JP4864040B2 - エンジン - Google Patents
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Description
そこで、解決しようとする課題は、ポンプや発電機駆動用エンジンのように負荷増加状態が回転数の加速状態で現れないエンジンにおいて、EGR抑制又は中断によって急激な負荷増加状態におけるスモーク発生を防止することである。
図1は本発明に係る過給機及びEGR装置を備えるエンジンの全体的な構成を示した構成図、図2は同じくEGR弁の絞り制御要否判断を示すフロー図、図3は同じくEGR弁の絞り制御を示すフロー図である。図4は同じくEGR弁の通常設定開度マップを示すテーブル図である。
図1に示すように、エンジン10には、過給機11及び排気ガス再循環(EGR)装置12が備えられている。つまり、燃焼室9を構成するシリンダヘッドには、吸気管15及び排気管16が接続され、それぞれ吸気バルブ6及び排気バルブ7により開閉可能とされている。さらに、吸気管15と排気管16をバイパスするEGR通路14が接続される。また、過給機11のコンプレッサー17と排気タービン18が、それぞれ、吸気管15にあってはEGR通路14より上流側及び排気管16にあってはEGR通路14より下流側に設けられる。なお、燃焼室9とは、シリンダヘッド、ピストンヘッド及びシリンダブロックで囲まれる閉空間のことである。
ここで、回転数センサー21は、エンジン10の実回転数Nを検出するセンサーである。また、アクセル位置センサー22は、エンジン10の目標回転数Nmとしてアクセル位置を検出するセンサーである。さらに、ラック位置センサー23は、エンジン負荷すなわち燃料噴射量として燃料噴射装置(図示略)のラック位置Lを検出するセンサーである。このような構成とすることで、エンジン状態に応じた適正なEGR率(排気ガスを再循環させる割合)を、EGR弁13によって制御している。
図2に示すように、EGR弁の絞り制御要否判断は、後述するEGR弁の絞り制御に移行して良いか否かを判断を行うものである。
また、ECU20は、判定フラグmが0の場合は、エンジン負荷が所定負荷率以上であるか否か、すなわちラック位置Lが所定位置Laより大きいか否かを判定する(S106)。このとき、ラック位置Lが所定位置Laより大きい場合は、S112へ移行する。
また、ECU20は、前記回転数差が第一閾値ΔN1より大きい場合は、判定フラグmを1増加する(S108)。
次に、ECU20は、判定フラグmが3であるか否かを判定する(S109)。このとき、判定フラグmが3でない場合は、S112へ移行する。また、ECU20は、判定フラグmが3である場合は、EGR弁絞り制御実行フラグthを1とする(S110)。
また、ECU20は、EGR弁絞り制御実行フラグthが1である場合は、解除タイマーTをセットし、同時に解除タイマーTのカウントダウンを開始する(S203)。
次に、ECU20は、EGR弁13の所定絞り開度ΔFを設定し(S204)、EGR弁開度Fを通常設定開度Fxyよりも所定絞り開度ΔF分だけ絞る補正を行う(S205)。なお、通常設定開度Fxyについて詳細は後述する。
第二閾値ΔN2とは、目標回転数Nm以下の所定回転数域であって、目標回転数Nmに十分近づいたと判断できる目標域である。また、実回転数Nが十分に目標域に復帰した場合は、過給機11が正常に作動していると判断できる。
そのため、過給機11が正常に作動するようになったと判断される状況では、遅滞なくEGR量を回復できる。
そのため、初回の解除タイマーTの設定に係らずに、負荷急増が段階的に行われた場合にもEGR弁の絞り制御を適切に続行することができる。
また、ECU20は、解除タイマーTのカウントダウンが終了した場合は、EGR弁絞り制御実行フラグthをリセットし(S210)、EGR弁開度Fを通常設定開度Fxyに補正する(S211)。
このようにして、負荷状態によって実回転数Nが目標域まで復帰しなくとも過給機11が正常に作動している場合には、不要なEGR量の抑制を回避できる。
実回転数Nは、N(x)として、N(min)〜N(max)まで表されている。他方、ラック位置L(y)は、L(min)〜L(max)まで表されている。つまり、実回転数Nのセル数×ラック位置Lのセル数の数だけ各通常設定開度Fxyが設定されている。
このようにして、通常運転において、エンジン10の実回転数N並びに負荷率に応じたEGR率を設定できる。
11 過給機
12 排気ガス再循環(EGR)装置
13 EGR弁
14 EGR通路
15 吸気管
16 排気管
17 コンプレッサー
18 排気タービン
20 Electronic Control Unit(ECU)
32 通常設定開度マップ
m 判定フラグ
th EGR弁絞り制御実行フラグ
Fxy 通常設定開度
ΔF 所定絞り開度
N 実回転数
N´ 1周期前にサンプリングされた実回転数
Nm 目標回転数
ΔN1 第一閾値
ΔN2 第二閾値
T 解除タイマー
Claims (6)
- 過給機及び排気ガス再循環(EGR)装置を有するエンジンで、該エンジンの回転数を無負荷(アイドル)又は軽負荷運転から高負荷(負荷増加)状態に移行したときに目標回転数をアイドル運転時と同一に保つ(アイソクロナス)制御、或いは目標回転数をアイドル運転時よりも負荷状態に応じて所定割合で減少する(ドループ)制御を行うエンジンにおいて、
実回転数を検出し、所定周期前の実回転数と最新の実回転数との差が所定回数連続して第一閾値よりも大きい場合には、前記EGR装置のEGR弁を負荷状態に対応した通常設定開度よりも所定開度分だけ絞る、或いはEGR弁を全閉とするEGR弁絞り制御を行うことを特徴とするエンジン。 - 請求項1記載のエンジンにおいて、
最新の実回転数が所定回転数よりも大きい場合には、前記EGR弁絞り制御を行わないことを特徴とするエンジン。 - 請求項1記載のエンジンにおいて、
前記EGR弁絞り制御を行うための閾値判定において初回判定時のエンジン負荷率が所定負荷率よりも大きい場合には、前記EGR弁絞り制御を行わないことを特徴とするエンジン。 - 請求項1記載のエンジンにおいて、
目標回転数と最新の実回転数との差が第二閾値よりも小さい場合には、EGR弁開度を負荷状態に対応した通常設定開度に復帰することを特徴とするエンジン。 - 請求項4記載のエンジンにおいて、
前記EGR弁絞り制御の開始時点から解除タイマーを作動して、目標回転数と最新の実回転数との差が第二閾値よりも小さくなっていない場合であり、かつ、該解除タイマーの計測時間が所定時間となった場合には、EGR弁開度を負荷状態に対応した通常設定開度に復帰することを特徴とするエンジン。 - 請求項5記載のエンジンにおいて、
請求項1記載のEGR絞り制御実行条件が再度成立した場合には、前記解除タイマーを再セットして再作動することを特徴とするエンジン。
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