JPH0211858A - 排気ガス再循環制御装置 - Google Patents

排気ガス再循環制御装置

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JPH0211858A
JPH0211858A JP63162137A JP16213788A JPH0211858A JP H0211858 A JPH0211858 A JP H0211858A JP 63162137 A JP63162137 A JP 63162137A JP 16213788 A JP16213788 A JP 16213788A JP H0211858 A JPH0211858 A JP H0211858A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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EGR量を精度よく制御する排気ガス再循環制御装
置に関するものである。
〔従来の技術〕
NOxの低減を目的とするEGR量制御は、エンジンの
低回転・低負荷時には、EGR量を多くし、高回転・高
負荷時にばF、 G R量を少なくすると効果が大きい
ことが従来より知られており(第3図参照)、この制御
を行う従来の装置としては、次のようなものがある。
(])エンジンの回転数・負荷に基づきEC,R量制御
を行うもの。
この例として、特開昭58−106160号公報に開示
された装置では、エンジンの正常運転時に所定量のEG
Rを行った場合の排気ガスの酸素濃度をエンジンの回転
数及び負荷に対応する目標酸素濃度として設定しておく
。そして、エンジンの運転中に検出した排気ガスの酸素
濃度がその時のエンジン回転数及び負荷に対応した目標
酸素濃度になるように排気ガス再循環弁のリフト量をデ
ユーティ比により制御することによってEGR量制御を
行っていた。
(2) E G R量制御に吸気制御を付加したもの。
この例として、特開昭58−28581号公報に開示さ
れた装置では、排気ガス再循環弁のリフ1−itを制御
すると共にエンジンへの吸気管の排気ガス再循環弁から
の出口部の上流側に吸気絞り弁を設け、これを排気管に
設けたパティキュレートトラッパの目詰まり状態に対応
した排気圧により作動させる。即ち、トラッパ−が詰ま
っておらず排気圧が低い時には、吸気絞り弁は内蔵した
スプリングにより弁閉方向に位置して絞り弁下流の負圧
を増大させEGR量を増やしているが、トラッパ−が詰
まって排気圧が高くなると、この排気圧が吸気絞り弁の
ダイアフラムを介しスプリングを押し縮めて吸気絞り弁
は弁開方向となり吸気絞り弁下流の負圧を減少させEG
R量を減らしている。
この場合、更に、エンジンの回転数と負荷に応じて吸気
制御を行い、EGR量の補正ができるようにしている。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記の従来例にはそれぞれ次のような問題点があった。
(1)特開昭58−106160号公報の装置では、E
GR量を多く必要とする低回転・低負荷時は排気圧が低
いので排気ガス再循環弁のリフト量を大きくとり、また
弁の径も大きいものが必要となり、一方、高回転・高負
荷時は排気圧が高いため排気ガス再循環弁のリフト量を
小さくしなければならない。
しかしながら、大径の弁で微小流量も制御するというの
は実用上は困難であった。
(2)特願昭58−28581号公報の装置では、■フ
ィードバックループの無いオープンループEGR制御な
ので排気ガス再循環弁及び吸気絞り弁の流量特性に影響
されることからEGR量にバラツキがある、■吸気制御
を排気圧とスプリングとのバランスにより行っているた
め必要とする吸気絞りの制御が不正確であり且つ遅れる
、という問題点があった。
従って、本発明は、エンジンの全回転・負荷領域にわた
ってバラツキの無いEGR3i制御をすることができる
排気ガス再循環制御装置を従供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段] 上記の目的を達成するため、本発明に係る排気ガス再循
環制御装置は、吸気制御とEGR量制御とを好適に組み
合わせたものであり、エンジンの回転数センサ及び負荷
センサと、排気ガス再循環弁と、吸気絞り弁下流の吸気
圧と排気管の排気圧との差圧を検出する差圧センサと、
排気管に設けた酸素濃度センサと、該差圧が該回転数及
び該負荷に対応した目標差圧になるよう該絞り弁を制御
した後、該酸素濃度が該回転数及び該負荷に対応した目
標濃度になるよう該排気ガス再循環弁を制御する制御手
段と、を備えている。
〔作  用〕
本発明においては、制御手段は、まず第1段階として吸
気制御を、差圧センサにより吸気絞り弁下流の吸気圧と
排気管の排気圧との差圧を検出し、この差圧がその時の
エンジンの回転数及び負荷に対応する目標差圧となるよ
うに吸気絞り弁を制御することにより行う。吸気制御に
より差圧が目標差圧になった後、次に酸素濃度センサに
より検出された排気管内の酸素濃度がその時のエンジン
回転数及び負荷に対応する目標濃度になるように制御手
段が排気ガス再循環弁を制御することによりEGR量制
御を行う。
このように、最初に行う吸気制御によって吸気絞り弁下
流側圧力と排気管の排気圧との差圧が一定となることか
ら排気ガスを再循環させる力(つまり、差圧)が一定と
なるので排気ガスのE G R量は、EGR流過面積に
比例することになり、EGRガス量は第6図(a)に示
すように排気ガス再循環弁のリフト量に比例したものと
なるので、次に行うEGR量制御は、排気ガス再循環弁
のリフト量を制御するだけで済み、非常に効率的な応答
性のよい制御が実現される。
一方、本発明のように、まず吸気制御、次にEGRi制
御という2段階制御を行わずに、先にEGR量制御を行
い次に吸気制御を行う時には、排気ガス再循環弁のリフ
ト量をEGR設定しても排気ガスを再循環させる力であ
る吸気絞り弁下流圧と排気管圧との差圧が一定でないこ
とからEGR量は設定した値とはならず、設定値に近づ
けるためにはEGR量制御と吸気制御を何度も繰り返さ
なければならない。これを第6図(ト))に基づいて説
明すると、排気ガス再循環弁リフト量を一定として吸気
絞り量を増加させた場合、排気ガスを再循環させる力で
ある差圧が増すため再循環ガス量は増加し過ぎてしまう
ことになる。従って、再び排気ガス再循環弁リフト量を
変更し、その後のEGRlをチエツクすることが必要と
なり、そのEGR量が未だ設定した値にならない場合、
EGR量制御と吸気制御を何度も繰り返すことが必要と
なる。即ち、効率が悪く応答性が悪い制御となってしま
う。
このようにしてエンジンの全運転領域においてバラツキ
なく EC;R量制御を行える。
〔実 施 例〕
以下、本発明に係る排気ガス再循環制御装置の実施例を
説明する。
第1図は、本発明の一実施例を示したもので、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はエンジン1の
負荷センサ、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6の下流側圧力と排気
管3における排気圧との圧力差を検出する差圧センサ、
9は排気管3内の酸素濃度を検出する酸素濃度センサ、
10及び11は弁6及び7をバキュームポンプ(VP)
12からの負圧により開閉制御するバキュームスインチ
ング弁(VSV)、13はEGR配管、14は制御手段
としてのコントローラである。
第2図はコントローラ14で実行されるプログラムのフ
ローチャートを示す図で、この第2図のフローチャート
を参照しながら、以下、第1図の排気ガス再循環制御装
置の動作を説明する。
コントローラ14は、センサ4及び5からそれぞれエン
ジンの回転数N及び負荷りを読み込み(第2図のステッ
プS1)、その回転数N及び負荷りがE G Rtjr
4域にあるか否かをチエツクする(同ステップ32)。
これは、第3図に示すようにエンジンの高回転・高負荷
時にはEGR量制御は行わないほうがよいためであり、
検出した回転数N及び負荷I、が第3図の斜線で示すE
 G Rw4域外の時は、ステップS1、S2を繰り返
す。
F”、 G ReT4域内にあると判定した場合は、読
み込んだ回転数N、負圧りに対応する目標差圧P7、目
標酸素濃度C7をそれぞれ第4図及び第5図の周知の特
性マツプ(これはコントローラ14に予め記憶しておく
)から選択する(同ステップS3)。
次に、排気ガス再循環制御を始めるため、吸気管2の吸
気絞り弁6の下流における吸気圧力と排気管3における
排気圧力との差Pを差圧センサ8から、排気管3の酸素
濃度Cを酸素濃度センサ9から、読み込む(同ステップ
S4)。
そして、最初に吸気制御を行う。そのため、差圧Pを第
4図に示す差圧マツプから選択した目標差圧p、(この
場合、例えば200mmHg)と比較する(同ステップ
S5)。この結果、FDP。
の時は、VSVIIのデユーティ比を所定値だけ減らし
く同ステップS6)、VP12からのバキューム量を減
らずことにより吸気絞り弁6の開度を大きくし、反対に
P<P、、の時は、VSVIIのデユーティ比を所定値
だけ増加させて(同ステ7プ37)、VP12からのバ
キューム量を増し吸気絞り弁6の開度を小さくして、差
圧P−目標差圧200mmHgとなるまで制御を行うも
のである。
次に、コントローラ14は、EGR量制御を行うためス
テップS3で読み込んだ排気管3の酸素濃度Cと第5図
に示す酸素濃度マツプから選択した目標濃度C,(この
場合、例えば8%)とを比較する(同ステップ3B)。
そして、C<C,の時は、VSVIOのデユーティ比を
所定値だけ減らしく同ステップ39)、VP12からの
バキューム量を減らすことによりEGR配管13に設け
られた排気ガス再循環弁7のリフト量を小さくしてEG
R量を減らし、反対にC>C,の時は、VSVIOのデ
ユーティ比を所定値だけ増しく同ステップ310)VP
12からのバキューム量を増加させて排気ガス再循環弁
7のリフト量を大きくすることによりEGR量を増大さ
せ、酸素濃度C−目標酸素濃度8%となるまで制御を行
う。
〔発明の効果〕
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、吸気管の吸気絞り弁下流圧と排気管圧力との圧力差
に基づいて、まず吸気制御、次にE G R量制御とい
う2段階制御をフィードバックループで行うよう構成し
たので、EGRi制御のみの場合に問題となるエンジン
の低回転・低負荷領域や高回転・高負荷領域の制御を吸
気制御によって補償して全運転領域に対処できるように
し、且つEGR3l制御をバラツキを伴わずに応答性良
く行うことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明に係る排気ガス再循環制御装置の一実
施例を示すハードウェア構成図、第2図は、本発明に使
用するCPUで実行されるプログラムのフローチャート
図、 第3図は、EGR制御領域を示すグラフ図、第4図は、
吸気絞り弁下流圧と排気管圧との圧力差とエンジン回転
数及び負荷との関係を示すグラフ図、 第5図は、排気管における酸素濃度とエンジン回転数及
び負荷との関係を示すグラフ図、第6図は、本発明によ
る2段階制御を説明するためのグラフ図、である。 第1図において、1はエンジン、2は吸気管、3は排気
管、4は回転数センサ、5は負荷センサ、6は吸気絞り
弁、7は排気ガス再循環弁、8は差圧センサ、9は酸素
濃度センサ、13はコントローラ、を示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. エンジンの回転数センサ及び負荷センサと、排気ガス再
    循環弁と、吸気絞り弁下流の吸気圧と排気管の排気圧と
    の差圧を検出する差圧センサと、排気管に設けた酸素濃
    度センサと、該差圧が該回転数及び該負荷に対応した目
    標差圧になるよう該絞り弁を制御した後、該酸素濃度が
    該回転数及び該負荷に対応した目標濃度になるよう該排
    気ガス再循環弁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。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030049689A (ko) * 2001-12-17 2003-06-25 현대자동차주식회사 엔진 배기 재순환 장치의 이음 제어 장치 및 그 방법
WO2008120553A1 (ja) * 2007-03-29 2008-10-09 Honda Motor Co., Ltd. 内燃機関のegr制御装置
JP2011069262A (ja) * 2009-09-24 2011-04-07 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の制御装置

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