JPH02267330A - Exhaust gas recirculation control device for diesel engine - Google Patents

Exhaust gas recirculation control device for diesel engine

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Publication number
JPH02267330A
JPH02267330A JP1087881A JP8788189A JPH02267330A JP H02267330 A JPH02267330 A JP H02267330A JP 1087881 A JP1087881 A JP 1087881A JP 8788189 A JP8788189 A JP 8788189A JP H02267330 A JPH02267330 A JP H02267330A
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JP
Japan
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intake
egr
throttle valve
negative pressure
pressure
Prior art date
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Pending
Application number
JP1087881A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Nakamura
寛 中村
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH02267330A publication Critical patent/JPH02267330A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition

Landscapes

  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve the accuracy of judging abnormality by using a pressure sensor in common to detect both the driving pressure of an EGR actuator and the intake negative pressure and judging system abnormality when the detected intake negative pressure is out of the specified range at the time of non-EGR. CONSTITUTION:An EGR valve 7 driven by a diaphragm type actuator 8 is provided at the opening part, to an intake passage 4, of an EGR passage 6 for communicating an exhaust passage 5 with an intake passage 4, as well as an intake throttle valve 9 is provided at the intake passage, more on the upstream side than the EGR passage opening part 6a. This intake throttle valve 9 is controlled by an actuator 10 so as to keep intake negative pressure constant, thus functioning as a constant pressure control mechanism. At the time of non-EGR, a pressure sensor 14 for detecting the driving pressure of the actuator 8 at the time of EGR control is also used as a pressure sensor for detecting the intake negative pressure on the downstream side of the intake throttle valve 9, and when the detected intake negative pressure is out of the specified range, system abnormality is judged, and the intake throttle valve 9 is opened to full admission.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ディーゼルエンジンの排気還a<以下、EG
Rともいう、)制御装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention provides exhaust gas recirculation a<hereinafter referred to as EG
(also referred to as R) relates to a control device.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来から、排気通路と吸気通路とを連通ずるEGR通路
を備え、吸気通路のEGR通路開口部よりも上流側に吸
気絞り弁を設け、吸気絞り弁よりも下流の負圧が略一定
となるように、バキュームモジュレータ等を用いて吸気
絞り弁の開度を調節するようにしたディーゼルエンジン
の排気還流制御装置が知られている(たとえば実公昭6
2−4663号公報、実開昭55−100052号公@
l) 。
Conventionally, an exhaust passage and an intake passage are provided with an EGR passage that communicates with each other, and an intake throttle valve is provided upstream of the EGR passage opening of the intake passage, so that the negative pressure downstream of the intake throttle valve is kept approximately constant. An exhaust recirculation control device for a diesel engine is known in which the opening degree of an intake throttle valve is adjusted using a vacuum modulator or the like (for example, the
Publication No. 2-4663, Publication No. 1987-100052@
l).

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

ところが、上記実公昭62−4663号公報、実開昭5
5−100052号公報開示のような吸気負圧の定圧制
御においては、エンジンの略全回転数域にゎたって、吸
気負圧を高めてEGR率(EGRガスの吸入空気に対す
る割合)を高め、NOxの低減等をはかることができる
ものの、システムが正常に作動していないときには、次
のような問題を招くおそれがある。
However, the above-mentioned Japanese Utility Model Publication No. 62-4663 and Utility Model Publication No. 5
In the constant pressure control of intake negative pressure as disclosed in Publication No. 5-100052, the intake negative pressure is increased to increase the EGR rate (the ratio of EGR gas to intake air) over almost the entire engine speed range, and NOx However, if the system is not operating properly, the following problems may occur.

すなわち、吸気絞り弁を、吸気負圧が略一定となるよう
に定圧制御する運転条件において、吸気絞り弁が目標制
御開度から外れて予定外に作動するような場合、たとえ
ば吸気絞り弁を絞りすぎるような場合、吸気負圧が上が
りすぎる等のシステムトラブルが発生する可能性がある
。このようなシステムトラブル、とくに吸気量を絞りす
ぎた場合、黒煙、白煙等の発生を招くおそれがある。ま
た、上記の如きシステムトラブルは、たとえば負圧配管
が外れたり、システム用配線が断線した場合等に起こり
得る。
In other words, under operating conditions in which the intake throttle valve is controlled at a constant pressure so that the intake negative pressure is approximately constant, if the intake throttle valve deviates from the target control opening and operates unexpectedly, for example, the intake throttle valve should be throttled. If it is too high, system troubles such as excessive intake negative pressure may occur. Such system troubles, especially if the intake air volume is too restricted, may lead to the generation of black smoke, white smoke, etc. Moreover, the above-mentioned system troubles may occur, for example, when negative pressure piping is disconnected or system wiring is disconnected.

本発明は、このような問題点に着目し、簡単な制御機構
で精度よくシステムの異常を検出し、異常のない場合に
は所定の吸気負圧定圧制御を行い、異常が発生した場合
にはとくに吸気の絞りすぎによる不都合の発生を防止す
ることを目的とする。
The present invention has focused on these problems, and uses a simple control mechanism to accurately detect system abnormalities.If there is no abnormality, a predetermined intake negative pressure constant pressure control is performed, and if an abnormality occurs, it is In particular, the purpose is to prevent inconveniences caused by excessively restricting intake air.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

この目的に沿う本発明のディーゼルエンジンの排気還流
制御装置は、排気通路と吸気通路とを連通ずるEGR通
路、該EGR通路を開閉するEGR弁および負圧を利用
して該E G R弁を駆動するアクチュエータを備え、
吸気通路の前記EGR通路開口部よりも上流に吸気絞り
弁を有し、該吸気絞り弁下流の負圧を検知して該負圧を
略一定に保つよう吸気絞り弁の開度を調節可能な定圧制
御機構を備えたディーゼルエンジンの排気還流制御装置
において、該制御装置に、非EGR時に前記定圧制御機
構を作動させる、非EGR・定圧制御領域を設け、前記
EGR弁用アクチュエータの駆動圧検出用の圧力センサ
を、前記非EGR時に前記吸気絞り弁下流の吸気負圧を
検出する圧力センサと共用させ、前記制御装置に、前記
圧力センサにより検出された吸気負圧が予め定められた
所定の範囲から外れたときにシステム異常と判定し前記
吸気絞り弁を全開にする信号を発するシステム異常判定
回路を設けたものから成る。
The exhaust gas recirculation control device for a diesel engine according to the present invention that meets this objective includes an EGR passage that communicates an exhaust passage with an intake passage, an EGR valve that opens and closes the EGR passage, and a negative pressure that drives the EGR valve. Equipped with an actuator to
An intake throttle valve is provided upstream of the EGR passage opening of the intake passage, and the opening degree of the intake throttle valve can be adjusted by detecting negative pressure downstream of the intake throttle valve and keeping the negative pressure substantially constant. In an exhaust gas recirculation control device for a diesel engine equipped with a constant pressure control mechanism, the control device is provided with a non-EGR/constant pressure control region that operates the constant pressure control mechanism during non-EGR, and is used for detecting the driving pressure of the EGR valve actuator. The pressure sensor is also used as a pressure sensor that detects the intake negative pressure downstream of the intake throttle valve during non-EGR, and the control device is configured to control the intake negative pressure detected by the pressure sensor within a predetermined range. The system is equipped with a system abnormality determination circuit that determines that the system is abnormal when the intake throttle valve deviates from the intake throttle valve, and issues a signal to fully open the intake throttle valve.

〔作用〕[Effect]

このような排気還流制御装置においては、エンジンの運
転状態に応じてEGRが行われるが、たとえば比較的高
負荷域でかつ吸気絞り弁の開度が十分に大に制御され吸
気量も十分に大きく確保されてEGRを行わなくても排
気ガスのNOx等を十分の規制値内に収めることができ
る領域が、非EGR・定圧制jB jJl域に設定され
る。そしてこの領域の運転条件のときには、EGR弁用
アクチュエータ駆動圧は検出する必要がないので、圧力
センサは吸気負圧検出に切換えられ、吸気負圧を検出す
る。検出された吸気負圧が所定の範囲から外れている場
合には、吸気絞り弁が目標制御開度から外れているわけ
であるから、システム異常と判定され、吸気絞り弁が全
開とされる。吸気絞り弁全開により、十分な吸気量が確
保され、絞りすぎによる黒煙等の発生が防止される。ま
た、本制御装置では、圧力センサがEGR弁用アクチュ
エータ駆動圧検出用と吸気負圧検出用とに共用できるの
で、制御機構が簡素化される。しかも、非EGR・定圧
制m fil域で吸気負圧を検出するので、検出に際し
EGR弁開度変化による圧力脈動がなく、その分検出精
度が高められ、上記異常の判定精度も向上される。
In such an exhaust recirculation control device, EGR is performed depending on the operating state of the engine. For example, in a relatively high load range, the opening of the intake throttle valve is controlled sufficiently large, and the intake air amount is also sufficiently large. A region that is secured and in which exhaust gas NOx, etc. can be kept within sufficient regulation values without performing EGR is set as a non-EGR/constant pressure control jB jJl region. When the operating conditions are in this range, there is no need to detect the EGR valve actuator drive pressure, so the pressure sensor is switched to intake negative pressure detection and detects the intake negative pressure. If the detected intake negative pressure is outside the predetermined range, this means that the intake throttle valve is outside the target control opening degree, so it is determined that the system is abnormal, and the intake throttle valve is fully opened. Fully opening the intake throttle valve ensures a sufficient amount of intake air, and prevents the generation of black smoke or the like due to over-throttling. Furthermore, in this control device, the pressure sensor can be used both for detecting the EGR valve actuator drive pressure and for detecting the intake negative pressure, so the control mechanism is simplified. Furthermore, since the intake negative pressure is detected in the non-EGR/constant pressure control m fil region, there is no pressure pulsation due to changes in the EGR valve opening during detection, and the detection accuracy is increased accordingly, and the accuracy of determining the above-mentioned abnormality is also improved.

〔実施例〕〔Example〕

以下に、本発明の望ましい実施例を、図面を参照して説
明する。
Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図ないし第8図は、本発明の一実施例に係るディー
ゼルエンジンの排気還流制御装置を示している。図にお
いて、1はディーゼルエンジン本体、2は燃料噴射ポン
プ、3はECU (電子制御装置)を示している。4は
エンジン1への吸気通路、5はエンジン1からの排気通
路であり、υト気通路5と吸気通路4とを連通ずるEG
R通路6が設けられている。このEGR通路6の吸気通
路4への開口部6aには、EGR弁7が設けられており
、該EGR弁7はダイヤフラムを有するEGR弁用アク
チュエータ8によって作動されるようになっている。
1 to 8 show an exhaust gas recirculation control device for a diesel engine according to an embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a diesel engine body, 2 is a fuel injection pump, and 3 is an ECU (electronic control unit). 4 is an intake passage to the engine 1, 5 is an exhaust passage from the engine 1, and an EG connecting the air passage 5 and the intake passage 4
An R passage 6 is provided. An EGR valve 7 is provided at the opening 6a of the EGR passage 6 to the intake passage 4, and the EGR valve 7 is operated by an EGR valve actuator 8 having a diaphragm.

吸気通路4のEGR通路開ロ部6aよりも上流には、吸
気絞り弁9が設けられている。吸気絞り弁9は、ダイヤ
フラムを有するアクチュエータ10によって開度が調節
できるようになっている。
An intake throttle valve 9 is provided upstream of the EGR passage opening portion 6a of the intake passage 4. The opening degree of the intake throttle valve 9 can be adjusted by an actuator 10 having a diaphragm.

アクチュエータ8.10作動のための制御系は次のよう
に構成されている。
The control system for actuating actuator 8.10 is constructed as follows.

11はバキュームポンプであり、ここで駆動用負圧が発
生される。バキュームポンプ11からの負圧は、EVR
V (電気代負圧調整弁)12と、VSV(バキューム
スイッチングバルブ) 13とに導入される。EVRV
12では、バキュームポンプ11からの負圧のアクチュ
エータ8への導入を制御する。
Reference numeral 11 denotes a vacuum pump, in which driving negative pressure is generated. The negative pressure from the vacuum pump 11 is EVR
It is introduced into V (electricity charge negative pressure regulating valve) 12 and VSV (vacuum switching valve) 13. EVRV
At step 12, introduction of negative pressure from the vacuum pump 11 to the actuator 8 is controlled.

各種センサから入力されるエンジン運転状態の情報に基
づき、ECU3内でBGR弁用アクチュエータ8へ供給
する制御負圧の目標値が演算される。
A target value for the control negative pressure to be supplied to the BGR valve actuator 8 is calculated within the ECU 3 based on information on the engine operating state input from various sensors.

この目標値はその時のエンジン運転状態において最適な
EGR率を与えるEGR弁開度となるよう定められてい
る。ECU3は上記目標値に対応するデユーティ信号を
EVRV12に与える。EVRV12はデユーティ信号
に応じてバキュームポンプ11からの負圧と大気圧との
アクチュエータ8への導入割合を調節する。また、排気
還流時には、VS’iN5は圧力センサ14に上記制御
負圧を供給し、ECU3は、圧力センサ14で検出され
る実際の制御負圧と目標値との偏差に基づいてデユーテ
ィ信号を修正して実際の制御n負圧が目標値に一敗する
ようフィードバック制御Bを行なう。VSV15は排気
還流停止時には、吸気負圧を圧力センサ14に供給する
。また、圧力センサ14がEGR用として使われるとき
には、該圧力センサ14はEGR弁用アクチュエータ8
の駆動負圧のフィードバッグ制御に使われる。
This target value is determined to be the EGR valve opening that provides the optimum EGR rate under the engine operating state at that time. The ECU 3 provides the EVRV 12 with a duty signal corresponding to the target value. The EVRV 12 adjusts the rate at which negative pressure from the vacuum pump 11 and atmospheric pressure are introduced into the actuator 8 in accordance with the duty signal. Also, during exhaust gas recirculation, the VS'iN5 supplies the control negative pressure to the pressure sensor 14, and the ECU 3 corrects the duty signal based on the deviation between the actual control negative pressure detected by the pressure sensor 14 and the target value. Then, feedback control B is performed so that the actual controlled negative pressure is once again equal to the target value. The VSV 15 supplies intake negative pressure to the pressure sensor 14 when exhaust gas recirculation is stopped. Further, when the pressure sensor 14 is used for EGR, the pressure sensor 14 is connected to the EGR valve actuator 8.
It is used for feedback control of the drive negative pressure.

吸気絞り弁9下流の負圧がフィルタ16を通してバキュ
ームモジュレータ17に導入され、該負圧が略一定に保
たれるようバキュームモジュレータ17、アクチュエー
タ10を介して吸気絞り弁9の開度を調節できるように
なっている。バキュームモジュレータ17は、第2図に
も示すように、ダイヤフラム弁構造を有し、スプリング
18を備えたダイヤフラム室19に吸気負圧に導入され
、他室20は大気に連通されている。ダイヤフラム21
の弁体22部分には、バキュームポンプ11からの負圧
が導入されており、吸気負圧が設定値よりも高いときに
は弁体22がダイヤフラム室19側に移動し、バキュー
ムポンプ11からの負圧がブリードされてアクチュエー
タ10への出力負圧が下がり、吸気絞り弁9が開方向に
、吸気負圧が目標値(設定値)に達するまで開度調節さ
れる。吸気負圧が設定値よりも低いときには、弁体22
がバキュームポンプ11からの負圧のブリードを止め、
バキュームポンプ11からの負圧がそのままアクチュエ
ータ10に出力され、吸気絞り弁9が閉方向に、吸気負
圧が目標値(設定値)に達するまで開度調節される。し
たがって、これらは、吸気負圧を略一定に保つよう吸気
絞り弁9の開度を調節する定圧制御機構を構成している
The negative pressure downstream of the intake throttle valve 9 is introduced into the vacuum modulator 17 through the filter 16, and the opening degree of the intake throttle valve 9 can be adjusted via the vacuum modulator 17 and the actuator 10 so that the negative pressure is kept approximately constant. It has become. As shown in FIG. 2, the vacuum modulator 17 has a diaphragm valve structure, and negative intake pressure is introduced into a diaphragm chamber 19 provided with a spring 18, and another chamber 20 is communicated with the atmosphere. diaphragm 21
Negative pressure from the vacuum pump 11 is introduced into the valve body 22 of the valve body 22, and when the intake negative pressure is higher than the set value, the valve body 22 moves to the diaphragm chamber 19 side, and the negative pressure from the vacuum pump 11 is introduced into the valve body 22. is bled, the output negative pressure to the actuator 10 decreases, and the opening of the intake throttle valve 9 is adjusted in the opening direction until the intake negative pressure reaches a target value (set value). When the intake negative pressure is lower than the set value, the valve body 22
stops the negative pressure from bleeding from the vacuum pump 11,
The negative pressure from the vacuum pump 11 is directly output to the actuator 10, and the opening of the intake throttle valve 9 is adjusted in the closing direction until the intake negative pressure reaches a target value (set value). Therefore, these constitute a constant pressure control mechanism that adjusts the opening degree of the intake throttle valve 9 so as to keep the intake negative pressure substantially constant.

バキュームモジュレータ17とアクチュエータlOとの
間には、VSV23とVSV24が介装されている。V
SV23は、アクチュエータ10への出力を、上記定圧
制御機構を介した負圧又はバキュームポンプ11からの
元圧のいずれか一方を選択する。■5V24は、アクチ
ュエータ10への出力を、VSV23からの負圧又は大
気圧のいずれか一方を選択する。
A VSV 23 and a VSV 24 are interposed between the vacuum modulator 17 and the actuator IO. V
The SV 23 selects either the negative pressure via the constant pressure control mechanism or the source pressure from the vacuum pump 11 as the output to the actuator 10 . (2) 5V24 selects either negative pressure from VSV23 or atmospheric pressure as the output to actuator 10.

吸気絞り弁9の開度を調節するアクチュエータ10は、
ダイヤフラム25.26によって分割された、大気に連
通ずる室27、VSV24からの圧力が導入されるA室
28、VSV13により切換えられるバキュームポンプ
11からの負圧又は大気圧のいずれか一方が導入される
B室29を有している。ダイヤフラム25側に、吸気絞
り弁9との連結ロッド30が設けられ、ダイヤフラム2
5の動きに伴うロンド30の動きを介して吸気絞り弁9
の開度が調節される。
The actuator 10 that adjusts the opening degree of the intake throttle valve 9 is
A chamber 27 divided by diaphragms 25 and 26 and communicating with the atmosphere, a chamber 28 into which pressure from the VSV 24 is introduced, and either negative pressure or atmospheric pressure from the vacuum pump 11 switched by the VSV 13 is introduced. It has a B chamber 29. A connecting rod 30 with the intake throttle valve 9 is provided on the diaphragm 25 side, and the diaphragm 2
Intake throttle valve 9 through the movement of Rondo 30 with the movement of 5
The opening degree is adjusted.

A室28内には、スプリング31が設けられ、座部32
に対しダイヤフラム25をロッド30側(吸気絞り弁9
を開く方向)に付勢している。
A spring 31 is provided in the A chamber 28, and a seat 32
diaphragm 25 on the rod 30 side (intake throttle valve 9
(opening direction).

ダイヤフラム26のA室28側には、ストッパ部材33
が突設されており、ダイヤフラム25がダイヤフラム2
6側に移動してストッパ部材33の先端に当接したとき
、ダイヤフラム25のそれ以上のダイヤフラム26側へ
の移動、したがって吸気絞り弁9の−定開度以下への閉
方向作動を規制可能となっている。
A stopper member 33 is provided on the A chamber 28 side of the diaphragm 26.
is provided protrudingly, and the diaphragm 25 is connected to the diaphragm 2.
When it moves to the 6 side and comes into contact with the tip of the stopper member 33, it is possible to restrict further movement of the diaphragm 25 toward the diaphragm 26 side, thereby restricting the operation of the intake throttle valve 9 in the closing direction below the − constant opening degree. It has become.

このストッパ部材33は、ダイヤフラム26上に設けら
れているのでダイヤフラム26の動きとともに移動する
。B室29にはダイヤフラム26をダイヤフラム25方
向に付勢するスプリング34が設けられているので、B
室29に大気圧が導入されている場合にはスプリング3
4によってダイヤフラム26が座部材32に押しつけら
れストッパ部材33は第2図の位置に保持されるが、B
室29にバキュームポンプ11からの負圧が導入される
場合には、スプリング34の力に抗してダイヤフラム2
6がB室29を縮小する方向に移動し、それに伴ってス
トッパ部材33も同じ方向に移動されるようになってい
る。したがって、ストッパ部材33によるダイヤフラム
25の移動規制を介しての吸気絞り弁9の開度規制位置
は、上記ストッパ部材33の移動により、吸気絞り弁9
をさらに低開度(たとえば全閉)とする規制位置に変更
可能となっている。
Since this stopper member 33 is provided on the diaphragm 26, it moves with the movement of the diaphragm 26. Since the B chamber 29 is provided with a spring 34 that biases the diaphragm 26 in the direction of the diaphragm 25,
When atmospheric pressure is introduced into the chamber 29, the spring 3
4, the diaphragm 26 is pressed against the seat member 32 and the stopper member 33 is held in the position shown in FIG.
When negative pressure is introduced into the chamber 29 from the vacuum pump 11, the diaphragm 2 resists the force of the spring 34.
6 moves in a direction to reduce the size of chamber B 29, and accordingly, stopper member 33 is also moved in the same direction. Therefore, the opening degree of the intake throttle valve 9 is controlled by the movement of the diaphragm 25 by the stopper member 33.
can be changed to a regulation position where the opening degree is even lower (for example, fully closed).

EVRV12、VSV13.15.23.24は、EC
U3からの指令に基いて作動される。ECU3には、燃
料噴射ポンプ2に付設されたレバー開度センサ35から
エンジン負荷信号としてのアクセル開度信号が、エンジ
ン回転数センサ36からエンジン回転数が、それぞれ人
力され、その他にも、アクセル開度を調整する調整抵抗
37からの信号、圧力センサ14からの信号、エンジン
水温センサ38からの信号が人力されている。さらにE
CU3には、車速センサ39からの信号、自動変速機を
備えた車両にあってはそのニヱートラル(N)ポジショ
ン信号40、さらにはイグニッションスイッチ41から
の信号(エンジンのオン、オフ信号)が人力されており
、イグニッションスイッチ41の信号は、■5v13作
動のための信号としても使用されている。ECU3から
はさらに、ニアコンディショナアンプへの信号42、自
動変速機への信号43が出力されている。
EVRV12, VSV13.15.23.24 are EC
It is operated based on a command from U3. The ECU 3 receives an accelerator opening signal as an engine load signal from a lever opening sensor 35 attached to the fuel injection pump 2, an engine rotational speed from an engine rotational speed sensor 36, and also receives an accelerator opening signal as an engine load signal. A signal from an adjustment resistor 37 for adjusting the temperature, a signal from the pressure sensor 14, and a signal from the engine water temperature sensor 38 are manually input. Further E
The CU 3 receives a signal from a vehicle speed sensor 39, a neutral (N) position signal 40 in the case of a vehicle equipped with an automatic transmission, and a signal from an ignition switch 41 (engine on/off signal). The signal from the ignition switch 41 is also used as a signal for operating the 5v13. The ECU 3 further outputs a signal 42 to the near conditioner amplifier and a signal 43 to the automatic transmission.

なお、44は負圧を利用して燃料噴射量の最大値を規制
するためのブーストコンペンセータ、45は燃料カット
弁をそれぞれ示している。
Note that 44 represents a boost compensator for regulating the maximum value of the fuel injection amount using negative pressure, and 45 represents a fuel cut valve.

上記のように構成された!置を用いて、本発明による制
御は次のように行われる。
Configured as above! Control according to the present invention is performed as follows using the position.

まず吸気絞り弁9の作動制御について、表−1および第
3図ないし第6図を参照しつつ説明する。
First, the operation control of the intake throttle valve 9 will be explained with reference to Table 1 and FIGS. 3 to 6.

吸気絞り弁9の開度はアクチュエータ10を介して制御
され、アクチュエータ10の作動は、■5v13.23
.24およびバキュームモジュレータ17によって制御
される。吸気絞り弁9の作動モードは表=1に示すよう
になる。
The opening degree of the intake throttle valve 9 is controlled via the actuator 10, and the operation of the actuator 10 is as follows: ■5v13.23
.. 24 and vacuum modulator 17. The operation mode of the intake throttle valve 9 is as shown in Table 1.

イグニッションスイッチ41がオンからオフに切り換っ
た時すなわちエンジン停止時には、VS■13.23.
24全てがオフとされ、第3図に示すように、A室2日
、B室29ともに、吸気絞り弁9を動かすのに十分なバ
キュームポンプ11からの一定負圧が導入され(図の斜
線部は負圧導入を示す)、吸気絞り弁9は全閉に保持さ
れる。したがって、運転中のエンジンを停止する際、吸
気絞り弁9が全閉とされることにより空気吸入量が強く
絞られ、慣性で回転しているエンジンの圧縮抵抗が小さ
く抑えられて衝撃や振動の発生が抑制され、エンジンは
静かに停止される。またこのとき燃料カット弁45によ
り燃料供給もカットされ、燃焼は自然にかつ静かに停止
される。
When the ignition switch 41 is switched from on to off, that is, when the engine is stopped, VS■13.23.
24 are turned off, and as shown in Figure 3, a constant negative pressure from the vacuum pump 11 sufficient to move the intake throttle valve 9 is introduced into both the A room 2 and the B room 29 (the diagonal lines in the figure). ), the intake throttle valve 9 is kept fully closed. Therefore, when the engine is stopped while it is running, the intake throttle valve 9 is fully closed to strongly restrict the amount of air intake, and the compression resistance of the engine, which is rotating due to inertia, is suppressed to a minimum, thereby reducing shock and vibration. The generation is suppressed and the engine is stopped quietly. At this time, the fuel supply is also cut off by the fuel cut valve 45, and combustion is stopped naturally and quietly.

減速時には、VSV13がオンとなってB室29が大気
開放され、VSV23.24はオフとされてA室28に
はバキュームポンプ11からの負圧が導入される。この
とき、第4図に示すように、ダイヤフラム26は座部3
2側に寄せられて一定位置に保持され、ダイヤフラム2
5は、ダイヤフラム26とともに一定位置に保持された
ストッパ部材33の先端に当たった位置に保持され、吸
気絞り弁9は半開位置に保持される。吸気絞り弁9を半
開に保つことにより、低負荷になっても所定量以上の吸
入空気量が確保され、減速時の吸気こもり音が低減され
る。
During deceleration, the VSV 13 is turned on and the B chamber 29 is opened to the atmosphere, and the VSV 23.24 is turned off and negative pressure from the vacuum pump 11 is introduced into the A chamber 28. At this time, as shown in FIG. 4, the diaphragm 26
The diaphragm 2 is held in a fixed position by the diaphragm 2.
5 is held at a position that abuts the tip of a stopper member 33 that is held at a fixed position together with the diaphragm 26, and the intake throttle valve 9 is held at a half-open position. By keeping the intake throttle valve 9 half-open, a predetermined amount or more of intake air is ensured even when the load is low, and intake muffled noise during deceleration is reduced.

全負荷時(加速時)には、VSV13.24がオンとさ
れ、A室28、B室29ともに大気圧が導入され、第5
図に示すように、吸気絞り弁9は全開状態に保たれる。
At full load (acceleration), VSV13.24 is turned on, atmospheric pressure is introduced into both chamber A 28 and chamber B 29, and the fifth
As shown in the figure, the intake throttle valve 9 is kept fully open.

吸気は実質的に絞られず、十分な吸入空気量が確保され
、スモークの抑制等が実現される。
The intake air is not substantially throttled, ensuring a sufficient amount of intake air and suppressing smoke.

中、低負荷域においては、VSV13.23オン、VS
V24オフとされ、B室29は大気開放、A室28には
、バキュームモジュレータ17からの出力負圧が導入さ
れ、吸気負圧が略一定圧になるよう吸気絞り弁9の開度
が制御される。このときのバキュームモジュレータ17
の作動は、前述の通りである。
In medium and low load range, VSV13.23 on, VS
V24 is turned off, the B chamber 29 is opened to the atmosphere, the output negative pressure from the vacuum modulator 17 is introduced into the A chamber 28, and the opening degree of the intake throttle valve 9 is controlled so that the intake negative pressure becomes approximately constant pressure. Ru. Vacuum modulator 17 at this time
The operation is as described above.

この定圧制御により、安定したEGR率が得られ、目標
とする排気ガス浄化性能が得られる。
Through this constant pressure control, a stable EGR rate can be obtained and the target exhaust gas purification performance can be obtained.

低速(低回転数)低負荷域においては、各VSV13.
23.24の作動モードは上記中、低負荷域におけるモ
ードと同じである。しかし、B室29に大気圧が導入さ
れ、ダイヤフラム26、ストッパ部材33が第2図に示
した一定位置に保持された状態にあるので、バキューム
モジュレータ17からのA室28に導入された負圧によ
り吸気絞り弁9を閉方向に移動させようとするダイヤフ
ラム25の動きがストッパ部材33の先端によって規制
され、結局吸気絞り弁9は半開状態に保たれる。したが
って、低回転数でも十分な空気量が確保され、吸気負圧
は低くなる。その結果、従来問題であった、定圧制御を
採用した場合の、低回転数域におけるEGR率過多が防
止される。
In the low speed (low rotation speed) low load range, each VSV13.
The operating modes of 23 and 24 are the same as the modes in the low load range mentioned above. However, since atmospheric pressure is introduced into the B chamber 29 and the diaphragm 26 and the stopper member 33 are held at the fixed positions shown in FIG. 2, the negative pressure introduced into the A chamber 28 from the vacuum modulator 17 As a result, the movement of the diaphragm 25 that attempts to move the intake throttle valve 9 in the closing direction is regulated by the tip of the stopper member 33, and the intake throttle valve 9 is ultimately kept in a half-open state. Therefore, a sufficient amount of air is ensured even at low rotational speeds, and the intake negative pressure is reduced. As a result, excessive EGR rate in the low rotational speed range is prevented when constant pressure control is adopted, which has been a problem in the past.

上記各作動領域について、EGRの作動、停止制御を加
えて、エンジン回転数とアクセル開度(負荷)とに関す
るマツプで表わせば、第7図に示すようになる。第7図
において、斜線部が定圧制御領域101 であり、領域
102が吸気絞り弁9の全開領域、領域103が吸気絞
り弁9の半開領域、二重斜線領域104が、アクチュエ
ータ10のA室28にバキュームモジュレータ17から
の負圧が導入され定圧制御系の構成は成立するものの、
現実にはストッパ部材33によって動きが規制され、吸
気絞り弁9が半開状態に保たれる領域である。EGRの
オン、オフは、作動境界線111 と112 との間の
領域でオンとされ、定圧制御領域で最適なEGR率とさ
れる。そしてたとえば特性線114に沿う運転において
は、低回転数側で吸気絞り弁9の開度が半開に規制され
、絞りすぎが防止される。作動境界線111 と113
 との間の領域105は、相当高負荷ではあるが吸気絞
り弁9は全開ではなく、吸気絞り弁9のコントロールに
より吸気騒音の低減等が可能な領域である。この領域は
全負荷に近いので、EGRはオフとされる。つまり、本
発明における、非E’GR・定圧側?118N域として
設定される。
For each of the above-mentioned operating regions, if EGR operation and stop control are added and expressed as a map regarding engine speed and accelerator opening (load), the result will be as shown in FIG. 7. In FIG. 7, the shaded area is the constant pressure control area 101, the area 102 is the fully open area of the intake throttle valve 9, the area 103 is the half open area of the intake throttle valve 9, and the double shaded area 104 is the area A 28 of the actuator 10. Although the negative pressure from the vacuum modulator 17 is introduced to establish a constant pressure control system,
In reality, this is a region where the movement is regulated by the stopper member 33 and the intake throttle valve 9 is kept in a half-open state. EGR is turned on and off in the region between the operating boundary lines 111 and 112, and the EGR rate is optimal in the constant pressure control region. For example, during operation along the characteristic line 114, the opening degree of the intake throttle valve 9 is regulated to half open on the low rotational speed side, thereby preventing over-throttling. Operating boundaries 111 and 113
In the region 105 between the two, although the load is quite high, the intake throttle valve 9 is not fully open, and the intake noise can be reduced by controlling the intake throttle valve 9. Since this region is close to full load, EGR is turned off. In other words, the non-E'GR/constant pressure side in the present invention? It is set as 118N area.

この非EGR・定圧側′4B wi域105にて、シス
テム異常がECU3にて判定される。
A system abnormality is determined by the ECU 3 in this non-EGR/constant pressure side '4B wi region 105.

第8図および第9図にシステム異常判定のフローを示す
。ステップ201でEGRのオン、オフを判定し、EG
RオンのときはVSV15をオフとして圧力センサはE
GR弁アクチュエータ用駆動圧を検出しくステップ20
2)、EGRオフのときは、ステップ203でVSV2
4がオフか否かを判定する。
FIG. 8 and FIG. 9 show the flow of system abnormality determination. In step 201, it is determined whether EGR is on or off, and the EGR
When R is on, VSV15 is turned off and the pressure sensor is E.
Step 20: Detect the driving pressure for the GR valve actuator.
2), when EGR is off, in step 203 VSV2
4 is off.

■5v24オンの場合はステップ202へ、VSV24
オフの場合はステップ204でVSV23がオンか否か
を判定する。VSV24オフの場合はステップ202へ
、VSV24オンの場合はステップ205へ進む。
■If 5v24 is on, go to step 202, VSV24
If it is off, it is determined in step 204 whether the VSV 23 is on. If the VSV 24 is off, the process goes to step 202, and if the VSV 24 is on, the process goes to step 205.

ステップ204までで、現在の運転領域が非EGR・定
圧制御領域105にあるか否かを判定できる。
Up to step 204, it can be determined whether the current operating region is in the non-EGR/constant pressure control region 105.

非EGR・定圧制御I SJI域105にあるときには
、ステップ205 でVSV15をオンにし、圧力セン
サ14による検出を吸気負圧側に切り換える。そして圧
力センサ14で吸気負圧VP1.Mを検出して読み込み
(ステップ206)、ステップ207にて検出圧力が所
定の範囲(PlとP2の間)に入っているか否かを判定
する。範囲に入っていればシステムOKを記憶しくステ
ップ208)、範囲から外れていればシステム異常と判
定しそれを記憶する(ステップ209) 。
When in the non-EGR/constant pressure control I SJI region 105, the VSV 15 is turned on in step 205, and the detection by the pressure sensor 14 is switched to the intake negative pressure side. Then, the pressure sensor 14 detects the intake negative pressure VP1. M is detected and read (step 206), and in step 207 it is determined whether the detected pressure is within a predetermined range (between Pl and P2). If it is within the range, it is determined that the system is OK (step 208), and if it is outside the range, it is determined that the system is abnormal and it is stored (step 209).

VSV24がオフのときには定圧制御可能状態にあり、
オンのときには吸気絞り弁9は全開とされるから、第9
図に示すように、上記判定、記憶フローでシステム異常
と判定された場合には、■5V24がオンとされ(ステ
ップ210.211) 、吸気絞り弁9が全開とされる
。システムが正常の場合には、前述の如きの通常制御が
行われる(第9図のステップ212)。
When VSV24 is off, constant pressure control is possible.
When the intake throttle valve 9 is on, the intake throttle valve 9 is fully opened.
As shown in the figure, if it is determined that the system is abnormal in the above determination and storage flow, 5V24 is turned on (steps 210 and 211), and the intake throttle valve 9 is fully opened. If the system is normal, normal control as described above is performed (step 212 in FIG. 9).

このように、システム異常が生じた場合には、吸気絞り
弁9は強制的に全開とされ、運転条件に拘らず十分な吸
気量が確保される。
In this manner, when a system abnormality occurs, the intake throttle valve 9 is forcibly opened fully, ensuring a sufficient amount of intake air regardless of the operating conditions.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、本発明のディーゼルエンジンの排
気還流制御装置によるときは、正常時には定圧側i!I
f機梼による安定したEGR率の確保等価れた特性を発
揮させることができ、システム異常時には、圧力センサ
を共用させた簡単な制御系で非EGR・定圧制御領域に
てそのシステム異常を精度よく検出でき、吸気絞り弁を
全開として十分な吸気量を確保し、黒煙、白煙等の発生
を適切に防止することができる。また、上記圧力センサ
の共用により、本発明制御系を安価に実現できる。
As explained above, when using the diesel engine exhaust recirculation control device of the present invention, the constant pressure side i! I
It is possible to ensure a stable EGR rate with the f mechanism, and in the event of a system abnormality, a simple control system that shares a pressure sensor can accurately detect the system abnormality in the non-EGR/constant pressure control region. This can be detected, the intake throttle valve can be fully opened to ensure a sufficient amount of intake air, and the generation of black smoke, white smoke, etc. can be appropriately prevented. Furthermore, by sharing the pressure sensor, the control system of the present invention can be realized at low cost.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の一実施例に係るディーゼルエンジンの
排気還流制御装置の全体構成図、第2図は第1図のシス
テムの拡大部分構成図、第3図は第1図の吸気絞り弁の
全閉制j!!状態を示す部分構成図、 第4図は吸気絞り弁の半開制御状態を示す部分構成図、 第5図は吸気絞り弁の全開制御状態を示す部分構成図、 第6図は吸気絞り弁の吸気負圧定圧制御状態を示す部分
構成図、 第7図は吸気絞り弁およびEGRの制御状態をエンジン
回転数とアクセル開度に関して表わしたマツプ、 第8図および第9図は本発明における制御のフローチャ
ート、 である。 1・・・・・・ディーゼルエンジン 2・・・・・・燃料噴射ポンプ 3・・・・・・ECU (電子制御装置)4・・・・・
・吸気通路 5・・・・・・排気通路 6・・・・・・EGR通路 7・・・・・・EGR弁 8・・・・・・EGR用アクチュエータ9・・・・・・
吸気絞り弁 10・・・・・・吸気絞り弁用アクチュエータ11・・
・・・・バキュームポンプ 12・・・・・・EVRV (電気式負圧調整弁)13
.15.23.24・・・・・・VSV (バキューム
スイチングバルブ) 14・・・・・・圧力センサ 17・・・・・・バキュームモジュレータ21.25.
26・・・・・・ダイヤフラム32・・・・・・座部 33・・・・・・ストッパ部材 35・・・・・・レバー開度センサ 36・・・・・・エンジン回転数センサ41・・・・・
・イグニソションスインチ45・・・・・・燃料カット
弁 特 許 出 願 人   トヨタ自動車株式会社代理人
 弁理士  1)渕 経 雄 (他1名) トへや全譚郁
FIG. 1 is an overall configuration diagram of an exhaust recirculation control device for a diesel engine according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged partial configuration diagram of the system shown in FIG. 1, and FIG. 3 is an intake throttle valve shown in FIG. 1. Fully closed! ! FIG. 4 is a partial configuration diagram showing the half-open control state of the intake throttle valve. FIG. 5 is a partial configuration diagram showing the fully open control state of the intake throttle valve. FIG. 6 is a partial configuration diagram showing the intake throttle valve fully open control state. FIG. 7 is a partial configuration diagram showing the negative pressure constant pressure control state; FIG. 7 is a map showing the control state of the intake throttle valve and EGR in terms of engine speed and accelerator opening; FIGS. 8 and 9 are flowcharts of control in the present invention. , is. 1... Diesel engine 2... Fuel injection pump 3... ECU (electronic control unit) 4...
・Intake passage 5... Exhaust passage 6... EGR passage 7... EGR valve 8... EGR actuator 9...
Intake throttle valve 10...Intake throttle valve actuator 11...
...Vacuum pump 12...EVRV (electric negative pressure regulating valve) 13
.. 15.23.24...VSV (vacuum switching valve) 14...Pressure sensor 17...Vacuum modulator 21.25.
26...Diaphragm 32...Seat portion 33...Stopper member 35...Lever opening sensor 36...Engine speed sensor 41.・・・・・・
・Ignition switch inch 45 Fuel cut valve patent Applicant Patent attorney representing Toyota Motor Corporation 1) Tsuneo Fuchi (and 1 other person) Iku Toheya Zentan

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1.排気通路と吸気通路とを連通するEGR通路、該E
GR通路を開閉するEGR弁および負圧を利用して該E
GR弁を駆動するアクチュエータを備え、吸気通路の前
記EGR通路開口部よりも上流に吸気絞り弁を有し、該
吸気絞り弁下流の負圧を検知して該負圧を略一定に保つ
よう吸気絞り弁の開度を調節可能な定圧制御機構を備え
たディーゼルエンジンの排気還流制御装置において、該
制御装置に、非EGR時に前記定圧制御機構を作動させ
る、非EGR・定圧制御領域を設け、前記EGR弁用ア
クチュエータの駆動圧検出用の圧力センサを、前記非E
GR時に前記吸気絞り弁下流の吸気負圧を検出する圧力
センサと共用させ、前記制御装置に、前記圧力センサに
より検出された吸気負圧が予め定められた所定の範囲か
ら外れたときにシステム異常と判定し前記吸気絞り弁を
全開にする信号を発するシステム異常判定回路を設けた
ことを特徴とするディーゼルエンジンの排気還流制御装
置。
1. EGR passage that communicates the exhaust passage and the intake passage;
The EGR valve opens and closes the GR passage and uses negative pressure to
The intake passage includes an actuator that drives the GR valve, and has an intake throttle valve upstream of the EGR passage opening of the intake passage, and detects negative pressure downstream of the intake throttle valve and maintains the negative pressure substantially constant. In an exhaust gas recirculation control device for a diesel engine equipped with a constant pressure control mechanism capable of adjusting the opening degree of a throttle valve, the control device is provided with a non-EGR/constant pressure control region that operates the constant pressure control mechanism during non-EGR, and The pressure sensor for detecting the driving pressure of the EGR valve actuator is connected to the non-E
A pressure sensor that detects the intake negative pressure downstream of the intake throttle valve is also used during GR, and the control device detects a system abnormality when the intake negative pressure detected by the pressure sensor deviates from a predetermined range. 1. An exhaust gas recirculation control device for a diesel engine, comprising a system abnormality determination circuit that determines that the intake throttle valve is fully open and issues a signal to fully open the intake throttle valve.
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