JP3460394B2 - 内燃機関の排気還流制御装置 - Google Patents
内燃機関の排気還流制御装置Info
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- 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
- F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
- F02M26/04—EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
- F02M26/05—High pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust system upstream of the turbine and reintroduced into the intake system downstream of the compressor
-
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- 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
- F02M26/52—Systems for actuating EGR valves
- F02M26/55—Systems for actuating EGR valves using vacuum actuators
- F02M26/56—Systems for actuating EGR valves using vacuum actuators having pressure modulation valves
- F02M26/57—Systems for actuating EGR valves using vacuum actuators having pressure modulation valves using electronic means, e.g. electromagnetic valves
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- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディーゼル機関等
の内燃機関の排気還流制御装置に関し、特に、過給機付
内燃機関に好適な排気還流制御技術に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来の内燃機関（以下、エンジンと言
う）排気還流（以下、ＥＧＲと言う）制御技術として、
加速度合に応じてＥＧＲ減量補正量を変化させるように
したものがある（特開昭６０−２１９４４４号公報参
照）。又、燃料噴射量を始めとする負荷とエンジン回転
速度で目標のＥＧＲ率或いはそれ相当値を設定する技術
も知られている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のＥＧＲ制御技術にあっては、特に過給機付の
エンジンの場合、加速度合が同じでも、オイル劣化等そ
の他のバラツキ要因のため、過給圧の変化度合が同じと
は限らないため、場合によっては、ＥＧＲ減量補正量が
大き過ぎて減量し過ぎたり、又はＥＧＲがかかり過ぎた
りして、常に最適なＥＧＲ制御を行うことが困難であっ
た。 【０００４】そこで、本発明は、以上のような従来の実
情に鑑み、吸気系圧力により目標のＥＧＲ率又はそれ相
当値を補正することによって、常に最適なＥＧＲ制御を
行うことを課題とする。 【０００５】 【課題を解決するための手段】このため、本発明は、図
１に示すように、機関への排気還流量を制御する排気還
流弁と、機関の負荷を検出する負荷検出手段と、吸気系
の吸気圧を検出する吸気圧検出手段と、前記負荷を前記
吸気圧で除した負荷相当値に変換する負荷変換手段と、
前記負荷相当値に基づいて目標排気還流弁リフト量を演
算する目標排気還流弁リフト量演算手段と、前記目標排
気還流弁リフト量となるように前記排気還流弁を制御す
る制御手段と、を含んで、内燃機関の排気還流制御装置
を構成する。 【０００６】本発明においては、吸気圧により、目標排
気還流弁リフト量演算用の負荷が補正される結果、加速
時等において常に最適な排気還流制御を行うことが可能
となる。 【０００７】 【発明の実施の形態】以下、添付された図面を参照して
本発明の実施の形態を詳述する。本発明の実施例のシス
テムを示す図２において、過給機１は、エアフィルタ２
でダストを除去されて吸気通路３に吸入される空気を吸
気コンプレッサ１Ａにより圧縮過給して下流側の吸気マ
ニホールド４に送り込む。 【０００８】一方、ディーゼルエンジン５の燃焼室に装
着された燃料噴射手段としての燃料噴射ノズル６には、
噴射ポンプ７から各気筒に分配して燃料が圧送供給さ
れ、該燃料噴射ノズル６から燃焼室に向けて燃料が噴射
され、噴射された燃料は圧縮行程末期に着火して燃焼さ
れる。又、排気マニホールド８と吸気マニホールド４と
を結んでＥＧＲ弁９を介装したＥＧＲ通路１０が接続さ
れると共に、前記吸気通路３の吸気コンプレッサ１Ａ上
流側にＥＧＲ制御時に吸気を絞って排気圧と吸気圧との
差圧を拡大してＥＧＲしやすくするためのスロットル弁
３１が介装され、主としてアイドル時や低負荷時に排気
改善、騒音対策のために前記スロットル弁３１を絞ると
同時に、ＥＧＲ弁９の開度を制御してＥＧＲ制御を行
う。 【０００９】前記ＥＧＲ制御は、具体的にはバキューム
ポンプ１１からの負圧を電磁弁３２を介してダイヤフラ
ム装置３３に導いて前記スロットル弁３１を絞ると同時
に、前記負圧をデューティ制御される電磁弁１２（比例
ソレノイド）で大気との希釈割合を制御することによっ
てＥＧＲ弁９の圧力室に導かれる圧力を制御し、もって
開度を制御することによりＥＧＲ率を制御するようにし
ている。 【００１０】上記したＥＧＲ率や燃料噴射制御は、コン
トロールユニット１３により行われる。燃焼後の排気
は、排気マニホールド８より前記過給機１の排気タービ
ン１Ｂを回転駆動させた後、排気中に含まれるパーティ
キュレート（排気微粒子）等がフィルタ１４で捕集さ
れ、マフラー１５で消音された後に大気中に放出され
る。 【００１１】前記過給機１の吸気コンプレッサ１Ａ上流
の吸気通路３には、吸入空気流量を検出するエアフロー
メータ１６、吸気コンプレッサ１Ａ下流の吸気マニホー
ルド４には吸気圧を検出する吸気圧センサ３４が設けら
れ、又、機関回転速度Ｎｅを検出する回転速度センサ１
７、燃料噴射ポンプ７のコントロールレバー開度を検出
するレバー開度センサ１８、水温を検出する水温センサ
１９等が設けられている。 【００１２】次に、上記の構成に基づくＥＧＲ制御内容
を図３〜図５に基づいて説明する。先ず、図３に基づい
て、ＥＧＲ制御フローを説明する。ステップ１（以下、
Ｓ１と略記する。以下同様）において、アクセル開度や
燃料噴射量等負荷を代表する値とエンジン回転速度等の
エンジン運転状態を読み込む。ステップ２では、吸気圧
Ｐｍを読み込む。この吸気圧は、前述した吸気圧センサ
３４による直接的な測定の他に、吸入空気量を検知する
装置からの信号に基づいて演算により求めるようにして
も良い。 【００１３】ステップ３では、前記運転状態と吸気圧と
から目標とするＥＧＲ弁リフト量を演算する。この演算
方法については後述する。ステップ４では、ステップ３
で演算された目標ＥＧＲ弁リフト量を基にＥＧＲ弁の駆
動装置を制御する。この駆動装置として、負圧と大気と
のバランスで制御される前記電磁弁（比例ソレノイド）
を用いた場合には、実ＥＧＲ弁リフト量と目標ＥＧＲ弁
リフト量との偏差から目標となるＥＧＲ弁リフト量とな
るように負圧側と大気側のソレノイドを駆動するデュー
ティに変換されて出力される。 【００１４】又、この駆動装置として、ステップモータ
を用いた場合には、目標のステップ数に変換され、この
ステップ数までステップモータが駆動される。図４は、
目標のＥＧＲ弁リフト量を演算する方法を説明するフロ
ーであり、ステップ１１では、負荷と吸気圧から負荷相
当値Ｑｆｅを演算する（Ｑｆｅ＝負荷／吸気圧）。この
Ｑｆｅ演算式では、燃料噴射量が過渡時に増加した場
合、吸気圧の遅れにより相対的に負荷が高くなる値とな
る。ステップ１２で、Ｑｆｅとエンジン回転速度から、
例えば、図５に示すようなリフトマップを参照して、目
標ＥＧＲ弁リフト量を演算して、処理を終了する。 【００１５】以上のフローチャートの説明から明らかな
ように、吸気圧により目標のＥＧＲ率又はそれ相当値を
補正することによって、加速時等において常に最適なＥ
ＧＲ制御を行うことが可能となり、排気エミッションの
悪化を防止することができ、特に、過給機付のエンジン
において効果的である。 【００１６】これについて詳述すると、目標のＥＧＲ率
又はそれ相当値は、定常時に合わせて設定され、吸気圧
が定常に達したときの目標値であり、吸気圧が定常に達
するまでは新気の導入が不十分であるため、目標のＥＧ
Ｒ率又はそれ相当値は下げる必要がある。上記の実施例
で述べた負荷相当値Ｑｆｅは、前述した通り過渡時には
相対的に大きくなるため、これに従って、目標ＥＧＲ弁
リフト量は図５に示すように小さくなり、このように、
吸気圧により、目標ＥＧＲ弁リフト量が補正される結
果、加速時等において常に最適なＥＧＲ制御を行うこと
が可能となる。 【００１７】かかる効果を具体的に示したのが図６であ
る。即ち、ＥＧＲはＮＯｘを下げるため、できるだけ多
くかけられるが、排気微粒子（ＰＭ）が増大するため、
そのトレードオフで目標値が設定される。一般的には、
ＥＧＲ率の変化に対してＮＯｘの感度が低く、ＰＭの感
度が高いところに目標値が設定される。よって、図６に
示すように、従来と比較して、ＮＯｘは若干増加するか
又は殆ど変わらないが、ＰＭ増加は本発明制御により防
止できることが明らかである。 【００１８】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
吸気圧により排気還流弁リフト量演算用の負荷を補正す
ることによって、加速時等において常に最適な排気還流
制御を行うことが可能となり、排気エミッションの悪化
を防止することができ、特に、過給機付の内燃機関にお
いて効果的である。 【００１９】また、本発明によると、負荷を吸気圧で除
した負荷相当値に変換して、排気還流弁リフト量の演算
に用いる構成としたから、吸気圧により、目標排気還流
弁リフト量が的確に補正される結果、加速時等において
常に最適なＥＧＲ制御を行うことが可能となる。
の内燃機関の排気還流制御装置に関し、特に、過給機付
内燃機関に好適な排気還流制御技術に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来の内燃機関（以下、エンジンと言
う）排気還流（以下、ＥＧＲと言う）制御技術として、
加速度合に応じてＥＧＲ減量補正量を変化させるように
したものがある（特開昭６０−２１９４４４号公報参
照）。又、燃料噴射量を始めとする負荷とエンジン回転
速度で目標のＥＧＲ率或いはそれ相当値を設定する技術
も知られている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のＥＧＲ制御技術にあっては、特に過給機付の
エンジンの場合、加速度合が同じでも、オイル劣化等そ
の他のバラツキ要因のため、過給圧の変化度合が同じと
は限らないため、場合によっては、ＥＧＲ減量補正量が
大き過ぎて減量し過ぎたり、又はＥＧＲがかかり過ぎた
りして、常に最適なＥＧＲ制御を行うことが困難であっ
た。 【０００４】そこで、本発明は、以上のような従来の実
情に鑑み、吸気系圧力により目標のＥＧＲ率又はそれ相
当値を補正することによって、常に最適なＥＧＲ制御を
行うことを課題とする。 【０００５】 【課題を解決するための手段】このため、本発明は、図
１に示すように、機関への排気還流量を制御する排気還
流弁と、機関の負荷を検出する負荷検出手段と、吸気系
の吸気圧を検出する吸気圧検出手段と、前記負荷を前記
吸気圧で除した負荷相当値に変換する負荷変換手段と、
前記負荷相当値に基づいて目標排気還流弁リフト量を演
算する目標排気還流弁リフト量演算手段と、前記目標排
気還流弁リフト量となるように前記排気還流弁を制御す
る制御手段と、を含んで、内燃機関の排気還流制御装置
を構成する。 【０００６】本発明においては、吸気圧により、目標排
気還流弁リフト量演算用の負荷が補正される結果、加速
時等において常に最適な排気還流制御を行うことが可能
となる。 【０００７】 【発明の実施の形態】以下、添付された図面を参照して
本発明の実施の形態を詳述する。本発明の実施例のシス
テムを示す図２において、過給機１は、エアフィルタ２
でダストを除去されて吸気通路３に吸入される空気を吸
気コンプレッサ１Ａにより圧縮過給して下流側の吸気マ
ニホールド４に送り込む。 【０００８】一方、ディーゼルエンジン５の燃焼室に装
着された燃料噴射手段としての燃料噴射ノズル６には、
噴射ポンプ７から各気筒に分配して燃料が圧送供給さ
れ、該燃料噴射ノズル６から燃焼室に向けて燃料が噴射
され、噴射された燃料は圧縮行程末期に着火して燃焼さ
れる。又、排気マニホールド８と吸気マニホールド４と
を結んでＥＧＲ弁９を介装したＥＧＲ通路１０が接続さ
れると共に、前記吸気通路３の吸気コンプレッサ１Ａ上
流側にＥＧＲ制御時に吸気を絞って排気圧と吸気圧との
差圧を拡大してＥＧＲしやすくするためのスロットル弁
３１が介装され、主としてアイドル時や低負荷時に排気
改善、騒音対策のために前記スロットル弁３１を絞ると
同時に、ＥＧＲ弁９の開度を制御してＥＧＲ制御を行
う。 【０００９】前記ＥＧＲ制御は、具体的にはバキューム
ポンプ１１からの負圧を電磁弁３２を介してダイヤフラ
ム装置３３に導いて前記スロットル弁３１を絞ると同時
に、前記負圧をデューティ制御される電磁弁１２（比例
ソレノイド）で大気との希釈割合を制御することによっ
てＥＧＲ弁９の圧力室に導かれる圧力を制御し、もって
開度を制御することによりＥＧＲ率を制御するようにし
ている。 【００１０】上記したＥＧＲ率や燃料噴射制御は、コン
トロールユニット１３により行われる。燃焼後の排気
は、排気マニホールド８より前記過給機１の排気タービ
ン１Ｂを回転駆動させた後、排気中に含まれるパーティ
キュレート（排気微粒子）等がフィルタ１４で捕集さ
れ、マフラー１５で消音された後に大気中に放出され
る。 【００１１】前記過給機１の吸気コンプレッサ１Ａ上流
の吸気通路３には、吸入空気流量を検出するエアフロー
メータ１６、吸気コンプレッサ１Ａ下流の吸気マニホー
ルド４には吸気圧を検出する吸気圧センサ３４が設けら
れ、又、機関回転速度Ｎｅを検出する回転速度センサ１
７、燃料噴射ポンプ７のコントロールレバー開度を検出
するレバー開度センサ１８、水温を検出する水温センサ
１９等が設けられている。 【００１２】次に、上記の構成に基づくＥＧＲ制御内容
を図３〜図５に基づいて説明する。先ず、図３に基づい
て、ＥＧＲ制御フローを説明する。ステップ１（以下、
Ｓ１と略記する。以下同様）において、アクセル開度や
燃料噴射量等負荷を代表する値とエンジン回転速度等の
エンジン運転状態を読み込む。ステップ２では、吸気圧
Ｐｍを読み込む。この吸気圧は、前述した吸気圧センサ
３４による直接的な測定の他に、吸入空気量を検知する
装置からの信号に基づいて演算により求めるようにして
も良い。 【００１３】ステップ３では、前記運転状態と吸気圧と
から目標とするＥＧＲ弁リフト量を演算する。この演算
方法については後述する。ステップ４では、ステップ３
で演算された目標ＥＧＲ弁リフト量を基にＥＧＲ弁の駆
動装置を制御する。この駆動装置として、負圧と大気と
のバランスで制御される前記電磁弁（比例ソレノイド）
を用いた場合には、実ＥＧＲ弁リフト量と目標ＥＧＲ弁
リフト量との偏差から目標となるＥＧＲ弁リフト量とな
るように負圧側と大気側のソレノイドを駆動するデュー
ティに変換されて出力される。 【００１４】又、この駆動装置として、ステップモータ
を用いた場合には、目標のステップ数に変換され、この
ステップ数までステップモータが駆動される。図４は、
目標のＥＧＲ弁リフト量を演算する方法を説明するフロ
ーであり、ステップ１１では、負荷と吸気圧から負荷相
当値Ｑｆｅを演算する（Ｑｆｅ＝負荷／吸気圧）。この
Ｑｆｅ演算式では、燃料噴射量が過渡時に増加した場
合、吸気圧の遅れにより相対的に負荷が高くなる値とな
る。ステップ１２で、Ｑｆｅとエンジン回転速度から、
例えば、図５に示すようなリフトマップを参照して、目
標ＥＧＲ弁リフト量を演算して、処理を終了する。 【００１５】以上のフローチャートの説明から明らかな
ように、吸気圧により目標のＥＧＲ率又はそれ相当値を
補正することによって、加速時等において常に最適なＥ
ＧＲ制御を行うことが可能となり、排気エミッションの
悪化を防止することができ、特に、過給機付のエンジン
において効果的である。 【００１６】これについて詳述すると、目標のＥＧＲ率
又はそれ相当値は、定常時に合わせて設定され、吸気圧
が定常に達したときの目標値であり、吸気圧が定常に達
するまでは新気の導入が不十分であるため、目標のＥＧ
Ｒ率又はそれ相当値は下げる必要がある。上記の実施例
で述べた負荷相当値Ｑｆｅは、前述した通り過渡時には
相対的に大きくなるため、これに従って、目標ＥＧＲ弁
リフト量は図５に示すように小さくなり、このように、
吸気圧により、目標ＥＧＲ弁リフト量が補正される結
果、加速時等において常に最適なＥＧＲ制御を行うこと
が可能となる。 【００１７】かかる効果を具体的に示したのが図６であ
る。即ち、ＥＧＲはＮＯｘを下げるため、できるだけ多
くかけられるが、排気微粒子（ＰＭ）が増大するため、
そのトレードオフで目標値が設定される。一般的には、
ＥＧＲ率の変化に対してＮＯｘの感度が低く、ＰＭの感
度が高いところに目標値が設定される。よって、図６に
示すように、従来と比較して、ＮＯｘは若干増加するか
又は殆ど変わらないが、ＰＭ増加は本発明制御により防
止できることが明らかである。 【００１８】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
吸気圧により排気還流弁リフト量演算用の負荷を補正す
ることによって、加速時等において常に最適な排気還流
制御を行うことが可能となり、排気エミッションの悪化
を防止することができ、特に、過給機付の内燃機関にお
いて効果的である。 【００１９】また、本発明によると、負荷を吸気圧で除
した負荷相当値に変換して、排気還流弁リフト量の演算
に用いる構成としたから、吸気圧により、目標排気還流
弁リフト量が的確に補正される結果、加速時等において
常に最適なＥＧＲ制御を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の構成図
【図２】 本発明の実施例のシステム図
【図３】 ＥＧＲ制御フロー
【図４】 目標ＥＧＲ弁リフト量演算フロー【図５】
目標ＥＧＲ弁リフト量マップ【図６】
本発明の効果を示すタイムチャート
【符号の説明】
５ ディーゼルエンジン
９ ＥＧＲ弁
１３ コントロールユニット
１７ 回転速度センサ
１８ レバー開度センサ
３４ 吸気圧センサ
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】機関への排気還流量を制御する排気還流弁
と、 機関の負荷を検出する負荷検出手段と、 吸気系の吸気圧を検出する吸気圧検出手段と、前記負荷を前記吸気圧で除した負荷相当値に変換する負
荷変換手段と、 前記負荷相当値に基づいて目標排気還流弁リフト量を演
算する目標排気還流弁リフト量演算手段と、 前記目標排気還流弁リフト量となるように前記排気還流
弁を制御する制御手段と、 を含んで構成されたことを特徴とする内燃機関の排気還
流制御装置。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17760095A JP3460394B2 (ja) | 1995-07-13 | 1995-07-13 | 内燃機関の排気還流制御装置 |
| US08/678,590 US5918582A (en) | 1995-07-13 | 1996-07-12 | Integrated internal combustion engine control system with high-precision emission controls |
| DE19655217A DE19655217B4 (de) | 1995-07-13 | 1996-07-12 | Integrierte Verbrennungsmotorsteuerung mit einer Kraftfahrzeug-Abgasregelung |
| DE19628235A DE19628235C2 (de) | 1995-07-13 | 1996-07-12 | Integrierte Verbrennungsmotorsteuerung mit einer Kraftfahrzeug-Abgasregelvorrichtung |
| DE19655231A DE19655231B4 (de) | 1995-07-13 | 1996-07-12 | Dieselmotor-Steuervorrichtung mit einer Abgasregeleinrichtung |
| US09/081,027 US6032656A (en) | 1995-07-13 | 1998-05-19 | Integrated internal combustion engine control system with high-precision emission controls |
| US09/447,662 US6230697B1 (en) | 1995-07-13 | 1999-11-23 | Integrated internal combustion engine control system with high-precision emission controls |
| US09/447,661 US6170469B1 (en) | 1995-07-13 | 1999-11-23 | Integrated internal combustion engine control system with high-precision emission controls |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17760095A JP3460394B2 (ja) | 1995-07-13 | 1995-07-13 | 内燃機関の排気還流制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0932650A JPH0932650A (ja) | 1997-02-04 |
| JP3460394B2 true JP3460394B2 (ja) | 2003-10-27 |
Family
ID=16033838
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17760095A Expired - Fee Related JP3460394B2 (ja) | 1995-07-13 | 1995-07-13 | 内燃機関の排気還流制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3460394B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100428116B1 (ko) * | 2001-05-03 | 2004-04-27 | 현대자동차주식회사 | 차량용 배기가스 재 순환 장치 및 그 조작방법 |
| JP3856118B2 (ja) * | 2002-01-31 | 2006-12-13 | 日産自動車株式会社 | 排気浄化装置 |
| CN113006952B (zh) * | 2019-12-20 | 2022-06-21 | 广州汽车集团股份有限公司 | 一种废气再循环系统动态延迟时间的计算方法及装置 |
-
1995
- 1995-07-13 JP JP17760095A patent/JP3460394B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0932650A (ja) | 1997-02-04 |
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