御装置に関し、
特にアクセル開度とエンジン回転数に応じてエンジンの
排気ガス再循環弁と吸気管に設置した吸気絞り弁とを制
御して最適なEGR量を与える排気ガス再循環制御装置に
関するものである。
特にアクセル開度とエンジン回転数に応じてエンジンの
排気ガス再循環弁と吸気管に設置した吸気絞り弁とを制
御して最適なEGR量を与える排気ガス再循環制御装置に
関するものである。
排気ガス中のNOxを低減することを目的とするEGR制御
は従来より広く用いられているが、特にEGR量を大きく
取りたい場合や、ターボ付エンジンでEGRがかかり難い
ようなときは吸気絞りを併用することがある。
は従来より広く用いられているが、特にEGR量を大きく
取りたい場合や、ターボ付エンジンでEGRがかかり難い
ようなときは吸気絞りを併用することがある。
このような従来の排気ガス再循環装置の一例が第１図
に示されており、１はエンジン、２はエンジン１の吸気
管、３はエンジン１の排気管、４はエンジン１の回転数
センサ、５はアクセル（図示せず）の開度を検出するア
クセルセンサ、６は吸気管２に設けた吸気絞り弁、７は
排気ガス再循環弁、８は吸気絞り弁下流の圧力を検出す
る圧力センサ、９は排気ガス再循環弁７のダイヤフラム
圧力を検出するセンサ、10及び11は吸気絞り弁６及び再
循環弁７をバキュームポンプ（VP）12からからの負圧に
よりデューティ比開閉制御するソレノイド弁（以下、VS
Vと略称する）、13はEGR配管、14は制御手段としてのコ
ントローラ、そして15は排気ガス流によってタービン15
aを回しエアクリーナ16からのエアを圧縮して吸気管２
の側に送るターボチャージャーである。
に示されており、１はエンジン、２はエンジン１の吸気
管、３はエンジン１の排気管、４はエンジン１の回転数
センサ、５はアクセル（図示せず）の開度を検出するア
クセルセンサ、６は吸気管２に設けた吸気絞り弁、７は
排気ガス再循環弁、８は吸気絞り弁下流の圧力を検出す
る圧力センサ、９は排気ガス再循環弁７のダイヤフラム
圧力を検出するセンサ、10及び11は吸気絞り弁６及び再
循環弁７をバキュームポンプ（VP）12からからの負圧に
よりデューティ比開閉制御するソレノイド弁（以下、VS
Vと略称する）、13はEGR配管、14は制御手段としてのコ
ントローラ、そして15は排気ガス流によってタービン15
aを回しエアクリーナ16からのエアを圧縮して吸気管２
の側に送るターボチャージャーである。
この排気ガス再循環装置の動作を第３図のフローチャ
ート図によって説明する。
ート図によって説明する。
まず，コントローラ14はエンジン回転数センサ４及び
アクセルセンサ５から送られて来るエンジン回転数信号
及びアクセル開度信号を読み込む（第３図のステップS
1）。
アクセルセンサ５から送られて来るエンジン回転数信号
及びアクセル開度信号を読み込む（第３図のステップS
1）。
これらのデータから吸気絞り弁６及び排気ガス再循環
弁７に対するそれぞれの吸気管圧力及びEGRダイアフラ
ム圧力の目標値を決定してVSV10及び11のデューティ比
を制御する（ステップS2）。
弁７に対するそれぞれの吸気管圧力及びEGRダイアフラ
ム圧力の目標値を決定してVSV10及び11のデューティ比
を制御する（ステップS2）。
この目標値決定に際しては、予めコントローラ14に記
憶されている第４図に示すマップに基づいて行われ、吸
気管圧力は同図（ａ）により、EGRダイアフラム圧力は
同図（ｂ）により決定される。
憶されている第４図に示すマップに基づいて行われ、吸
気管圧力は同図（ａ）により、EGRダイアフラム圧力は
同図（ｂ）により決定される。
この制御の結果を見るため、コントローラ14は吸気絞
り弁６及び吸気ガス再循環弁７の各圧力を圧力センサ８
及び９から読み込み（ステップS3）、その結果からVSV1
0、11のデューティ比の変化量を算出し（ステップS
4）、吸気絞り弁６及び排気ガス再循環弁７のダイアフ
ラム圧力をVSV10及び11のデューティ比をコントローラ1
4が変更することにより目標値へ近づくための制御を行
う。
り弁６及び吸気ガス再循環弁７の各圧力を圧力センサ８
及び９から読み込み（ステップS3）、その結果からVSV1
0、11のデューティ比の変化量を算出し（ステップS
4）、吸気絞り弁６及び排気ガス再循環弁７のダイアフ
ラム圧力をVSV10及び11のデューティ比をコントローラ1
4が変更することにより目標値へ近づくための制御を行
う。
このような従来の排気ガス再循環装置にあっては、ア
イドル運転状態でのNOxの排出が少ないにもかかわらず
アイドル状態に在る時間が長いため、排気規制を満足す
るためにはEGRをできるだけ多くかける必要がある。
イドル運転状態でのNOxの排出が少ないにもかかわらず
アイドル状態に在る時間が長いため、排気規制を満足す
るためにはEGRをできるだけ多くかける必要がある。
従って、アイドル状態では第４図に示すように吸気絞
り弁を絞り、排気ガス再循環弁を開ける制御が行われ
る。
り弁を絞り、排気ガス再循環弁を開ける制御が行われ
る。
ところで、このようなマップ制御の下で加速運転を行
うためにシフトアップする時、アクセルを一旦戻してク
ラッチを切るため、エンジンはアイドル状態となり上記
のように吸気絞り弁６を絞り、排気ガス再循環弁７を開
ける制御が行われるため、新気の流入が減り、また上記
のようにターボチャージャー付エンジンの場合はタービ
ン15aの入口圧が低下する。そして、シフトアップしク
ラッチをつなぎアクセルを踏み込んだとき、吸気絞り弁
６が開放状態に近づき排気ガス再循環弁７が閉状態に近
づく。
うためにシフトアップする時、アクセルを一旦戻してク
ラッチを切るため、エンジンはアイドル状態となり上記
のように吸気絞り弁６を絞り、排気ガス再循環弁７を開
ける制御が行われるため、新気の流入が減り、また上記
のようにターボチャージャー付エンジンの場合はタービ
ン15aの入口圧が低下する。そして、シフトアップしク
ラッチをつなぎアクセルを踏み込んだとき、吸気絞り弁
６が開放状態に近づき排気ガス再循環弁７が閉状態に近
づく。
即ち、シフトアップ時に一旦アイドル状態になって、
吸入空気量が低下していたこと、タービン入口圧が
低下していたこと、吸入空気の低下でタービン流入ガ
ス量が低下していたことにより、シフトアップ後にアク
セルを踏み込んでも吸入空気が過渡的に遅れて入り、ま
たターボチャージャー15の過給も遅れてしまう。これら
両者の遅れは相互に影響して大幅な吸入空気の応答遅れ
をもたらす。
吸入空気量が低下していたこと、タービン入口圧が
低下していたこと、吸入空気の低下でタービン流入ガ
ス量が低下していたことにより、シフトアップ後にアク
セルを踏み込んでも吸入空気が過渡的に遅れて入り、ま
たターボチャージャー15の過給も遅れてしまう。これら
両者の遅れは相互に影響して大幅な吸入空気の応答遅れ
をもたらす。
一方では燃料はこれらと無関係にアクセルの踏み込み
により増量されるため空気が不足した燃焼となり、HC、
CO、スモーク等の排出を増大させることになる。
により増量されるため空気が不足した燃焼となり、HC、
CO、スモーク等の排出を増大させることになる。
このような問題に対しては、下記の従来技術が提案さ
れている。
れている。
（１）特開昭61−85563号公報に開示された装置では、
アクセルが急速に所定速度以上で閉じられた時に、排気
ガス再循環弁を所定時間閉じることにより、エンジンが
アイドル運転の状態になってもEGRがかからないように
している。
アクセルが急速に所定速度以上で閉じられた時に、排気
ガス再循環弁を所定時間閉じることにより、エンジンが
アイドル運転の状態になってもEGRがかからないように
している。
（２）特開昭57−41437号公報に開示された装置では、
アクセルが戻されて燃料の噴射量が減少するときだけ、
吸気絞り弁の動作を遅らせて燃料の噴射量に対応した開
度より大きい開度に保持するように制御している。
アクセルが戻されて燃料の噴射量が減少するときだけ、
吸気絞り弁の動作を遅らせて燃料の噴射量に対応した開
度より大きい開度に保持するように制御している。
上記のような従来例（１）及び（２）には下記の問題
点があった。
点があった。
（１）の装置では排気ガス再循環弁を閉じてしまうた
めアイドル運転の状態になってもEGRがかからないので
アクセルの再踏み込みを行ったとき、HC,CO、スモーク
等の発生は防げるが、その所定期間中にNOxが発生して
しまう。
めアイドル運転の状態になってもEGRがかからないので
アクセルの再踏み込みを行ったとき、HC,CO、スモーク
等の発生は防げるが、その所定期間中にNOxが発生して
しまう。
（２）の装置では変速時以外でも吸気絞り弁の動作が
遅れるのでこの間にNOxが発生してしまう。また、ゆっ
くりアクセルを戻し、急速に踏み込む時には遅延回路に
よる時間の遅れがあるため新気の供給に遅れが生じ、エ
ンジンが高速になりEGRの必要が無い状態になってもEGR
がかかってしまうことになる。
遅れるのでこの間にNOxが発生してしまう。また、ゆっ
くりアクセルを戻し、急速に踏み込む時には遅延回路に
よる時間の遅れがあるため新気の供給に遅れが生じ、エ
ンジンが高速になりEGRの必要が無い状態になってもEGR
がかかってしまうことになる。
従って本発明は、変速時の瞬間的なアイドル状態に伴
う再加速時の過大なEGR量を防止した排気ガス再循環装
置を提供することを目的とする。
う再加速時の過大なEGR量を防止した排気ガス再循環装
置を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するために本発明に係る排気ガス再
循環装置は、エンジンの排気ガス再循環弁と、アクセル
センサと、エンジン回転数センサと、両センサの出力に
応じた目標値に該再循環弁を制御すると共に該アクセル
センサの出力からアイドル状態になったことを検出した
時には所定時間、該アイドル状態を示す直前の目標値に
該再循環弁の開度を制御する制御手段と、を備えてい
る。
循環装置は、エンジンの排気ガス再循環弁と、アクセル
センサと、エンジン回転数センサと、両センサの出力に
応じた目標値に該再循環弁を制御すると共に該アクセル
センサの出力からアイドル状態になったことを検出した
時には所定時間、該アイドル状態を示す直前の目標値に
該再循環弁の開度を制御する制御手段と、を備えてい
る。
また、本発明では、吸気管に設置した吸気絞り弁を更
に備え、該制御手段は両センサの出力に応じて該再循環
弁と共に該絞り弁も制御して該アクセルセンサの出力か
らアイドル状態になったことを検出した時には所定時間
不動作にすることができる。
に備え、該制御手段は両センサの出力に応じて該再循環
弁と共に該絞り弁も制御して該アクセルセンサの出力か
らアイドル状態になったことを検出した時には所定時間
不動作にすることができる。
本発明においては、通常はアクセルセンサとエンジン
回転数センサの出力に応じて制御手段が排気ガス再循環
弁及び好ましくは吸気絞り弁を制御する。
回転数センサの出力に応じて制御手段が排気ガス再循環
弁及び好ましくは吸気絞り弁を制御する。
但し、制御手段は、アクセルセンサの出力からエンジ
ンがアイドル状態になったことを検出した時には所定時
間だけアクセルが閉じる前の吸気圧、EGR量の目標値を
変化させないのでその時の排気ガス再循環弁及び好まし
くは吸気絞り弁の開度を保持して不動にする。
ンがアイドル状態になったことを検出した時には所定時
間だけアクセルが閉じる前の吸気圧、EGR量の目標値を
変化させないのでその時の排気ガス再循環弁及び好まし
くは吸気絞り弁の開度を保持して不動にする。
従って、シフトアップ時の吸入空気不足を無くすこと
ができるのでHC、CO、スモーク等の排出を防ぎ、同時に
シフトアップ操作中のNOxの発生も防ぐことが出来る。
ができるのでHC、CO、スモーク等の排出を防ぎ、同時に
シフトアップ操作中のNOxの発生も防ぐことが出来る。
これにより、ギヤチェンジの操作中にアイドル状態に
なっても一定のEGRをかけることができ、NOxの低減を実
現できる。
なっても一定のEGRをかけることができ、NOxの低減を実
現できる。
本発明に係る排気ガス再循環制御装置の一実施例は上
述した第１図の構成を用いることができる。但し、制御
手段としてのコントローラ14に記憶され且つ実行される
プログラムの一実施例は第２図に示すものである。
述した第１図の構成を用いることができる。但し、制御
手段としてのコントローラ14に記憶され且つ実行される
プログラムの一実施例は第２図に示すものである。
以下、本発明の実施例を第２図のフローチャートによ
り説明する。尚、第３図と同じステップには同一符号を
付してその説明を省略する。
り説明する。尚、第３図と同じステップには同一符号を
付してその説明を省略する。
まず，第２図のステップS1でコントローラ14がエンジ
ン回転数センサ４及びアクセルセンサ５から送られて来
るエンジン回転数信号及びアクセル開度信号を読み込ん
だ後、そのアクセル開度信号からアクセル位置がアイド
ル位置になっているか否かを判定する（第２図のステッ
プS11）。
ン回転数センサ４及びアクセルセンサ５から送られて来
るエンジン回転数信号及びアクセル開度信号を読み込ん
だ後、そのアクセル開度信号からアクセル位置がアイド
ル位置になっているか否かを判定する（第２図のステッ
プS11）。
この判定の結果、アイドル位置に無いときにはコント
ローラ14のクロックによるタイマカウントをクリアする
（ステップS12）。そして、第３図と同様のステップS2
〜S5を実行する。
ローラ14のクロックによるタイマカウントをクリアする
（ステップS12）。そして、第３図と同様のステップS2
〜S5を実行する。
判定の結果、アクセルがアイドル位置に戻っていると
きには、タイマカウントを所定時間T1と比較し（ステッ
プS13）、タイマカウント≦所定時間T1のときはタイマ
カウント＝０であるか否かチェックし（ステップS1
4）、タイマカウント＞所定時間T1のときはステップS2
に進む。
きには、タイマカウントを所定時間T1と比較し（ステッ
プS13）、タイマカウント≦所定時間T1のときはタイマ
カウント＝０であるか否かチェックし（ステップS1
4）、タイマカウント＞所定時間T1のときはステップS2
に進む。
ステップS14においてタイマカウント＝０のときはタ
イマカウントをスタートさせ（ステップS15）、タイマ
カウント≠０のときはステップS3に進む。
イマカウントをスタートさせ（ステップS15）、タイマ
カウント≠０のときはステップS3に進む。
即ち、非アイドル状態では常にタイマカウントをクリ
アし（ステップS12）、非アイドル状態→アイドル状態
に変化したときに初めてステップS13、S14を通ってスタ
ートさせる（ステップS15）。その後はコントローラ14
内でタイマカウントを継続し、タイマカウント＝T1にな
ったときにEGR制御を続行する（ステップS2〜S5）。
アし（ステップS12）、非アイドル状態→アイドル状態
に変化したときに初めてステップS13、S14を通ってスタ
ートさせる（ステップS15）。その後はコントローラ14
内でタイマカウントを継続し、タイマカウント＝T1にな
ったときにEGR制御を続行する（ステップS2〜S5）。
従って、アクセルがアイドル状態になってから所定時
間T1が経過するまでは吸気管圧力及びEGRダイアフラム
圧力の目標値の決定及び制御（ステップS2）が実行され
ず、アイドル状態になる直前の目標値を変化させずにこ
の目標値に基づいて、第３図と同様のEGR制御が行われ
ることになる。
間T1が経過するまでは吸気管圧力及びEGRダイアフラム
圧力の目標値の決定及び制御（ステップS2）が実行され
ず、アイドル状態になる直前の目標値を変化させずにこ
の目標値に基づいて、第３図と同様のEGR制御が行われ
ることになる。
以上のように、本発明に係る排気ガス再循環制御装置
では、アクセルセンサの出力からアイドル状態になった
ことを検出した時には所定時間、排気ガス再循環弁及び
好ましくは吸気絞り弁を不動にするように構成したの
で、排気ガス中に含まれるNOxの発生を抑制でき、しか
も吸気絞り弁と排気ガス再循環弁がある程度の開度を持
つのでアイドル状態にあっても、アクセルの再踏み込み
時のEGRと新気の不足によるHC、CO、スモーク等の発生
を防ぐことが出来る。
では、アクセルセンサの出力からアイドル状態になった
ことを検出した時には所定時間、排気ガス再循環弁及び
好ましくは吸気絞り弁を不動にするように構成したの
で、排気ガス中に含まれるNOxの発生を抑制でき、しか
も吸気絞り弁と排気ガス再循環弁がある程度の開度を持
つのでアイドル状態にあっても、アクセルの再踏み込み
時のEGRと新気の不足によるHC、CO、スモーク等の発生
を防ぐことが出来る。
第１図は、本発明及び従来例に共通な排気ガス再循環制
御装置のシステム構成図、 第２図は、本発明の制御手段で実行されるプログラムの
フローチャート図、 第３図は、従来の制御手段で実行されるプログラムのフ
ローチャート図、 第４図は、エンジン回転数及びアクセル開度に応じて設
定される吸気管内圧力及びEGRダイアグラム圧力をグラ
フで示すマップ図、である。
御装置のシステム構成図、 第２図は、本発明の制御手段で実行されるプログラムの
フローチャート図、 第３図は、従来の制御手段で実行されるプログラムのフ
ローチャート図、 第４図は、エンジン回転数及びアクセル開度に応じて設
定される吸気管内圧力及びEGRダイアグラム圧力をグラ
フで示すマップ図、である。
Claims (2)
- 【請求項１】エンジンの排気ガス再循環弁と、アクセル
センサと、エンジン回転数センサと、両センサの出力に
応じた目標値に該再循環弁を制御すると共に該アクセル
センサの出力からアイドル状態になったことを検出した
時には所定時間、該アイドル状態を示す直前の目標値に
該再循環弁の開度を制御する制御手段と、を備えたこと
を特徴とする排気ガス再循環制御装置。 - 【請求項２】吸気管に設置した吸気絞り弁を更に備え、
該制御手段は両センサの出力に応じて該再循環弁と共に
該絞り弁も制御して該アクセルセンサの出力からアイド
ル状態になったことを検出した時には所定時間不動にす
ることを特徴とした請求項１に記載の排気ガス再循環制
御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63324246A JP2881789B2 (ja) | 1988-12-22 | 1988-12-22 | 排気ガス再循環制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63324246A JP2881789B2 (ja) | 1988-12-22 | 1988-12-22 | 排気ガス再循環制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02169853A JPH02169853A (ja) | 1990-06-29 |
| JP2881789B2 true JP2881789B2 (ja) | 1999-04-12 |
Family
ID=18163661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63324246A Expired - Lifetime JP2881789B2 (ja) | 1988-12-22 | 1988-12-22 | 排気ガス再循環制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2881789B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3460338B2 (ja) * | 1994-10-31 | 2003-10-27 | 株式会社デンソー | 内燃機関の排気還流制御装置 |
| US6112729A (en) * | 1998-10-02 | 2000-09-05 | Caterpillar Inc. | Device for controlling exhaust gas recirculation in an internal combustion engine |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57116151A (en) * | 1981-01-08 | 1982-07-20 | Nissan Motor Co Ltd | Apparatus for controlling recirculation exhaust gas in internal combustion engine |
-
1988
- 1988-12-22 JP JP63324246A patent/JP2881789B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02169853A (ja) | 1990-06-29 |
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